天人菊種子萌發(fā)條件的研究

徐拾佳，劉冬云，安 凱

（河北農(nóng)業(yè)大學(xué)園林與旅游學(xué)院，河北 保定 071000）

天人菊種子萌發(fā)條件的研究

徐拾佳，劉冬云，安 凱

（河北農(nóng)業(yè)大學(xué)園林與旅游學(xué)院，河北 保定 071000）

通過(guò) 5組不同溫度處理和赤霉素（GA3）、聚乙二醇（PEG）、細(xì)胞分裂素（6-BA）、磷酸二氫鉀（KH2PO4）處理，研究不同條件對(duì)天人菊種子萌發(fā)特性的影響。結(jié)果表明：在變溫25/15℃處理下，種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)最高，分別為83.67%、72.83%、6.88。由此可得：變溫25/15℃是天人菊種子萌發(fā)的最適溫度。在25℃恒溫處理下，分別施用不同的激素，得到天人菊種子最適發(fā)芽濃度分別為300mg/L赤霉素（GA3）、10%PEG、100mg/L細(xì)胞分裂素（6-BA），但KH2PO4對(duì)天人菊種子萌發(fā)的影響并不顯著。由試驗(yàn)可得：100mg/L的細(xì)胞分裂素（6-BA）對(duì)天人菊種子的萌發(fā)有更好的促進(jìn)作用。

天人菊；溫度；激素；種子萌發(fā)

天人菊（Gaillardia aristata Pursh.）多年生宿根草本花卉?；ㄉG麗，花朵較大，花期長(zhǎng)，性強(qiáng)健，耐熱，耐風(fēng)，可用于防風(fēng)固沙，是布置夏、秋季花壇、花境的優(yōu)良材料，叢植或片植于林緣、草坪、坡地等處，具有很高的觀賞價(jià)值[1]。從目前已有的研究看，大多是對(duì)天人菊抗旱性及栽培管理等方面的研究，而溫度、激素處理對(duì)天人菊生長(zhǎng)影響的研究相對(duì)較少。為了更好的提高天人菊育苗質(zhì)量，使其在園林中得到廣泛應(yīng)用，本試驗(yàn)通過(guò)不同溫度、赤霉素（GA3）、聚乙二醇（PEG）、細(xì)胞分裂素（6-BA）、磷酸二氫鉀（KH2OP4）處理對(duì)天人菊種子的萌發(fā)特性進(jìn)行了深入研究，旨在找出最適宜天人菊種子萌發(fā)的條件及促進(jìn)其種子萌發(fā)的方法，為其在園林中更好的應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)材料為天人菊（Gaillardia aristata Pursh.）種子，種子采集于2016年秋季，冬季于室內(nèi)干燥儲(chǔ)存。

1.2 方法

1.2.1 試驗(yàn)準(zhǔn)備

在10%的過(guò)氧化氫溶液中將飽滿的天人菊種子浸泡消毒20min，之后蒸餾水沖洗2～3次，再于蒸餾水中浸泡種子24h。培養(yǎng)皿經(jīng)過(guò)消毒后，整齊放入兩張濾紙，將處理好的天人菊種子均勻地?cái)[放在培養(yǎng)皿中，每皿30粒，加入適當(dāng)?shù)乃员３址N子濕潤(rùn)。

1.2.2 不同發(fā)芽溫度處理

溫度處理為4個(gè)恒溫10、15、20、25℃和1個(gè)變溫25/15℃，其中恒溫處理中光照處理12h，黑暗處理12h，變溫處理中光照處理12h溫度設(shè)定為25℃，黑暗處理12h溫度設(shè)定為15℃。

1.2.3 不同激素處理

赤霉素（GA3）的濃度梯度設(shè)為 100、200、300、400、500mg/L；聚乙二醇（PEG）的濃度梯度設(shè)為5%、10%、15%、20%、25%；細(xì)胞分裂素（6-BA）的濃度梯度設(shè)為 5、20、50、100、200mg/L；磷酸二氫鉀（KH2PO4）的濃度梯度設(shè)為0.2%、0.3%、0.4%、0.8%、1.0%；培養(yǎng)溫度為恒溫25℃。

