林丽霞,林建忠,张雪芹,谢志南,钟赞华,赖瑞云
(福建省亚热带植物研究所, 福建省亚热带植物生理生化重点公共实验室, 福建厦门 361006)
尖叶茶藨子(Ribes maximowiczianumKomarov),亦称北方茶藨或者远东茶藨,为虎耳草科(Saxifragaceae)落叶小灌木[1]。尖叶茶藨子产自黑龙江、吉林、辽宁、陕西、甘肃、山西、河北及河南,生于海拔900 ~2700 m的山坡或山谷林下及灌丛中,日本、朝鲜和俄罗斯东部亦有分布[2]。尖叶茶藨子具有食用、药用、保健及观赏等作用[3],其浆果红色可食,味酸,可制作果酱、果汁、果糖、果酒等,还可提取维生素、食品色素及果胶酶[4]。茶藨子的经济和社会价值很高,且果实营养丰富,开发利用前景广阔,福建还未有相关的引种报告。颜增玉等[5,6]对五裂茶藨子和长白茶藨子的播种繁育研究表明,当年采收的种子需经过一段时间沙藏,翌年4 月左右方可播种。为了缩短尖叶茶藨子的播种繁育时间,本试验以外源赤霉素(GA3) 处理尖叶茶藨子种子,研究不同浓度赤霉素(GA3) 和浸种时间对其种子萌发的影响,为尖叶茶藨子实际生产提供科学的理论依据。
宁夏尖叶茶藨子种子来自宁夏固原县,采集的新鲜浆果保鲜运往福建省亚热带植物研究所实验室处理。为保证种子质量比较均一,试验前对种子进行筛选,将浆果进行搓揉去除果皮肉,把分离出来的种子混匀,选取颗粒饱满、新鲜且有光泽的茶藨子种子,并以50 粒为一组分别放入培养皿中,置冰箱冷藏,待用。
按照单因素设计,2 个处理,3 次重复。试验设置5 个GA3浓度(0、500、1000、1500、2000 mg·L-1) 和3 个浸种时间(24 h、48 h、72 h) 处理种子,以清水浸种处理(GA3浓度为0 mg·L-1) 作为对照组(CK),共设置15 个处理组合,每个处理50 粒种子,重复3 次。苗床选择在单栋温室大棚内,采用进口泥炭土为播种基质,播种时将种子与沙子混合后撒播于约7 m2苗床中。2021 年3 月9 日,将尖叶茶藨子种子在不同浓度GA3液体中分别浸泡24 h、48 h、72 h(表1),并分别于3 月10 日、3 月11 日、3 月12 日完成播种。播种后的苗床温、湿、光等均由智能化快繁专家系统自行调控管理。
表1 不同GA3 浓度和时间浸种对茶藨子种子萌发的影响
播种后第2 天开始,每天观察并记录尖叶茶藨子种子的萌发情况,以种子露白为发芽标志,连续5d 观察不到种子萌发即表示萌发结束。发芽率(%) =(发芽结束时的正常发芽种子数/供试种子总数) ×100%;发芽势(%) =(日发芽高峰期的发芽种子数/供试种子总数) ×100%;发芽指数GI=Σ(Gt/Dt),Gt 为发芽天数,Dt 为不同发芽天数种子的发芽数。利用Excel 2013 对试验数据进行统计处理并绘图,运用SPSS 20.0 软件进行Duncan 方法多重比较和方差分析。
浸泡24 h 处理的种子于4 月2 日萌发结束。由表2 可知,在浸种24 h、48 h 和72 h 的情况下,不同浓度GA3处理后的茶藨子种子发芽率、发芽势和发芽指数均明显高于对照组,整体均呈现先增加后降低的趋势。当浸种时间为24 h 时,1500 mg·L-1GA3处理的茶藨子种子发芽率最高(46.67%);当浸种时间为48 h 时,同样是1500 mg·L-1GA3处理的种子发芽率最高(60.00%);当浸种时间为72 h 时,1000 mg·L-1GA3处理的种子发芽率高达63.33%。
如图1 和图2 所示,在相同条件下,当GA3浓度分别为500 mg·L-1、1000 mg·L-1时,处理72 h 的发芽率均高于24 h 和48 h 处理组的发芽率,且72h 处理下的种子发芽势和发芽指数都相对较高。
图1 500 mg·L-1 GA3 不同处理时间对茶藨子种子萌发的影响
图2 1000 mg·L-1 GA3 不同处理时间对茶藨子种子萌发的影响
如图3 和图4 所示,在相同条件下,当GA3浓度分别为1500 mg·L-1、2000 mg·L-1时,处理48 h 的发芽率均高于24 h 和72 h 处理组的发芽率,且48 h 处理下的种子发芽势和发芽指数都较高于其他处理。由此可知,在GA3浓度较高的情况下,较长的浸泡时间反而会抑制种子的萌发。
图3 1500 mg·L-1 GA3 不同处理时间对茶藨子种子萌发的影响
图4 2000 mg·L-1GA3 不同处理时间对茶藨子种子萌发的影响
由表2 可知,GA3浓度和处理时间对茶藨子种子发芽率的影响达到极显著水平(P<0.01),且两因素的交互效应对种子发芽率的影响也达到极显著水平(P<0.01),说明不同浓度GA3能够打破尖叶茶藨子种子休眠,且一定的浸种时间会影响种子发芽速率。由F值分析可知,GA3浓度对种子发芽率的影响作用大于处理时间。
表2 主体间效应检验(因变量:发芽率)
目前,茶藨子植物在园林用苗和普通造林用苗一般是采用播种方式育苗,但茶藨子植物种子具有千粒重小、种皮坚硬、透水透气性差等缺点,种子当年采收翌年4 月左右方可播种,在播种前需要经过较长时间的层积沙藏处理,这无疑延长了育苗周期,影响实际生产。GA3是植物生长发育过程中非常重要的一种激素,能促进休眠抑制剂的释放而促进种子的萌发,已应用于多种植物[7]。李立[8]研究发现薰衣草属植物种子细小,种皮角质化且休眠期较长,采用800 mg·L-1GA3处理12 h 能够打破休眠促进种子萌发。本研究中,采用GA3处理茶藨子种子也能够打破休眠促进种子萌发,不同GA3处理浓度和处理时间下的茶藨子种子的发芽率、发芽势和发芽指数均明显高于对照组;处理浓度和处理时间两因素对种子发芽的影响作用为GA3浓度>处理时间,当GA3浓度为1000 mg·L-1,处理时间为72 h 时,种子的发芽率最高(63.3%)。因此,在实际生产中,尖叶茶藨子可以采用赤霉素浸泡的方式打破种子休眠提高发芽率。