溫度及浸種對杜鵑種子萌發(fā)特性的影響

鄭福超，耿興敏，胡義紅，岳 媛

(南京林業(yè)大學風景園林學院，江蘇 南京 210037)

溫度及浸種對杜鵑種子萌發(fā)特性的影響

鄭福超，耿興敏，胡義紅，岳 媛

(南京林業(yè)大學風景園林學院，江蘇 南京 210037)

研究溫度、浸泡液pH、赤霉素(GA3)及噻苯隆(TDZ)等處理對映山紅(R.simsii)和馬銀花(R.ovatum)種子萌發(fā)特性的影響。結(jié)果表明：25 ℃/15 ℃變溫條件有利于映山紅種子的萌發(fā)；馬銀花種子在15 ℃恒溫條件下發(fā)芽率達到最大值。GA3100 mg·L-1處理促進映山紅種子的萌發(fā)，但對馬銀花的種子發(fā)芽率影響不顯著；不同濃度的TDZ 溶液對馬銀花、映山紅種子發(fā)芽率的影響差異均不顯著；pH 4.5的溶液浸泡馬銀花種子，種子發(fā)芽率達到最大值，pH 6的溶液浸泡映山紅，種子發(fā)芽率最好。綜合試驗結(jié)果表明，最適宜的發(fā)芽條件為：映山紅種子用GA3100 mg·L-1+TDZ 0.001 mg·L-1、pH 6的溶液浸種，在溫度為15 ℃的發(fā)芽箱中培養(yǎng)；馬銀花種子用GA3100 mg·L-1+TDZ 0.001 mg·L-1、pH 4.5的浸泡液中浸種，在25 ℃ 溫度的發(fā)芽箱中培養(yǎng)。

映山紅；馬銀花；種子萌發(fā)；溫度；pH；植物生長調(diào)節(jié)劑

杜鵑花是杜鵑花科杜鵑屬植物(RhododendronL.)的總稱，是我國傳統(tǒng)十大名花之一，素有“花中西施”的美譽[1]。全世界杜鵑花類植物約有960種，我國約有542種，除新疆和寧夏外，南北各地區(qū)均有分布，其中特有種達420個，約占國產(chǎn)種總數(shù)的77.5%，主要分布在云南、西藏、四川3省，是世界公認的杜鵑花之鄉(xiāng)。杜鵑花具有很高的觀賞價值，兼具藥用、食用價值和生態(tài)保護功能，其花和葉片富含黃酮、揮發(fā)油等數(shù)十種成分，是提取芳香油的好材料[3]。杜鵑花通常采用扦插、嫁接法進行繁殖，但有些品種在扦插時生根困難，且會受到諸如季節(jié)、氣候、母株材料等條件的影響，因此播種繁殖在杜鵑花的繁殖中也占有十分重要的地位。

映山紅(R.simsii)、馬銀花(R.ovatum)屬于中國野生杜鵑花屬植物五大分類中低海拔頂級群落中的優(yōu)勢種，該類所屬群落較適合營造風景林，具有較高的景觀價值[4]。然而映山紅和馬銀花種子易受各種環(huán)境條件的影響，在自然條件下不易發(fā)芽，給育苗實踐帶來了不少困難。本試驗通過探討溫度、pH、赤霉素(GA3)及噻苯隆(TDZ)等處理對映山紅和馬銀花種子萌發(fā)特性的影響，旨在篩選出較合適的溫度、浸泡液pH值以及GA3、TDZ濃度，為這2種杜鵑的播種繁殖提供參考。

1 試驗材料與方法

1.1 試驗材料

2011年11月在浙江省收集映山紅和馬銀花種子，風干后室溫保存作為試材。

1.2 浸種處理與標準發(fā)芽試驗

不同pH和植物生長調(diào)節(jié)劑浸種后，參照岳媛等[5]的方法在25 ℃/15 ℃變溫(白天/夜晚，各12 h)或不同溫度條件下，進行種子標準發(fā)芽試驗。每個處理100粒種子，重復3次。在發(fā)芽過程中每天觀測種子發(fā)芽狀況，統(tǒng)計種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢及發(fā)芽速度。種子發(fā)芽率=n/N×100%(n為發(fā)芽的種子數(shù)、N為供試種子的總數(shù))，種子發(fā)芽勢=(種子發(fā)芽最高峰時的發(fā)芽總數(shù)/供試種子數(shù))×100%。

