毛棉杜鵑種子特性與發(fā)芽試驗(yàn)

丁雨霜，陳雪梅，張育愷，劉永金，馮志堅(jiān)

(1.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)與風(fēng)景園林學(xué)院，廣東 廣州 510642；2.深圳梧桐山風(fēng)景區(qū)管理處，廣東 深圳 518004)

毛棉杜鵑種子特性與發(fā)芽試驗(yàn)

丁雨霜1，陳雪梅1，張育愷1，劉永金2，馮志堅(jiān)1

(1.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)與風(fēng)景園林學(xué)院，廣東 廣州 510642；2.深圳梧桐山風(fēng)景區(qū)管理處，廣東 深圳 518004)

為探究毛棉杜鵑種子特性及不同儲(chǔ)藏時(shí)間、儲(chǔ)藏方式、不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理對(duì)種子萌發(fā)的影響，開(kāi)展毛棉杜鵑種子特性測(cè)定和種子萌發(fā)試驗(yàn)。結(jié)果表明：①毛棉杜鵑種子為具翅類(lèi)型，種子千粒重0.1070 g。②毛棉杜鵑新鮮種子的發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率顯著高于陳舊種子，4 ℃低溫貯藏可以延長(zhǎng)毛棉杜鵑種子壽命，保持其種子活力。③赤霉素能顯著提高毛棉杜鵑種子的發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率，提高出苗整齊度，質(zhì)量濃度為200 mg·L-1時(shí)，毛棉杜鵑新鮮種子的發(fā)芽率最高，為75.56%。④吲哚乙酸對(duì)毛棉杜鵑種子的發(fā)芽有抑制作用，在100～200 mg·L-1范圍內(nèi)，吲哚乙酸處理過(guò)的種子發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率均低于對(duì)照組。

毛棉杜鵑；種子特性；植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑；種子萌發(fā)

毛棉杜鵑(RhododendronmoulmainenseHook.f.)為杜鵑花科(Ericaceae)杜鵑花屬(RhododendronL.)的常綠灌木或小喬木，花朵大而鮮艷，極具觀賞價(jià)值[1]。目前，對(duì)毛棉杜鵑的研究不斷增加，主要對(duì)毛棉杜鵑種群特征、天然更新機(jī)制、花芽分化等方面有研究報(bào)道[2-4]，但有關(guān)毛棉杜鵑的種子特性與不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)毛棉杜鵑種子萌發(fā)的影響鮮見(jiàn)報(bào)道。本研究旨在通過(guò)對(duì)毛棉杜鵑種子形態(tài)及種子活力的測(cè)定，描述毛棉杜鵑種子的形態(tài)結(jié)構(gòu)及探究不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理對(duì)毛棉杜鵑種子萌發(fā)的影響以及貯藏方式和貯藏時(shí)間對(duì)毛棉杜鵑種子壽命的影響，尋找有效延長(zhǎng)毛棉杜鵑種子壽命以及提高種子發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率的方法。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試種子采自廣東省深圳市梧桐山風(fēng)景區(qū)，于2013年12月種子采后分別貯藏于室溫干燥器內(nèi)1 a、4 ℃冰箱中冷藏保存1 a；2014年11月采集種子冷藏于4 ℃冰箱中。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 種子特性的測(cè)定

1)種子形態(tài)觀測(cè)：采用顯微鏡觀察法，隨機(jī)選取10粒飽滿(mǎn)種子，在光學(xué)顯微鏡下觀察種子形態(tài)，測(cè)定種子長(zhǎng)度和寬度。

2)千粒重測(cè)量：采用四分法，將純凈的毛棉杜鵑種子分成4份，每份隨機(jī)取250粒，1000粒為1組，重復(fù)3次，用萬(wàn)分之一分析天平稱(chēng)重，然后測(cè)定其平均值。

3)種子純度檢測(cè)：將待測(cè)樣品放在干凈的試驗(yàn)臺(tái)上，把純凈種子、廢種子和夾雜物分開(kāi)，用天平(精確到0.0001 g)稱(chēng)重，計(jì)算種子純凈度。種子純凈度=純凈種子/(純凈種子+廢種子+夾雜物)×100%。

