厚藤種子萌發(fā)特性

劉建強，胡軍飛，歐丹燕，胡冬冬，金水虎

（1.浙江農(nóng)林大學 林業(yè)與生物技術(shù)學院，浙江 臨安 311300；2.浙江省普陀山園林研究院，浙江 舟山 316107）

厚藤Ipomoea pes-caprae又名沙藤、二葉紅薯、馬鞍藤、白花藤、海灘牽牛等，屬旋花科Convolvulaceae番薯屬Ipomoea多年生常綠匍匐草本植物。莖紫紅色，節(jié)上生不定根；葉互生，近心形；多歧聚傘花序腋生，花冠白色或紫紅色，漏斗狀；種子密被褐色茸毛。花果期5-10月。分布于熱帶、亞熱帶海灘，我國浙江、福建、廣東、廣西和臺灣沿海海濱常見[1]。入藥可防治風濕性腰腿疼、腰肌勞損及海蜇刺傷引起的風疹、瘙癢等癥[2－3]。厚藤根系極深，四季常綠，葉形奇特，長勢強健，花色艷麗，觀賞期長，適應(yīng)性強，占空能力好，具有較高的綠化、美化、凈化環(huán)境的作用，在熱帶及亞熱帶沿海城市的坡地美化、垂直綠化、海灘固沙等方面具有良好的應(yīng)用前景[4－6]。研究厚藤種子在不同處理下的萌發(fā)特性，探討其種苗繁育的技術(shù)與方法，可為其園林應(yīng)用及改變自然狀態(tài)下主要以無性繁殖而擴散種群較慢的現(xiàn)狀提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

供試種子于2008年9月10日采自浙江省溫州市蒼南縣漁寥沙灘。

1.2 方法

1.2.1 種子形態(tài)學與生物學特性測定 種子大小測定：取10粒飽滿種子，用游標卡尺測量種子的長與寬，重復5次，計算平均值。種子千粒質(zhì)量測定：取100粒飽滿種子，用電子天平稱量，重復5次，計算千粒質(zhì)量[7]。種子硬實率測定：隨機取100粒凈種子，用清水于20～25℃恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)浸種24 h，統(tǒng)計未吸脹種子數(shù)，計算種子硬實率，試驗重復3次[8]。種子生活力測定：采用氯化三苯基四氮唑（TTC）法，取吸漲種子100粒，用刀片沿種子胚的中心線縱切為兩半，將其中的一半置于培養(yǎng)皿內(nèi)，加入適量2.0 g·kg－1TTC溶液，然后置于30℃恒溫箱中2 h，將另一半在沸水中煮5 min殺死胚，作同樣染色處理，作為對照觀測[9]。

1.2.2 不同溫度對厚藤種子萌發(fā)特性的影響 清水浸種厚藤種子24 h，5.0 g·kg－1多菌靈消毒2 h，用蒸餾水洗凈后將種子培養(yǎng)在以細河沙為基質(zhì)的培養(yǎng)皿內(nèi)，置于光照時間為12 h·d－1，光強1500～2000 lx，濕度約75%的三溫區(qū)培養(yǎng)箱內(nèi)，溫度分別設(shè)定為15～20，20～25，25～30℃。用種子100?！ぬ幚?1，3 次重復[10]。

1.2.3 980 g·kg－1硫酸處理對厚藤種子萌發(fā)特性的影響 980 g·kg－1硫酸處理設(shè)30，60，90，120，150 min共5個處理，用種子100粒·處理-1，處理后洗凈培養(yǎng)，重復3次·處理-1。培養(yǎng)溫度為25～30℃，基質(zhì)為細河沙，光照時間為12 h·d－1，光強1500～2000 lx，濕度約75%，在恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)進行試驗[11]。

1.2.4 不同質(zhì)量分數(shù)氫氧化鈉處理對厚藤種子萌發(fā)特性的影響 氫氧化鈉質(zhì)量分數(shù)梯度設(shè)定為200，300，400 g·kg－1，處理的時間梯度設(shè)定為6，12，24，36和48 h。用種子100粒·處理-1，重復3次·處理-1，處理后洗凈培養(yǎng)，條件同 1.2.2[12]。

1.2.5 機械處理對厚藤種子萌發(fā)特性的影響 用砂皮磨破種皮，清水浸種1 d，用種子100?！ぬ幚?1，重復5次·處理-1，培養(yǎng)條件同1.2.2。

1.2.6 發(fā)芽勢和發(fā)芽率計算 參照《國際種子檢驗規(guī)程》，以胚根突出種皮的長度為種子長度的一半視為發(fā)芽，分別于相應(yīng)時間內(nèi)統(tǒng)計各處理種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢[13]。發(fā)芽率（%）=種子發(fā)芽總數(shù)/供試種子數(shù) ×100；發(fā)芽勢（%）=發(fā)芽達到高峰期的種子發(fā)芽總數(shù)/供試種子數(shù) ×100。

