赤霉素浸種與層積時間對距瓣尾囊草種子萌發(fā)的影響

胡進(jìn)耀，楊敬天，賀 靜，孫承東

(綿陽師范學(xué)院，四川綿陽 621000)

毛茛科尾囊草屬(Urophysa Ulbr.)，為我國種子植物特有屬。世界上僅存兩種，分別是尾囊草和距瓣尾囊草，其中距瓣尾囊草(Urophysa rochkii Ulbr.)僅在江油市涪江中上游有分布［1］。1925年，約瑟夫.洛克(J.F.Rock)于四川省江油地區(qū)首次發(fā)現(xiàn)距瓣尾囊草［5］，而其后80年間一直未發(fā)現(xiàn)該種。直到2005年，在四川江油市涪江沿岸再次發(fā)現(xiàn)，并即將列入國家“一級珍稀保護(hù)植物”名錄［6］。因其花瓣有距，距瓣尾囊草在植物分類學(xué)和珍稀植物基因工程保護(hù)上具有重要的地位，且具有花期長、花瓣及葉片色彩豐富以及富含油脂等重要生物多樣性保護(hù)價值和觀賞價值［2-4］。但隨著四川省武引工程的順利進(jìn)行，該地區(qū)大部分距瓣尾囊草的生存受到威脅。因此，在保護(hù)現(xiàn)有資源的基礎(chǔ)上，如何引種馴化、繁育栽培、擴(kuò)大野外種群是我們所面臨的首要問題。本試驗研究了赤霉素浸種和層積時間對種子萌發(fā)的影響，目的在于提高距瓣尾囊草的發(fā)芽指標(biāo)，為完善其種子繁殖技術(shù)、引種馴化以及生態(tài)種群恢復(fù)提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

種子于2012年6月采集于江油市武都水庫區(qū)內(nèi)，選擇成熟優(yōu)良的種子曬干后，放置于陰涼干燥處密封保存。

1.2 實驗方法

2013年2月中旬，供試距瓣尾囊草種子先經(jīng)2%次氯酸鈉消毒5 min，去離子水充分洗凈吸干后置于不同濃度的赤霉素溶液0(CK)、50 mg·L-1、100 mg·L-1、200 mg·L-1、400 mg·L-1、800 mg·L-1溶液中浸泡24 h;浸種結(jié)束后分別層積0 d、30 d、60 d后用去離子水充分清洗后放入墊有濾紙的以去離子水為培養(yǎng)液的直徑9 cm的培養(yǎng)皿中;并將培養(yǎng)皿置于25℃恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行發(fā)芽測定，每處理30粒，3次重復(fù)。在試驗期間注意適時更換濾紙、噴水以保持距瓣尾囊草種子和濾紙清潔、濕潤［7］。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

每日觀察并記錄種子發(fā)芽情況，以有種子開始發(fā)芽為始芽日，直至全天24 h未有新種子發(fā)芽為止，兩者之間的間隔天數(shù)為發(fā)芽持續(xù)期［8］，按下列公式計算其發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽值等指標(biāo)［9-10］。

發(fā)芽率(%)=(正常發(fā)芽種子粒數(shù)/供試種子總粒數(shù))×100%;

發(fā)芽勢(%))=(正常到達(dá)高峰時正常發(fā)芽種子粒數(shù)/供試種子總粒數(shù))×100%。

所有試驗數(shù)據(jù)采用Excel2003和SPSS18.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行分析處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃度赤霉素浸種后不經(jīng)層積處理對距瓣尾囊草種子發(fā)芽勢和發(fā)芽率的影響

由表1可知，距瓣尾囊草的種子在清水浸泡后不經(jīng)層積處理，其發(fā)芽率為0，赤霉素浸泡不經(jīng)層積處理，只有少數(shù)種子發(fā)芽，發(fā)芽率和發(fā)芽勢都很低。隨著赤霉素濃度的增加，種子的始芽日和高峰日有提前的趨勢，發(fā)芽率和發(fā)芽勢有增大的趨勢。其中，不經(jīng)層積處理的距瓣尾囊草種子以400 mg·L-1赤霉素浸泡的發(fā)芽率和發(fā)芽勢最大，分別為6.65%和4.21%。

表1 不同濃度赤霉素浸種不經(jīng)層積處理對距瓣尾囊草種子發(fā)芽的影響

2.2 不同濃度赤霉素浸種層積30 d對距瓣尾囊草種子發(fā)芽勢和發(fā)芽率的影響

由表2可知，經(jīng)赤霉素浸種處理并層積30 d后，距瓣尾囊草種子都較對照提前了始芽日和高峰日，始芽日比對照提前1 d～3 d，高峰日較對照提前1 d～3 d，除了經(jīng)200 mg·L-1濃度赤霉素浸種處理外，在其余濃度處理下，發(fā)芽持續(xù)期比對照縮短了2 d～3 d。距瓣尾囊草種子經(jīng)赤霉素浸泡并層積處理30 d后與對照相比，其種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢都顯著提高，其中 800 mg·L-1和 400 mg·L-1濃度的赤霉素浸種處理的發(fā)芽率分別較對照提高了50.47%和43.95%，發(fā)芽勢分別較對照提高了37.21%和32.52%，而且這兩個濃度的赤霉素浸種處理也比其余赤霉素濃度浸種處理的發(fā)芽率、發(fā)芽勢顯著提高，但是400 mg·L-1和 800 mg·L-1濃度的赤霉素浸種處理之間的發(fā)芽率、發(fā)芽勢沒有產(chǎn)生明顯的差異，說明經(jīng)赤霉素處理并層積30 d后，在赤霉素濃度達(dá)到400 mg·L-1時對距瓣尾囊草種子的發(fā)芽起到的促進(jìn)作用是最大的。