1.2.1 溫度、浸泡液pH及植物生長調(diào)節(jié)劑的單因子處理對杜鵑種子萌發(fā)特性的影響

1)不同pH處理：用pH分別為4.5、6、7.5、9的純水浸種6 h。

2)植物生長調(diào)節(jié)劑處理：用不同濃度的GA3、TDZ溶液(pH值調(diào)為6.5)浸種6 h，其中GA3溶液質(zhì)量濃度分別為0、5、25、100 mg·L-1；TDZ溶液質(zhì)量濃度分別為0、0.001、0.005、0.025 mg·L-1。

3)不同溫度處理：為比較不同培養(yǎng)溫度對種子發(fā)芽狀況的影響，將種子在處理液中浸泡6 h后，分別放入溫度為恒溫15、25、30 ℃以及變溫25 ℃/15 ℃(各12 h)的發(fā)芽箱中培養(yǎng)。

1.2.2 溫度、浸泡液pH、植物生長調(diào)節(jié)劑的正交處理對杜鵑種子萌發(fā)特性的影響 在以上單因子試驗的基礎上，進行4因素4水平的正交試驗設計(表1)。

2 結(jié)果與分析

2.1 溫度、浸泡液pH、植物生長調(diào)節(jié)劑單因子處理對杜鵑種子萌發(fā)特性的影響

各單因子處理對映山紅、馬銀花種子的發(fā)芽特性影響見表2。

培養(yǎng)溫度對映山紅種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢有較大影響，各處理間差異較顯著。其中，映山紅種子適合在25 ℃/15 ℃變溫處理下發(fā)芽，在此條件下發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽速度均高于其他3個恒溫處理，且發(fā)芽率、發(fā)芽勢與其他3個處理比較，差異達顯著水平。其在30 ℃條件下發(fā)芽率及發(fā)芽勢最低，顯著低于其他處理。溫度處理對馬銀花種子發(fā)芽影響不大，除了在30 ℃條件下發(fā)芽率、發(fā)芽勢明顯低于其他處理外，其余3個處理間各發(fā)芽指標差異均不顯著。

表1 GA3、TDZ、pH值以及發(fā)芽溫度的正交試驗設計

不同pH值的浸泡液對2種杜鵑種子發(fā)芽影響較小，各處理間無明顯差異。其中，映山紅種子在pH 6的蒸餾水溶液中浸泡6 h后發(fā)芽率和發(fā)芽勢較高，但與其他處理相比差異不顯著。而馬銀花種子在pH 4.5的蒸餾水溶液中浸泡6 h后發(fā)芽率和發(fā)芽勢較高，同樣與其他處理相比無顯著差異。

表2 不同因素水平浸種處理對映山紅、馬銀花種子發(fā)芽特性的影響

*：不同字母為差異顯著(0.05顯著水平)。下同。

植物生長調(diào)節(jié)劑處理方面，映山紅在GA3100 mg·L-1溶液浸種6 h后，發(fā)芽率和發(fā)芽勢均較好，明顯高于其他處理；馬銀花種子在不同質(zhì)量濃度的GA3溶液浸種6 h后，各處理間無明顯差異。映山紅種子在不同質(zhì)量濃度的TDZ溶液浸種6 h后，各處理間無明顯的差異；而TDZ溶液對馬銀花種子發(fā)芽有較大影響，在TDZ 0.001、0.025 mg·L-1時發(fā)芽率最高，明顯高于其他處理，但是這2個處理間差異并不顯著。

