崔芬芬,陈 亮,任艳文,乔永刚,宋 芸*
(1.山西农业大学生命科学学院,山西 晋中 030801;2.榆社县农业局,山西 晋中 031800)
温度及光照对远志种子发芽的影响
崔芬芬1,陈 亮1,任艳文2,乔永刚1,宋 芸1*
(1.山西农业大学生命科学学院,山西 晋中 030801;2.榆社县农业局,山西 晋中 031800)
为研究温度及光照对远志种子发芽的影响,在光照以及黑暗条件下采用7个不同的温度对远志种子进行处理,统计远志种子的发芽率和发芽势等指标。结果表明:温度对远志种子的萌发影响显著,远志种子发芽的最适宜温度为20~30℃,光照或黑暗条件对远志种子的发芽没有影响,即远志种子无论在光照还是黑暗条件下,20~30℃时最适宜发芽。
远志;温度;光照;种子;发芽
远志为远志科(Polygalaceae)植物远志(Polygala tenuifolia Willd.)或卵叶远志(Polygala sibirica L.)除去木部的根皮或干燥的根,主产于陕西、山西、河南、内蒙等地[1]。远志气微、微苦、微辛[2],具有安神益智、祛痰消肿的功能。从古至今,中药资源的采集一直以野生为主,然而随着中药产业的迅猛发展,野生资源已经不足以满足市场的需求。为了满足远志资源的可持续发展,很多地区开始大量栽培,但是目前我国中药材种子的生产仅仅只是中药材生产中的一种附属产品,目前还没有标准的种子检验管理机构[3],而且各地出售种子的质量不能保证,差异性也比较大[4],而现今只有一小部分的药材种子有了发芽检验标准[5],远志种子的发芽检验标准还未出台。为此,本试验采用不同的发芽条件,对远志种子进行处理,研究远志种子在不同环境下的适应性,从而筛选出适合远志种子发芽的最适合条件,预期对远志的种植及其种植范围具有重要的理论意义和应用价值,为将远志种植投入到实际生产及远志栽培前期的育苗提供一定的科学依据。
1.1 材料
远志(P.tenuifolia Willd)种子由山西农业大学生命科学学院药用植物育种实验室提供,经乔永刚副教授鉴定。
1.2 方法
1.2.1 试验方法
远志种子发芽设置为7个恒温处理温度,分别为5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃,每个处理设置4个重复,每个重复50粒种子。然后将其均匀地平放在培养皿中,放于设置不同温度的恒温培养箱进行培养。空气的相对湿度为60%,分光照(5 000 lx)和黑暗两种方式进行培养(每组2个重复),每天8:00 AM观察并记录远志种子发芽的数量。种子发芽的标准为种子露出1mm以上的胚根,对其进行15d的发芽记录。
1.2.2 统计分析方法
发芽停止之后,对不同条件处理下种子的发芽率进行统计并分析。数据统计参照赵兰枝等[6]的方法。
发芽率指在规定的条件下(15 d内)能正常发芽的种子数占提供检测的种子总数量的百分数[7]。
发芽势指在规定的条件下种子发芽达到高峰期时发芽的种子总数占全部种子数量的百分数。
发芽指数是在规定条件下,统计当天和之前种子发芽数的总和,除以当天发芽的天数。公式为:发芽指数(GI)=∑Gt/Dt,式中:Gt—在不同时间的发芽数;Dt—发芽日数;∑—总和。GI值与活力成正相关。
统计分析软件使用Excel 2007和Spss17.0。
2.1 黑暗条件下不同温度对远志种子发芽的影响
图1 黑暗条件下不同温度对远志种子发芽的影响
从图1和表1可知,远志种子在10℃以下是不发芽的,随着温度的逐渐升高,发芽率开始增大。发芽率在20℃时达到最大值,但20~30℃之间的发芽率差异性不显著,与其他温度相比差异明显。同样,发芽势和发芽指数在20~35℃之间的差异性均不显著,与其他温度相比时有明显差异。说明在黑暗条件下远志种子的发芽在20~30℃之间都是适宜的。
表1 黑暗时不同温度条件下远志种子发芽指标参数
2.2 光照条件下不同温度对远志种子发芽的影响
图2 光照条件下不同温度对远志种子发芽的影响
表2 光照时不同温度条件下远志种子发芽指标参数
从图2和表2可知,远志种子在10℃以下是不发芽的,随着温度的升高,发芽率开始增大,发芽率在30℃时达到最大值,但20~35℃之间的发芽率差异性不显著,与其他温度相比差异呈极显著。同样,20~35℃之间的发芽势和发芽指数差异性不显著,与其他温度相比差异呈极显著。说明在光照条件下远志种子萌发的最适温度在20~30℃左右。
2.3 不同光照条件下对远志种子发芽的影响
由图3、图4和图5可知,黑暗条件下的发芽指标均高于光照条件下的发芽指标,但经过方差分析表明,这2个处理间的发芽指标均不存在显著差异,说明远志种子萌发对光照不敏感,属于光中性种子,即无论有无光照均为远志种子的适宜发芽条件。
图3 不同条件下远志种子发芽率的对比
图4 不同条件下远志种子发芽势的对比
图5 不同条件下远志种子发芽指数的对比
有相关报道称,远志种子的适宜萌发温度为25~ 30℃[8],本研究发现远志种子在温度为20~30℃时,其发芽指标较高且相差不大,并且无显著性差异。因此,可以认为远志种子的适宜发芽温度为20~30℃,这与田伟等人的研究不太一致[9]。
1982年有科研者认为,种子萌发过程和种子对环境温度的积累有关,于是提出了种子萌发的积温模型,只有当温度积累到一定程度才能促进种子发芽[10]。即在温度较低的时候远志种子不发芽,只有当温度升高到一定水平时才会发芽。
研究发现,有无光照对远志发芽的影响不大,即发芽不受光的抑制。在农田生产过程中发现,远志种子掉落在地上后,在全裸露的条件下也能发芽,表明不受光照的抑制,这与本试验的结果一致[9]。
本文首次利用双因素(光照、温度)重复互作统计的方法对远志种子的发芽试验进行了分析,结果显示,20~30℃为远志的适宜发芽温度。综合以上结论可知,远志种子的最适发芽条件为20~30℃,不受光照的影响和抑制。
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1005-2690(2016)12-0108-03
S567.23+9
B
项目资助:中央本级重大增减支项目“名贵中药资源可持续利用能力建设项目”(2060302)、山西省科技攻关项目(20140312001-2)、山西农业大学横向项目(2014hx60)、山西省高等学校教学改革项目(J2015028)
崔芬芬(1992-),女,山西洪洞人,硕士,研究方向为生物化学与分子生物学。
*通讯作者:宋芸(1978-),女,副教授,研究方向为药用植物抗逆生理。