耳叶杜鹃种子萌发特性及萌发期耐盐性研究

李仁娜，王亚玲*，闫会玲, 李 阳，王 宏

(1. 陕西省西安植物园, 陕西 西安 710061； 2.陕西省植物资源保护与利用工程技术研究中心, 陕西 西安 710061)

杜鹃花具有美丽的花色和优美的株形,被誉为“花中西施”，具有很高的观赏价值和园林应用及药用食用价值[1]。盐碱地在西北地区分布广泛，极大地限制了野生杜鹃的引种栽培和园艺栽培品种的园林推广应用，急需培育新的耐盐碱品种。筛选出一些可适应的杜鹃花品种，并探索一套科学有效的栽培和管理技术，不仅可以为美化西北环境做出更大的贡献，而且对整个国家杜鹃资源的利用也具有积极作用。

耳叶杜鹃(RhododendronauriculatumHemsl)属杜鹃花科(Ericaceae)杜鹃花属(RhododendronL.)常绿杜鹃亚属。耳叶杜鹃花银白色，漏斗形，有香味，观赏价值极高[2]。它可以种植在假山，稀疏的森林，小溪或花园的湿地上。5～10 m高，树皮灰色；幼枝密被长的腺毛覆盖，老枝无毛。叶状革质，长圆形，长圆形披针形或倒披针形，上面绿色，下面浅绿色。顶伞状花序大，疏松，有7～15朵花；花冠漏斗状，长6～10 cm，直径6 cm，银白色，有香味，卵形裂片7展开。长而圆柱形的蒴果。花期7～8月，果期9～10月。种子发芽是植物生长的关键阶段，并且对外部环境刺激敏感。萌发阶段的耐盐性状态可以反映该物种的耐盐性，可以用作鉴定和筛选耐盐植物的早期基础[3]。现以耳叶杜鹃为试材，研究分析了不同荚果贮藏时间,不同覆盖蛭石厚度，不同浓度NaCl盐溶液对耳叶杜鹃种子萌发特性和耐盐性的影响。目的是为盐碱地杜鹃的引种驯化、园林应用、耐盐育种和杜鹃植物种质资源的保护提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

耳叶杜鹃种子于2018年11月采自陕西南部周边山区(东经110°18′25″, 北纬110°18′25″)。为防止在单株植物上采集果实对试验结果的影响，选择不同植株上采集成熟的果实，种子室温自然干燥后，精选饱满均匀的耳叶杜鹃花种子，充分混合用于试验[4]。

1.2 试验方法

1.2.1 种子形态特征观察

根据耳叶杜鹃种子细小的特点[4]，种子的大小测量、形态和颜色在体式显微镜下进行观察。随机选择相对饱满的100粒种子，3次重复，求得平均值和标准偏差。

1.2.2 种子活力测定

将100粒耳叶杜鹃花种子放在铺着两层滤纸的培养皿中，并加入无菌蒸馏水使种子充分溶胀。用刀片沿胚胎中心线纵向切割，取一半放入培养皿中染色。观察变红的种子数量并计算活种子的百分比[5]。

1.2.3 不同贮藏荚果时间对耳叶杜鹃种子萌发指

标的影响

不同贮藏荚果时间的种子发芽率测定采用纸上发芽法: 2018年11月采回来的荚果储存在盛满潮湿珍珠岩的塑料盒内，一层珍珠岩一层荚果，放入0～4℃冰箱。在培养皿中铺2层湿润滤纸，分别用室温条件下贮藏0月(即采阴干后即播) 、3个月、6个月、12个月的荚果种子进行室温发芽试验，掌握不同贮藏荚果时间种子的发芽率及休眠特性。发芽温度为26～29℃，光照为室内自然光照。每个处理50粒种子，3个重复。

1.2.4 不同覆盖蛭石厚度对耳叶杜鹃种子出苗的

影响

2019年3月在穴盘中装入育苗草炭和蛭石的混合物作为发芽基质，基质含水量为20%。设0、0.5、1、2、3 cm，5个不同埋深处理，于22～26℃室温条件下培养，观察出苗情况。

