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(1.陕西省西安植物园, 西安 710061; 2. 陕西省植物研究所, 西安 710061)
朱顶红(Hippeastrumvittatum)属石蒜科朱顶红属多年生草本植物[1],原产中南美洲即从阿根廷北部到墨西哥以及加勒比海[2-3],花大色艳,既可在室内盆栽观赏,又可用作切花,亦可作为花丛与花境的布景材料,观赏价值和经济价值较高[4]。国内对朱顶红的研究主要集中在种子繁殖[5-7]、朱顶红杂交育种[8-11]和组培繁殖[12-15]等方面。
朱顶红种子繁殖方法简便,繁殖数量大,能提供大量种苗,然而有关朱顶红种子特性研究的文献较少。本试验对大田朱顶红种子进行采收,晾干,测量了千粒重,不同年份的种子发芽率和最佳发芽温度,以期为规模化种子繁殖提供参考。
1.1.1 试验材料
试验材料为2013—2015年朱顶红(红狮子和红狮子与本地品种的杂交种)自然授粉的种子混合。种子收获方法:在朱顶红果实刚开裂时候摘取种子,然后室内自然风干。
1.1.2 实验仪器和工具
人工气候箱(宁波来福科技有限公司),分析天平,培养皿,滤纸等。
1.2.1 朱顶红种子千粒重
千粒重按照国家标准《林木种子检验规程》(国标2772-1999),采用百粒法测定[16]。
种子千粒重(g)=10×评价100粒种子重(g)。
1.2.2 不同年份朱顶红种子萌发
2016年3月1日分别挑选2013—2015年的成熟、饱满的种子50粒,把种子放在直径为18 cm的铺有滤纸的培养皿中,重复3次,培养皿中加入自来水没过种子,培养皿放置在人工气候箱中,萌发温度20 ℃,每天换水1次,每天把发芽的种子取出计数,到连续5 d没有发芽种子结束实验。
1.2.3 不同温度的朱顶红种子萌发
2016年5月18日分别挑选2015年的成熟、饱满的种子35粒,把种子放在直径为18 cm的铺有滤纸的培养皿中,重复3次,培养皿中加入自来水没过种子,培养皿分别放在温度为15 ℃,20 ℃,25 ℃,30 ℃,35 ℃的人工气候箱中,每天换水1次,每天把发芽的种子取出计数,到连续5 d没有发芽种子结束实验。
发芽率指测试种子发芽数占测试种子总数的百分比,发芽势是指在发芽过程中日发芽种子数达到最高峰时,发芽的种子数占供测样品种子数的百分率。发芽指数(GI)=∑Gt/Dt(Gt当天的发芽数,Dt为发芽日数。
用SPSS软件对数据进行方差分析和多重差异比较分析[16]。
方差分析表明不同年份种子的发芽率有极显著差异(p<0.01)(结果见表3)。多重差异比较结果(表4)显示,不同年份种子发芽率大小为2015年>2014年>2013年,2015年种子的发芽率最高,为73.33%,2014年种子的发芽率为47.33%,比2015年低,2013年种子不能发芽,全部失去活力。这说明不同年份的种子室内自然放置发芽率会逐渐降低,种子发芽率不到3年就全部丧失活力不能发芽,所以种子寿命不超过3年。
表1 种子千粒重
重复重量(g)平均值(g)110.7211.0310.410.86411.0511.2
表2 不同年份种子发芽
年份重复种子总数(个)发芽数(个)发芽率(%)150002013250003500015023462014250285635020401503876201525034683503876
表3 不同年份种子发芽率方差分析
离差平方和(ss)自由度(df)均方(MS)统计量(F)p值组间8294.22224147.111143.5540.000发芽率组内173.333628.889合计8467.5568
表4 不同年份发芽率的“Duncan”多重差异分析
年份样本数置信水平(0.01)123201330.00002014347.33332015373.3333p值1.0001.0001.000