2.2 溫度、浸泡液pH、各種植物生長調(diào)節(jié)劑各因子正交處理對杜鵑種子萌發(fā)特性的影響

各因子正交試驗的結(jié)果見表3。

表3 杜鵑種子正交試驗處理的發(fā)芽特性

正交試驗結(jié)果表明：每個處理對映山紅、馬銀花種子發(fā)芽的影響差異顯著。其中映山紅的發(fā)芽率處理15最高，為25%，其發(fā)芽勢也最好，為24%；處理3、8、9的發(fā)芽率顯著下降，最低僅為3%，這3個處理溫度均為30 ℃。馬銀花種子的發(fā)芽率也是處理15最大，為58%，此時發(fā)芽勢為51%，也達到最大值；而處理3、8、9、14的發(fā)芽率顯著下降，最低僅為14%，這4個處理溫度均為30 ℃。說明處理15，即在GA3100 mg·L-1+TDZ 0.005 mg·L-1、pH 為9 的溶液中浸種，在溫度為25 ℃的發(fā)芽箱中培養(yǎng)是映山紅和馬銀花種子發(fā)芽的較適合條件，發(fā)芽率和發(fā)芽勢均達到最大值，而30 ℃不適合作為映山紅和馬銀花種子發(fā)芽的溫度條件。

通過進一步分析不同因素水平對杜鵑種子發(fā)芽率的影響(圖1)可以看出，在A4、B2、C2、D1時，映山紅種子發(fā)芽率均達到最大值，即在GA3100 mg·L-1+TDZ 0.001 mg·L-1、pH 6、溫度15 ℃時，映山紅的種子發(fā)芽率最高。在A4、B2、C1、D2時，馬銀花的發(fā)芽率均最大，即說明在GA3100 mg·L-1+TDZ 0.001 mg·L-1、pH 4.5、溫度25 ℃時，馬銀花的發(fā)芽率最高。

3 結(jié)論與討論

3.1 溫度對杜鵑種子萌發(fā)特性的影響

許多研究表明溫度太高不適宜杜鵑種子萌發(fā)，在30 ℃條件下，種子發(fā)芽率均很低，有的杜鵑種子發(fā)芽率甚至為0[6-10]。本試驗的研究結(jié)果與前人的研究結(jié)果較為一致：映山紅和馬銀花的種子，在30 ℃條件下發(fā)芽率及發(fā)芽勢均最低，顯著低于其他處理，有部分研究表明，溫度為20 ℃時杜鵑類種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢達到最大[24]。

雖然研究表明模擬自然界高低溫變化的變溫處理有利于杜鵑種子的萌發(fā)[6，11]，但也有相反的報道，恒溫更有利于杜鵑種子萌發(fā)，發(fā)芽率、發(fā)芽勢均高于變溫處理[12-14]。本研究溫度單因子試驗表明，映山紅種子適合在25 ℃/15 ℃變溫處理下發(fā)芽，發(fā)芽勢和發(fā)芽速度均高于其他3個恒溫處理，而馬銀花變溫處理和恒溫處理差異不大，這說明杜鵑種子對恒溫與變溫的反應存在種間差異。

3.2 浸泡液pH對杜鵑種子萌發(fā)特性的影響

大多數(shù)杜鵑類植物喜酸性土壤，微酸處理有利于種子萌發(fā)[7-8，11]。HCl、H2SO4處理有利于杜鵑種子萌發(fā)[7-8，11]，并且HCl處理效果好于H2SO4處理[15]。本研究中pH 4.5的水溶液浸泡使馬銀花種子發(fā)芽率達到最大值，pH 6的溶液浸泡促進了映山紅種子發(fā)芽，但數(shù)據(jù)的進一步分析表明不同pH值的溶液浸泡對2種杜鵑種子發(fā)芽率的影響并無顯著差異。有研究稱常溫蒸餾水浸泡48 h是最佳處理方法，比硫酸、硝酸等化學處理和溫水浸泡的發(fā)芽效果好[16]。

