蓝百合种子发芽率的比较研究

2014-04-29 13:16张伟艳等
农学学报 2014年10期
关键词:发芽率种子

张伟艳等

摘 要:对蓝百合(百子莲属Agapanthus)8个品种的种子进行生物学对比研究,旨在通过试验初步验证其在国内引种栽培的可行性。在不同的试验条件进行种子发芽试验,对不同品种在不同的试验条件下种子的发芽情况作比较分析。试验最终得出以下结论:蓝百合8个品种的种子外观形态差异很微小,肉眼很难进行区分,而且千粒重差异也并不十分显著;从发芽率看出,A. praecox orientalis ‘Mr. Thomas、A. comptonii ssp. longtubus、Agapanthus praecox ssp. minimus ‘Forma的种子发芽率较高,说明各蓝百合品种种子在发芽率方面存在差异;Agapanthus praecox ssp. minimus ‘Forma、A. praecox orientalis ‘Mr. Thomas喜温差大的环境,Agapanthus inapertus ssp. hollandii、A. praecox orientalis (white)、A. praecox praecox ‘Floribunda喜温差小的环境,A. comptonii ssp. longtubus、A. praecox minimus ‘Adelaide、A. praecox minimus ‘Storms River对温度变化不敏感。

关键词:蓝百合;种子;发芽率

中图分类号:S688.4 文献标志码:A 论文编号:2014-0201

Abstract: This paper studied the seeds of eight species of Agapanthus through comparison from the aspect of biology and aimed to through experiments preliminarily prove the feasibility of planting an introduced variety in domestic country. The germination tests by group were engaged under different conditions. And then the notable differences were contrasted and the circumstances of different seeds germination through different methods of testing were compared and analyzed. The final conclusion of experiment was as follow: from the view of the outer looks of eight seeds, the differences among them were tiny and it was hard to distinguish them with naked eyes. From the view of weights, the differences on the weights were little. From the view of germination percentage, the higher ones were A. praecox orientalis ‘Mr. Thomas,A. comptonii ssp. longtubus, Agapanthus praecox ssp. minimus ‘Forma, and it was found out that the differences on germination percentages were existed. Agapanthus praecox ssp. minimus ‘Forma, A. praecox orientalis ‘Mr. Thomas like the environment with huge difference in temperature. Whereas Agapanthus inapertus ssp. hollandii, A. praecox orientalis(white), A. praecox praecox ‘Floribunda prefer the environment with small difference in temperature. And A. comptonii ssp. longtubus, A. praecox minimus ‘Adelaide, A. praecox. minimus ‘Storms River were not sensitive to the change of temperature.

Key words: Agapanthus; Seed; Germination Percentage

0 引言

蓝百合(Agapanthus)又名百子莲、非洲百合、爱情花,植物原产于南非开普敦,地理位置与中国的上海及江苏中南部处在同一纬度[1]。因此,将这个地区的植物引种,成功率会比较高。百子莲属在国外有多种应用形式,是高档的切花花材,又是绿化花境用的良好材料,在药用价值的研究中,百子莲叶子中的提取物也是重要的制药原材料[2]。因此国际市场的需求量大,价格稳定,而且百子莲属种苗可以裸根运输,这都赋予了百子莲属巨大的经济价值。其特有的观赏价值和巨大的开发利用潜力越来越受到人们的重视[3]。

有关蓝百合(百子莲)国内的研究以卓丽环教授为主。卓丽环教授从南非引种, 2006年研究至今。对其生物学特性、开花生理特征、不同处理对其开花影响以及组织培养等方面进行了研究。作者张荻等对百子莲(Agapanthus praecox ssp. orientalis)进行了开花生理特征的研究[4]。孙颖[5-6]对百子莲种子发育生理生化特性进行了研究;通过观察,运用杂交指数、花粉、胚珠比、人工授粉和套袋试验等方法,对上海市引种的处于半自然状态的百子莲(Agapanthus praecox ssp. orientalis ‘Big Blue)的开花状态、繁育系统进行了研究。王磊[7]对百子莲无土栽培营养液配方进行了研究。刘红梅[8]利用正交试验设计,以百子莲胚性愈伤组织为受体材料,通过GUS染色确定遗传转化率,对农杆菌介导的百子莲遗传转化体系进行了优化。张琰等[9-10]研究了4个百子莲品种种子经航天诱变后其种子生命力和SP1代生长情况的变化;研究了3个百子莲品种种子经太空诱变后开花指标的变化。其中,大部分的研究都是在卓丽环教授指导下完成的。对于多种蓝百合品种种子特性方面的研究较少,对于品种的筛选可以通过发芽试验初步测定作为其他领域进一步研究的基础。笔者对8个品种种子从发芽率角度进行比较研究,其目的就是为蓝百合引种的系统研究、开发和园林应用打下良好的基础。

1 材料与方法

1.1 试验时间、地点

研究试验于2011年在东北林业大学进行。

1.2 试验材料

采用同一年从南非购进并都在4℃的冰箱中贮存的8个品种的种子,在不同温度、光照试验条件下进行对比研究,品种分别为Agapanthus comptonii ssp. longtubus、A. inapertus ssp. hollandii,A. praecox minimus ‘Adelaide、A. praecox ssp. minimus ‘Forma、A. praecox minimus ‘Storms River、A. praecox orientalis ‘Mr. Thomas、A. praecox orientalis(white)、A. praecox praecox ‘Floribunda。

