紫斑牡丹种子上胚轴休眠解除效应研究

赵雪梅，袁文君，朱 月，唐立红

（赤峰学院 生命科学学院，内蒙古 赤峰 024000）

1 前言

紫斑牡丹（paeonia rockii）属芍药科芍药属植物.是中国牡丹品种群中的第二大品种群，1987年被列为国家三级保护植物[1].紫斑牡丹具有抗逆性强、适应性广、耐瘠薄等优良特性，是我国牡丹品种群中极为宝贵的种质资源，其起源与分布是以甘肃为主的我国西北地区[2].紫斑牡丹由于自身的生物学特性，和一些自然人为因素的影响，一般分布比较零散，单位面积的个体数少，很少有大的居群，被列为濒危物种[3]，因其种子存在上胚轴休眠的特性，从而使得种子繁殖很困难，自然播种很难出苗[4]，因此研究其种子繁殖技术对于紫斑牡丹种质资源的保护及推广应用具有重要意义.本研究用不同浓度的赤霉素（GA3）结合低温（5℃）处理，对紫斑牡丹种子上胚轴休眠解除效应进行了初步研究，目的是解决紫斑牡丹种子繁殖困难的问题，为生产上紫斑牡丹的种子繁殖技术提供参考.

2 实验材料与方法

2.1 实验材料

2.1.1 材料

实验材料为赤峰地区赤峰学院生命科学学院实验基地引种7年的紫斑牡丹不同品种种子，本实验选用了4个实生苗种子和4个品种嫁接苗种子作试材，实验具体品种见表1.

表1 紫斑牡丹种子品种名及瓣型和花型

2.1.2 种子采收

在赤峰地区8月末紫斑牡丹种子成熟（腹缝线开始开裂、蓇葖果渐渐变黄变干、内部的种子由蟹黄色转变为棕褐色）时采收，置于生命科学学院花卉实验室内阴凉通风透气的地方使其自然干燥，隔两、三天翻动一次，防止发生霉变，防止日晒.待蓇葖果全部开裂，收集种子，然后将种子放入清水中，浸泡1～2h后，去掉漂浮在水面上的杂物和干瘪种子，保留水中下沉饱满的种子备用[5].

2.2 实验方法

2.2.1 种子处理及播种

实验1：

（1）种子处理：将成熟饱满的紫斑牡丹不同品种种子采收后称量计算千粒重，然后用清水作对照，每个品种种子做5个处理，用浓度分别为100mg/L、200mg/L、300mg/L、400mg/L、500mg/L 的赤霉素（GA3）溶液浸泡48h（见表2），之后将处理好的8组不同种子备用.

（2）播种：播种地深翻（18～20cm），耙平，9月13日按30～50cm的行距开4～6cm深的播种沟[6]，施基肥，按株距3～4cm播种，播种深度大约为2.5cm，覆土2～3cm厚，夯实，浇水.翌年观察出苗率.

表2 紫斑牡丹种子处理方法

实验2：

（1）种子处理：另取三种紫斑牡丹种子“红莲”“蓝荷”“玉瓣绣球”，常温下用清水浸泡作对照，用浓度分别为 100mg/L、200mg/L、300mg/L、400mg/L、500mg/L的赤霉素（GA3）处理48h之后种于花盆内，种植深度大约2cm，然后放置于生命科学学院花卉实验室冰箱内，温度控制在5℃进行低温处理，处理时间为30d.并定期浇水（约10d左右），观察.

表3 紫斑牡丹种子处理方法

（2）播种：于10月13号将种子从花盆中取出播于露地，播种地、播种方法同实验1，具体处理方法见表3.

2.2.2 播后管理

播种后，马上浇水，随时注意观察种子的萌发情况.第二年春季继续观察，浇水并及时除去杂草.土壤干旱时浇水，种子萌发幼苗出土后常规管理.

3 结果与分析

3.1 不同品种种子千粒重的比较

赤峰地区生长的紫斑牡丹不同品种种子千粒重普遍较大（见表2），在260.7-465.0g之间，不同品种间千粒重有差异，其千粒重从大到小的排序为：实生苗 1（465.0g）＞ 实生苗 3（464.9g）＞“玫瑰红”（433.5g）＞ 实生苗 2＞“玉瓣绣球”＞“蓝荷”＞“红莲”（296.6g）＞ 实生苗 4（260.7g），实生苗 1 千粒重最高达465.0g，最小为实生苗4仅260.7g.选取其中一种处理浓度进行比较（见表4），可以看出，出芽率从大到小排序为实生苗1＞实生苗2＞“蓝荷”＞“红莲”＞实生苗4.即同等条件下，千粒重大者出芽率高.