1.2.7 數(shù)據(jù)處理 試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2003和SAS 9.0進行處理，并進行差異性比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 種子形態(tài)學與生物學特性測定

由測定可知：厚藤種子近半球形，密被褐色茸毛，平均長為（6.2±0.4）mm，平均寬為（6.0±0.4）mm；千粒質(zhì)量平均為（77.9±1.5）g；硬實率平均為（97.7±1.0）%；種子生活力平均為（97.0±0.7）%。由此可見，厚藤種子雖然硬實率較高，但其種子生活力也非常高，只要打破厚藤種子硬實，厚藤種子的發(fā)芽能力將會大幅提高。

2.2 不同溫度對厚藤種子萌發(fā)特性的影響

不同溫度條件下厚藤種子萌發(fā)情況見表1。由表1可以看出，不同溫度處理下厚藤種子的發(fā)芽勢和發(fā)芽率都呈極顯著差異；在20～25℃條件下的發(fā)芽勢和發(fā)芽率較高，分別為24.57%和43.43%，在15～20℃條件下發(fā)芽勢和發(fā)芽率較低，僅為15.43%和36.77%。

表1 不同溫度條件下厚藤種子萌發(fā)特性Table1 Germinate of the seeds under the different temperature conditions

2.3 980 g·kg-1硫酸處理對厚藤種子萌發(fā)特性的影響

980 g·kg－1硫酸不同處理時間下的厚藤種子萌發(fā)情況見表2。分析表2數(shù)據(jù)可見：厚藤種子在980 g·kg－1硫酸不同處理時間下的發(fā)芽率均有顯著提高，但在處理30和60 min時，其發(fā)芽勢比20～25℃條件下未處理的種子還要低，這可能是980 g·kg－1硫酸處理時間過短，其腐蝕作用僅脫落了厚藤種子表面茸毛，并未對種皮造成腐蝕，反而增加了種子吸水萌發(fā)的難度，造成種子發(fā)芽不整齊；在980 g·kg－1硫酸處理90 min時，其種子發(fā)芽勢和發(fā)芽率都達到了最高值，分別為91.2%和93.5%，比20～25℃條件下未處理的種子分別提高約3.7倍和2.2倍；而980 g·kg－1硫酸處理到120 min時，處理時間過長，980 g·kg－1硫酸侵入種皮腐蝕了部分種胚，其種子發(fā)芽勢和發(fā)芽率又開始下降。多重比較分析可知：980 g·kg－1硫酸處理60和150 min時的發(fā)芽率差異不顯著，其他處理之間差異極顯著。

表2 980 g·kg-1硫酸處理對厚藤種子萌發(fā)特性的影響Table2 Influence to the germination of the seeds treated with 98%H2SO4

2.4 氫氧化鈉處理對厚藤種子萌發(fā)特性的影響

厚藤種子在不同質(zhì)量分數(shù)氫氧化鈉不同處理時間下的萌發(fā)情況見圖1～2，其方差分析和多重比較結(jié)果見表3～4。由圖1可以看出，隨處理時間的加長，各質(zhì)量分數(shù)氫氧化鈉處理厚藤種子的發(fā)芽勢均呈現(xiàn)出先升后降的趨勢。3種質(zhì)量分數(shù)氫氧化鈉在處理36 h時的發(fā)芽勢達到最大值，分別為29.2%，38.8%和42.5%；處理到48 h時，各質(zhì)量分數(shù)下的發(fā)芽勢均有所下降，其中400 g·kg－1氫氧化鈉處理下的發(fā)芽勢下降迅速，為各個處理的最低水平，這與堿液腐蝕種胚有關(guān)。分析氫氧化鈉各處理下厚藤種子的發(fā)芽率情況（圖2），其變化趨勢和發(fā)芽勢變化基本一致，但各發(fā)芽率均比20～25℃條件下未處理種子的發(fā)芽率有所提高，各質(zhì)量分數(shù)氫氧化鈉處理36 h時的發(fā)芽率達到最大值，分別為62.0%，73.0%和79.4%，處理48 h時的發(fā)芽率也開始下降。

表3 氫氧化鈉處理對厚藤種子發(fā)芽率的方差分析Table3 Variance analysis of the seeds germination treated with NaOH

圖1 氫氧化鈉處理對厚藤種子發(fā)芽勢的影響Figure1 Influence to the germination of the seeds treated with NaOH

圖2 氫氧化鈉處理對厚藤種子發(fā)芽率的影響Figure2 Influence to the germination of the seeds treated with NaOH