1.2.5 盐胁迫对耳叶杜鹃种子萌发的影响

2019年3月选择大小均匀的种子，首先用75%的酒精消毒表面2～3 min，然后用无菌水清洗2～3次。选择100粒相对饱满的种子。放置在铺有2层滤纸的培养皿中，分别添加6个NaCl溶液梯度(0、0.1、0.2、0.4、0.6、0.8 mol/L)。每次处理重复3次，并在室温26～29℃下发芽，定期观察并记录，并及时补充相应浓度的NaCl溶液。

1.3 项目测定

实际测得的种子大小长宽=测得的数据×0.1 mm /倍率，取平均值。种子重量测定，用分析天平称量耳叶杜鹃种子的重量，测定百粒重，3次重复，最后结果换算成千粒质量，计算平均值和标准差。种子的胚胎发育长大，突破种皮且等于种子的长轴都被视为发芽，从种子发芽到连续3天没有种子发芽的，即视为发芽结束。根据每日记录，计算耳叶杜鹃种子发芽率、发芽势、发芽指数等[6]。

发芽率(%)=(已发芽的种子数/

测试的种子总数)×100；

发芽势(%)=(通常在高峰时已发芽的种子数/

测试的种子总数)×100；

发芽指数 (GI)=∑(Gt/Dt) ,

Gt为第t天的发芽数；Dt为相应的发芽天数。

1.4 数据分析

试验数据采用SPSS19.0统计软件进行方差分析，Excle软件绘图，每一个指标均用3次重复的平均值及标准差表示[7]。

2 结果与分析

2.1 耳叶杜鹃种子形态观察及长、宽、重统计

耳叶杜鹃种子的形状呈长椭圆；种皮颜色为黄色、褐色；表面上呈不规则的细条纹。有较发达的翅在种子的两端，翅为不明显波状，有明亮的条纹。耳叶杜鹃种子小且轻，千粒重为(3.1370±0.1802) g，种子长度范围为(3.7400±0.4159) mm，种子宽度范围为(1.38±0.1924) mm，种子长宽比为2.7102。

表1 耳叶杜鹃种子形态Table 1 Seed morphology of R.auriculatum Hemsl

2.2 不同贮藏荚果时间对耳叶杜鹃种子萌发指标的影响

即采即播的耳叶杜鹃种子发芽率为83.23%，冰箱0～4℃贮藏3个月后发芽率为80.53%，无明显差异。冰箱0～4℃贮藏12个月，发芽率30.23%，发芽势为25.13%，发芽指数2.1%。随着贮藏时间的延长，耳叶杜鹃种子发芽启动时间延迟，发芽率和发芽势、发芽指数均因为贮藏时间而降低，贮藏一年后各项指标显著降低。

表2 不同贮藏时间对耳叶杜鹃种子萌发指标的影响Table 2 Effects of different storage time on seedgermination indexes of R.auriculatum Hemsl

2.3 不同覆盖蛭石厚度对耳叶杜鹃种子出苗的影响

种子在基质表层和覆蛭石0.5 cm时，萌发情况较好，覆蛭石0.5 cm时，出苗率和发芽势达到最大值，但萌发速度比基质表层慢。当覆蛭石超过3 cm时，种子出苗率急剧下降，萌发进程延长。由此说明，耳叶杜鹃播种时不宜覆蛭石过厚，撒播基质表层或撒播后薄层覆蛭石0.5 cm即可。

表3 不同覆盖蛭石厚度对耳叶杜鹃种子出苗的影响Table 3 Effects of vermiculite thickness on seed emergenceof R.auriculatum Hemsl

2.4 盐胁迫对耳叶杜鹃种子萌发的影响

表2表明，随着盐溶液浓度的增加，耳叶杜鹃种子的发芽率、发芽势和发芽指数均呈下降趋势，显而易见盐害率与盐溶液浓度成正比。 0.1%NaCl浓度的杜鹃花种子的发芽率、发芽势和发芽指数与对照组相比差异显著，在盐胁迫下发芽开始时间明显延迟。这意味着尽管在低盐胁迫下耳叶杜鹃种子可以正常发芽，但种子活力却明显降低。在0.6%NaCl条件下, 种子无法正常萌发。所以，耳叶杜鹃花种子对盐胁迫的抵抗力弱，而高盐溶液会抑制其种子发芽。

