不同處理方法對2種栒子屬灌木種子萌發(fā)的影響

于浩然,李青豐，賀一鳴,魏 強,賈玉山

(內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)草原與資源環(huán)境學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010019)

不同處理方法對2種栒子屬灌木種子萌發(fā)的影響

于浩然1,李青豐，賀一鳴1,魏 強1,賈玉山*i

(內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)草原與資源環(huán)境學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010019)

采用98%H2SO4浸泡種子不同時間(30min、45min和75min)、45℃溫水浸泡48h后切割外殼、不同溫度層積沙藏(5℃、15℃和5～15℃)以及5℃沙藏處理后45℃溫水浸泡48h，98%H2SO4浸泡種子45min等4種方法處理水栒子和灰栒子2種栒子屬種子，旨在探索各處理對2種栒子種子萌發(fā)的影響及打破2種子休眠的方法和最優(yōu)萌發(fā)條件。結(jié)果表明：1)98%H2SO4不同處理時間和45℃溫水浸泡48h后切割外殼2種處理方法不能打破兩種栒子種子的休眠。2)2種栒子在不同溫度層積沙藏處理下都發(fā)了芽，但發(fā)芽率低，其中5℃的沙藏溫度下發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)相對較高。3)5℃沙藏處理后45℃溫水浸泡48h，98%H2SO4浸泡種子45min處理下種子發(fā)芽率較高，解決了兩種栒子種子的休眠問題，為最優(yōu)萌發(fā)條件，在此處理下的兩種栒子種子的發(fā)芽勢、活力指數(shù)、發(fā)芽指數(shù)與對照及其他處理相比差異顯著。

水栒子；灰栒子；種子萌發(fā)；處理

Abstract：The seeds ofCotoneaster multiflorus andCotoneaster acutifoliuswere soaked in 98% H2SO4for different times (30min, 45min and 75min)，45℃ warm water soak 48h after cutting the shell，Different temperature stratified sand (5℃, 15℃ and 5～15℃) and 5 ℃ sand treatment after 45℃ warm water soak 48h, 98% H2SO4soak seeds 45min . The aim of this study was to explore the effects of the treatments on the seed germination of two species and the method of breaking the dormancy of two seeds and the optimal germination conditions. The results showed as follows:1)Two kinds of treatment of 98% H2SO4different treatment time and 45℃ warm water immersion 48h after cutting the shell can not break the seed dormancy of two kinds seeds.2)Two kinds of seeds of Cotoneaster were sprouted under different temperature layers of sand, but the germination rate was low.The germination rate, germination potential, germination index and vigor index were relatively high at the temperature of 5℃.3)5℃ sand treatment after 45 ℃ warm water immersion 48h, 98% H2SO4soaking seeds 45min treatment under the seed germination rate is higher, It solves the dormancy problem of two kinds of seeds and is the optimal germination condition. The germination potential, vigor index and germination index of the two seeds under this treatment were significantly different from those of the control and other treatments.

Keywords:Cotoneaster multiflorus；Cotoneaster acutifolius；Seed germination；Treatment

水栒子(CotoneastermultiflorusBge.)為薔薇科栒子屬落葉灌木，又名多花栒子，是陽性樹種，它喜陽耐陰且耐寒有較強的耐旱性，是優(yōu)良的水土保持植物，對土壤要求不高，易成活，具有較高的觀賞價值和經(jīng)濟價值〔1～2〕?；覗兆?CotoneasteracutifoliusTurcz.)同樣是薔薇科栒子屬落葉灌木，對土壤要求不嚴(yán)，極耐干旱和貧瘠，木質(zhì)堅硬而富彈性，是當(dāng)?shù)匦∞r(nóng)具的好材料；枝、葉及果實均可入藥，主治關(guān)節(jié)肌肉風(fēng)濕、牙齦出血等癥〔3〕。在干旱少雨的內(nèi)蒙古及甘肅等北方地區(qū)干旱是限制植物分布、生長以及產(chǎn)量的主要環(huán)境因子，并威脅到生態(tài)系統(tǒng)的平衡〔4〕。所以充分利用這2種植物進行育種繁殖不僅可以節(jié)約用水還能對內(nèi)蒙古等北方地區(qū)干旱治理及城市綠化建設(shè)起到推動作用。