方差分析結(jié)果表明：不同質(zhì)量分數(shù)氫氧化鈉處理之間、不同處理時間之間以及交互作用均呈極顯著差異。

為了進一步探討不同氫氧化鈉質(zhì)量分數(shù)及不同處理時間對發(fā)芽率的作用，采用多重比較法對其進行分析（表 4）：200 g·kg－1氫氧化鈉處理 12 h，200 g·kg－1氫氧化鈉處理 6 h，400 g·kg－1氫氧化鈉處理48 h 差異不顯著；200 g·kg－1氫氧化鈉處理 24 h 與 200 g·kg－1氫氧化鈉處理 12 h 和 36 h 及 300 g·kg－1氫氧化鈉處理6 h差異不顯著；300 g·kg－1氫氧化鈉處理36 h與400 g·kg－1氫氧化鈉處理12 h和24 h差異不顯著；400 g·kg－1氫氧化鈉處理6 h與400 g·kg－1氫氧化鈉處理 12 h，300 g·kg－1氫氧化鈉處理 12 h，200 g·kg－1氫氧化鈉處理 36 h 差異不顯著；其他處理之間差異均呈極顯著。

表4 氫氧化鈉處理對厚藤種子發(fā)芽率的多重比較分析Table4 Multiple comparison of the seeds germination treated with NaOH

2.5 機械處理對厚藤種子萌發(fā)特性的影響

厚藤種子生活力較高，但其種皮堅硬，硬實率較高，吸收水分困難。采用砂紙磨破種皮的方法，可以有效提高厚藤種子的發(fā)芽勢和發(fā)芽率，處理過的種子用清水浸種1 d后，其發(fā)芽勢和發(fā)芽率均提高到95.3%。

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

采用不同處理研究厚藤種子的萌發(fā)特性。結(jié)果表明：機械處理效果最好，發(fā)芽勢和發(fā)芽率均高達95.3%；980 g·kg－1硫酸也能顯著提高厚藤種子發(fā)芽率，以處理90 min的效果最佳，發(fā)芽勢達91.2%，發(fā)芽率達93.5%，當處理到120 min時，部分種胚受到硫酸腐蝕，發(fā)芽率也開始下降。400 g·kg－1氫氧化鈉處理36 h效果最好，其發(fā)芽率可達79.4%，當處理到48 h時發(fā)芽率開始迅速下降；200 g·kg－1氫氧化鈉處理對提高發(fā)芽率的效果不明顯，處理36 h的發(fā)芽率僅為62.0%；各質(zhì)量分數(shù)氫氧化鈉處理時間以36 h的效果最為明顯。不同溫度處理下厚藤種子發(fā)芽試驗結(jié)果表明，其較適的溫度為20～25℃，發(fā)芽率為43.4%。實際工作中可以通過機械處理或酸堿處理的方法來提高厚藤種子的萌發(fā)能力。

3.2 討論

種皮具有發(fā)達的角質(zhì)層和廣泛發(fā)育的柵欄狀細胞與骨狀石細胞，導致種皮堅韌、種子硬實化[14]。此外，種皮中通常還含角質(zhì)、膠質(zhì)、栓質(zhì)、脂質(zhì)和蠟質(zhì)等疏水性化學物質(zhì)，柵狀細胞的胞壁也主要由果膠組成，使種子不能吸脹[15－16]。

厚藤種皮堅硬，種子硬實率較高，吸水困難，未經(jīng)處理的種子其發(fā)芽率低且發(fā)芽周期較長。影響厚藤種子萌發(fā)的關(guān)鍵因素是水分；通氣性、溫度和光照對厚藤種子萌發(fā)也有一定的影響。

試驗可知，機械處理可以有效地提高厚藤種子的萌發(fā)能力，因此，破壞種子種皮結(jié)構(gòu)，促進種子吸水是提高種子萌發(fā)能力的有效措施[17]。980 g·kg－1硫酸處理可以腐蝕種皮，達到破壞種皮結(jié)構(gòu)，促進種子吸水的效果，但處理時間較難控制，處理時間過長，就會損傷種胚，而且部分蟲害較嚴重但仍有萌發(fā)能力的種子，易被硫酸浸入傷口而喪失發(fā)芽能力。氫氧化鈉處理可破壞種皮表面的油層及蠟層，從而增加種皮透性，打破休眠，但處理時間過長也會影響其萌發(fā)能力。

機械處理可有效提高硬實種子的萌發(fā)率[18]。厚藤種子萌發(fā)能力較弱的主要原因是種皮堅硬。實際工作中可以通過機械處理的方法來提高厚藤種子的萌發(fā)能力：種子數(shù)量較少時，可以用刀刻法在種皮上割痕，或在砂紙上磨擦，或在研缽中將種子與粗砂混勻研磨，只要避開胚軸和胚根的部位，造成種皮損傷即可；在數(shù)量多時，則以機械磨擦為宜，通常用小型種子磨擦機或電動磨米機碾磨，以破皮而不傷種仁為好。

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