以上各處理的種子均放置到光照培養(yǎng)箱當(dāng)中，光照時(shí)間設(shè)定為12h，黑暗時(shí)間設(shè)定為12h。每個(gè)處理30粒，3次重復(fù)。處理之后每天適當(dāng)添加蒸餾水，記錄種子萌發(fā)的時(shí)間、數(shù)量，進(jìn)行指標(biāo)的測(cè)定。

1.2.4 測(cè)定指標(biāo)

發(fā)芽率=萌發(fā)的種子個(gè)數(shù)/本組試驗(yàn)種子總個(gè)數(shù)×100%；

發(fā)芽勢(shì)=在發(fā)芽高峰期萌發(fā)的種子個(gè)數(shù)/本組試驗(yàn)種子總個(gè)數(shù)×100%；

發(fā)芽指數(shù)=∑（Gt/Dt），Gt為第t日的萌發(fā)種子個(gè)數(shù)；Dt為相應(yīng)的發(fā)芽時(shí)間。

1.3 數(shù)據(jù)分析

應(yīng)用 SPSS17.0（One-Way ANOVA 和 LSD test）軟件進(jìn)行方差分析和顯著性比較，應(yīng)用微軟EXCEL軟件做數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同溫度對(duì)天人菊種子萌發(fā)的影響

不同溫度對(duì)天人菊種子萌發(fā)的影響見(jiàn)表1。由表1可知：不同溫度對(duì)天人菊種子萌發(fā)的影響不同。在恒溫條件下，隨著培養(yǎng)溫度的升高，天人菊種子的發(fā)芽率呈逐漸上升的趨勢(shì)，當(dāng)溫度達(dá)到25℃時(shí)，發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)均為最高，分別為78.33%、66.50%、6.27，與10℃處理下存在顯著差異（P＜0.05）。而在變溫25/15℃處理下，天人菊種子的以上3項(xiàng)發(fā)芽指標(biāo)比恒溫25℃處理下的更高，發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)分別較25℃處理提高5.34、6.33個(gè)百分點(diǎn)，發(fā)芽指數(shù)提高0.61，但是25℃恒溫條件下種子發(fā)芽更加整齊集中。

從5種不同溫度處理下的發(fā)芽情況對(duì)比可以看出：25/15℃變溫處理下天人菊種子的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率及發(fā)芽指數(shù)最高，所以此溫度利于天人菊種子的萌發(fā)。

表1 不同溫度處理下天人菊種子萌發(fā)情況

2.2 赤霉素對(duì)天人菊種子萌發(fā)的影響

赤霉素對(duì)天人菊種子萌發(fā)的影響見(jiàn)表2。由表2可知：天人菊種子在經(jīng)過(guò)赤霉素處理后，其發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率及發(fā)芽指數(shù)呈現(xiàn)出不同的增長(zhǎng)幅度。赤霉素濃度在100～300mg/L時(shí)，對(duì)天人菊種子萌發(fā)的促進(jìn)作用逐漸增強(qiáng)，種子發(fā)芽率分別較對(duì)照提高了1.82、4.18、9.4個(gè)百分點(diǎn)；赤霉素濃度高于300mg/L時(shí)，對(duì)種子萌發(fā)的促進(jìn)作用逐漸減弱，種子發(fā)芽率分別較對(duì)照提高了7.02、5.19個(gè)百分點(diǎn)。因此在上述赤霉素處理中，300mg/L赤霉素處理下發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)及發(fā)芽指數(shù)達(dá)到最高，分別為87.73%、79.91%、19.66。由此可知不同濃度的赤霉素對(duì)種子萌發(fā)的促進(jìn)程度不同，300mg/L赤霉素是促進(jìn)效果最好的。

表2 赤霉素（GA3）處理下天人菊種子的萌發(fā)情況

2.3 聚乙二醇對(duì)天人菊種子萌發(fā)的影響

聚乙二醇對(duì)天人菊種子萌發(fā)的影響見(jiàn)表3。由表3可知：天人菊種子經(jīng)過(guò)不同濃度的PEG處理后，種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)先增長(zhǎng)后降低。當(dāng)PEG濃度不高于10%時(shí)，天人菊種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)均高于對(duì)照，當(dāng)PEG濃度高于10%時(shí)，天人菊種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)均低于對(duì)照。且10%PEG處理下，上述兩項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到最高，分別較對(duì)照提高1.92、9.73個(gè)百分點(diǎn)，當(dāng)PEG濃度為25%時(shí)，種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)最低，分別較對(duì)照下降23.00、3.97個(gè)百分點(diǎn)。而發(fā)芽指數(shù)隨著PEG濃度的升高呈逐漸下降的趨勢(shì)，25%PEG處理下，種子發(fā)芽指數(shù)最低，較對(duì)照下降30.94%。