種子是高等種子植物生活史中的關(guān)鍵組成部分〔5〕。高等種子植物生活史中的關(guān)鍵組成部分，種子品質(zhì)以及它們對植物適合度的重要性已受到廣泛關(guān)注，要研究某一生境下的群落結(jié)構(gòu)、植被形成和演替等都要從研究種子萌發(fā)開始〔6〕。目前對這2種植物種子主要是播種育苗技術(shù)方面的研究，對其種子萌發(fā)、休眠方面的研究甚少，嚴(yán)重影響著對其進一步的開發(fā)利用。本文通過對水栒子和灰栒子這2種植物種子的萌發(fā)和休眠情況進行研究，旨在探索這四種植物種子的最適宜萌發(fā)條件和打破種子休眠的方法，為其引種栽培和種質(zhì)資源保存奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1試驗材料

試材為2016年秋季在內(nèi)蒙古呼和浩特市大青山地區(qū)采集的水栒子和灰栒子種子，基本情況見表1。

表1 兩種栒子種子基本情況

1.2試驗方法

1.2.1 試驗處理

處理1是以98%H2SO4浸泡種子30min、45min和75min后反復(fù)用清水沖洗，處理2是45℃溫水浸泡48h后切割外殼但不切到其種胚，處理3是對種子分別進行5℃、15℃和5～15℃的層積沙藏處理(沙土與種子比例10∶1，時間3個月)，處理4是將經(jīng)過5℃的沙藏處理的種子挑出用45℃溫水浸泡48h后用98%H2SO4浸泡種子45min后反復(fù)用清水沖洗干凈(以下簡稱處理4)，以上4種處理都以未經(jīng)處理的種子為對照。

1.2.2 萌發(fā)實驗

選取飽和種子，將種子放入鋪有2層濾紙的培養(yǎng)皿中,加入少量蒸餾水將種子浸濕,在溫度25℃的人工培養(yǎng)箱內(nèi)進行萌發(fā)試驗，每個處理3次重復(fù)，50粒為一組。每24h進行萌發(fā)檢測、統(tǒng)計萌發(fā)個數(shù),以胚根突破種皮作為萌發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)，連續(xù)5天沒有種子萌發(fā)為萌發(fā)試驗束標(biāo)志。各指標(biāo)計算公式如下：

發(fā)芽勢(Gr)=n∕N×100% n=發(fā)芽實驗初期(12d)種子發(fā)芽數(shù) N=供試種子數(shù)

發(fā)芽率(G)=m∕N×100% m=發(fā)芽實驗結(jié)束后種子發(fā)芽數(shù) N=供試種子數(shù)

發(fā)芽指數(shù)(Gi)=∑Gt∕DtGt=在t日內(nèi)發(fā)芽數(shù) Dt=發(fā)芽日數(shù)

活力指數(shù)(Vi)=Gi×S S=發(fā)芽實驗結(jié)束后幼苗重量

1.3數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)用Microsoft excel 2010進行處理和統(tǒng)計分析，用SAS9.0進行顯著性檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 45℃溫水浸泡48h后切割及98%H2SO4不同處處理時間對2種栒子種子萌發(fā)的影響

表2和表3表明，經(jīng)過30min、45min和75min 98%H2SO4處理的水栒子及灰栒子種子均未發(fā)芽，45min和75min硫酸處理的水栒子種子有部分燒壞的現(xiàn)象，由此看出75min的98%H2SO4處理時間過長；其中45min燒壞的種子個數(shù)較少，75min較多。而灰栒子在45min和75min同樣有種子燒壞的現(xiàn)象。45℃溫水浸泡48h后切割外殼的處理沒有種子萌發(fā)的現(xiàn)象。