4)種子活力測(cè)定：采用氯化三苯四唑(TTC)法[5]，對(duì)經(jīng)過(guò)殺菌消毒的供試種子進(jìn)行活力測(cè)定。

1.2.2 種子萌發(fā)試驗(yàn) 試驗(yàn)于2015年2月進(jìn)行，采用培養(yǎng)皿萌發(fā)法于室溫下(10～18 ℃)進(jìn)行發(fā)芽測(cè)定。首先將試驗(yàn)器材和種子用0.5% KMnO4溶液消毒3～5 min，然后用蒸餾水充分洗凈至無(wú)色。把種子均勻地點(diǎn)播于墊有2層濾紙的直徑為9 cm的培養(yǎng)皿中，每日定時(shí)觀察發(fā)芽情況，噴1～2次試劑，適時(shí)補(bǔ)水，更換濾紙，保持種子和濾紙清潔濕潤(rùn)。試驗(yàn)中，赤霉素溶液(GA3)、吲哚乙酸溶液(IAA)的濃度梯度設(shè)置為0、100、150、200 mg·L-1；分別處理3類(lèi)種子。每處理3次重復(fù)，每重復(fù)30粒種子，共63組。

發(fā)芽試驗(yàn)指標(biāo)測(cè)定方法參照《國(guó)際種子檢驗(yàn)規(guī)程》[6]，以胚根露出為發(fā)芽標(biāo)準(zhǔn)，連續(xù)5 d無(wú)發(fā)芽視為發(fā)芽結(jié)束。測(cè)定指標(biāo)包括：發(fā)芽率(GR)=種子發(fā)芽總數(shù)/供試種子總數(shù)×100%；發(fā)芽勢(shì)(GE)=在規(guī)定時(shí)間內(nèi)正常發(fā)芽的種子數(shù)/供試種子總數(shù)×100%。該試驗(yàn)中在種子萌發(fā)后的第8天計(jì)算發(fā)芽勢(shì)：初始萌發(fā)時(shí)間，是指從萌發(fā)試驗(yàn)開(kāi)始到第一粒種子開(kāi)始萌發(fā)所持續(xù)的天數(shù)；發(fā)芽持續(xù)時(shí)間：種子開(kāi)始萌發(fā)到最后一粒種子萌發(fā)的總天數(shù)。

1.3 數(shù)據(jù)分析

通過(guò)統(tǒng)計(jì)軟件SPSS 21.0進(jìn)行方差分析，所有測(cè)得數(shù)據(jù)均以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。Excel 2003繪制圖表。

2 結(jié)果與分析

2.1 毛棉杜鵑種子形態(tài)

毛棉杜鵑種子為具翅類(lèi)型，呈紡錘形、卵形或橢圓狀卵形。長(zhǎng)1.80～2.58 mm，寬0.80～1.05 mm，扁平，表面有明顯的淺棱，兩側(cè)有翅，兩端有不均等的短尾狀附屬物。毛棉杜鵑種子千粒重為0.1070 g，種子純度為24.76%。

2.2 毛棉杜鵑種子活力

2014年11月采集后冷藏于4 ℃冰箱中的種子活力為83.5%，2013年12月采集的種子經(jīng)冰箱4 ℃冷藏1 a后，其種子活力為74%，2013年12月采集的種子常溫貯藏1 a后其種子活力為3%。由此可見(jiàn)，貯藏時(shí)間以及貯藏方式對(duì)毛棉杜鵑種子生活力有很大的影響。

2.3 植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)毛棉杜鵑種子發(fā)芽能力的影響

2.3.1 植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)毛棉杜鵑種子發(fā)芽時(shí)間的影響 植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理對(duì)毛棉杜鵑種子發(fā)芽快慢有較大影響，但對(duì)其發(fā)芽持續(xù)天數(shù)影響較小(表1)。由表1可知，常溫貯藏1 a的種子僅在GA3150 mg·L-1處理中萌發(fā)，初始萌發(fā)時(shí)間與對(duì)照組一致，持續(xù)萌發(fā)時(shí)間為5 d，僅為其他處理組的一半時(shí)間。對(duì)照組中，新鮮種子與冷藏1 a的種子，發(fā)芽時(shí)間和持續(xù)萌發(fā)時(shí)間一致。GA3處理組中，新鮮種子開(kāi)始萌發(fā)時(shí)間比對(duì)照組早6～8 d，冷藏1 a種子開(kāi)始萌發(fā)時(shí)間比對(duì)照組早2～6 d，新鮮種子比冷藏1 a種子早萌發(fā)。IAA處理組中，毛棉杜鵑種子發(fā)芽時(shí)間與對(duì)照組一致。