3.3 植物生長調(diào)節(jié)劑處理對杜鵑花種子萌發(fā)特性的影響

許多研究表示植物生長調(diào)節(jié)劑能通過信號的傳導對種子內(nèi)各種生理變化做出反應，調(diào)節(jié)一系列蛋白質(zhì)、酶的代謝，從而調(diào)控種子的休眠與萌發(fā)[17-18，20-21]。GA3對杜鵑類植物處理引起種子的細胞壁擴張，激活種子的貯藏物質(zhì)和刺激胚的擴張，同時能夠增強軟化組織水解酶的表達，降低根尖的機械阻力，有利于胚根突破種皮[19]。諸多研究表明，不同品種的杜鵑類植物對于GA3處理的最適濃度也是各有差別的，而且還受浸種時間的影響[22-29]。目前對杜鵑種子的浸種處理研究比較多，在植物生長調(diào)節(jié)劑方面，多集中于研究GA3和ABA，而對TDZ浸種以及浸種液的pH值研究很少。

本研究植物生長調(diào)節(jié)劑單因子試驗表明：不同濃度的GA3溶液浸種6 h后，映山紅種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢各處理間差異顯著，GA3100 mg·L-1處理的發(fā)芽率和發(fā)芽勢達最大值，明顯高于其他處理；馬銀花種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢各處理間差異不顯著。而不同濃度的TDZ溶液浸種6 h后，映山紅種子各處理間無明顯的差異；馬銀花種子發(fā)芽指標有較大差異，TDZ 0.001、0.025 mg·L-1處理時發(fā)芽率最高，明顯高于其他處理，但是這2個處理之間差異并不顯著。

綜合正交試驗表明，映山紅種子適宜的發(fā)芽條件分別為：在GA3100 mg·L-1+TDZ 0.001 mg·L-1，pH 6的溶液中浸種，在溫度為15 ℃的發(fā)芽箱中培養(yǎng)；馬銀花種子適宜在GA3100 mg·L-1+TDZ 0.001 mg·L-1，pH 4.5的溶液中浸種，在25 ℃ 溫度的發(fā)芽箱中培養(yǎng)萌發(fā)。

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Effects of Temperature and Soaking Treatment on Germination Characteristics ofRhodedendronSeeds

ZHENG Fuchao，GENG Xingmin，HU Yihong，YUE Yuan

(CollegeofLandscapeArchitecture，NanjingForestryUniversity，Nanjing210037，Jiangsu，China)

In this study，the effects of the temperature，pH，gibberellin (GA3) and TDZ on the germination ofR.simsiiandR.ovatumseeds were investigated.The results showed that the altering temperature of 25 ℃/15 ℃ was favorable for germination ofR.simsiiseeds；germination rate ofR.ovatumseeds reached the maximum at 15 ℃ constant temperature.100 mg·L-1GA3promoted the seed germination ofR.simsii，but the germination rate impacted onR.ovatumwas not significant，further data analysis showed the effects of TDZ on seed germination ofR.OvatumandR.simsiiwere not significant.The seed germination rate ofR.ovatumreached the maximum after soaking solution treatment of pH 4.5；however，with pH 6 for the soaking solution treatment；the seed germination rate ofR.Simsiireached the maxmum.Comprehensive experiment results show thatR.simsiisuitably germinated under the condition of 100 mg·L-1GA3+0.001 mg·L-1TDZ，soak solution of pH 6 being in 15 ℃ constant temperature incubator whileR.ovatumappropriately germinated under the condition of 100 mg·L-1GA3+0.001 mg·L-1TDZ，soak solution of pH 4.5 being in 25 ℃ constant temperature incubator.

Rhododendronsimsii；Rhododendronovatum；seed germination；temperature；pH；plant growth regulator

10.13428/j.cnki.fjlk.2016.04.027

2015-10-29；

2015-12-17

江蘇省自然基金項目(BK2011820)；江蘇高校優(yōu)勢學科建設工程資助項目(PAPD)

鄭福超(1990—)，男，江西崇義人，南京林業(yè)大學風景園林學院在讀碩士研究生，從事園林植物與觀賞園藝研究。E-mail：1472216969@qq.com。

耿興敏(1976—)，女，江蘇徐州人，南京林業(yè)大學風景園林學院副教授，博士，從事園林植物種質(zhì)創(chuàng)新與生理生化研究。E-mail：xmgeng76@163.com。

S723.1+31.1；S685.21

A

1002-7351(2016)04-0125-05