1.3 试验方法

1.3.1 种子形态比较 种子在形状、大小以及附属物等方面都有细微差别,它们是在长期自然进化过程中形成的受基因控制的稳定性状,受环境影响较小,因此常作为识别各类种子和鉴定种子质量的重要依据[9]。

(1)测定方法。用目测法观察种子外部形态。用电子天平称种子千粒重。

(2)试验步骤。观察种子形状、颜色、大小。测种子千粒重:四分法随机取净种子500粒,用电子天平称重,8次重复,计算平均值,数值加倍即为千粒重。

1.3.2 种子发芽生理

(1)试验方法。用光照培养箱进行种子试验,试验分为2组,设有不同温度条件,见表1[11]。

(2)试验步骤。①将8个品种的种子分别净种后,选取颗粒饱满的种子150粒,分为2组,每组3个重复,每次重复25粒。②将种子用45℃蒸馏水浸泡种子24 h,置于阴暗处并使其充分浸泡。玻璃培养皿用酒精擦洗消毒,脱脂棉作垫,上盖滤纸作床。浸种后将种子摆放于玻璃培养皿中,放入相应的光照培养箱中进行种子发芽试验[12]。③在发芽过程中,注意每天定时加水、通气,并记录种子逐日发芽情况。以胚根露出种皮(1~ 2 mm)作为萌发标志,发芽达到高峰后连续2天内无达到发芽标准的种子即为发芽结束。④种子发芽生理测定。待发芽结束后,统计发芽率、发芽势、发芽指数、日均发芽率(其计算分别见公式(1)~(4)),并进行分析[13]。

2 结果与分析

2.1 种子形态比较

种子长椭圆形,具翅。种皮薄,紧贴胚乳,成熟种子种皮深黑色,有光泽。种子大小差异较小。种子宽3 mm左右,长5~6 mm(图1)。从形态上比较,蓝百合8个品种的种子外观形态差异很微小,肉眼仔细观察仅可区分个别品种,种子千粒重差异见(表2)。

2.2 种子萌发结果比较[15]

各组种子萌发结果见表3。

为叙述方便下面以序号代替品种名称说明。

从发芽早晚情况观察,8个品种在恒温条件下出苗早于变温条件,发芽持续天数不同处理差异性不同,3、5、6号品种差异较显著,3、6号品种在恒温条件下所需发芽天数少,出苗整齐;5号品种在变温下所需发芽天数少,出苗整齐。从发芽率比较来看达到80%以上的品种有:1号、2号(恒温条件)、4号(变温条件)、6号、7号(恒温条件),其中6号品种各项发芽指标均优于其他品种。

3 结论

蓝百合(百子莲属)存在品种差异,建议在不同地区选择适合其生长发育的品种进行引种栽培,以达到较好的预期效果。同时,蓝百合各品种的适应性的差异有待进一步研究。

4 讨论

本研究是基础性研究,但对于后期苗木的选用、苗木的市场化生产具有指导意义。试验设计中仅对温度做了恒温和变温的比较处理,未对不同温度设置阶梯变化实验,未对光照的有无做比较试验,这也是今后可以进一步研究的内容。

参考文献

[1] 卓丽环,魏佳.非洲爱情花——百子莲[J].园林,2009,6.

[2] Bloor S J. Covalently linked anthocyanin-flavonol pigments from blue Agapanthus flowers[J]. Phytochemistry,2000, 53(5):575-579.

[3] 杨敏,李珊珊,鞠玉栋等.百子莲属植物的生物学特性及其园林应用前景[J].现代农业科技,2012,24.

[4] 张荻,申晓辉,卓丽环.百子莲(Agapanthus praecox ssp. orientalis)开花生理特征的研究[J].上海交通大学学报,2011,3:113.

[5] 孙颖,卓丽环.百子莲种子发育生理生化特性[J].东北林业大学学报,2010,5:104.

[6] 孙颖,卓丽环.百子莲的花蜜分泌节律及传粉效率影响因素的研究[J].上海农业学报.2009,6:103.

[7] 王磊,卓丽环,李瑞发.百子莲无土栽培营养液配方的研究[J].浙江农业学报.2012,2:107.

[8] 刘红梅,卓丽环,刘群录,等.利用正交设计优化百子莲农杆菌转化条件的初探[J].上海交通大学学报,2011,01:114.

[9] 张琰,黄孝慈.航天诱变百子莲种子对其SP1代的影响[J].安徽农学通报.2009,6:32.

[10] 张琰.太空诱变下3个百子莲品种开花特性的研究[J].安徽农学通报,2013,21.

[11] 彭幼芬.种子生理学[M].北京中南工业大学出版社,2004:262-266.

[12] 姚虹.不同培养条件对红小豆种子萌发特性的影响[J].种子,2012(6).

[13] 丁雪梅.温度对两种野生禾草种子发芽的影响[J].草原与草坪,2004(1).

[14] 郑光华.种子生理研究[M].科学出版社,2004:45.

[15] 刘志高.三种石蒜属植物种子萌发特性研究[J].北方园艺,2011,17.

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