光對(duì)鵝不食草種子萌發(fā)及幼苗的影響

， ， ， (中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院特產(chǎn)研究所， 吉林 長(zhǎng)春 130112)

光對(duì)鵝不食草種子萌發(fā)及幼苗的影響

張舒娜，潘曉曦，馬琳，張亞玉
(中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院特產(chǎn)研究所， 吉林 長(zhǎng)春 130112)

為了探討鵝不食草種子的萌發(fā)特性，研究了光暗周期、光強(qiáng)和光質(zhì)對(duì)種子發(fā)芽率及幼苗狀態(tài)的影響。研究表明，鵝不食草種子在黑暗中不萌發(fā)。光照(白光)強(qiáng)度增加種子的最終發(fā)芽率，30 ℃下，4 170 lx的白光處理能獲得較高的發(fā)芽率。持續(xù)光照處理也能促進(jìn)種子在隨后的連續(xù)黑暗中萌發(fā)，白光光照發(fā)芽率隨著連續(xù)光照時(shí)間的延長(zhǎng)而增加，而紅光光照發(fā)芽率隨處理時(shí)間的增加先增加后降低。光暗周期處理促進(jìn)種子的萌發(fā)，種子的發(fā)芽率隨光期長(zhǎng)度的增加而顯著提高(pgt;0.05)，光期長(zhǎng)度與發(fā)芽率r2=0.970 7)、芽長(zhǎng)(r2=0.932 5)、根長(zhǎng)(r2=0.930 7)存在相關(guān)性。鵝不食草通常在裸地上大面積生長(zhǎng)，這可能與其種子需光萌發(fā)有關(guān)，是對(duì)生境長(zhǎng)期適應(yīng)的結(jié)果。鵝不食草通過種子繁殖時(shí)可以考慮從光周期、光強(qiáng)角度提高種子發(fā)芽率。

光周期； 光強(qiáng)； 光質(zhì)； 種子萌發(fā)

鵝不食草(Centipedaminima(L.)A.Br.et Aschers.)又名石胡荽、雞腸草、鵝不食、滿天星、球子草、地芫萎，為《中國(guó)藥典》[1](2010年一部)收載藥材鵝不食草的基源植物?！侗静菥V目》云：“其氣辛味重不堪食，鵝也不食之”[2]。鵝不食草系常用辛溫解表藥，其味辛，性溫，歸肺、肝經(jīng)，具有發(fā)散風(fēng)寒、通鼻竅、止咳的功效，具有較高的藥用價(jià)值。近年來，由于鵝不食草在鼻炎治療方面療效顯著，已用其開發(fā)出近50種治療鼻炎的藥品。然而，隨著近些年農(nóng)藥的使用，鵝不食草資源逐漸減少，為解決這一供求矛盾，栽培技術(shù)研究勢(shì)在必行。

目前，關(guān)于鵝不食草的研究主要集中在藥理[3-5]及化學(xué)成分[6-7]方面，還未見繁殖研究方面的報(bào)道。種子萌發(fā)是通過種子繁殖過程的第一步，除需適宜的水、氧、溫度這些必不可缺少的因子外，還受到許多因素的控制。光對(duì)有些植物種子的萌發(fā)起著重要的調(diào)節(jié)作用[8]。前期研究表明，鵝不食草種子萌發(fā)需要光，本實(shí)驗(yàn)在此基礎(chǔ)上，對(duì)不同光周期、不同光強(qiáng)和光質(zhì)對(duì)鵝不食草種子萌發(fā)特性進(jìn)行分析，旨在確認(rèn)鵝不食草種子需光萌發(fā)的特點(diǎn)，并進(jìn)一步探討其種子萌發(fā)適宜的條件。

1 材料和方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

供試鵝不食草種子于2014年10月采自于吉林省吉林市中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院特產(chǎn)研究所資源圃，千粒重為(0.026 0±0.000 283)g，室溫儲(chǔ)藏備用，挑選大小均勻、飽滿的種子用于實(shí)驗(yàn)。

1.2 光照對(duì)鵝不食草種子萌發(fā)的影響

種子萌發(fā)需光的測(cè)定，黑暗條件下(培養(yǎng)箱所有燈關(guān)閉)，種子在20，25，30，35 ℃恒溫下萌發(fā)30 d。不同光照時(shí)間處理，將種子分別放在不同光照時(shí)間(0.17，0.5，2，4，6，8，12，14，24，12，24，36，48，60 h。30 ℃恒溫，光照強(qiáng)度5 570 lx)進(jìn)行萌發(fā)，轉(zhuǎn)入連續(xù)黑暗中繼續(xù)萌發(fā)，確定不同光照時(shí)間對(duì)種子萌發(fā)的作用。

