溫度和赤霉素對金背杜鵑種子萌發(fā)和幼苗生長的影響

申惠翡++趙冰++黃文梅

摘要：研究溫度（20 ℃、30 ℃、20 ℃ 8 h/30 ℃ 16 h）和GA3濃度（0、200、400、600、800、1 000 mg/L）對金背杜鵑（Rhododendron clementitae）種子萌發(fā)和幼苗生長的影響，結(jié)果表明：溫度過高或過低均不利于金背杜鵑種子發(fā)芽，20 ℃ 8 h/30 ℃ 16 h變溫條件可以促進(jìn)金背杜鵑種子萌發(fā)和幼苗生長。未經(jīng)GA3浸種處理的種子均不能萌發(fā)，采用不同濃度GA3溶液浸種處理金背杜鵑種子，其發(fā)芽率和發(fā)芽勢都有較大程度提高；GA3濃度對金背杜鵑幼苗生長的影響不顯著。大部分處理下金背杜鵑種子出芽時間都集中在播種后8 d。

關(guān)鍵詞：金背杜鵑；溫度；赤霉素；發(fā)芽率

中圖分類號： S685.210.1文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A文章編號：1002-1302（2016）06-0281-02

收稿日期：2015-04-29

基金項目：國家自然科學(xué)基金（編號：K305021110）；國際科技合作基金（編號：A213021501）。

作者簡介：申惠翡（1991—），女，山西長治人，碩士研究生，研究方向為園林植物逆境生理。E-mail：shenhf1113@163.com。

通信作者：黃文梅，助理工程師，主要從事園林植物種質(zhì)資源的教學(xué)和研究工作。E-mail：137071564@qq.com。金背杜鵑（Rhododendron clementitae）是杜鵑花屬植物的一個亞種，產(chǎn)于我國陜西省南部地區(qū)，生于海拔2 690～3 100 m 的高山林中，金背杜鵑在《秦嶺植物志》中已有記載，模式標(biāo)本采自陜西省太白山。金背杜鵑不僅在森林生態(tài)系統(tǒng)中具有極重要的生態(tài)意義，而且因其獨特的金色葉片和艷麗的花朵具有很高的觀賞價值、育種價值，是秦嶺地區(qū)極其重要的野生杜鵑花屬種質(zhì)資源之一[1-2]。為了開展野生金背杜鵑與現(xiàn)有杜鵑栽培品種的雜交育種工作，亟須對其進(jìn)行引種馴化研究。直接野外挖掘金背杜鵑小植株不易引種成功，死亡率很高。一般認(rèn)為，由種子繁殖的苗木容易適應(yīng)新地區(qū)的環(huán)境條件，較易引種馴化成功[3]。 因此，以種子引種馴化是杜鵑花引種保護(hù)的主要手段之一。近年來，有學(xué)者對金背杜鵑化學(xué)成分[4]和菌根調(diào)查[5]等進(jìn)行了初步研究，但有關(guān)金背杜鵑種子發(fā)芽、幼苗生長的系統(tǒng)研究尚未見報道。本研究探討不同溫度和GA3處理對金背杜鵑種子發(fā)芽率、幼苗生長的影響，旨在為金背杜鵑育種工作提供依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗材料

金背杜鵑蒴果于2012年11月下旬采自秦嶺太白山地區(qū)金背杜鵑的自然分布居群，采集的蒴果常溫下攤開晾曬，待蒴果自然開裂后收集種子，裝入紙袋，貯于4 ℃冰箱保存。

1.2試驗設(shè)計

溫度設(shè)20 ℃、30 ℃與20 ℃ 8 h/30 ℃ 16 h等3種處理；GA3濃度設(shè)0、200、400、600、800、1 000 mg/L等6種處理。所有處理均設(shè)3次重復(fù)，每重復(fù)100粒凈種子。

1.3種子的發(fā)芽試驗

對種子采用隨機(jī)取樣方法，用脫脂紗布包好后進(jìn)行浸種處理。種子GA3浸種處理后，再用蒸餾水沖洗3次，將種子數(shù)出放入內(nèi)墊有脫脂紗布、濾紙的培養(yǎng)皿中，每皿100粒，放置于不同溫度的培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)，每天噴水1次。播種后每天觀察種子發(fā)芽情況，種子的萌發(fā)以胚根突破種皮為標(biāo)準(zhǔn)，自發(fā)芽之日起每天記錄發(fā)芽粒數(shù)。播種后的第12天記錄各處理種子的發(fā)芽勢，第14天計算各處理種子的發(fā)芽率。

1.4萌發(fā)幼苗的生長試驗

將萌發(fā)后的幼苗用1 ∶ 1混合的腐殖質(zhì)和珍珠巖在60%遮陰溫室中進(jìn)行培養(yǎng)，每個溫度和激素處理選擇48株幼苗。2個月后，測量并分析存活率、株高、葉片數(shù)、葉片長、葉片寬等5個生長指標(biāo)。

1.5數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

計算每處理的金背杜鵑發(fā)芽率、發(fā)芽勢，采用Microsoft Excel 2007、SPSS 11.5軟件分析數(shù)據(jù)。發(fā)芽率計算公式如下：

