不同处理对峨眉蔷薇种子发芽的影响

王其方

（甘肃祁连山国家级自然保护区管护中心哈溪自然保护站，甘肃 天祝 733206）

峨眉蔷薇为蔷薇科蔷薇属落叶小灌木，分布于云南、四川、湖北、陕西、宁夏、甘肃、青海、西藏等省（区），在祁连山区分布于海拔2 000～3 000 m 的林下或灌丛[1]。峨眉蔷薇耐寒、耐旱、耐瘠薄，枝条浓密，果实鲜红，是优良的观叶观果园林绿化树种，在气候严寒的高原城市园林绿化中可作为同科同属不能越冬的月季和玫瑰等花卉的替代品。近年来，在高原城市园林绿化中通过采挖野生植物资源和分株繁殖等方法，培育出的苗木丰富了园林绿化植物品种，克服了低海拔温暖地区部分植物引种到高海拔冷凉地区后无法安全越冬的问题。野生植物资源引种驯化栽培后通过片植、丛植、孤植等配置方式和修剪、引绑、捆扎等不同造景措施可打造成条形、球形、正方体形等立体景观，得到了广大市民的好评。因此，野生植物资源人工驯化栽培成为了植物资源创新和高效利用的重要研究课题之一。天祝县地处祁连山东段北麓浅山区，为进一步保护和充分利用野生峨眉蔷薇植物资源，利用种子繁殖和提高种苗培育质量十分必要。本试验采集祁连山区野生峨眉蔷薇种子，分别进行沙藏层积、热水浸种和药剂处理，研究不同处理方法对种子发芽率、发芽势和酶活性的影响，以期筛选出最佳种子处理方法，为峨眉蔷薇种苗优质扩繁提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

峨眉蔷薇种子采集地位于甘肃省天祝藏族自治县毛藏乡上泉村，该地位于祁连山东段北麓峡谷地带，海拔2 050 m，年均气温2.8 ℃，属高原季风气候区，无霜期150 d，年均降雨量450 mm（主要分布在7—9 月），土壤类型为砂砾土。种子采集地阴坡以青海云杉建群，阳坡以祁连圆柏建群，林缘和林窗地带分布大片峨眉蔷薇天然群落，为人工采种和驯化繁育提供了丰富的种质资源库。峨眉蔷薇采种后，室内发芽试验在祁连山国家级自然保护区管护中心哈溪自然保护站实验室进行。

1.2 材料

供试种子采自试验地周围野生峨眉蔷薇植株，采种植株郁闭度0.8，高1.0～1.5 m，生长健壮，无病虫害。2019 年10 月底峨眉蔷薇果实由鲜红色变为黑红色，种子由白色变为深褐色时采集果实。采集果实时带皮革手套，以防果实表面的毛刺划伤手指，用箩筐、塑料水桶等容器盛装采集的果实，将采集的肉质果实摊晒在水泥地面上用橡胶轮胎来回碾压，直到肉质果皮与骨质种子充分分离，再用清水搓洗种子表面残存的果肉，捞出后在水泥地面上晾晒5～7 d，分选出纯净种子装入麻袋内悬挂于干燥阴凉处备用。种子存放期间定期检查，防鼠、防虫、防鸟。种子处理药剂赤霉酸（GA3≥20%）由美国华仑生物科学公司生产，进口后由广东德州生物科技有限公司分装销售，使用时用蒸馏水稀释成200 mg/L 的溶液，在阴凉避光条件下保存备用。

1.3 方法

1.3.1 种子处理 沙藏层积：将种子和粒径0.5～1.0 cm 的湿河沙按体积比1∶3 均匀混合，在背风阴凉处挖长、宽、深均为1 m 的贮藏坑，将种子和湿河沙均匀混合后填入坑内，离地面20 cm 时沙子顶部覆盖无纺布，无纺布顶部再用湿土填平。贮藏4 个月（11 月至次年2 月）后挖出混有峨眉蔷薇种子的沙子，晾干后用孔径0.5 cm 的铁筛子分离出纯净种子进行发芽试验。热水浸种：将种子放入初始温度60 ℃的热水中，种子和热水体积比1∶3，浸泡初期用木棍充分搅动2 min，然后自然冷却至室温，用纱布滤出种子晾干后进行发芽试验。药剂浸种：将种子放入配制成的200 mg/L 赤霉酸溶液中，种子和溶液体积比1∶3，浸泡48 h 后用纱布滤出种子晾干进行发芽试验。清水浸种（CK）：将种子放入室温清水中浸泡，种子和清水体积比1∶3，浸泡48 h 后用纱布滤出种子晾干进行发芽试验。

1.3.2 发芽试验 2020 年2 月底分别随机抽取沙藏层积、热水浸种、药剂浸种和清水浸种（CK）处理的峨眉蔷薇种子300 粒，分成3 等份，即各处理3 次重复。用镊子均匀摆放在铺有2 层纱布的培养皿底部，置于光照强度600 Lx、空气相对湿度75%、温度25 ℃的智能培养箱中促其发芽，胚根突破种皮露白视为发芽。