2.2不同溫度層積沙藏對2種栒子種子萌發(fā)的影響

有研究表明層積沙藏處理對水栒子和灰栒子種子的萌發(fā)具有促進作用〔7〕。由圖1可知，經(jīng)過不同溫度沙藏處理的兩種栒子種子確實出現(xiàn)萌發(fā)情況，說明沙藏處理對兩種栒子種子的萌發(fā)確實起到了促進作用;5℃沙藏處理的萌發(fā)率高于10～15℃變溫及15℃，水栒子種子達9.3%，而灰栒子種子在5℃沙藏條件下種子萌發(fā)率為6%，均高于其他兩種溫度沙藏處理，但灰栒子種子在15℃恒溫沙藏條件下萌發(fā)率僅為0.7%，對其種子萌發(fā)促進作用微乎其微，而兩種栒子種子的萌發(fā)狀況在不同溫度的沙藏條件下也有差異，同樣在15℃沙藏處理下，對水栒子種子的萌發(fā)促進作用要強于灰栒子種子，灰栒子種子在5℃沙藏處理下的萌發(fā)率與其他兩種溫度沙藏處理相比較差異顯著。從表4和表5看到5℃沙藏的2種栒子種子在發(fā)芽勢、活力指數(shù)及發(fā)芽指數(shù)均高于其他兩種溫度的沙藏處理，灰栒子種子的活力指數(shù)和發(fā)芽勢在5℃與其他兩種溫度沙藏相比差異顯著，其發(fā)芽指數(shù)差異不明顯。

表2 對照及不同處理下種子的發(fā)芽率(%)

表3 98%H2SO4不同處理時間下種子的情況

2.3處理4對2種栒子種子萌發(fā)影響

通過圖1能明顯的發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過5℃沙藏處理后45℃溫水浸泡48h，98%H2SO4浸泡種子45min處理的2種栒子種子的萌發(fā)率均達到了70%以上，且此處理與不同溫度沙藏處理間差異顯著；水栒子種子萌發(fā)率達到了77.3%,顯著高于對照及其他處理，而灰栒子萌發(fā)率樣高達72.7%，由此可以說明處理4打破了水栒子及灰栒子種子的休眠，極大促進了種子的萌發(fā)。由表2和3，2種栒子種子的活力指數(shù)在此處理下最高，且顯著高于不同溫度沙藏處理，發(fā)芽勢與發(fā)芽指數(shù)較對照及另外3種處理差異顯著。

注：不同字母表示在0.05水平下差異顯著

圖1 不同溫度沙藏處理及處理4對兩種栒子種子發(fā)芽率的影響

(注：小寫字母表示代表在0.05水平上存在顯著性差異，相同字母表示差異不顯著，不同字母表示差異顯著)

表5 灰栒子種子各項參數(shù)

(注：小寫字母表示代表在0.05水平上存在顯著性差異，相同字母表示差異不顯著，不同字母表示差異顯著)

2.4水栒子種子的透水性

從圖2可見水栒子種子在未處理狀態(tài)下的吸水性良好，2h的吸水量達12%，而8h的吸水量占24h內(nèi)總吸水量的53%，超過總吸水量的一半以上，且吸水曲線隨時間變化規(guī)律，在8～16h趨于平緩，24h達到最高。且與5℃沙藏處理后45℃溫水浸泡48h，98%H2SO4浸泡種子45min處理下的吸水曲線相近，并無大差異，表明透水性不是影響水栒子種子發(fā)芽的因素。

