天竺葵种子萌发特性研究

2018-01-17 10:55刘国宇张瑞博刘安成
种子 2017年12期
关键词:天竺葵粒数培养皿

王 庆, 李 艳, 尉 倩, 刘国宇, 张瑞博, 刘安成

(陕西省西安植物园,陕西省植物研究, 西安710061)

天竺葵(Pelargonium hortorum)属牻牛儿苗科天竺葵属植物,其花型优美,花色丰富艳丽,花期较长(可达数月),为广泛栽培的室内观花植物[1]。天竺葵整齐度一致、球型花序、花色纯正、花期持久非常适合作为园林绿化植物进行造景配置,并具有观赏期长或换花频率低的优势[2]。在美国、北欧等地天竺葵是花坛和盆栽植物的主要材料之一,但在国内只有大型活动时,天竺葵才作为花坛植物进行应用,主要原因是花坛栽植时要求植株高度的统一性,天竺葵通常通过扦插进行繁殖,扦插苗不能保证植株高度的统一,只能进行播种繁殖,而播种繁殖种子的成本较高,从而限制了天竺葵的推广应用。因此,研究天竺葵种子的萌发特性,提高天竺葵种子的萌发率,对天竺葵在园林应用上的推广具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 材 料

实验材料为2015年6月采收于陕西省西安植物园的天竺葵自然杂交种。

1.2 方 法

1.2.1 种子千粒重及大小的测定

取天竺葵种子1 000粒,称重,记录种子重量,重复3次,计算平均值,为种子的千粒重。随机抽取种子100粒,测量种子的长宽高,取平均值,计算种子的大小。

1.2.2 种子吸水百分比的测定

对照种子及15%PEG-6000处理1h的天竺葵种子各30粒,重复3次,恒温25℃ 条件下进行吸水百分比的测定[3]。

1.2.3 种子处理及相关指标测定

1)PEG-6000处理。种子用0、5%、10%、15%、20%、25%的PEG-6000分别浸泡1h,用自来水冲洗干净,置于铺有滤纸的培养皿中。每个培养皿放30粒种子,重复3次。30℃恒温条件下进行萌发实验。

2)赤霉素处理。种子用浓度分别为0,100,200,300,400mg/L的赤霉素浸泡30min,然后用清水冲洗干净,置于铺有滤纸的培养皿中。每个培养皿放30粒种子,重复3次。30℃恒温条件下进行萌发实验。

3)温度处理。种子用清水冲洗浸泡12h后,置于铺有滤纸的培养皿中,每个培养皿放种子30粒,分别在18,23,28,33℃的光照培养箱中进行种子萌发实验。重复3次。

4)种子萌发指标。种子胚根突破种子种皮1mm记为发芽种子。从第1天处理种子开始记录种子的萌发情况及发芽数,第30天记录结束,记为一个发芽周期。测定种子的发芽率、发芽势、发芽指数、始发芽粒数和发芽天数[4]。

发芽率(%)=萌发周期内种子发芽数/供试种子总数×100%;

发芽势(%)=种子从发芽开始到发芽高峰时段内(10d)发芽种子数/供试种子总数×100%;

发芽指数=∑(Gt/Dt),式中Gt表示t日时的发芽数,Dt表示相应的发芽天数[5]。

5)数据分析。使用 SPSS 13.0分析软件[6]对天竺葵种子萌发数据进行统计分析。使用One-way ANOVA方法进行单因素方差分析,采用LSD法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 种子的形态及吸水特性

天竺葵种子千粒重为4.42g,种子长椭圆形,大小为3.987mm×1.688mm×1.25mm。

如图1所示,15%PEG-6000处理1h后,天竺葵种子的吸水率显著升高,2h后吸水幅度最大,为21.96%,24h后吸水率达到最高。对照未处理种子的吸水率在8h内吸水量达到44.25%,吸水幅度最大,显著低于15%PEG处理1h后的种子吸水率,24h后两者的吸水率都达到了最高。

图1 天竺葵种子吸胀曲线

2.2 PEG-6000处理对天竺葵种子萌发的影响

由表1可知,PEG-6000处理能够提高天竺葵种子的发芽率、发芽势和发芽指数,延长种子的发芽天数。天竺葵种子的发芽率、发芽势、发芽指数与PEG-6000处理的关系呈负抛物线型。5%PEG-6000处理的天竺葵种子发芽率、发芽势、始发芽粒数最高,分别 为71.11%、54.44%、4.33 粒,显 著 高 于 未 经PEG-6000处理的种子。

表1 PEG-6000处理对天竺葵种子萌发的影响

2.3 赤霉素对天竺葵种子萌发的影响

由表2可知,GA3处理可以显著提高天竺葵种子的发芽率和发芽指数,对始发芽粒数和发芽天数无显著影响。200mL/L GA3处理的种子发芽率、发芽指数最高,分别为64.22%和6.18。