發(fā)芽率=n/N×100%。

（1）

式中，n為正常發(fā)芽的種子數(shù)，N為供試種子數(shù) 。

發(fā)芽勢計算公式如下：

發(fā)芽勢=13 d內(nèi)發(fā)芽種子數(shù)/供試種子數(shù)×100%。

（2）

2結(jié)果與分析

2.1不同溫度對金背杜鵑種子發(fā)芽率的影響

從表1可以看出，對種子進(jìn)行3種溫度處理，種子發(fā)芽時間均出現(xiàn)在播種后8 d，說明溫度對金背杜鵑的發(fā)芽速率沒有明顯影響。研究表明，馬纓杜鵑的萌發(fā)速度隨溫度升高而增加[6]。另外，金背杜鵑種子萌發(fā)天數(shù)約6 d，播種后第14天基本達(dá)到最大發(fā)芽率。金背杜鵑在20 ℃ 8 h/30 ℃ 16 h變溫處理下的發(fā)芽率、發(fā)芽勢分別為80.09%、79.20%，顯著高于在另外2種溫度處理下的發(fā)芽率和發(fā)芽勢。20 ℃溫度處理下金背杜鵑種子發(fā)芽率最低，說明不同溫度處理對金背杜鵑的發(fā)芽率和發(fā)芽勢的影響比較明顯，變溫處理有利于提高金背杜鵑的發(fā)芽率。對黃毛杜鵑[7]、隴蜀杜鵑[8]的研究結(jié)果表明，溫度過高不利于種子發(fā)芽，高溫會推遲其發(fā)芽時間，延緩發(fā)芽速率，降低發(fā)芽勢，低溫、變溫有利于黃毛杜鵑、隆蜀杜鵑發(fā)芽。

2.2不同GA3濃度對金背杜鵑種子發(fā)芽勢的影響

由表1可知，未經(jīng)GA3處理的種子都不萌發(fā)，即對照的萌發(fā)率全部為0，而經(jīng)過GA3浸種處理的金背杜鵑種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢都高于對照，說明采用不同濃度的赤霉素溶液浸種處理金背杜鵑種子，其發(fā)芽率和發(fā)芽勢都有較大程度的提高。在20 ℃、20 ℃ 8 h/30 ℃ 16 h變溫條件下，當(dāng)GA3濃度為 1 000 mg/L 時，金背杜鵑種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢達(dá)到最大值。30 ℃下，當(dāng)GA3濃度為600 mg/L時，金背杜鵑種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢分別達(dá)到最大值，為98.41%、96.83%，但GA3各濃度對金背杜鵑種子開始發(fā)芽時間影響不顯著。

由圖1可知，20 ℃ 8 h/30 ℃ 16 h變溫條件下，GA3濃度為1 000 mg/L時，金背杜鵑種子發(fā)芽率均明顯高于其他幾種GA3濃度處理。20 ℃處理下，200、400 mg/L GA3濃度處理的金背杜鵑種子發(fā)芽率顯著低于其他幾種濃度處理，當(dāng)GA3濃度大于400 mg/L時，各處理之間金背杜鵑種子發(fā)芽率差異不明顯。30 ℃處理下，GA3濃度過高（1 000 mg/L）不利于種子發(fā)芽，600 mg/L GA3處理下金背杜鵑種子發(fā)芽率高于其他幾種GA3濃度處理。由此可知，用赤霉素對金背杜鵑種子進(jìn)行浸泡，有利于打破金背杜鵑種子休眠，大大提高種子的發(fā)芽率。

2.3不同溫度對金背杜鵑幼苗生長的影響

由表2可知，3種溫度處理對金背杜鵑幼苗生長指標(biāo)有顯著影響，其中20 ℃ 8 h/30 ℃ 16 h 變溫處理下金背杜鵑幼苗質(zhì)量、植株高度、葉片數(shù)、葉長、葉寬均顯著高于另外2種溫度處理。30 ℃處理下，金背杜鵑幼苗的大多數(shù)生長指標(biāo)值均是最低的，說明高溫處理種子對種子萌發(fā)沒有明顯影響，但它對后期幼苗生長有一定影響。

2.4不同GA3濃度對金背杜鵑幼苗生長的影響

由表3可以看出，不同GA3濃度對金背杜鵑幼苗后期生長指標(biāo)影響不顯著，其中以GA3濃度為800 mg/L時，金背杜鵑幼苗質(zhì)量、根長、株高、葉片數(shù)、葉長、葉寬均高于另外幾種濃度處理。

3結(jié)論與討論

采用直接從原產(chǎn)地挖掘苗木的引種手段，不但無法起到對資源的保護(hù)作用，而且對野生資源、生態(tài)環(huán)境造成破壞，且栽培適應(yīng)性較差。由于播種苗可塑性強(qiáng)、引種方便，故播種育苗是杜鵑有效的引種馴化及保護(hù)利用手段。本研究探討了溫度、GA3濃度對金背杜鵑種子萌發(fā)及對后期幼苗生長的影響，結(jié)果表明，溫度過低并不利于金背杜鵑種子發(fā)芽，在一定變溫、較低溫度條件下可以促進(jìn)金背杜鵑種子萌發(fā)和后期幼苗的生長；采用不同濃度的GA3溶液浸種處理金背杜鵑種子，其發(fā)芽率、發(fā)芽勢都有較大程度提高，高GA3濃度更有利于種子發(fā)芽、后期幼苗生長。GA3常被用來打破種子休眠，促進(jìn)早期幼苗生長，在生產(chǎn)實踐中應(yīng)用較多。赤霉素能促進(jìn)細(xì)胞分裂和分化組織發(fā)生。本研究結(jié)果表明，采用不同濃度GA3溶液浸種可顯著提高金背杜鵑種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢，未經(jīng)GA3浸種的種子不萌發(fā)。這可能是因為一定濃度的GA3對種皮的蠟質(zhì)層具有不同程度的腐蝕作用，浸種后能提高種皮的透水、透氣性，增強(qiáng)種子內(nèi)生理生化過程與呼吸作用，促進(jìn)胚生長，從而能促進(jìn)種子萌發(fā)，提高種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢，這也與杜鵑花科植物種子休眠是由種皮障礙所引起相吻合[9]，而一定的低溫和GA3處理均能打破其休眠。

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