不同温度和浸种时长对紫苏种子萌发的影响

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(贵州工程应用技术学院生态工程学院，贵州 毕节 551700)

紫苏(Perillafrutescens(L.) Britt.)是1年生唇形科紫苏属草本植物，多生长在荒地、路边，适应能力强，分布范围广，根据不同的生长环境，紫苏叶片通常为红紫色、绿色以及双色(面绿背紫)，常见的4个变种中，有2个栽培紫苏类型(紫苏、回回苏)和2个野生紫苏类型(野生紫苏、耳齿紫苏)[1-4]。我国紫苏种质资源极其丰富，是一种时令蔬菜；其叶、梗和种子还具有很高的药用价值，在我国得以广泛的应用，目前许多制药集团已经研发出很多含紫苏成分的新药和特效药；紫苏种子油中富含人体必需脂肪酸α-亚麻酸，含量高达65%，对预防多种心血管疾病具有多种保健功效，还可促进大脑发育[5-8]。

温度和水分是种子萌发两大重要影响因素，只有适宜的温度和相对含水量才能对种子萌发起到促进作用[9]。长时间生长在盐碱浓度高、干旱贫瘠、中度石漠化等生态环境脆弱地区中的紫苏，有一套耐环境胁迫的生理机制，逐渐形成了多种特有的抗非生物胁迫的优异基因。贵州地处喀斯特山区，野生和栽培紫苏种质资源较为丰富，本研究利用低温、不同浸种时长对喀斯特山区野生紫苏种子进行处理，对种子萌发与最适浸种时长之间的关系进行分析，旨在为野生紫苏种质资源环境胁迫基因的研究和高效合理利用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材 料

试验材料分别采自贵州毕节七星关区、金沙、黔西、大方、威宁和纳雍山区，每个地方采集的紫苏籽粒大且饱满、色泽鲜好、无病虫害。

1.2 方 法

1.2.1 萌发最适温度测定

种子浸种24 h，清水冲洗，每个培养皿中均匀放置100粒，然后在10，15，20，25，30，35 ℃条件下进行萌发。重复3次。

1.2.2 低温处理对种子萌发的影响

种子浸种3 h，5 ℃低温处理种子24，48，72，96，120 h，然后在20 ℃、25 ℃和30 ℃条件下进行黑暗催芽。重复3次。

1.2.3 萌发最适浸种时长

种子浸种时长分别为12，24，36，48，60，72，84，96 h，然后在25 ℃条件下进行催芽。重复3次。

1.2.4 萌发指标

萌芽标志：芽长达0.2 cm。

发芽势(%)=(G6/G)×100%；

发芽率(%)=(G12/G)×100%。

式中：G6为6 d种子的发芽数；G12为12 d种子的发芽数；G为供试种子粒数。

1.2.5 数据统计分析

数据统计与分析采用Excel软件和SPSS 19.0软件进行。

2 结果与分析

2.1 最适萌发温度测定

不同的萌发温度对紫苏种子发芽的影响不相同。从图1可以看出，在10～35 ℃之间紫苏种子均能萌发，萌发温度在20～30 ℃之间时，发芽势和发芽率都明显优于其余3种温度(10，15，35 ℃)。发芽势中，25 ℃和30 ℃条件下，紫苏种子发芽势最高，分别为68%和66%，比发芽势最低(10 ℃、15 ℃)分别高出(29%、24%)、(23%、28%)；其次是20 ℃(62%)和35 ℃(60%)。所有萌发温度条件下，紫苏种子的发芽率均达到80%以上，当萌发温度为20～30 ℃时，种子的发芽率达到90%以上，表明20，25，30 ℃都是紫苏种子的最适萌发温度；随着发芽时间的延长，10 ℃和15 ℃的发芽率增长速度快于其余温度，这可能与喀斯特山区特殊的生态环境和紫苏耐寒特异基因有关。温度与种子发芽势和发芽率之间的t测验结果表明：所有萌发温度之间均不存在显著差异。由上可知，紫苏种子的最适萌发温度为20～30 ℃之间。