1.3.3 测定内容 统计不同时期的发芽种子数，试验第五天统计发芽势，试验第十天统计发芽率，试验第二十天用塑料直尺测定胚根长度、用电子天平称量胚根鲜重，并计算发芽指数、简化活力指数，测定种子a-淀粉酶活性[2]。

利用Excel2007、DPS 6.05 统计软件对测定数据进行Duncan 多重比较显著性分析。

2 结果与分析

2.1 不同处理对峨眉蔷薇发芽种子数的影响

从表1 可知，峨眉蔷薇种子在沙藏层积、热水浸种和药剂浸种处理下，不同时期发芽种子数均随培养时间先升高后降低，发芽种子数均在试验第五天达到高峰值。沙藏层积处理的发芽种子数高峰值最高，为54 粒，较对照（CK）高170%。不同处理的发芽种子数高峰值由高到低的排序为沙藏层积＞药剂浸泡＞热水浸种＞清水浸种（CK）。

表1 不同处理方法的发芽种子数

2.2 不同处理对峨眉蔷薇种子发芽能力的影响

从表2 可知，沙藏层积、热水浸种和药剂浸种均提高了峨眉蔷薇种子的发芽势、发芽率和发芽指数。不同处理方法中沙藏层积处理的种子发芽势、发芽率和发芽指数均最高，分别为50.00%、79.00%和18.46%，较清水浸种（CK）分别提高了138.10%、139.39%和136.06%。不同处理间种子发芽势、发芽率和发芽指数的差异均达极显著水平（P＜0.01），不同处理的发芽势、发芽率和发芽指数由高到低的排序均为沙藏层积＞药剂浸泡＞热水浸种＞清水浸种（CK）。

表2 不同处理方法的种子发芽势和发芽率

2.3 不同处理对峨眉蔷薇种子胚根生长量的影响

从表3 可知，沙藏层积、热水浸种和药剂浸种均提高了峨眉蔷薇种子的胚根长度和胚根鲜重，其中沙藏层积处理的种子胚根长度最长、胚根鲜重最重，分别为4.32 cm 和2.56 mg/株，较清水浸种（CK）分别提高了60.00%和58.02%。不同处理间胚根长度和胚根鲜重的差异均达到极显著水平（P＜0.01），不同处理的种子胚根长度和胚根鲜重由高到低的排序均为沙藏层积＞药剂浸泡＞热水浸种＞清水浸种（CK）。

表3 不同处理的种子胚根长度和鲜重

2.4 不同处理对峨眉蔷薇种子内含物转化能力的影响

从表4 可知，沙藏层积、热水浸种和药剂浸种均提高了峨眉蔷薇种子的简化活力指数和a-淀粉酶活性，其中沙藏层积的种子简化活力指数和a-淀粉酶活性均最高，分别为3.41 和76.32 mg/g·min-1，较清水浸种（CK）分别提高了283.15%和99.53%。不同处理间简化活力指数和a-淀粉酶活性的差异均达到极显著水平（P＜0.01），不同处理的种子简化活力指数和a-淀粉酶活性由高到低的排序均为沙藏层积＞药剂浸泡＞热水浸种＞清水浸种（CK）。

表4 不同处理的种子简化活力指数和a- 淀粉酶活性

3 结论与讨论

试验结果表明：沙藏层积、热水浸种和药剂浸种均提高了峨眉蔷薇种子的发芽能力和生长势，其中沙藏层积处理的种子发芽势、发芽率、胚根长度、胚根鲜重和a-淀粉酶活性等均最高，育苗实践中可应用该方法处理峨眉蔷薇种子。成熟种子播种后在适宜的环境条件下不发芽或发芽率较低都是受种子休眠机制的影响，种子具有的休眠特性是植物个体发育进程中的一个暂停现象，这是植物经过长期演化而获得的一种对不良环境和季节变化的生物学适应能力，这种能力对于植物本身的生存及种族繁衍都是至关重要的[3]。生产中种子休眠对于贮藏和保存种质资源是有利的，但给植物栽培或人工繁育造成了一定困难[4]。不同种类植物的种子休眠原因不尽相同，主要有种皮障碍、后熟作用和抑制物质等，破除种子休眠的方法有机械破损、层积处理、药剂处理和温热处理等[5]。对于种皮不透水的种子可用砂子磨破种皮提升透水、透气能力；生理后熟型的种子可采用层积处理，促其进一步发育；赤霉酸（GA3）等药剂处理通过激素调控促进种子萌发；温热处理通过调控贮藏物质的转化影响种子萌发[6]。同一种植物种子的休眠可能有一种或多种致因，不同致因中可能有一种是主导致因。峨眉蔷薇种子经不同方法处理后均提高了发芽率、生长势和酶活性，但沙藏处理的效果最佳，可能后熟作用是主要致因。为了进一步验证不同致因的作用，还应开展不同梯度单因素试验。