不同处理方式对吊钟花种子萌发的影响
2024-05-18林镜涛冼倩妤杨诗敏
林镜涛冼倩妤杨诗敏
(1.深圳市规划和自然资源局盐田管理局,广东 深圳 518000;2.广州林芳生态科技有限公司,广东 广州 510520)
吊钟花(Enkianthus quinqueflorus)别名铃儿花、红钟花,是杜鹃花科(Ericaceae)吊钟花属(Enkianthus)落叶灌木或小乔木。叶常密集于枝顶,互生,革质,两面无毛,长圆形或倒卵状长圆形。花通常组成伞房花序,从枝顶覆瓦状排列的红色大苞片内生出;花冠宽钟状,粉红色或红色,口部5裂。蒴果椭圆形,淡黄色,具5棱;果梗直立,粗壮,绿色无毛。自然分布于广东大部分山区,生于海拔150~500m的疏林中,花期为每年的1—3月[1]。
吊钟花具有较高的观赏价值,但种子数量多且小、发芽率低。目前对于吊钟花的研究主要集中于花色调查、扦插、圈枝繁殖技术、花青素含量、保鲜效果方面的研究[2-4],未见有关吊钟花有性繁殖技术的研究报道,还未形成完整的吊钟花种子有性繁育技术体系。由于吊钟花实生苗幼龄时开花率较低,种植3年后才能达到75%以上,因此,目前在应用中吊钟花的繁殖方式以无性繁殖为主,长期的无性繁殖会导致吊钟花品种退化,降低其对环境的适应能力。本研究以吊钟花种子为研究对象,选取100粒饱满健康的种子,进行赤霉素浓度、培养湿度、浸种时间、浸种温度、光照时间和贮藏方式的单因素试验,探究不同处理方式对吊钟花种子萌发的影响,了解吊钟花种子发芽率情况,为下一步种子育苗试验的开展奠定前期基础。
1 研究地区与研究方法
1.1 研究区概况
试验地点位于广东省沙头角林场梧桐山,地理位置N22°34′~22°42′,E113°48′~114°18′,属南亚热带季风气候区,年平均气温23℃,年降水量1935.8mm,年均日照时数2060h,雨水充沛,夏秋两季偶有台风[2]。
1.2 试验设计
取等量种子,培养前用0.02%的次氯酸钠对吊钟花种子消毒10min,用纯水清洗3遍,对种子进行培养前的催芽处理。将吊钟花种子均匀置于铺有单层滤纸的培养皿上并加盖1层滤纸,保持滤纸湿润。放置前要提前对滤纸和培养皿进行消毒,试验期间要注意保持滤纸的湿润,如果出现种子发霉要及时挑拣出来,每3d更换滤纸保持清洁。根据影响种子发芽的因素,选取100粒饱满健康的种子,均3个重复,进行赤霉素浓度、培养湿度、浸种时间、浸种温度、光照时间和贮藏方式的单因素试验。培养后开始对各个试验组每天进行跟踪调查,以胚根突破种皮(露白)即作为种子萌发的标准,记录每天萌芽种子数量。将每天萌芽的种子集中到大的培养皿中继续培养。当供试种子连续14d无萌发时视为萌发结束,记录数据,计算发芽率[5]。
1.3 处理方法
1.3.1 赤霉素浓度
设置6种不同的浓度(0ppm、50ppm、100ppm、500ppm、1000ppm、1500ppm)对比,吊钟花种子用30℃恒温水浸泡2h,接种于有滤纸湿润的培养皿里,放置在白天25℃、黑夜20℃,湿度65%,12h光照,12h黑暗的培养箱中。
1.3.2 培养湿度
设置4种不同的湿度(45%、55%、65%、75%)对比。取等量种子,用100ppm GA3的30℃恒温水浸泡2h后接种于有滤纸湿润的培养皿里,放置在白天25℃,黑夜20℃,12h光照,12h黑暗的培养箱中。
1.3.3 浸种时间
取等量种子,用100ppm GA3的30℃恒温水浸泡,浸泡时间分为0.5h、1h、2h、3h、4h、5h共6个处理,接种于有滤纸湿润的培养皿里,放置在白天25℃、黑夜20℃,湿度65%,12h光照,12h黑暗的培养箱中。
1.3.4 浸种温度
在浸种温度处理试验中,设置了4℃、25℃、30℃、35℃、40℃共5个处理。取等量种子,进行50ppm GA3恒温水浸种2h,浸种后置于有滤纸湿润的培养皿里,放置在白天25℃、黑夜20℃,湿度75%,12h光照,12h黑暗的培养箱中进行培养对比。
1.3.5 贮藏方式
分别取4℃冷藏、常温干燥、-20℃冷冻保存的等量种子,用50ppm GA3的30℃恒温水浸泡2h,接种于有滤纸湿润的培养皿里,放置在白天25℃、黑夜20℃,湿度75%,12h光照,12h黑暗的培养箱中进行培养对比。
