刘贵鹏(辽宁省朝阳县林业局,辽宁 朝阳 122000)
辽宁是山杏(Armeniacasibirica)栽植大省,辽西地区作为我国山杏三大主产区之一,发展山杏产业对促进当地经济发展、增加农民收入起到了关键作用[1]。山杏的传统育种方式主要是将成熟种子存储一冬后第2年再进行播种育苗,一般需要3~4 a,导致山杏产业进展非常缓慢。研究种子休眠规律,掌握打破野生杏种子休眠的方法,开展山杏快速繁殖技术的研究,对促进山杏产业发展具有重要意义。
成熟山杏采集于辽宁凌源市,树体自然野生状态生长,采种方式为单株采种。采集后,洗去果肉,用清水淘洗干净,去除杂质,然后将种子阴干并装袋,置于干燥、通风、避光处保存待用。
1.2.1 种皮处理 将山杏外果皮硬壳去除,挑取完整无损、大小均一的果核,无菌水冲洗干净,在无菌条件下,用75%酒精浸泡3 min,0.1%升汞灭菌8 min,用无菌水浸泡并冲洗4次。分为去种皮与带种皮2种处理(各60粒)分别接种到MS培养基上,置于25 ℃、光照16 h、黑暗8 h的条件下培养。
1.2.2 低温层积处理 选取4株不同山杏树(T1、T2、T3、T4)上大小均一的种子,每个处理20粒,重复4次,与细沙按体积比1:3混匀,装入塑料盆内,在4 ℃冰箱中放置,定期搅拌翻动种子以保持良好的通气[2]。分别层积40 d、60 d、80 d、100 d。将处理过的种子在25 ℃恒温条件下培养15 d,统计其发芽率。
1.2.3 不同浓度激素GA3处理 将灭菌的山杏种子去种皮后接种到添加了0.10、0.20、0.30、0.50、1.0 mgL-1的GA3的MS培养基上。置于25 ℃、光照16 h、黑暗8 h的条件下培养。每处理20粒种子,4个重复。
1.2.4 不同浓度木醋液处理 山杏种子去种皮和消毒后,置于100 mL不同浓度木醋液(200、400、600、800、1 000倍稀释液)中,以清水作为对照,于室温下浸泡6 h,置于3层纱布的培养皿内,置于25 ℃人工气候箱中萌发,萌发期间每天8:00施相应浓度木醋液及清水,喷施量均为15 mL[3]。每处理20粒种子,4个重复。以长出胚根为标准,记录不同处理的发芽数,计算发芽率。
1.2.5 数据处理 统计种子发芽数,计算发芽率。本试验采用Microsoft Excel2010软件和SPSS20.0软件进行数据分析处理。
试验调查发现,未去除种皮的山杏在试验周期内均未萌发,去除种皮的山杏成熟胚在MS培养基中萌发率较低,为45%。从去除种皮的发芽率高于未去皮的种子可以看出,抑制山杏种子萌发的物质主要集中在种皮上。
从表1可知,在4 ℃下,随着层积时间的增加,发芽率逐渐增大,100 d发芽率达到最大值,而层积100 d和120 d各处理之间无差异,相同层积时间不同山杏树之间发芽率无差异。说明低温层积能够打破山杏种子的休眠,层积时间越长,发芽率越高,并且在层积时间100 d达到最大值。
表1 不同层积时间对山杏种子发芽率的影响
注:表中数据为各处理的平均数;同列不同小写字母表示差异显著,Tukey法,P<0.05,下同
从表2可知,添加不同浓度的GA3处理能够不同程度地解除山杏种子休眠,促进种子萌发,其中添加0.20、0.30、0.50和1.0 mgL-1GA3对山杏种子萌发的影响无显著性差异,发芽率分别为85.3%、86.7%、90.0%和91.7%,但均显著高于去除种皮未添加植物生长调节剂的50.7%。添加植物生长调节剂处理的发芽率均高于空白对照,说明山杏种胚中存在抑制萌发的物质。
表2 不同浓度GA3对山杏种子萌发的影响
不同稀释倍数的木醋液对山杏种子萌发作用之间有差异。木醋液稀释倍数800倍以下时,随着木醋液稀释倍数的增大种子的发芽率都增加,而当稀释倍数为800倍以上时,发芽率略有降低。800倍木醋稀释液处理最好,其处理的山杏种子发芽率为85.6%,显著高于空白对照的53.3%,也显著高于其他木醋液各组处理。
表3 不同浓度木醋液对山杏种子萌发的影响
本研究结果表明,山杏种子的种皮对种子萌发有较强的抑制和阻碍作用,去除种皮的山杏能够打破种子的休眠,提高发芽率。野生杏种子经过低温层积处理后,在一定时间内,随着层积时间的延长,发芽率也随之提高,在4 ℃层积100 d效果最佳。GA3和木醋液处理均可以不同程度的提高山杏种子的发芽率,其中在添加0.20~1.0 mgL-1GA3MS培养基和800倍木醋稀释液对山杏打破休眠最佳。
该研究为山杏的种苗繁育和快速繁殖奠定了基础。但在具体生产实践中,种子萌发环境等各方面因素复杂,可能还与不同品种、外界环境等有关,实际生产实践中需根据气候,地形,土壤条件,环境条件和栽培时间等多方面因素调控来增加出苗率。