不同光周期處理，將種子分別放在不同的光/暗周期(0.17 h/23.83 h、0.5 h/23.5 h、2 h/22 h、4 h/20 h、6 h/18 h、8 h/16 h、12 h/12 h，30 ℃恒溫，光照強(qiáng)度5 570 lx)條件下萌發(fā)，觀察不同的光/暗周期處理對(duì)種子萌發(fā)的作用。

不同光強(qiáng)處理，將醫(yī)用紗布覆蓋在培養(yǎng)皿上，逐漸增加紗布層數(shù)達(dá)到25%、50%、75%、100%的透光率。用照度計(jì)(泰仕TES-1330 A)測(cè)定各透光率的光強(qiáng)：100%：5 570 lx；75%：4 170 lx；50%：2 780 lx；25%：1 390 lx。將種子分別放在30 ℃恒溫和12 h/12 h光暗周期，觀察不同的光照強(qiáng)度處理對(duì)種子萌發(fā)的影響。

1.3 光質(zhì)對(duì)鵝不食草種子萌發(fā)的影響

以紅色的單層薄膜紙包裹表面皿，作為紅光光質(zhì)處理。觀察紅光周期對(duì)種子萌發(fā)的影響。將種子分別放在不同的光/暗周期的紅光(4 h/20 h、6 h/18 h、8 h/16 h、12 h/12 h，30 ℃恒溫，光照強(qiáng)度2 100 lx)下觀察不同的光/暗周期的紅光對(duì)種子萌發(fā)的影響。

表1 不同光強(qiáng)對(duì)鵝不食草種子發(fā)芽的影響

透射率(%)光強(qiáng)發(fā)芽率芽長(zhǎng)根長(zhǎng)幼苗鮮重25139068．1±2．12b1．998±0．2513a5．603±0．9714a0．2274±0．01518a50278066．9±1．27b1．947±0．3507a5．910±0．8681a0．2366±0．01579a75417080．1±1．84a1．838±0．2859a6．690±0．6460a0．2353±0．006782a100557078．9±0．42a1．904±0．2654a6．315±0．9158a0．2427±0．01671a

注：表中數(shù)據(jù)為3次重復(fù)平均值±標(biāo)準(zhǔn)差；小寫字母為Duncan多重比較結(jié)果，相同字母表示差異不顯著(pgt;0.05)，不同字母表示差異顯著(plt;0.05)。下同。

表2 不同光周期對(duì)鵝不食草種子發(fā)芽的影響

光周期發(fā)芽率芽長(zhǎng)根長(zhǎng)幼苗鮮重0．17h/23．83h0．1±0．1414e6．130±0．4565a2．704±0．55127c0．2398±0．1672a0．5h/23．5h1．3±0．1414e5．512±0．3552a3．862±0．2625c0．2431±0．1711a2h/22h5．1±0．7071e5．275±0．6667a4．09±0．4691bc0．24449±0．08838a4h/20h32．3±0．7071d4．04±0．5512b3．405±0．7110c0．26185±0．4949a6h/18h48．8±5．939c3．055±0．4939c5．33±0．8322ab0．27243±0．4949a8h/16h66．4±3．111b2．135±0．2918d6．335±0．6141ab0．24523±0．7955a12h/12h78．9±1．131a1．99±0．2654d7．21±0．4691a0．24265±1．5379a

持續(xù)紅光對(duì)種子萌發(fā)的作用。對(duì)種子進(jìn)行持續(xù)的紅光處理后(12，24，36，48，60，72 h，30 ℃恒溫，光照強(qiáng)度2 100 lx)，轉(zhuǎn)入連續(xù)黑暗中繼續(xù)萌發(fā)，確定持續(xù)紅光對(duì)種子萌發(fā)的影響。每種處理3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)500粒種子，種子浸種10 h后，排列到墊有2層濾紙的培養(yǎng)皿里，5 d左右發(fā)芽結(jié)束，記錄發(fā)芽數(shù)據(jù)。