表3 聚乙二醇（PEG）處理下天人菊種子的萌發(fā)情況

2.4 細(xì)胞分裂素對(duì)天人菊種子萌發(fā)的影響

細(xì)胞分裂素對(duì)天人菊種子萌發(fā)的影響見(jiàn)表4。由表4可知：隨著細(xì)胞分裂素（6-BA）濃度的升高，天人菊種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)及發(fā)芽指數(shù)均先增長(zhǎng)后降低。當(dāng)6-BA濃度為5～100mg/L時(shí)，種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)及發(fā)芽指數(shù)均高于對(duì)照，其中6-BA濃度為100mg/L時(shí)，天人菊種子萌發(fā)的上述3項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到最高，發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)分別較對(duì)照提高10.01、14.86個(gè)百分點(diǎn)，發(fā)芽指數(shù)提高19.46%。而當(dāng)6-BA濃度為200mg/L時(shí)，天人菊種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)均低于對(duì)照，分別較對(duì)照下降10.93、15.97個(gè)百分點(diǎn)。由此可得，不同濃度的細(xì)胞分裂素對(duì)天人菊種子萌發(fā)的影響不同，低濃度可起促進(jìn)作用，高濃度則起抑制作用。

表4 細(xì)胞分裂素（6-BA）處理下天人菊種子的萌發(fā)情況

2.5 磷酸二氫鉀對(duì)天人菊種子萌發(fā)的影響

磷酸二氫鉀對(duì)天人菊種子萌發(fā)的影響見(jiàn)表5。由表5可知：磷酸二氫鉀（KH2PO4）對(duì)天人菊種子萌發(fā)的作用效果不明顯，各處理間發(fā)芽率差異不顯著（P＞0.05），最佳的種子萌發(fā)的KH2PO4濃度為0.3%，在此濃度下，天人菊種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)及發(fā)芽指數(shù)分別為82.47%、63.79%、8.70，濃度超過(guò)0.3%時(shí)種子的總體萌發(fā)情況有下降的趨勢(shì)，由此可推測(cè)低濃度的磷酸二氫鉀（KH2PO4）對(duì)種子的萌發(fā)沒(méi)有顯著影響，但是當(dāng)其濃度較高的時(shí)候會(huì)抑制種子的萌發(fā)。

表5 磷酸二氫鉀（KH2PO4）處理下天人菊種子的萌發(fā)情況

3 結(jié)論與討論

試驗(yàn)結(jié)果表明：天人菊種子在變溫25/15℃條件下，種子的發(fā)芽率最高，為83.67%，較10℃處理下提高了31.34倍。因此，天人菊種子的最適萌發(fā)溫度是變溫25/15℃。隨著赤霉素（GA3）濃度的升高，赤霉素對(duì)天人菊種子萌發(fā)的促進(jìn)作用先增強(qiáng)后減弱，其中在300mg/L的赤霉素（GA3）處理下，種子的發(fā)芽率達(dá)到最高，為87.73%，較對(duì)照提高了9.4個(gè)百分點(diǎn)。而天人菊種子在10%PEG處理下，其發(fā)芽率最高，為80.25%，較對(duì)照提高了1.92個(gè)百分點(diǎn)。在100mg/L 6-BA處理下，種子發(fā)芽率最高，為88.34%，較對(duì)照提高了10.01%。磷酸二氫鉀（KH2PO4）溶液處理天人菊種子，發(fā)芽率較對(duì)照差異并不顯著（P＞0.05）。

