温度和赤霉素对金背杜鹃种子萌发和幼苗生长的影响

申惠翡++赵冰++黄文梅

摘要：研究温度（20 ℃、30 ℃、20 ℃ 8 h/30 ℃ 16 h）和GA3浓度（0、200、400、600、800、1 000 mg/L）对金背杜鹃（Rhododendron clementitae）种子萌发和幼苗生长的影响，结果表明：温度过高或过低均不利于金背杜鹃种子发芽，20 ℃ 8 h/30 ℃ 16 h变温条件可以促进金背杜鹃种子萌发和幼苗生长。未经GA3浸种处理的种子均不能萌发，采用不同浓度GA3溶液浸种处理金背杜鹃种子，其发芽率和发芽势都有较大程度提高；GA3浓度对金背杜鹃幼苗生长的影响不显著。大部分处理下金背杜鹃种子出芽时间都集中在播种后8 d。

关键词：金背杜鹃；温度；赤霉素；发芽率

中图分类号： S685.210.1文献标志码： A文章编号：1002-1302（2016）06-0281-02

收稿日期：2015-04-29

基金项目：国家自然科学基金（编号：K305021110）；国际科技合作基金（编号：A213021501）。

作者简介：申惠翡（1991—），女，山西长治人，硕士研究生，研究方向为园林植物逆境生理。E-mail：shenhf1113@163.com。

通信作者：黄文梅，助理工程师，主要从事园林植物种质资源的教学和研究工作。E-mail：137071564@qq.com。金背杜鹃（Rhododendron clementitae）是杜鹃花属植物的一个亚种，产于我国陕西省南部地区，生于海拔2 690～3 100 m 的高山林中，金背杜鹃在《秦岭植物志》中已有记载，模式标本采自陕西省太白山。金背杜鹃不仅在森林生态系统中具有极重要的生态意义，而且因其独特的金色叶片和艳丽的花朵具有很高的观赏价值、育种价值，是秦岭地区极其重要的野生杜鹃花属种质资源之一[1-2]。为了开展野生金背杜鹃与现有杜鹃栽培品种的杂交育种工作，亟须对其进行引种驯化研究。直接野外挖掘金背杜鹃小植株不易引种成功，死亡率很高。一般认为，由种子繁殖的苗木容易适应新地区的环境条件，较易引种驯化成功[3]。 因此，以种子引种驯化是杜鹃花引种保护的主要手段之一。近年来，有学者对金背杜鹃化学成分[4]和菌根调查[5]等进行了初步研究，但有关金背杜鹃种子发芽、幼苗生长的系统研究尚未见报道。本研究探讨不同温度和GA3处理对金背杜鹃种子发芽率、幼苗生长的影响，旨在为金背杜鹃育种工作提供依据。

1材料与方法

1.1试验材料

金背杜鹃蒴果于2012年11月下旬采自秦岭太白山地区金背杜鹃的自然分布居群，采集的蒴果常温下摊开晾晒，待蒴果自然开裂后收集种子，装入纸袋，贮于4 ℃冰箱保存。

1.2试验设计

温度设20 ℃、30 ℃与20 ℃ 8 h/30 ℃ 16 h等3种处理；GA3浓度设0、200、400、600、800、1 000 mg/L等6种处理。所有处理均设3次重复，每重复100粒净种子。

1.3种子的发芽试验

对种子采用随机取样方法，用脱脂纱布包好后进行浸种处理。种子GA3浸种处理后，再用蒸馏水冲洗3次，将种子数出放入内垫有脱脂纱布、滤纸的培养皿中，每皿100粒，放置于不同温度的培养箱中进行培养，每天喷水1次。播种后每天观察种子发芽情况，种子的萌发以胚根突破种皮为标准，自发芽之日起每天记录发芽粒数。播种后的第12天记录各处理种子的发芽势，第14天计算各处理种子的发芽率。

1.4萌发幼苗的生长试验

将萌发后的幼苗用1 ∶ 1混合的腐殖质和珍珠岩在60%遮阴温室中进行培养，每个温度和激素处理选择48株幼苗。2个月后，测量并分析存活率、株高、叶片数、叶片长、叶片宽等5个生长指标。

1.5数据统计分析

计算每处理的金背杜鹃发芽率、发芽势，采用Microsoft Excel 2007、SPSS 11.5软件分析数据。发芽率计算公式如下：

发芽率=n/N×100%。

（1）

式中，n为正常发芽的种子数，N为供试种子数 。

发芽势计算公式如下：

发芽势=13 d内发芽种子数/供试种子数×100%。

（2）

2结果与分析

2.1不同温度对金背杜鹃种子发芽率的影响

从表1可以看出，对种子进行3种温度处理，种子发芽时间均出现在播种后8 d，说明温度对金背杜鹃的发芽速率没有明显影响。研究表明，马缨杜鹃的萌发速度随温度升高而增加[6]。另外，金背杜鹃种子萌发天数约6 d，播种后第14天基本达到最大发芽率。金背杜鹃在20 ℃ 8 h/30 ℃ 16 h变温处理下的发芽率、发芽势分别为80.09%、79.20%，显著高于在另外2种温度处理下的发芽率和发芽势。20 ℃温度处理下金背杜鹃种子发芽率最低，说明不同温度处理对金背杜鹃的发芽率和发芽势的影响比较明显，变温处理有利于提高金背杜鹃的发芽率。对黄毛杜鹃[7]、陇蜀杜鹃[8]的研究结果表明，温度过高不利于种子发芽，高温会推迟其发芽时间，延缓发芽速率，降低发芽势，低温、变温有利于黄毛杜鹃、隆蜀杜鹃发芽。