表4 盐胁迫对耳叶杜鹃种子萌发的影响Table 4 Effects of salt stress on seed germinationof R.auriculatum Hemsl

2.5 盐胁迫对耳叶杜鹃种子发芽进程的影响

NaCl胁迫不但降低了耳叶杜鹃种子的发芽率，还影响了耳叶杜鹃种子发芽的进程。在种子萌发进程中，在纯净水处理条件下，种子起始发芽时间为3 d，萌发高峰期为第9 d，发芽持续时间为8 d。在0.1%NaCl盐溶液处理组内，耳叶杜鹃花种子是从5 d后开始萌发的，0.2%NaCl盐溶液处理组内，耳叶杜鹃种子是从7 d后开始萌发，0.4%NaCl盐溶液处理组内，耳叶杜鹃种子是从10 d后开始萌发。于是，随着盐胁迫的增加，种子发芽时间也逐渐增加，如图1所示。

图1 盐胁迫对耳叶杜鹃种子发芽进程的影响Fig. 1 Effects of salt stress on seed germination of R.auriculatum Hemsl

2.6 盐胁迫对耳叶杜鹃种子萌发根芽生长情况的影响

从表3可以看出，从种子发芽72 h后的数据来看，NaCl胁迫减缓了根和芽的生长。平均根长为(8.46±0.46) cm，平均芽长为(6.80±0.28) cm。随着浓度的递增，根芽比越来越小。0.1%和0.2%的盐溶液处理根芽比分别降为1.02和1.01。当NaCl溶液浓度达到0.4%时，芽长(0.19±0.05) cm,根长0.19 cm根和芽长度基本一致。根芽比为1.00±0.0291。

表5 盐胁迫对耳叶杜鹃种子萌发根芽生长情况的影响Table 5 Effects of salt stress on seed germination,root bud growth of R.auriculatum Hemsl

3 讨 论

植物种子的大小不仅影响种子的发芽能力，还影响幼苗的形成。每个后代的物质和能量输入的指标是种子的大小(重量)。高产种子繁殖是杜鹃适应环境的一种策略[8-10]。耳叶杜鹃种子表面呈条纹状，种子体积小，自然发芽率高，应是一种易于传播和适应环境条件的生存策略。在野外环境中，耳叶杜鹃群落相对密集，进一步证明了这一点[11]。随着贮藏时间的延长，耳叶杜鹃种子发芽启动时间延迟，发芽率和发芽势、发芽指数均因为贮藏时间而降低，贮藏一年后各项指标显著降低。种子在基质表层和覆蛭石0.5 cm时，萌发情况较好，覆蛭石0.5 cm时，出苗率和发芽势达到最大值，但萌发速度比基质表层慢。当覆盖蛭石厚度超过3 cm时，种子几乎不发芽。

植物是否可以在盐碱环境中生长取决于种子能否成功发芽[12-13]。在低盐浓度下，耳叶杜鹃种子的发芽率和发芽势与对照组差异不显著，说明低盐胁迫对耳叶杜鹃种子和发芽影响不大，耳叶杜鹃具有一定的耐盐特性。随着NaCl浓度的增加，指标之间的差异越来越明显，耳叶杜鹃的种子发芽对盐胁迫敏感。结果表明，耳叶杜鹃种子的耐盐性较弱。在低浓度盐溶液条件下，杜鹃种子可以正常发芽，发芽率基本不受影响，但当盐溶液浓度大于0.4%时，杜鹃种子的发芽率、发芽势和种子活力指数迅速减少。当浓度达到0.6%时，种子无法正常发芽，表明高盐溶液会抑制耳叶杜鹃种子发芽。李志良等[14]在杜鹃种子盐胁迫研究中证实了低浓度的盐环境能促进植物种子的萌发。吴月燕等[15]研究表明皋月杜鹃(Rhododendronindicum(L.) Sweet)可以在低浓度的盐溶液下正常生长，其生理指标得到改善，但随着盐胁迫的逐渐增加，植物生长明显受到阻碍，与耳叶杜鹃盐胁迫试验结果基本一致。