黃菖蒲種子萌芽特性研究

付寶春，薄 偉

（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所，山西太原030031）

黃菖蒲（Iris pseudacorus L.）又名黃花鳶尾，為鳶尾科鳶尾屬宿根草本地被植物，其既可水生又可旱生，是優(yōu)良的水陸兩棲宿根地被植物，適應(yīng)范圍極廣，觀賞價(jià)值高。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)鳶尾屬植物的研究還比較零散，研究方向主要集中在核型分析、花粉形態(tài)、藥用、引種及組培快繁等領(lǐng)域，且對(duì)其在育種、繁殖生物學(xué)等方面也開展了研究[1-7]，但對(duì)黃菖蒲僅在組培快繁技術(shù)[8]、金屬脅迫[9-12]、光合特性[13]、病蟲害[14]及抗旱性[15-17]等方面進(jìn)行了探討，關(guān)于其種子萌芽及休眠原因方面的研究報(bào)道甚少。

為利用我國(guó)豐富的鳶尾種質(zhì)資源，本試驗(yàn)以黃菖蒲為材料，對(duì)其種子進(jìn)行了休眠原因和打破休眠方法的研究，以期找到提高種子萌芽率的有效方法，為黃菖蒲的播種育苗及其園林應(yīng)用提供一定的科學(xué)理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料

本試驗(yàn)所用的黃菖蒲種子是在山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所試驗(yàn)基地栽種，經(jīng)過正常的肥水管理，2010年從生長(zhǎng)健壯、沒有病蟲害的植株上采集種子，并選取其中飽滿的種子室溫儲(chǔ)存至次年初。

1.2 方法

1.2.1 千粒質(zhì)量的測(cè)定 從采收的種子中隨機(jī)選取100粒，用千粒質(zhì)量測(cè)定儀contador康達(dá)得（德國(guó)PFEUFFER福弗公司研發(fā)）稱質(zhì)量，重復(fù)8次，計(jì)算平均質(zhì)量（X）、標(biāo)準(zhǔn)偏差（S）、變異系數(shù)（C）[18]。

1.2.2 生活力的測(cè)定 根據(jù)TTC快速鑒定植物種子生活力的測(cè)定方法[19]，將黃菖蒲種子在35℃條件下浸泡6 h后，用單面刀片剝離得到完整種胚，浸泡于0.2%TTC中，置于35℃恒溫箱，在黑暗條件下保持30 min后取出，觀察其染色情況，計(jì)算染色率。

1.2.3 吸水量的測(cè)定 將種子剝?nèi)シN皮稱質(zhì)量。各取50粒去種皮和留有種皮發(fā)育良好的種子，放入裝有蒸餾水的燒杯，置于25℃培養(yǎng)箱中，前2 h每隔0.5 h測(cè)定一次，然后每隔2，4，12 h測(cè)定一次吸水量，測(cè)定時(shí)用濾紙吸干種子表面水膜稱濕質(zhì)量，直至質(zhì)量不變，3次重復(fù)取平均值。

1.2.4 赤霉素處理對(duì)種子萌芽影響的測(cè)定 將黃菖蒲種子分別浸入 50，100，200，400 mg/L 的赤霉素溶液中，浸泡24 h后，用蒸餾水沖洗數(shù)次。各處理選取種子50粒均勻地放于發(fā)芽床上，重復(fù)3次，置于26℃恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行萌芽試驗(yàn)，以清水浸泡作為對(duì)照（CK），每日光照10～12 h，觀察其萌芽情況，萌芽結(jié)束后計(jì)算萌芽率。參照文獻(xiàn)[20]的鑒定標(biāo)準(zhǔn)，以胚根突出種皮的長(zhǎng)度超過種子直徑作為萌發(fā)標(biāo)準(zhǔn)，逐日觀察記錄種子萌芽數(shù)[21]。

