油用牡丹‘凤丹'种子的生根技术研究

尹 静,易雪平,陈 越,倪 穗

(1.宁波大学 海洋学院，浙江 宁波 315211；2.宁波植物园，浙江 宁波 315000)

‘凤丹’(Paeoniaostii‘Fengdan’)又名铜陵牡丹、铜陵凤丹，属江南品种群，是我国著名的观赏与药用牡丹品种之一。其花单瓣，白色或粉红色，雌蕊多数，心皮5—8，蓇葖果，种子卵球形或椭圆形，褐色或黑色，种皮革质坚硬，4月中下旬开花，8—9月结籽，结实率高，适应性强。近年来发现其种子含油量高达20%，油中含有92%的不饱和脂肪酸，其中α-亚麻酸含量多达49%，是普通食用油的数十倍。2011年3月22日，中华人民共和国卫生部第9号公报批准牡丹籽油作为新资源食品，牡丹籽油正式进入“法定”植物食用油行列，油用牡丹产业发展迎来了蓬勃生机。在原卫生部的批复文件中，明确‘凤丹’和‘紫斑’(Paeoniarockii)两个品种可以用于加工牡丹籽油。‘凤丹’因其结实量大且适应性强是当前油用牡丹的主栽品种。

牡丹是专性有性繁殖，繁殖方法有播种、嫁接或分株等，最常见的是播种繁殖。但‘凤丹’种子从播种到萌发历时半年以上，因其种子具有双休眠的特性。

首先需要打破种子下胚轴的休眠，长出根，而且要待根长到一定长度才能进入上胚轴生长，也就是发芽阶段。因为‘凤丹’种子的这个特异性，自然状态下其种子发芽特别不一致，一部分种子由于胚根的休眠没有及时打破导致一直不能发芽。这就使得目前无法实现油用牡丹的高效、高品质生产，严重阻碍了油用牡丹的产业化发展。因此，要实现油用牡丹的产业发展，首先要解决‘凤丹’种子生根的难题。

张玉刚等[1]认为GA3处理能够打破牡丹种子的休眠；成仿云等[2]认为低温处理对凤丹牡丹种子生根、萌发和幼苗生长具有促进效果。至今，低温结合GA3处理是提高‘凤丹’种子生根的有效手段，但由于试验材料和研究条件的差异，打破‘凤丹’种子下胚轴休眠的最适GA3浓度和温度及其处理时间等关键技术目前尚无报道。本研究采用不同温度、赤霉素(GA3)不同浓度和不同处理时间处理‘凤丹’种子，获得‘凤丹’种子生根的最佳条件；为‘凤丹’种苗产业化生产提供技术支持，对促进我国油用牡丹的发展具有较大的意义。

1 材料与方法

1.1 试验材料

‘凤丹’种子，采自安徽铜陵油用牡丹栽培基地。挑选无疤、粒大、饱满的‘凤丹’种子，待用。

1.2 研究方法

1.2.1 浸种

清水浸种1 h后，取出饱满下沉的种子，用体积分数为0.5%的高锰酸钾对种子消毒2 h，之后清洗数次，以达到洁净。再用45 ℃的水对消毒过后的种子进行浸种，浸种时间为48 h。

1.2.2 GA3处理

把浸种结束的种子分别浸泡在100 mg·L-1、200 mg·L-1、300 mg·L-1的GA3溶液中24 h、34 h、44 h，对照组清水浸种。每处理70粒，3个重复。

1.2.3 生根试验

将经过不同浓度和不同时间GA3处理后的种子分别放在15 ℃、20 ℃、25 ℃的温度下进行生根试验。种子与沙体积比为1∶3，沙的湿度为沙子最大持水量的50%(手握成团不滴水，松手一触即散)，沙子先用浓度为0.3%的次氯酸钠消毒。

一个月后观察生根情况，并记录。

生根率=(生根种子数/种子总数量)×100%。

2 结果与分析

图1是‘凤丹’种子在经过GA3不同浓度和不同浸泡时间处理，又经30天不同温度沙藏后的生根率。

图1 不同处理下‘凤丹’种子的生根率

2.1 GA3浓度对‘凤丹’种子生根的影响

由图1可知，相同温度、相同处理时间条件下，‘凤丹’种子的生根率随GA3质量浓度升高先升高后下降，当GA3浓度为200 mg·L-1时‘凤丹’种子的生根率均达到最大，而后随着GA3浓度的增大，种子生根率则均呈现出明显的下降趋势。可见，高浓度的GA3对‘凤丹’种子生根有抑制作用，‘凤丹’生根率由高至低的转折点在200 mg·L-1GA3。所以，在相同沙藏温度和处理时间条件下GA3质量浓度为200 mg·L-1时，‘凤丹’种子的生根率最高。