表1 植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理對(duì)毛棉杜鵑種子發(fā)芽的影響

*：種子開(kāi)始播種日期為1月30日。

2.3.2 GA3處理對(duì)毛棉杜鵑種子萌發(fā)的影響 不同濃度的GA3對(duì)毛棉杜鵑種子萌發(fā)的影響見(jiàn)表2。由表2可知，毛棉杜鵑新鮮種子的發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率均高于陳舊種子。發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率由高到低排序?yàn)樾迈r種子、冷藏1 a種子、常溫貯藏1 a種子。與對(duì)照相比，GA3處理極顯著提高毛棉杜鵑新鮮種子的發(fā)芽勢(shì)，發(fā)芽勢(shì)大小排序?yàn)椋篏A3200 mg·L-1處理>150 mg·L-1處理>100 mg·L-1處理；GA3150、200 mg·L-1處理極顯著提高毛棉杜鵑冷藏1 a種子的發(fā)芽勢(shì)，且GA3200 mg·L-1處理顯著提高新鮮種子和冷藏1 a種子的發(fā)芽率，整體發(fā)芽率大小排序?yàn)镚A3200 mg·L-1處理>150 mg·L-1處理>100 mg·L-1處理。

表2 GA3對(duì)毛棉杜鵑種子發(fā)芽的影響

*：同列不同大寫(xiě)字母為差異極顯著；不同小寫(xiě)字母為差異顯著。下同。

2.3.3 IAA處理對(duì)毛棉杜鵑種子萌發(fā)的影響 不同濃度的IAA對(duì)毛棉杜鵑種子萌發(fā)的影響見(jiàn)表3。由表3可看出，IAA處理的種子發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率均比對(duì)照低，說(shuō)明IAA溶液對(duì)毛棉杜鵑種子的發(fā)芽有一定的抑制作用。發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率排序?yàn)樾迈r種子>冷藏1 a種子>常溫貯藏1 a種子。不同濃度的IAA處理中，冷藏1 a的毛棉杜鵑種子發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率均低于對(duì)照，發(fā)芽勢(shì)差異不顯著；而常溫貯藏1 a種子的發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率均為零，說(shuō)明常溫貯藏1 a的種子已失去活力。

表3 IAA不同濃度對(duì)毛棉杜鵑種子發(fā)芽的影響

2.4 不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理對(duì)毛棉杜鵑種子發(fā)芽勢(shì)的影響

由圖1可知，在GA3處理下，毛棉杜鵑新鮮種子的發(fā)芽勢(shì)隨GA3濃度升高呈上升趨勢(shì)，在200 mg·L-1處理時(shí)，發(fā)芽勢(shì)最高，為66.67%，比對(duì)照增加55.56%。在IAA處理下，毛棉杜鵑的種子發(fā)芽勢(shì)變化較小，總體而言隨IAA濃度升高呈下降趨勢(shì)。

2.5 不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理對(duì)毛棉杜鵑種子發(fā)芽率的影響

由圖2可知，在GA3處理下，毛棉杜鵑新鮮種子，明顯提高了種子的發(fā)芽率，在200 mg·L-1處理時(shí)，新鮮種子發(fā)芽率達(dá)75.56%，比對(duì)照高17.56%；而冷藏1 a的種子發(fā)芽率也可以達(dá)到新鮮種子的對(duì)照水平，58%左右。IAA溶液處理下，新鮮種子的發(fā)芽率有所下降，但隨著IAA濃度的增加，其發(fā)芽率逐漸增加；而冷藏1 a的種子，其發(fā)芽率有所下降，隨著IAA溶液濃度的增加，其發(fā)芽率變化不明顯。

圖1 不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理對(duì)毛棉杜鵑種子發(fā)芽勢(shì)的影響圖2 不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理對(duì)毛棉杜鵑種子發(fā)芽率的影響

3 結(jié)論與討論

毛棉杜鵑種子細(xì)小，屬于小粒種子，其千粒重為0.1070 g。對(duì)照組的發(fā)芽結(jié)果表明，新鮮種子發(fā)芽率為58%，4 ℃低溫貯藏1 a種子發(fā)芽率為41%，常溫貯藏1 a種子發(fā)芽率為0，與其他杜鵑屬植物種子的發(fā)芽率相比，其種子發(fā)芽率較高，說(shuō)明杜鵑種子的千粒重與發(fā)芽率無(wú)相關(guān)性，推測(cè)其發(fā)芽率與其自身的胚發(fā)育有關(guān)[7-8]。毛棉杜鵑種子發(fā)芽率隨貯藏時(shí)間增加而降低，常溫貯藏1 a的種子已喪失活力，4 ℃低溫冷藏方式能延長(zhǎng)毛棉杜鵑種子的壽命。不同貯藏方式、不同貯藏時(shí)間的種子發(fā)芽率不同，可能是由于其種子小、種內(nèi)胚乳少、儲(chǔ)藏的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)較少，種子在貯藏過(guò)程中，由于呼吸作用消耗大量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，導(dǎo)致其種子活性隨貯藏時(shí)間的加長(zhǎng)而降低，而低溫貯藏能減緩種子的各項(xiàng)生理活動(dòng)，這是低溫貯藏的種子活性高于常溫貯藏種子活性的原因之一。本研究結(jié)果表明毛棉杜鵑種子活性在常溫貯藏1 a時(shí)，幾近為0，但常溫貯藏方式下，其種子活力與貯藏時(shí)間關(guān)系仍需進(jìn)一步研究探討。