1.2.5 不同處理方法對(duì)種子萌芽影響的測(cè)定將黃菖蒲種子用清水浸泡1周，用0.05%的高錳酸鉀浸泡消毒2 h，流水沖洗10 min。分3個(gè)處理：去種皮；去種皮并用其伴隨處理種子；未去種皮（CK）。每個(gè)處理3次重復(fù)，每重復(fù)50粒種子。培養(yǎng)箱內(nèi)溫度控制在25℃，每天光照10～12 h。

1.2.6 葉片生長(zhǎng)量測(cè)定 黃菖蒲種子萌芽試驗(yàn)結(jié)束后，選取上述3種不同處理時(shí)萌發(fā)出綠葉且生長(zhǎng)良好、長(zhǎng)勢(shì)一致的幼苗各20株，測(cè)量其葉片長(zhǎng)與寬，分別取平均值。

1.3 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)采用Excel軟件進(jìn)行分析。子增加質(zhì)量/風(fēng)干種子質(zhì)量×100%；種子萌芽率＝發(fā)芽種子數(shù)/研究用種子總數(shù)×100%。

2 結(jié)果與分析

2.1 黃菖蒲種子的形態(tài)

黃菖蒲正常的成熟種子黃褐色，有棱角，表皮光滑。種子的千粒質(zhì)量為（39.867±0.675）g，變異系數(shù)為1.7（小于4），因此，得出的種子千粒質(zhì)量在誤差范圍之內(nèi)，較為準(zhǔn)確。經(jīng)TTC染色，當(dāng)年采收儲(chǔ)藏至第2年初的種子染色率可達(dá)90%以上，種子生活力較高。說明短時(shí)間內(nèi)室溫儲(chǔ)藏對(duì)其生活力影響不大。

2.2 黃菖蒲種子吸水曲線

種子萌發(fā)首先從吸水開始，干燥種子中的含水量極低，種子吸水后，一方面使原生質(zhì)從凝膠狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿苣z狀態(tài)，代謝水平提高；另一方面，水分可以使種皮膨脹軟化，氧氣容易透過種皮，增強(qiáng)胚的呼吸作用，也使胚根易于突破種皮[22]。

從圖1可以看出，對(duì)照處理種子吸水量平均為103.29%，而去種皮種子吸水量平均僅為64.06%，去種皮處理與對(duì)照相比，種子吸水量降低39.23百分點(diǎn)。2種處理種子均在8 h時(shí)吸水速率開始加快，去種皮種子在68 h吸水量接近飽和，對(duì)照處理種子在92 h后吸水速率開始降低，至128 h基本達(dá)到飽和。說明種皮具有較好的透水保水能力。

2.3 不同赤霉素處理對(duì)種子萌芽的影響

赤霉素能促進(jìn)細(xì)胞的伸長(zhǎng)和分裂，在種子發(fā)芽中的主要作用是代替光照和低溫打破休眠，催化種子內(nèi)貯藏物質(zhì)的降解，以供胚的生長(zhǎng)發(fā)育所需[23-26]。

從圖2可以看出，赤霉素雖不能有效提高黃菖蒲種子萌芽率，但不同赤霉素（GA）處理對(duì)其萌芽影響仍有所差異。100，400 mg/L赤霉素處理的種子萌芽率平均分別達(dá)到80.67%和79.33%，與對(duì)照差異不大，僅比對(duì)照高出7百分點(diǎn)左右；而50，200 mg/L赤霉素處理的種子萌芽率均低于對(duì)照，以200 mg/L處理種子萌芽率最低。赤霉素對(duì)縮短黃菖蒲種子萌芽時(shí)間具有明顯作用，4種赤霉素處理種子萌芽開始時(shí)間相比對(duì)照均提前2 d，其中，用100，400 mg/L赤霉素處理后，黃菖蒲種子分別在11，15 d萌芽率超過50%，在25，26 d萌芽結(jié)束，而對(duì)照組的種子在22 d萌芽率才達(dá)到50%，在29 d萌芽結(jié)束。由此可知，赤霉素處理對(duì)提高黃菖蒲種子萌芽率效果不明顯，但可提早結(jié)束其萌芽所需時(shí)間，使種子萌芽時(shí)間比較集中。

