不同處理對(duì)2個(gè)品種美國紅楓種子萌發(fā)的影響

王愛波++李婕++時(shí)鐘瑜

摘要：為促進(jìn)美國紅楓（Acer rubrum）在河南省商丘市的引種栽培，將紅點(diǎn)、秋火焰品種的美國紅楓種子進(jìn)行室溫干藏6、12個(gè)月，再以溫水浸泡后低溫層積4、8周，最后置于室內(nèi)30 ℃/20 ℃、25 ℃/15 ℃、20 ℃/10 ℃、15 ℃/5 ℃（12 h/12 h）4個(gè)溫度梯度，每天光照條件下培養(yǎng)12 h，持續(xù)培養(yǎng)28 d。試驗(yàn)結(jié)果顯示，無論在何種處理下，紅點(diǎn)的種子萌發(fā)率、萌發(fā)速率均顯著高于秋火焰。紅點(diǎn)種子的休眠性較淺，易于利用種子繁殖法對(duì)其進(jìn)行引種栽培。室溫干藏12個(gè)月與6個(gè)月相比顯著促進(jìn)種子萌發(fā)，溫水浸泡后低溫層積8周與4周相比顯著促進(jìn)種子萌發(fā)。不同處理下紅點(diǎn)種子的最適萌發(fā)溫度為15 ℃/5 ℃，其代表月份為3、11月；不同處理下秋火焰種子的最適萌發(fā)溫度為20 ℃/10 ℃，其代表月份為4、10月。與秋火焰種子相比，紅點(diǎn)種子更易于利用種子繁殖法引種栽培獲得成功。在本地引種栽培這2個(gè)品種，應(yīng)對(duì)其種子進(jìn)行較長時(shí)間（如12個(gè)月）的室溫干藏，并在溫水浸泡后低溫層積較長時(shí)間（如8周）；秋火焰種子于溫度較低的月份（4、10月）播種，紅點(diǎn)種子則于溫度更低的月份（3、11月）播種，才有利于引種栽培成功。

關(guān)鍵詞：美國紅楓；引種栽培；室溫干藏；溫水浸泡；層積

中圖分類號(hào)： S718.43文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A文章編號(hào)：1002-1302（2016）05-0264-03

美國紅楓（Acer rubrum）屬于槭樹科槭樹屬，別稱紅花槭、加拿大紅楓、北美紅楓等，原產(chǎn)于美國東海岸，是由北美紅楓和中國紅楓雜交并進(jìn)行基因改良的優(yōu)秀品種[1]。美國紅楓是彩葉樹種中最具代表性的樹種之一，全年葉色豐富、適應(yīng)范圍廣、耐寒性很強(qiáng)，于-35 ℃條件下可安全越冬；生長速度快，超過國內(nèi)絕大多數(shù)槭樹品種[2]；對(duì)有害氣體抗性強(qiáng)，尤其對(duì)氯氣的吸收力強(qiáng)，可作為防污染綠化樹種[3]。美國紅楓因其優(yōu)點(diǎn)眾多而被廣泛引種栽培。

目前，引種栽培美國紅楓主要利用有性繁殖和無性繁殖2種方式，有性繁殖一般采用種子育苗方式，無性繁殖一般采用扦插育苗和組織培養(yǎng)等方式[1]。關(guān)于種子育苗，有學(xué)者將種子與濕沙混合后低溫層積一定時(shí)間，再在田間播種育苗[4]；有學(xué)者將種子浸泡24 h，再將種子與蛭石混合進(jìn)行低溫層積一定時(shí)間后穴播育苗[5]；也有學(xué)者將種子在溫水中浸泡，低溫層積一定時(shí)間再播種育苗[6]?？梢?，美國紅楓種子可能需要較長時(shí)間的室溫干藏處理，且溫水浸泡后層積有利于種子萌發(fā)。本試驗(yàn)將室溫干藏與溫水浸泡后層積的方法相結(jié)合，對(duì)美國紅楓2個(gè)品種的種子進(jìn)行不同時(shí)間的室溫干藏處理，再進(jìn)行不同時(shí)間的溫水浸泡后層積處理，以期篩選最有利于種子萌發(fā)的處理?xiàng)l件，為美國紅楓在河南省商丘市及其他地區(qū)的引種栽培提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