方差分析表明,不同温度种子发芽率、发芽势和发芽指数均有极显著差异(p<0.01)(结果见表6)。多重差异比较结果(表7)显示,20 ℃、25 ℃和30 ℃之间种子的发芽势没有显著性差异,发芽率较高。平均发芽率大小依次为25 ℃>30 ℃>20 ℃>15 ℃>35 ℃,25 ℃平均发芽率最大,为93.33%,35 ℃平均发芽率最小,为59.99%,其他温度的发芽率都在这两者之间。多重差异比较(表略)显示20 ℃、25 ℃和30 ℃之间种子的发芽势没有显著性差异,平均发芽势较高。平均发芽势大小也依次为25 ℃>30 ℃>20 ℃>15 ℃>35 ℃,25 ℃平均发芽势最大,为60.95%,35 ℃平均发芽率最小,为14.28%,其他温度的发芽率都在这两者之间。多重差异比较(表略)显示25 ℃和30 ℃之间种子发芽指数没有显著性差异,平均发芽指数较高。平均发芽指数大小也依次为25 ℃>30 ℃>20 ℃>15 ℃>35 ℃,25 ℃平均发芽指数最大为12.44%,35 ℃平均发芽指数最小,为2.42%,其他温度的发芽指数都在这两者之间。总之20~35 ℃温度梯度的平均发芽率和平均发芽势较高,25~30 ℃温度梯度的平均发芽势较高,25 ℃平均发芽率、平均发芽势和平均发芽指数最高,分别是93.33%,60.95%,12.44,说明25 ℃是朱顶红种子最佳发芽温度。
表5 不同温度种子发芽
不同温度处理(℃)重复发芽率(%)发芽势(%)发芽指数171.4331.433.8215271.4342.866.37377.1440.004.71177.1442.8610.6120277.1442.865.33388.5760.007.55194.2954.2911.91252100.0054.2913.11385.7174.2912.30194.2954.298.2130294.2965.7110.07385.7154.298.60171.4217.142.8535257.148.572.68351.4217.141.74
表6 不同温度种子发芽的方差分析
离差平方和(ss)自由度(df)均方(MS)统计量(F)p值组间2261.5564565.38911.9380.001发芽率组内473.5971047.360合计2735.15314组间4275.26941068.81715.9720.000发芽势组内669.1841066.918合计4944.45214组间176.039444.01021.1630.000发芽指数组内20.795102.080合计196.83414
表7 不同温度发芽率的“Duncan”多重差异分析
温度(℃)样本数置信水平(0.01)12335359.993315373.333373.333320380.950080.950030391.430091.430025393.3333p值0.0390.0110.061
研究表明,相当部分朱顶红品种的种子存在一定后熟作用阶段,不同品种的最佳播种时间有明显差异[17],初步实验也发现朱顶红种子有后熟作用。因为种子的后熟作用,刚收获的新鲜种子发芽率不是最高的,经过数月的后熟种子的发芽率才能达到最高。然而随着后熟的种子在室内自然放置时间的延长,发芽率逐渐降低,种子不到3年就全部丧失活力不能发芽,种子寿命不超过3年。具体来说,大田种植朱顶红种子一般当年6月成熟,采收后自然晾干,在第3年的3月份种子全部不能发芽,也就是采收后放置33个月后种子失去活力不能发芽。由于朱顶红种子的后熟作用,新鲜种子活力随着自然放置时间的延长先升高后降低,在利用种子育苗时候,先将新鲜种子晾干然后放置数个月再进行播种,这样发芽率较高,育苗效率高。有关朱顶红品种的具体种子后熟作用和种子寿命值得进一步研究。
由不同温度朱顶红种子发芽可以看出,种子发芽温度为20~30 ℃梯度的时候,种子平均发芽率和平均发芽势较高。在发芽温度为25 ℃和30 ℃时,种子平均发芽指数较高。25 ℃平均发芽率、平均发芽势和平均发芽指数最高,分别是93.33%,60.95%,12.44,说明25 ℃是朱顶红种子最佳发芽温度。在种子实验中发现30 ℃种子5 d萌发, 20 ℃和25 ℃种子7 d萌发,15 ℃和35 ℃种子10 d萌发,在15 ℃和35 ℃的温度下发芽率较低而且发芽时间延长,在30 ℃种子发芽速度快,但是发芽率稍低。25 ℃种子发芽率最高,但是发芽速度稍低。在种子育苗时可以先对种子用30 ℃的水浸泡5 d,每天换水1次,然后在25 ℃条件下进行播种育苗,这样缩短育苗时间,提高育苗效率。利用这一结论指导朱顶红种子育苗。
随着朱顶红后熟的种子在室内自然放置时间的延长,发芽率逐渐降低,种子自然放置33个月就全部丧失活力不能发芽,种子寿命不超过3年。朱顶红种子在25 ℃条件下平均发芽率、平均发芽势和平均发芽指数最高,分别是93.33%,60.95%,12.44,说明25 ℃是朱顶红种子最佳发芽温度。然而25 ℃种子萌发稍慢需要7 d, 30 ℃种子萌发最快需要5 d。