表2 赤霉素对天竺葵种子萌发的影响

2.4 温度对天竺葵种子萌发的影响

由表3可知,温度对天竺葵种子的萌发影响显著。天竺葵种子的发芽率、发芽势、发芽天数随温度的升高呈先升高后降低的趋势。23,28℃处理,天竺葵种子的发芽率、发芽势和始发芽粒数显著高于18,33℃处理;23℃处理,天竺葵种子发芽指数、发芽天数显著高于18℃,28℃处理和33℃处理。33℃处理时,天竺葵种子的萌发率最低。天竺葵种子的发芽天数随温度升高而缩短,33℃处理发芽天数最短,为8.00d。23℃处理,发芽率、发芽指数、发芽天数最高,分别为68.89%,4.11和18.67d。23℃为天竺葵种子发芽的最佳处理温度。

表3 温度处理对天竺葵种子萌发的影响

3 结论与分析

PEG-6000是一种渗透调节剂,用作种子渗透调节处理是目前生理学研究的热点[7],可以选择不同浓度和处理时间对种子进行高渗处理,提高种子的发芽率[8-9]。本研究 结 果 表 明 ,5% 的 PEG-6000 处 理 显 著提高天竺葵种子的发芽率、发芽势和始发芽粒数,分别为71.11%、54.44%、4.33粒,显著高于未经 PEG 处理的种子。且种子发芽率和发芽势与PEG-6000浓度呈负抛物线,这与一些牧草种子的萌发规律一致[10]。

外源GA3处理可以显著提高天竺葵种子的发芽率和发芽指数。在4个浓度处理中,以200mL/L GA3处理的种子发芽率、发芽指数最显著,300,400 mg/L次之,100mg/L最低。这表明,外源GA3促进天竺葵种子的发芽,200mg/L最高,随后降低,这与GA3可以打破种子休眠,促进种子的萌发的相关研究一致[11-14]。

温度是影响种子萌发的重要因素之一,直接或间接影响种子的萌发[15-17]。本研究结果表明,温度对天竺葵种子萌发影响显著,在一定温度范围内,天竺葵种子萌发会随着温度升高而加快,但过低或过高的温度会抑制种子细胞的生活力,从而影响种子萌发。23~28℃为天竺葵的最佳播种温度,在23~28℃,天竺葵种子的萌发率、萌发指数最高。

[1]刘京贞.天竺葵的应用和组织培养[J].北方园艺,2002(2):54-56.

[2]陈俊愉,程绪珂.中国花经[M].上海:上海文化出版社,2000:353-354.

[3]张瑞博,李思锋,黎斌,等.小叶野决明种子萌发特性研究[J].中药材,2010,33(1):13-14.

[4]庞长民,王庆,刘安成,等.不同因素对落新妇种子室内萌发的影响[J].西北农业学报,2008,17(3):294-297.

[5]颜启传.种子检验的原理和技术[M].北京:农业出版社,1992:207.

[6]江泽鹏,刘善荣,王东雪.不同肉桂种源苗期生长差异及质量评价[J].林业科技开发,2008,22(2):74-76.

[7]郑光华.种子生理研究[M].北京:科学出版社,2004:405-414.

[8]张百俊,杨和连,李贞霞,等.PEG渗调西葫芦种子效应研究[J].种子,2006,25(9):76-78.

[9]袁媛,李娜,邵爱娟,等.PEG6000处理对黄芩种子萌发和幼苗生长的影响[J].中草药,2008,39(2):269-272.

[10]刘贵河,郭郁频,任永霞,等.PEG胁迫下5种牧草饲料作物种子萌发期的抗旱性研究[J].种子,2013,32(11):15-19.

[11]刘凤,曹帮华,蔡春菊,等.GA3提高毛竹种子活力的机理探索[J].西南林学院学报,2009,29(1):22-25.

[12]夏含嫣,杜红梅,黄丹枫.GA3处理对仙客来种子萌发的影响[J].种子,2006,25(4):15-17.

[13]周立业,熊梅.赤霉素对野生防风种子发芽的影响[J].北方园艺,2012(21):149-151.

[14]Keshtkar A R,Keshtkar H R,R azavi S M,et al.Methods to break seed dormancy of Astragalus cyclophyllon[J].Afr J Biotechno,2008,21(7):3 874-3 877.

[15]宋兆伟,郝丽珍,黄振英,等.光照和温度对沙芥和斧翅沙芥植物种子萌发的影响[J].生态学报,2010,30(10):2 562-2 568.

[16]牛红彬,关文灵,李世峰,等.光照和温度对毛茛铁线莲种子萌发的影响[J].亚热带植物科学,2013,42(1):43-45.

[17]Gulzar S.and Khan M.A.Seed Germination of a Halophytic Grass Aeluropus lagopoides[J].Annals of Botany,2001,87:319-324.

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