以美國紅楓品種紅點(diǎn)、秋火焰成熟9個(gè)月的種子為試驗(yàn)材料。

1.2試驗(yàn)方法

將2個(gè)品種的種子分別經(jīng)室溫干藏6、12個(gè)月后，均置于50 ℃左右的溫水中，采用玻璃棒攪拌20 min，水自然冷卻后將種子在水中浸泡24 h，取出種子與濕度約為10%的濕沙混合，在冰箱中保持5 ℃層積4、8周；之后用0.03 mg/L的高錳酸鉀對(duì)種子進(jìn)行滅菌，再將各品種不同處理下的種子轉(zhuǎn)移至鋪有2層濾紙的培養(yǎng)皿中，每皿25粒，各4個(gè)重復(fù)；將培養(yǎng)皿置于4個(gè)不同溫度梯度的光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng)28 d。溫度梯度設(shè)置為30 ℃/20 ℃、25 ℃/15 ℃、20 ℃/10 ℃、15 ℃/5 ℃（12 h/12 h），光周期設(shè)置為每天12 h光照[光/暗=12 h/12 h，100 μmol/（m2·s），400～700 nm，白熾燈光]，溫度梯度中的高溫時(shí)間與光照時(shí)間一致。4個(gè)溫度梯度代表商丘市近5年內(nèi)每年每月的日平均最高溫、最低溫，即：30 ℃/20 ℃（6月中旬至8月中旬），25 ℃/15 ℃（5月至6月中旬、8月中旬至9月），20 ℃/10 ℃（4、10月），15 ℃/5 ℃（3、11月）。由于12、1、2月溫度過低且伴隨降雪，不適宜大多數(shù)植物生長，因此這3個(gè)月的日平均溫度均未應(yīng)用在溫度梯度設(shè)置中。

1.3檢測(cè)指標(biāo)

1.3.1種子萌發(fā)率以胚根伸出作為種子萌發(fā)的標(biāo)志。每24 h對(duì)每個(gè)培養(yǎng)皿內(nèi)萌發(fā)的種子數(shù)目進(jìn)行1次統(tǒng)計(jì)，并將萌發(fā)的種子移出培養(yǎng)皿，必要時(shí)為培養(yǎng)皿補(bǔ)加一定的蒸餾水。于28 d試驗(yàn)結(jié)束后計(jì)算每個(gè)培養(yǎng)皿內(nèi)的種子萌發(fā)率。種子萌發(fā)率=萌發(fā)種子數(shù)/供試種子數(shù)×100%。

1.3.2種子萌發(fā)速率種子萌發(fā)速率用萌發(fā)指數(shù)（GI）表示。

GI=∑G/t。

式中，G為時(shí)間t（d）時(shí)的萌發(fā)率，t為相應(yīng)的發(fā)芽時(shí)間[7-9]。

1.4數(shù)據(jù)處理

所有數(shù)據(jù)均以平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤表示，采用SPSS 13.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。經(jīng)檢驗(yàn)不符合正態(tài)分布和方差齊次性的數(shù)據(jù)須進(jìn)行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后仍不符合的數(shù)據(jù)用非參數(shù)檢驗(yàn)（Kruskal-Wallis non-parametric test）。采用Tukeys HSD檢驗(yàn)處理間多重比較的差異顯著性。

2結(jié)果與分析

2.1不同處理對(duì)種子萌發(fā)率的影響

2.1.1溫水浸泡后低溫層積4周對(duì)種子萌發(fā)率的影響在4個(gè)溫度梯度下，室溫干藏12個(gè)月與6個(gè)月相比種子萌發(fā)率均顯著提高，紅點(diǎn)、秋火焰種子的萌發(fā)率分別提高了160～335百分點(diǎn)、8.0～14.5百分點(diǎn)。低溫處理與高溫處理相比種子萌發(fā)率顯著提高，紅點(diǎn)種子室溫干藏6、12個(gè)月萌發(fā)率均隨溫度的升高而顯著降低；秋火焰種子室溫干藏6、12個(gè)月分別在15 ℃/5 ℃、20 ℃/10 ℃下萌發(fā)率最高，而在30 ℃/20 ℃下萌發(fā)率最低；在同一溫度下，紅點(diǎn)種子的萌發(fā)率均顯著高于秋火焰種子（圖1）。