2.2 GA3处理时间对‘凤丹’种子生根的影响

由图1可知，相同沙藏温度、相同GA3质量浓度条件下，‘凤丹’种子的生根率随处理时间的延长先升高后下降，总体来看当处理时间为24 h时‘凤丹’种子的生根率均达到最大，而后随着处理时间的增加，种子生根率则均呈现出下降及变化不大的情况。所以，24 h为其最佳处理时间。

2.3 温度对GA3处理的‘凤丹’种子生根的影响

由图1可知，在经过相同的GA3处理时间和相同的GA3处理浓度处理后，‘凤丹’种子的生根率均随着沙藏温度的提高出现先升高后下降，沙藏温度为15 ℃时，‘凤丹’种子的生根率均达到最大，而后随着沙藏温度的提高，其种子生根率则均呈现出明显的下降趋势。

相同温度、相同处理时间条件下，各浓度梯度下的生根率差异显著，随着温度的升高与GA3处理时间的增加，各浓度梯度下的生根率差异显著性下降。所以‘凤丹’种子在经过浓度为200 mg·L-1的GA3处理24 h后，在15 ℃的温度沙藏30天其生根率最高，达到67.14%。

综上，‘凤丹’种子生根的最佳条件为：浓度为200 mg·L-1的GA3处理24 h，然后在15 ℃的条件下中沙藏30天。

2.4 多元线性回归分析

从以上研究可知，沙藏温度、GA3处理时间、GA3浓度3因素对‘凤丹’种子生根都有较大的影响，如表1所示。对其进行多元线性回归分析，以确定它们在‘凤丹’种子生根过程中所起的作用大小。

表1 不同处理条件下‘凤丹’种子的生根率

设定三个自变量指标分别为：沙藏温度X1，GA3处理时间X2、GA3浓度X3，‘凤丹’种子生根率Y作为因变量，并建立如下的多元线性回归模型：

Y=β0+β1X1+β2X2+β3X3+ε

其中β0，β1，β2，β3分别为未知参数，ε为剩余残差，与三个自变量无关,服从(0，σ2)。

2.5 数据处理

表2 模型的拟合度检验

a.预测变量:(常量),浓度,时间,温度。b.因变量:生根率

由表可2知，R=0.923，R2=0.851，都较接近1，所以其拟合度较高。

表3 模型的方差显著性检验

a.预测变量:(常量),浓度,时间,温度。b.因变量:生根率

表4 模型的变量显著性检验

a.因变量:生根率

由表3与表4可得方程的显著性检验显示线性回归方程高度显著，变量的显著性检验通过。

所以可以建立三元回归模型：Y=104.357-2.655X1-0.393X2-0.039X3

由上式可知，沙藏温度对‘凤丹’种子的生根率影响最大，其次是GA3处理时间，最后是GA3的浓度大小。

3 讨 论

沙藏温度对‘凤丹’种子的生根率影响最大，‘凤丹’种子在15℃的处理条件下生根率最高；其次是GA3处理时间，‘凤丹’种子在GA3处理24 h后生根率最高；最后是GA3的浓度，‘风丹’种子在浓度为200 mg·L-1的处理的生根率最高，为67.14%；100 mg·L-1处理的生根率大于300、400、500 mg·L-1处理的生根率，因此使用低浓度GA3处理(100～200 mg·L-1)可促进‘凤丹’种子生根和提高生根质量。

牡丹种子休眠需要在不同的温度条件下才能解除，表现为暖温下生根、低温后长芽。在自然状态下，冬季低温来临之前的温暖是‘风丹’种子根生长的前提。GA3处理不仅能使牡丹种子生根时间提前，生根速度加快，提前完成生根过程，而且低浓度可以提高生根率，高浓度则对生根有抑制作用。成仿云[2]研究低温和赤霉素处理对‘凤丹’牡丹种子萌发和幼苗生长的影响，指出100～200 mg·L-1低浓度的赤霉素处理有利于提高生根率和生根质量。谷勇[3]分析了不同低温处理和赤霉素处理对解除稷山矮牡丹种子休眠的影响，指出了最适宜的低温处理条件和最适宜的赤霉素浓度。这些研究的结果都和本研究的结果一致。通过本研究确定了打破‘凤丹’种子下胚轴休眠的最适GA3浓度和温度及其处理时间3个关键因子，获得了‘凤丹’种子生根的最佳条件为：浓度为200 mg·L-1的GA3处理24 h后，在15 ℃的恒温箱中沙藏30天。

油用牡丹作为未来国际上重要的食用油生产新资源之一，大力发展该产业有助于维护粮油安全、改善生态环境以及提高经济效益。本研究获得的‘凤丹’种子破除下胚轴休眠的关键技术，可为‘凤丹’种苗产业化生产提供技术支持，将推动我国油用牡丹产业快速发展，对我国油用牡丹大面积生产具有重要的意义。