1.4 數(shù)據(jù)處理與方法

每天記錄種子的發(fā)芽情況，將子葉完全展開的種子視為正常發(fā)芽種子，列入統(tǒng)計(jì)。當(dāng)連續(xù)3 d沒有新發(fā)芽種子則視為發(fā)芽結(jié)束，進(jìn)行發(fā)芽率、芽長(zhǎng)、根長(zhǎng)及幼苗鮮重的測(cè)定：

發(fā)芽率(%)=發(fā)芽種子數(shù)/供試種子總數(shù)×100%。

采用Excel和SAS軟件對(duì)發(fā)芽率、芽長(zhǎng)、根長(zhǎng)、幼苗鮮重進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 光對(duì)種子萌發(fā)的影響

黑暗條件下，種子在20，25，30，35 ℃恒溫下萌發(fā)30 d，種子的萌發(fā)率為零，然后添加交替光照(12 h光照/12 h黑暗，光強(qiáng)度為5 570 lx)，種子迅速萌發(fā)，表明鵝不食草種子萌發(fā)需要光。

光照時(shí)間對(duì)種子萌發(fā)的影響。鵝不食草種子分別在白光光照下處理0.17，0.5，2，4，6，8，12，14，24，36，48，60 h后，在30 ℃恒溫、連續(xù)黑暗中萌發(fā)。結(jié)果表明，鵝不食草種子僅需要4 h的光照就能在連續(xù)的黑暗中萌發(fā)，并隨著光照時(shí)間的增加，鵝不食草種子的發(fā)芽率顯著增加。連續(xù)光照處理能夠促進(jìn)種子在黑暗中萌發(fā)，其最終萌發(fā)率隨著連續(xù)光照處理時(shí)間的延長(zhǎng)而增加(圖1)。

2.2 光照強(qiáng)度對(duì)種子萌發(fā)的影響

在12 h光照/12 h黑暗的光暗周期下，不同的光照強(qiáng)度對(duì)種子最終萌發(fā)率的影響差異顯著(pgt;0.05)，4 170，5 570 lx光照處理的最終萌發(fā)率顯著高于1 390，2 780 lx(表1)。

從芽長(zhǎng)和根長(zhǎng)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果來看，隨著光照強(qiáng)度的降低，幼苗生長(zhǎng)鮮重相對(duì)較輕，根長(zhǎng)相對(duì)較短，而芽長(zhǎng)越長(zhǎng)(表1)。25%光照條件下，幼苗芽最長(zhǎng)，根最短；75%光條件下，幼苗的芽最短，根最長(zhǎng)；在100%光強(qiáng)下幼苗鮮重最重，25%光照條件下幼苗鮮重最輕，但各種光強(qiáng)處理間差異并不顯著(pgt;0.05)。

圖1 不同光照時(shí)間對(duì)鵝不食草種子在黑暗中萌發(fā)的影響

2.3 光周期對(duì)種子萌發(fā)的影響

在24 h光暗周期下，隨著光期長(zhǎng)度的增加，種子的最終萌發(fā)率顯著提高；當(dāng)光期長(zhǎng)度為10，30 min和2 h時(shí)，盡管種子能夠萌發(fā)，但種子最終萌發(fā)率分別為0.1%、1.3%和5.1%(表2)。光周期對(duì)鵝不食草種子發(fā)芽和幼苗影響較光強(qiáng)更具有規(guī)律性(表3)。光期長(zhǎng)度與發(fā)芽率(r2=0.970 7)、芽長(zhǎng)(r2=0.932 5)、根長(zhǎng)(r2=0.930 7)存在相關(guān)性，而鮮重增加(r2=0.942)，但幼苗鮮重與光期長(zhǎng)度不相關(guān)。

表3 光照時(shí)長(zhǎng)與鵝不食草發(fā)芽率、芽長(zhǎng)、根長(zhǎng)和鮮重的擬合關(guān)系

指標(biāo)光期長(zhǎng)度擬合關(guān)系相關(guān)系數(shù)R2發(fā)芽率y=-0．002x2+0．09288x-0．011090．9707芽長(zhǎng)y=0．04102x2-0．92616x+7．133640．9325根長(zhǎng)y=-0．00086156x2+0．3874x+2．84010．9307