2.1.2溫水浸泡后低溫層積8周對(duì)種子萌發(fā)率的影響在4個(gè)溫度梯度下，室溫干藏12個(gè)月與6個(gè)月相比種子萌發(fā)率均顯著提高，紅點(diǎn)、秋火焰種子的萌發(fā)率分別提高了13.0～33.5百分點(diǎn)、13.0～19.5百分點(diǎn)。低溫處理與高溫處理相比種子萌發(fā)率顯著提高，紅點(diǎn)種子室溫干藏6、12個(gè)月萌發(fā)率均隨溫度的升高而顯著降低；秋火焰種子室溫干藏6、12個(gè)月在 15 ℃/5 ℃、20 ℃/10 ℃下萌發(fā)率均顯著較高，而在30 ℃/20 ℃ 下萌發(fā)率最低；在同一溫度下，紅點(diǎn)種子的萌發(fā)率均顯著高于秋火焰種子（圖2）。

與溫水浸泡后低溫層積4周相比，溫水浸泡后低溫層積8周的種子萌發(fā)率顯著提高，紅點(diǎn)種子室溫干藏6、12個(gè)月萌發(fā)率分別提高了4～9百分點(diǎn)、6～10百分點(diǎn)，秋火焰種子室溫干藏6、12個(gè)月萌發(fā)率分別提高了1～2百分點(diǎn)、3～4百分點(diǎn)。

2.2不同處理對(duì)種子萌發(fā)速率的影響

2.2.1溫水浸泡后低溫層積4周對(duì)種子萌發(fā)速率的影響在4個(gè)溫度梯度下，室溫干藏12個(gè)月與6個(gè)月相比種子萌發(fā)速率均顯著提高，紅點(diǎn)、秋火焰種子的萌發(fā)速率分別提高了1.15～1.88、1.03～2.26。紅點(diǎn)種子室溫干藏6、12個(gè)月萌發(fā)速率均隨溫度的升高而顯著降低；秋火焰種子室溫干藏6、12個(gè)月萌發(fā)速率在4個(gè)溫度梯度間差異不顯著，在20 ℃/10 ℃下萌發(fā)速率最高，而在30 ℃/20 ℃下萌發(fā)速率最低；在同一溫度下，紅點(diǎn)種子的萌發(fā)速率顯著高于秋火焰種子（圖3）。

2.2.2溫水浸泡后低溫層積8周對(duì)種子萌發(fā)速率的影響在4個(gè)溫度梯度下，室溫干藏12個(gè)月與6個(gè)月相比種子萌發(fā)速率均顯著提高，紅點(diǎn)、秋火焰種子的萌發(fā)速率分別提高了0.65～1.52、1.39～2.08。紅點(diǎn)種子室溫干藏6、12個(gè)月萌發(fā)速率均隨溫度的升高而顯著降低；秋火焰種子室溫干藏6個(gè)月在20 ℃/10 ℃下萌發(fā)速率顯著提高，在其他溫度梯度間差異不顯著；秋火焰種子室溫干藏12個(gè)月萌發(fā)速率在4個(gè)溫度梯度間差異不顯著，在20 ℃/10 ℃下萌發(fā)速率最高，而在 30 ℃/20 ℃下萌發(fā)速率最低；在同一溫度下，紅點(diǎn)種子的萌發(fā)速率顯著高于秋火焰種子（圖4）。

與溫水浸泡后低溫層積4周相比，溫水浸泡后低溫層積8周的種子萌發(fā)速率顯著提高，紅點(diǎn)種子室溫干藏6、12個(gè)月

萌發(fā)速率分別提高了0.80～1.10、0.34～0.54，秋火焰種子室溫干藏6、12個(gè)月萌發(fā)速率分別提高了0.00～0.60、0.36～0.60。