不同濃度的赤霉素對(duì)毛棉杜鵑種子的萌發(fā)有促進(jìn)作用，與其他研究結(jié)果一致[9-15]，赤霉素在100～200 mg·L-1處理的范圍內(nèi)，質(zhì)量濃度為200 mg·L-1時(shí)毛棉杜鵑的發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率達(dá)最大，其中新鮮種子的發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率分別為66.67%、75.56%，出芽快而整齊；冷藏1 a種子的發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率分別為42.22%、58.88%，由于試驗(yàn)設(shè)計(jì)限制，對(duì)于更高濃度的赤霉素對(duì)毛棉杜鵑種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)的影響有待進(jìn)一步研究。常溫貯藏與4 ℃低溫貯藏1 a的發(fā)芽勢(shì)差異不顯著，但發(fā)芽率差異達(dá)到極顯著水平，說(shuō)明低溫貯藏能有效保存種子活性，延長(zhǎng)種子壽命。該結(jié)論與鐘登慧等[16]對(duì)桃葉杜鵑的研究結(jié)果一致。在同一植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑濃度下，新鮮種子的發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率普遍高于陳舊種子，因此建議在播種育苗時(shí)優(yōu)先考慮選用新鮮種子，隨采隨播，如條件受限，建議低溫貯藏種子，以提高種子發(fā)芽率和出苗整齊度。在IAA溶液處理下，各組毛棉杜鵑種子的發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率均有不同程度降低。說(shuō)明IAA對(duì)毛棉杜鵑種子的萌發(fā)有一定的抑制作用，其具體抑制機(jī)制還待進(jìn)一步探討，故在生產(chǎn)上不建議使用IAA處理。總而言之，本研究通過(guò)對(duì)毛棉杜鵑種子形態(tài)及萌發(fā)特性的觀測(cè)研究，可為今后引種保育工作提供參考。

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Effects of Phytohormone on Seed Germination and Seed Characteristics ofRhododendronmoulmainenseHook.f.

DING Yu-shuang1，CHEN Xue-mei1，ZHANG Yu-kai1，LIU Yong-jin2，F(xiàn)ENG Zhi-jian1

(1.CollegeofForestryandLandscapeArchitecture，SouthChinaAgriculturalUniversity，Guangzhou510642，Guangdong，China； 2.AdministrativeOfficeofWutongMountainNationalPark，Shenzhen518004，Guangdong，China)

To explore the germination capacity and speciality ofRhododendronmoulmainense′sseeds at different storage time、different storage methods and different hormones，so to offer scientific basic for propogation and culture ofRhododendronmoulmainense.The results are as follows：①The seed ofRhododendronmoulmainenseis winged and the thousand-seed weight ofRhododendronmoulmainensewas 0.1070 g.②the germination rate and germination potential of fresh seeds of theRhododendronmoulmainensewere significantly higher than those of old seeds，and 4 ℃ temperature storage can prolong the life ofRhododendronmoulmainense′sseed and maintain the seed vigor.③When the concentration of the GA3was in the range of 100～200 mg·L-1，all the concentrations could promote the seed germination ofRhododendronmoulmainenseand increase the uniformity of emerged seedling；200 mg·L-1GA3were the most effected concentration，the germination rate of fresh seeds is about 75.56% which is higher than that of other concentration.④When the concentration of the IAA was in the range of 100～200 mg·L-1，the seed germination ofRhododendronmoulmainensewas inhibited and the germination rate and germination potential of seeds were lower than those of CK.

RhododendronmoulmainenseHook.f.；seed characteristics；phytohormone；seed germination

2015-09-28；

2015-10-31

廣東省林業(yè)科技創(chuàng)新項(xiàng)目(14KJCX005-02)資助

丁雨霜( 1991—)，女，湖南醴陵人，華南農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)與風(fēng)景園林學(xué)院在讀碩士生，從事園林植物與城市綠化研究。E-mail：1522748506@qq.com。

馮志堅(jiān)(1962—)，男，廣東梅州人，華南農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)與風(fēng)景園林學(xué)院副教授。E-mail：fengzj@scau.edu.cn。

10.13428/j.cnki.fjlk.2016.03.041

S685.21

A

1002-7351(2016)03-0196-04