表4 500mg/lGA3处理的紫斑牡丹种子发芽率

3.2 不同品种种子出芽率的比较

（1）由表5可以看出不同浓度赤霉素（GA3）处理的种子出芽率在0-60%之间，说明不同浓度赤霉素处理均能解除种子休眠，总体相比较而言，在赤霉素浓度300mg/l以下时随着浓度升高，出苗率增加，到400mg/l时出苗率下降，500mg/l时出苗率又上升达到最大，而且不同品种同一浓度赤霉素处理出苗率不同，千粒重大者出苗率相对较高，同一品种不同浓度赤霉素处理出苗率也不同，赤霉素浓度在300mg/l和500mg/l时出芽率较高，500mg/l时相对最高.紫斑牡丹种子出芽率最高的是实生苗1（500mg/L赤霉素处理）、实生苗 3（300mg/L、500mg/L赤霉素处理）为60%.

表5 紫斑牡丹种子发芽率（实验1）

表6 紫斑牡丹种子发芽率（实验2）

（2）实验2低温处理组中不同品种在赤霉素浓度500mg/L时出芽率较高，其他处理组出芽率为零（见表6）.与实验1比较，三个品种中“玉瓣绣球”赤霉素浓度500mg/L结合低温出苗率显著高于常温下赤麻素处理，其它两个品种差异不显著，说明低温处理效果不显著.

（3）在两组试验中，对照所有品种出苗率均为0.说明紫斑牡丹上胚轴休眠需经过赤霉素处理才能解除.

4 结论和讨论

4.1 生产于赤峰地区的紫斑牡丹不同品种千粒重均较大，但不同品种间有差异

千粒重是种子活力的重要表现之一，种子千粒重大，其内部贮藏的营养物质多，生命力强，发芽迅速整齐，出苗率高，幼苗健壮[8].紫斑牡丹原产于中国中西部海拔1000～2800m的山地,甘肃是紫斑牡丹的主要原产地区，紫斑牡丹杂交种子的千粒重大约为300g左右[1].而在赤峰地区生产的紫斑牡丹种子千粒重均较大，大的能达到465g，大多都大于原产地，分析原因是赤峰地区昼夜温差大，光照强，这种气候有利于种子有机物的积累，因此种子比较饱满.而同一地区不同品种种子的千粒重也不相同，千粒重最大的是实生苗1，达465.0g，其次是实生苗3，最小的是实生苗4，为260.7g.在同等条件下，种子千粒重越大其出苗率越高.

4.2 适宜浓度的赤霉素（GA3）处理能够解除紫斑牡丹种子的上胚轴休眠，处理组中500mg/L赤霉素处理效果最佳

不同浓度赤霉素（GA3）以及GA3结合低温5℃48h处理均能使紫斑牡丹种子的上胚轴休眠解除，在不同品种的不同处理组中实生苗1（500mg/LGA3常温处理）、实生苗 3（300mg/L、500mg/LGA3常温处理）、“玉瓣绣球”（500mg/LGA3结合 5℃48h）处理效果最好，其出芽率最高，达到60%，而清水常温处理的对照出苗率均为0，因此从本研究中得出紫斑牡丹种子繁殖需经过处理后才能获得成功，且500mg/LGA3赤霉素处理效果最佳，此实验结果与高水平[4]等人的研究结果一致.

4.3 赤霉素（GA3）结合低温处理紫斑牡丹种子，休眠解除效果不显著

本研究中，用不同浓度的赤霉素（GA3）结合低温（5℃）处理只有 500mg/l的赤霉素（GA3）处理组出苗，其中“玉瓣绣球”（500mg/LGA3 结合 5℃48h）处理效果最好，出苗率达到60%，与常温处理比较效果显著；其它处理组几乎均为零，休眠解除效果不佳，此结果与刘秀贤[8]等研究结果不同，这可能是牡丹不同品种群有差异以及实验处理时间段不同导致.