图1 紫苏种子萌发最适温度测定

2.2 低温处理对种子萌发的影响

适当的低温处理能够有效增加种皮的透性和种子内部代谢，进而提高种子萌发率。从5种不同低温处理和3种培育温度对紫苏种子的萌发测定结果可以看出：20 ℃时，低温处理下种子发芽率均在70%以上，低温处理96 h其萌发率最高，为82%。25 ℃时，低温处理下种子发芽率均在85%以上，萌发率超过90%的有3个处理时间，分别为24 h(90%)、48 h(93%)、72 h(90%)。30 ℃时，低温处理下种子发芽率均在70%以上，低温处理72 h其萌发率(85%)最高。由此可见，培育温度的不同，低温浸种时长对种子的萌发率也不相同，在3种培育温度与5种低温处理时长中，培育温度在25 ℃更有利于种子的萌发。低温处理对紫苏种子的萌发影响t测验结果可知：萌发温度为30 ℃时，低温处理96 h、120 h与5种处理时长间均达到显著差异；萌发温度为20 ℃时，除24 h与48 h外，其余处理之间均达到显著差异；萌发温度为25 ℃时，各个低温处理时长间差异均不显著。而不同萌发温度和低温处理种子，其发芽率也不相同，低温处理72 h、120 h(20 ℃发芽)与5种处理时长(25 ℃发芽)发芽率之间均存在显著差异；低温处理96 h(20 ℃发芽)与低温处理24，48，96 h(25 ℃发芽)之间的发芽率存在显著差异；低温处理24 h发芽温度(30 ℃发芽)与低温处理72，96，120 h(20℃发芽)之间的发芽率存在显著差异。

2.3 最适浸种时长测定

紫苏的发芽势和发芽率随着种子的不同浸种时长不尽相同(图3)。无论种子的发芽势还是发芽率表现最好的是在浸种48 h，当浸种时长大于48 h后，其发芽势和发芽率有所下降。就发芽势而言，从高到低的浸种时间48 h>60 h>24 h>12 h>72 h>36 h=84 h>96 h；发芽率的大小顺序依次为48 h>60 h>12 h>24 h=72 h>36 h=84 h=96 h；由此可以看出，最适紫苏种子的浸种时长为48 h，发芽势和发芽率均能达到最高，分别为47%和97%。

图2 低温处理对紫苏种子发芽率的影响

图3 25 ℃下绿苏最适浸种时长测定

3 讨 论

适宜的催芽温度和浸种时间可以有效提高紫苏种子的萌发质量，从而提高其产量和品质，有效提高经济效益。在不同的萌发温度条件下，其种子的萌发率也不相同，在农业生产的过程中，只有种子的发芽率超过90%以上，才能进行播种。对于紫苏而言，当萌发温度在20～30 ℃范围内，其种子的发芽率均能超过90%，当温度在25 ℃时，其发芽率最高；表明20，25，30 ℃都是紫苏的最适萌发温度。在一定的情况下，低温处理的种子能有效提高其种子的萌发，对紫苏种子而言，种子的发芽率并不是随着处理的时间越长而增加，反而是处理到一定时长之后，其发芽率停滞甚至略有下降，当萌发温度为25 ℃时，经过低温处理24 h、48 h和72 h的种子发芽率都能达到90%以上，处理72 h、120 h的种子发芽率都高于20 ℃和30 ℃萌发条件下的5种低温处理，可以看出，低温处理条件的种子最适萌发温度是25 ℃。种子吸水多少与浸种的时间长短有关，但并不代表浸种的时间越长越有利于种子的萌发，在紫苏种子萌发最适温度条件下，浸种时长对种子发芽率影响也不一样，发芽率最高的浸种时长是48 h，延长和缩短浸种时间其种子的发芽率都会下降。由此可见，紫苏种子的萌发状态与催芽温度和浸种时长都存在密切的关系，要使种子的萌发达到最佳状态就必须把浸种时长和萌发温度最佳化。