1.3.6 光照时间
在光照时间处理试验中,设置7个不同的光照时间(0h,4h,8h,12h,16h,20h,24h)对比。取等量种子,用50ppm GA3的30℃恒温水浸泡2h,接种于有滤纸湿润的培养皿里,放置在白天25℃、黑夜20℃,湿度75%的培养箱中。
2 结果与分析
2.1 赤霉素浓度对吊钟花种子发芽的影响
在赤霉素浓度处理试验中,由图1可知,赤霉素浓度可影响吊钟花种子的发芽率。50ppm浓度以下种子发芽率随赤霉素浓度升高而升高,从50~1500ppm浓度发芽率随赤霉素浓度升高而降低,50ppm时发芽率最高,为12.33%。在赤霉素浓度为0~500ppm时有显著变化,500ppm浓度以后发芽率变化不大。
图1 赤霉素浓度对吊钟花种子发芽的影响
2.2 培养湿度对吊钟花种子发芽的影响
由图2可知,湿度为65%的条件下种子发芽率最高,为17.5%。湿度<65%时随浓度上升而增大,湿度>65%时发芽率随浓度升高而下降。培养湿度为65%的条件下更有利于吊钟花种子的萌发。试验过程中发现湿度越大,极易导致种子在发芽过程中发霉。因此,在目前的消毒及培养条件下,培养湿度为65%较好。
图2 培养湿度对吊钟花种子发芽的影响
2.3 浸种时间对吊钟花种子发芽的影响
由图3可知,浸种0.5~2h,发芽率随时间增长而增高,浸种2~5h发芽率随时间增长而减低。浸种时间为2h时发芽率最高,为19%。
图3 浸种时间对吊钟花种子发芽的影响
2.4 浸种温度对吊钟花种子发芽的影响
由图4可知,不同的浸种温度对种子发芽率有不同程度的影响。浸种温度4~25℃,种子发芽率有微小上升,浸种温度25~40℃,种子发芽率呈显著下降趋势,说明不同的浸种温度对种子的发芽有显著影响,但是较高的温度不利于种子萌发。试验结果表明,吊钟花浸种温度为25℃较适宜,发芽率为17%。
图4 浸种温度对吊钟花种子发芽的影响
2.5 光照时间对吊钟花种子发芽的影响
如图5所示,光照时间的不同也影响着吊钟花种子发芽的效果。种子在光照和黑暗条件处理下均能发芽,种子发芽率总体呈先下降后上升的趋势,种子在光照4h的条件下发芽率最低,种子在光照16h的条件下发芽率最高,为26.5%。光照4~16h,随着光照时间的增加发芽率呈上升趋势,16h后呈下降趋势。总体而言,16h的光照时间更利于吊钟花种子发芽。
图5 光照时间对吊钟花种子发芽的影响
2.6 贮藏方式对吊钟花种子发芽的影响
如图6所示,本试验比较4℃冷藏、室温干燥,-20℃ 3种贮藏方式对吊钟花种子发芽的影响,3种贮藏方式处理的种子保存良好,均能进行萌发,4℃冷藏处理的种子发芽率明显高于室温干燥、-20℃冷藏处理的种子,为16%。而室温干燥与-20℃处理的种子发芽率相差不大。因此,吊钟花种子贮藏方式选择4℃冷藏较适宜。
图6 贮藏方式对吊钟花种子发芽的影响
3 讨论与结论
赤霉素可调节种子的内部机制,从种子内部不同水平上控制种子休眠。本研究发现,从50~1500ppm浓度发芽率随赤霉素浓度升高而降低,50ppm时发芽率最高,说明赤霉素可以促进吊钟花种子的萌发,但太高浓度的赤霉素反而不利于种子的萌发,与耿书敏等研究结果一致[6]。研究发现,湿度<65%时发芽率随赤霉素浓度上升而增大,湿度>65%时发芽率随赤霉素浓度升高而下降。说明适度的培养湿度有利于种子萌发,当湿度过大时,会导致土壤中氧气含量下降,抑制种子的呼吸作用,影响种子正常萌发[7]。浸种处理可显著提高植物种子萌发能力,但浸种时间持续增加,发芽指数和简化活力有所降低,本研究表明,浸种0.5~2h,发芽率随时间增大而增高,浸种2~5h,发芽率随时间增大而减低,与前人研究结果一致[8]。本研究发现,当浸种温度>25℃,种子的发芽率呈下降趋势,原因可能是水温过高会破坏胚活性[9]。本研究结果表明,吊钟花在延长光照时间下生长更为有利,该物种培育生长过程中应给予充分的光照条件[10];吊钟花种子贮藏方式选择4℃冷藏较适宜,可有效减缓氧化进程,维持激素含量在相对较高水平,减少种子内部活性物质的消耗[11]。
综上,今后再开展吊钟花种子育苗时,可考虑在以下条件下开展:赤霉素浓度为50ppm,培养湿度为65%,浸种时间为2h,浸种温度为25℃,光照时间为16h,种子4℃冷藏。