在本試驗(yàn)中，天人菊種子在10℃恒溫條件下發(fā)芽率極低，為2.67%，這可能是由于低溫會(huì)導(dǎo)致種子呼吸減弱，新陳代謝減慢，酶活性降低，最后導(dǎo)致種子休眠，使種子無(wú)法萌發(fā)。而施加一定濃度的赤霉素（GA3）、聚乙二醇（PEG）、細(xì)胞分裂素（6-BA）對(duì)天人菊種子萌發(fā)都有一定的促進(jìn)作用，這可能與這些激素的調(diào)節(jié)作用有關(guān)。赤霉素（GA3）是一種萌發(fā)刺激物質(zhì)，能促進(jìn)生長(zhǎng)素的合成，提高種子胚內(nèi)酶的活性和代謝活動(dòng)[2]；聚乙二醇（PEG）是一種高分子滲透劑，可減慢水分進(jìn)入種子的速率，從而降低種子吸脹過(guò)程中膜系統(tǒng)受到的損傷[3]；細(xì)胞分裂素（6-BA）可促進(jìn)細(xì)胞分裂和膨大，主要分布在植物的莖尖、根尖等一些生長(zhǎng)旺盛的部位[4]。劉樂(lè)承等[5]在對(duì)菜瓜種子發(fā)芽的研究中得出：赤霉素（GA3處理）對(duì)天人菊種子萌發(fā)有顯著的促進(jìn)作用，這與本試驗(yàn)研究結(jié)果一致。而磷酸二氫鉀（KH2PO4）溶液處理天人菊種子，發(fā)芽率較對(duì)照差異不顯著（P＞0.05），由此可得，KH2PO4對(duì)天人菊種子萌發(fā)的影響不顯著。本次試驗(yàn)得出了最適宜天人菊種子萌發(fā)的溫度以及最適宜提高天人菊種子萌發(fā)的常見(jiàn)激素的濃度，其中100mg/L的細(xì)胞分裂素（6-BA）對(duì)天人菊種子萌發(fā)的促進(jìn)作用更顯著，可以結(jié)合實(shí)際利用這些試驗(yàn)結(jié)果來(lái)指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，為園林應(yīng)用提供更科學(xué)的理論依據(jù)。

［1］劉燕.園林花卉學(xué)［M］.北京：中國(guó)林業(yè)出版社，2008.

［2］仲莎，姜守陽(yáng)，劉桂花，等.化學(xué)藥劑處理對(duì)黑籽南瓜種子發(fā)芽率的影響［J］.北方園藝，2013（14）：34-35.

［3］麥苗苗，石大興，王米力，等．PEG處理對(duì)連香樹(shù)種子萌發(fā)與芽苗生長(zhǎng)的影響［J］．林業(yè)科學(xué)，2009，45（10）：94－99．

［4］潘瑞熾.植物生理學(xué)［M］.北京：高等教育出版社，2008.

［5］劉樂(lè)承，葉云霞.不同濃度 GA3、IAA、6-BA 對(duì)菜瓜種子發(fā)芽的影響［J］.長(zhǎng)江大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2011，8（9）：229-232.

聲 明

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Research of Gaillardia aristata Seed Germination under Different Conditions Growth Condition of Young Walnut Tree

XU Shi-jia，LIU Dong-yun，AN Kai
（College of Landscape and Travel，Agricultural University of Hebei，Baoding 071000，China）

Through the experiment of 5 groups temperature processing，gibberellic acid（GA3），polyethylene glycol（PEG），cytokinins（6-BA）and potassium dihydrogen phosphate（KH2PO4）four kinds of hormone treatment experiments，study the germination characteristics of Gaillardia aristata seeds under different treatment.Under variable temperature 25/15 ℃ processing，seeds have the highest germination rate，germination potential，germination index，83.67%，72.83%and 6.88 respectively.therefore，variable temperature 25/15 ℃ is the optimum temperature of Gaillardia aristata seed germination.Under 25℃ constant temperature processing，through the use of different hormones，the optimum germination concentrations are 300mg/L gibberellic acid（GA3），10%polyethylene glycol（PEG）and 100mg/L cytokinins（6-BA），but the influence of KH2PO4on the germination is not significant.Through the experiment，the cytokinins（6-BA）of 100mg/L have a better effect on the germination of the seeds.

Gaillardia aristata Pursh.；Temperature；Hormone；Seed germination

S682.11

A

1002-3356（2017）02-0037-03

2017-03-24

河北省科技廳科技攻關(guān)項(xiàng)目（15227534，14236001D，16236901D-5）。

徐拾佳（1995-），女，在讀本科生，研究方向：園林植物資源與應(yīng)用。E-mail:1448902645@qq.com。

劉冬云（1971-），女，博士，副教授，碩士生導(dǎo)師，研究方向：主要從事花卉植物種質(zhì)資源遺傳多樣性研究。E-mail:dongyunliu@hebau.edu.cn