表4 不同紅光周期對(duì)鵝不食草種子發(fā)芽的影響

光周期發(fā)芽率芽長(zhǎng)根長(zhǎng)幼苗鮮重4h/20h0．213±0．8385d4．65±0．5877a4．34±0．4314a0．25188±0．1969a6h/18h0．52±0．5657c3．845±1．273ab4．245±0．9591a0．24691±0．03297a8h/16h0．712±0．8485a2．955±1．504b5．23±0．7496a0．24483±0．02794a12h/12h0．627±1．253b2．505±0．2633b5．01±1．3045a0．24231±0．04211a

2.4 紅光光照對(duì)種子萌發(fā)的影響

在24 h紅光光暗周期下，隨著紅光光期的延長(zhǎng)，種子的最終萌發(fā)率和萌發(fā)速率顯著增加(pgt;0.05)。當(dāng)紅光光期為8 h時(shí)發(fā)芽率達(dá)最高，紅光光期12 h處理的種子的最終萌發(fā)率有所下降(表4)。從芽長(zhǎng)和根長(zhǎng)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果來看，隨著紅光光期的延長(zhǎng)，幼苗芽長(zhǎng)顯著降低(pgt;0.05)，幼苗根長(zhǎng)與鮮重變化并不顯著(pgt;0.05)。

持續(xù)紅光光照時(shí)間對(duì)種子萌發(fā)的影響。鵝不食草種子分別在紅光光照下處理12，24，36，48，60，72 h后，在30 ℃恒溫、連續(xù)黑暗中萌發(fā)。結(jié)果表明，種子的最終萌發(fā)率隨著紅光光照時(shí)間的增加而顯著增加，當(dāng)紅光光照時(shí)間為48 h，種子的最終萌發(fā)率最高。超過48 h種子的最終萌發(fā)率反而降低(圖2)。

圖2 不同紅光處理對(duì)鵝不食草種子萌發(fā)的影響

3 結(jié)論與討論

種子發(fā)芽與光的關(guān)系被稱為光敏感性[8]，可以把種子分為3種類型：需光性種子，萌發(fā)需要光照，在黑暗下不能萌發(fā)或萌發(fā)率降低；嫌光性種子，光的存在誘導(dǎo)種子產(chǎn)生休眠；光中性種子，光照與否不影響種子萌發(fā)[9]。本研究結(jié)果顯示，黑暗條件下鵝不食草種子即使在適合的溫度、水分條件下依然不能萌發(fā)，在添加適合的光照后可以萌發(fā)，表明光照是影響鵝不食草種子萌發(fā)的關(guān)鍵因子。這可能與鵝不食草的生長(zhǎng)環(huán)境相關(guān)。鵝不食草種子細(xì)小，千粒重僅為0.026 0 g，成熟的種子多散布在土壤表層。種子利用感光性識(shí)別早期生境條件的適宜性，需光萌發(fā)的特性有利于鵝不食草種子的繁殖，是對(duì)生境長(zhǎng)期適應(yīng)的結(jié)果。

種子萌發(fā)對(duì)光周期也有一定的要求，如秋海棠在8～12 h的光周期時(shí)才能達(dá)到最大萌發(fā)率[10]。本研究表明鵝不食草光效應(yīng)受到光周期的影響，在24 h光暗周期下，當(dāng)光期長(zhǎng)度為10，30 min和2 h 時(shí)，鵝不食草種子的最終發(fā)芽率分別為0.1%、1.3%和5.1%；隨光期長(zhǎng)度增加與發(fā)芽率增加(r2=0.970 7)，當(dāng)光期長(zhǎng)度為12 h時(shí)，種子的最終發(fā)芽率為78.9%，發(fā)芽率最少提高了789、60和15倍。光暗周期處理可以顯著提高鵝不食草種子的發(fā)芽率，因此在利用種子進(jìn)行繁殖時(shí)，給予合理的光照周期可以有效提高鵝不食草種子發(fā)芽率。

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Influence of Light on Germination and Seedling Status of Centipeda Herba

ZHANGShu’na,PANXiaoxi,MALin,ZHANGYayu

2016-06-15

吉林省科技發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目(編號(hào)：20140204066 YY)。

張舒娜(1985—)，女，碩士，研究實(shí)驗(yàn)員，研究方向：藥用植物資源與質(zhì)量評(píng)價(jià)；E-mail:zhangshunazsn@163.com。

張亞玉(1968—)，女，吉林省農(nóng)安人；研究員，主要從事藥用植物的栽培研究；E-mail:zyy1966999@sina.com。

10.16590/j.cnki.1001-4705.2016.11.091

S 567.2

A

1001-4705(2016)11-0091-03