3結(jié)論與討論

在4個(gè)溫度梯度下，室溫干藏12個(gè)月與6個(gè)月相比，2個(gè)品種種子的萌發(fā)率、萌發(fā)速率均顯著提高，表明延長室溫干藏時(shí)間促進(jìn)了種子萌發(fā)。一些具有生理性休眠的種子經(jīng)干藏后可完成后熟，從而打破休眠并促進(jìn)萌發(fā)[10]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，紅點(diǎn)、秋火焰種子可能存在生理性休眠，2個(gè)品種種子的萌發(fā)可能需要后熟作用，與干藏6個(gè)月相比，干藏12個(gè)月更有利于種子的后熟作用，從而促進(jìn)萌發(fā)。

低溫層積處理能打破很多植物種子的生理性休眠，已在羊草（Leymus chinensis）、異穗苔草（Carex heterostachya）、珙桐（Davidia involucrata）、東北紅豆杉（Taxus cuspidata）等草本和木本植物種子中取得較好效果[11-15]。低溫層積時(shí)間長短可能與種子的休眠及萌發(fā)存在一定關(guān)系。羅弦等對(duì)低矮苔草（Carex humilis）、披針葉苔草（Carex lanceolata）、青綠苔草（Carex breviculmis）、澇峪苔草（Carex giraldiana）種子進(jìn)行不同時(shí)間的低溫層積處理，發(fā)現(xiàn)4種苔草種子的萌發(fā)率、萌發(fā)速率均隨低溫層積時(shí)間的延長而增加。而本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，與溫水浸泡后低溫層積4周相比，溫水浸泡后低溫層積8周美國紅楓2個(gè)品種種子的萌發(fā)率、萌發(fā)速率均顯著提高，表明溫水浸泡后低溫層積較長時(shí)間更有利于打破休眠并促進(jìn)萌發(fā)。

低溫促進(jìn)種子萌發(fā)的例子很多，如一些谷類在低溫下具有較高的種子萌發(fā)率[16]；低溫對(duì)剛收獲的圓柱山羊草（Aegilops cylindrical）的種子萌發(fā)率具有促進(jìn)作用[17]。在不同處理下，紅點(diǎn)種子的萌發(fā)率、萌發(fā)速率均隨溫度的升高而顯著降低，表明低溫處理相對(duì)于高溫處理可顯著促進(jìn)紅點(diǎn)種子的萌發(fā)；紅點(diǎn)種子經(jīng)處理后的最適萌發(fā)溫度為15 ℃/5 ℃，其代表月份為3、11月。在不同處理下，秋火焰種子的萌發(fā)率在 15 ℃/5 ℃、20 ℃/10 ℃下顯著提高，而萌發(fā)速率在20 ℃/10 ℃ 下最高，表明秋火焰種子經(jīng)處理后的最適萌發(fā)溫度為20 ℃/10 ℃，其代表月份為4、10月。

無論在何種處理下，紅點(diǎn)種子的萌發(fā)率、萌發(fā)速率均顯著高于秋火焰種子，表明紅點(diǎn)種子的休眠性比秋火焰種子淺，在當(dāng)?shù)馗子诶梅N子繁殖法對(duì)其進(jìn)行引種栽培。

紅點(diǎn)、秋火焰種子可能存在生理性休眠，延長室溫干藏和低溫層積的時(shí)間均有利于種子萌發(fā)。紅點(diǎn)種子的休眠性比秋火焰種子淺，更易于利用種子繁殖法對(duì)其進(jìn)行引種栽培。如果在當(dāng)?shù)匾N栽培，應(yīng)對(duì)2個(gè)品種種子進(jìn)行較長時(shí)間（如12個(gè)月）的室溫干藏，并在溫水浸泡后低溫層積較長時(shí)間（如8周）；秋火焰種子于溫度較低的月份（4、10月）播種，紅點(diǎn)種子于溫度更低的月份（3、11月）播種，這樣有利于引種栽培成功。

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