2.4 種皮對(duì)黃菖蒲種子萌芽的影響

從表1可以看出，去掉種皮并用其伴隨處理種子的處理，第4天開始萌芽，相比去掉種皮和未去種皮2種處理分別提早1，3 d；種子萌芽率最高，達(dá)到93.3%，相比去種皮和未去種皮2種處理分別提高10.0百分點(diǎn)和19.3百分點(diǎn)。故種皮對(duì)黃菖蒲的萌芽有明顯的抑制作用，但種皮中不存在萌芽抑制物，相反可能有萌芽促進(jìn)物，仍需進(jìn)一步證實(shí)。

表1 種皮對(duì)黃菖蒲種子萌芽率的影響

從圖3可以看出，去種皮并用其伴隨處理種子萌芽速率最快，從第9天開始顯著提高，11 d后萌芽率超過50%，在第21天后呈現(xiàn)不再萌芽的趨勢(shì)；而去皮種子萌芽速率稍快于未去皮處理，2種處理萌芽率分別在第 18，22天超過50%，均在第29天后萌芽速率趨于平緩。說明剝?nèi)シN皮并用其伴隨處理可縮短種子萌芽時(shí)間，使種子萌芽相對(duì)集中，而去種皮處理對(duì)縮短萌芽時(shí)間效果不明顯。

2.5不同處理方法對(duì)幼苗葉片生長(zhǎng)量的影響

綠色植物體內(nèi)具有十分復(fù)雜的新陳代謝，而維持其生命的同化作用與異化作用均有葉片參與，因此，葉片的長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)弱直接影響植株生長(zhǎng)發(fā)育以及日后開花結(jié)果情況（表2，圖4）。

表2 不同處理方法對(duì)幼苗葉片生長(zhǎng)量的影響

從表2和圖4可以看出，3種處理后幼苗葉片生長(zhǎng)情況不同，以去種皮處理葉片長(zhǎng)寬均最??；而未去種皮處理雖萌芽率最低，但相比其他2種處理葉片長(zhǎng)勢(shì)較好，長(zhǎng)寬分別達(dá)到12.98，2.24 cm。證明種皮對(duì)種子出苗后長(zhǎng)勢(shì)影響明顯。

3 結(jié)論與討論

（1）黃菖蒲種子采收后室溫儲(chǔ)藏至第2年生活力較高，說明短時(shí)間儲(chǔ)藏對(duì)其生活力影響不大，且種子儲(chǔ)藏條件相對(duì)比較寬松。同時(shí)未去種皮種子相比去種皮種子吸水量明顯提高，由此可知，種皮具有一定的透水及保水能力，吸水困難并不是影響黃菖蒲種子萌芽的原因。

（2）赤霉素可以少量提高黃菖蒲種子萌芽率，但不同劑量赤霉素處理后種子萌芽效果也不同，其中以100 mg/L的赤霉素處理效果最好；同時(shí)赤霉素處理可以縮短種子萌芽所需時(shí)間，并且使種子萌芽期較為集中。

（3）黃菖蒲剝?nèi)シN皮并用其伴隨處理種子萌芽率最高，萌芽時(shí)間最早，且種子萌芽速率要明顯高于其他2種處理，說明種皮對(duì)黃菖蒲的萌芽有顯著的物理抑制作用，但種皮中不存在萌芽抑制物，相反可能存在促進(jìn)種子萌芽的物質(zhì)，這與郭瑛等[27]對(duì)馬藺種子的研究結(jié)果相同。同時(shí)，剝?nèi)シN皮并用其伴隨處理種子可縮短種子萌芽時(shí)間，使種子萌芽期相對(duì)集中。

（4）未去種皮處理黃菖蒲種子出苗后長(zhǎng)勢(shì)最好，剝?nèi)シN皮并用其伴隨處理種子其次。原因可能是種皮內(nèi)存在促進(jìn)生長(zhǎng)的物質(zhì)，或者種皮具有一定的硬度和厚度，胚突破種皮萌芽使自身得到鍛煉，具體原因還有待進(jìn)一步研究。

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