表2 不同濃度赤霉素浸種層積30 d對距瓣尾囊草種子發(fā)芽的影響

2.3 不同濃度赤霉素浸種層積60 d對距瓣尾囊草種子發(fā)芽勢和發(fā)芽率的影響

由表3可知，經(jīng)赤霉素浸種處理后并層積60 d后，距瓣尾囊草種子的始芽日和高峰日都比對照有所提前，始芽日比對照提前了2 d～3 d，高峰日較對照提前了1 d～3 d，發(fā)芽持續(xù)期比對照縮短了2 d～4 d，距瓣尾囊草種子經(jīng)赤霉素浸種處理并層積60 d后，其種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢都比對照有了顯著提高，其中 50 mg·L-1、100 mg·L-1、200 mg·L-1、400 mg·L-1和800 mg·L-1濃度赤霉素浸種處理的發(fā)芽率分別比對照提高了5.13%、21.59%、24.49%、46.34%和39.75%，差異相對都比較顯著;發(fā)芽勢分別比對照提高了38.61%、43.35%、46.85%、59.9%和56.55%，都達(dá)到了顯著差異。其中赤霉素400 mg·L-1和 800 mg·L-1兩個濃度處理的發(fā)芽率、發(fā)芽勢比其它處理和對照都得到了顯著提高，但是400 mg·L-1和 800 mg·L-1濃度赤霉素浸種處理之間的發(fā)芽率、發(fā)芽勢沒有產(chǎn)生明顯差異，說明經(jīng)赤霉素浸種處理并層積60 d后，赤霉素濃度達(dá)到400 mg·L-1時對于促進(jìn)距瓣尾囊草種子發(fā)芽起到的作用即達(dá)到最大。

表3 不同濃度赤霉素浸種層積60 d對距瓣尾囊草種子發(fā)芽的影響

3 討論

3.1 赤霉素浸種對距瓣尾囊草種子萌發(fā)的影響

赤霉素是一類重要的植物生長調(diào)節(jié)激素，它對解除種子的休眠、促進(jìn)基因的表達(dá)、增加植物內(nèi)部水解酶的合成、修復(fù)受到破壞的細(xì)胞膜、提高種子的活力具有重要作用［11-12］。一定濃度的赤霉素浸種可提高牧草［13］、月見草［14］、薰衣草［15］等許多植物種子的發(fā)芽率，只是不同植物種子所適宜的赤霉素浸種處理濃度有所不同，呂桂云曾報道用濃度200 mg·L-1的赤霉素對紫蘇種子浸泡8 h-10 h效果最好［16］，周立業(yè)也曾用赤霉素對防風(fēng)種子進(jìn)行過浸種層積處理，并發(fā)現(xiàn)在浸種24h的條件下，最適宜的赤霉素濃度為400 mg·L-1，在浸種36 h的條件下，最適宜的赤霉素濃度為400 mg·L-1［17］。本試驗研究結(jié)果表明，使用赤霉素浸種，可以大大提高距瓣尾囊草種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢，且會提前其始芽日和發(fā)芽高峰日，會縮短發(fā)芽持續(xù)期，即使未經(jīng)層積處理，只是經(jīng)過赤霉素浸種處理也會有部分種子發(fā)芽，只不過發(fā)芽率較低，而赤霉素濃度達(dá)到400 mg·L-1時，其對距瓣尾囊草種子的萌發(fā)起到的促進(jìn)作用即可達(dá)到最大。

3.2 層積處理對距瓣尾囊草種子萌發(fā)的影響

羅弦等通過研究低溫層積處理對4種不同的苔草種子休眠與萌發(fā)的影響，發(fā)現(xiàn)低溫層積對打破苔草種子的生理休眠、減少內(nèi)源脫落酸也有一定作用［18］，本試驗對距瓣尾囊草種子進(jìn)行赤霉素處理后再進(jìn)行低溫層積，結(jié)果表明:不經(jīng)層積處理的距瓣尾囊草種子在不加赤霉素處理的情況下不萌發(fā)，即使用不同濃度的赤霉素浸泡，而不經(jīng)層積處理其發(fā)芽率和發(fā)芽勢也很低，隨著層積處理時間的延長，距瓣尾囊草種子的發(fā)芽率會逐漸提高。這說明距瓣尾囊草種子具有低溫休眠的特性，可通過層積處理打破其這一特性。從層積處理時間的研究結(jié)果來看，距瓣尾囊草種子的休眠期較長，同時低溫層積60 d的種子萌發(fā)效果要比30 d的效果好。在層積前用赤霉素浸泡也可明顯的打破距瓣尾囊草種子的休眠特性，能顯著的縮短層積時間，提高其發(fā)芽率和發(fā)芽勢。

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