2.2不同GA3浓度对金背杜鹃种子发芽势的影响

由表1可知，未经GA3处理的种子都不萌发，即对照的萌发率全部为0，而经过GA3浸种处理的金背杜鹃种子的发芽率、发芽势都高于对照，说明采用不同浓度的赤霉素溶液浸种处理金背杜鹃种子，其发芽率和发芽势都有较大程度的提高。在20 ℃、20 ℃ 8 h/30 ℃ 16 h变温条件下，当GA3浓度为 1 000 mg/L 时，金背杜鹃种子发芽率和发芽势达到最大值。30 ℃下，当GA3浓度为600 mg/L时，金背杜鹃种子发芽率、发芽势分别达到最大值，为98.41%、96.83%，但GA3各浓度对金背杜鹃种子开始发芽时间影响不显著。

由图1可知，20 ℃ 8 h/30 ℃ 16 h变温条件下，GA3浓度为1 000 mg/L时，金背杜鹃种子发芽率均明显高于其他几种GA3浓度处理。20 ℃处理下，200、400 mg/L GA3浓度处理的金背杜鹃种子发芽率显著低于其他几种浓度处理，当GA3浓度大于400 mg/L时，各处理之间金背杜鹃种子发芽率差异不明显。30 ℃处理下，GA3浓度过高（1 000 mg/L）不利于种子发芽，600 mg/L GA3处理下金背杜鹃种子发芽率高于其他几种GA3浓度处理。由此可知，用赤霉素对金背杜鹃种子进行浸泡，有利于打破金背杜鹃种子休眠，大大提高种子的发芽率。

2.3不同温度对金背杜鹃幼苗生长的影响

由表2可知，3种温度处理对金背杜鹃幼苗生长指标有显著影响，其中20 ℃ 8 h/30 ℃ 16 h 变温处理下金背杜鹃幼苗质量、植株高度、叶片数、叶长、叶宽均显著高于另外2种温度处理。30 ℃处理下，金背杜鹃幼苗的大多数生长指标值均是最低的，说明高温处理种子对种子萌发没有明显影响，但它对后期幼苗生长有一定影响。

2.4不同GA3浓度对金背杜鹃幼苗生长的影响

由表3可以看出，不同GA3浓度对金背杜鹃幼苗后期生长指标影响不显著，其中以GA3浓度为800 mg/L时，金背杜鹃幼苗质量、根长、株高、叶片数、叶长、叶宽均高于另外几种浓度处理。

3结论与讨论

采用直接从原产地挖掘苗木的引种手段，不但无法起到对资源的保护作用，而且对野生资源、生态环境造成破坏，且栽培适应性较差。由于播种苗可塑性强、引种方便，故播种育苗是杜鹃有效的引种驯化及保护利用手段。本研究探讨了温度、GA3浓度对金背杜鹃种子萌发及对后期幼苗生长的影响，结果表明，温度过低并不利于金背杜鹃种子发芽，在一定变温、较低温度条件下可以促进金背杜鹃种子萌发和后期幼苗的生长；采用不同浓度的GA3溶液浸种处理金背杜鹃种子，其发芽率、发芽势都有较大程度提高，高GA3浓度更有利于种子发芽、后期幼苗生长。GA3常被用来打破种子休眠，促进早期幼苗生长，在生产实践中应用较多。赤霉素能促进细胞分裂和分化组织发生。本研究结果表明，采用不同浓度GA3溶液浸种可显著提高金背杜鹃种子的发芽率、发芽势，未经GA3浸种的种子不萌发。这可能是因为一定浓度的GA3对种皮的蜡质层具有不同程度的腐蚀作用，浸种后能提高种皮的透水、透气性，增强种子内生理生化过程与呼吸作用，促进胚生长，从而能促进种子萌发，提高种子发芽率、发芽势，这也与杜鹃花科植物种子休眠是由种皮障碍所引起相吻合[9]，而一定的低温和GA3处理均能打破其休眠。

参考文献：

[1]中国科学院西北植物研究所.秦岭植物志[M]. 北京：科学出版社，1976.

[2]雷明德. 陕西植被[M]. 北京：科学出版社，1999.

[3]段旭，陈训，赵洋毅.马缨杜鹃种子萌发研究[J]. 安徽农业科学，2007，35（29）：9199-9200.

[4]孙宝平. 金背杜鹃化学成分及对照品研究[D]. 咸阳：陕西中医学院，2011.

[5]吴重华，王吉忍，杨俊秀，等. 太白山自然保护区金背杜鹃菌根调查研究[J]. 西北林学院学报，2000，15（3）：68-70.

[6]段旭，陈训，赵洋毅. 马缨杜鹃种子萌发研究[J]. 安徽农业科学，2007，35（29）：9199-9200.

[7]杨元武，孙海群，张志和. 黄毛杜鹃种子发芽率的研究[J]. 青海大学学报：自然科学版[J]，1997，15（4）：17-19.

[8]李长慧，孙海群，杨元武，等. 陇蜀杜鹃种子发芽率的研究[J]. 青海大学学报：自然科学版，1998，16（3）：15-17.

[9]吴文珊，李风玉，郑翠芳，等. 不同预处理对薜荔种子发芽的影响[J]. 福建师范大学学报：自然科学版，2006，22（3）：81-84.