圖2 水栒子種子48h內(nèi)的吸水過程

3 討論與結(jié)論

發(fā)芽率反映種子發(fā)芽的多少，發(fā)芽勢反映種子發(fā)芽的快慢和整齊度，發(fā)芽指數(shù)反映種子在整個發(fā)芽器的綜合活力，活力指數(shù)既反映種子的發(fā)芽率、發(fā)芽速度，還能反應(yīng)生長勢及生活力〔8〕。本試驗通過對水栒子和灰栒子的對照試驗及4種處理旨在尋找這2種植物種子最優(yōu)萌發(fā)條件及打破其休眠的方法，25℃的對照試驗明顯表明兩種栒子的種子存在休眠問題，溫水浸泡后切割、98%H2SO4不同處理時間的處理方法則不能打破其種子休眠，而不同溫度的沙藏處理下種子出現(xiàn)了少量萌發(fā)情況，但效果不理想。從目前國內(nèi)外對水栒子的研究成果上我們可以發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過沙藏的水栒子種子發(fā)芽率較好。顧增輝在水栒子的相關(guān)文章種子中提到了：打破拘子種休眠促進快速發(fā)芽的最佳方案是:將沙藏的種子進行適當(dāng)時間的H2SO4處理,250ppmGA溶液、晾反復(fù)兩次,低溫處理3個月,25℃以下發(fā)芽〔9〕。張玉祥在《灰栒子播種育苗技術(shù)》一文中提到了：灰栒子進行春播，種子必須在冬季經(jīng)過濕沙凍藏處理，未經(jīng)處理的種子當(dāng)年極少發(fā)芽〔10〕。通過本試驗可以看到未經(jīng)沙藏的水栒子和灰栒子種子無論是在室溫萌發(fā)還是其他處理均未見到有種子萌發(fā)的現(xiàn)象，而沙藏處理后的中種子都出現(xiàn)萌發(fā)情況，為此我們可以說明水栒子和灰栒子種子需要經(jīng)過層積沙藏處理才會發(fā)芽。

本試驗中兩種栒子種子在不同溫度的沙藏處理下發(fā)芽率存在差異，且種子萌發(fā)數(shù)量少，種子生活力也不強?；覗兆臃N子在5～15℃沙藏條件下發(fā)芽率只有0.7%，所以在此變溫沙藏處理下可以說其對種子萌發(fā)的促進微乎其微，說明灰栒子種子并不適合在5～15℃變溫下沙藏處理，而水栒子發(fā)芽率在5℃沙藏條件下較其他溫度沙藏相比發(fā)芽率略高，而且存在差異，說明水栒子種子更適合5℃沙藏處理。本試驗的不同溫度98% H2SO4處理有燒壞種子的現(xiàn)象，75min的處理時間明顯過長，在表3中無論是灰栒子種子還是水栒子種子在75min下均有不少于5%的燒壞率，而30min還不會對其種子有其影響，所以45min是濃硫酸浸泡的合適時間。層積沙藏處理雖然能夠促進種子的萌發(fā)，但發(fā)芽率低，本研究中，在不同溫度層積沙藏處理下種子雖然都出現(xiàn)萌發(fā)情況，但萌發(fā)情況最好為水栒子種子5℃沙藏發(fā)芽率9.3%，灰栒子為6%，而其他則更低，未解決根本問題，所以需要對沙藏的種子進行進一步處理，而綜合水栒子和灰栒子種子在不同溫度沙藏處理下的發(fā)芽率來看，5℃的情況最好，所以對經(jīng)過5℃沙藏后的水栒子進行進一步處理，對其溫水浸泡48h后98%H2SO4浸泡種子45min，反復(fù)沖洗干凈，在此處理下發(fā)芽率顯著提高，水栒子到達了77.3%，灰栒子達到了72.7%，均高于70%,可以說明此處理不僅打破了兩種栒子種子的休眠，還促進了種子的萌發(fā)。在種子的本試驗說明，5℃沙藏處理3個月，45℃溫水浸泡48h后98%H2SO4浸泡種子45min，再反復(fù)沖洗干凈打破了灰栒子和水栒子種子的休眠，促進了種子的萌發(fā)，為兩種栒子種子萌發(fā)的最優(yōu)條件。綜上所述，灰栒子和水栒子種子萌發(fā)的較優(yōu)條件為：5℃沙藏處理3個月，45℃溫水浸泡48h后98%H2SO4浸泡種子45min，反復(fù)沖洗，25℃萌發(fā)。

Nikolaeva將種子休眠類型按發(fā)生部位分為外源性休眠、內(nèi)源性休眠和綜合性休眠，綜合性休眠是指受到內(nèi)源性休眠與外源性休眠的雙重影響，而外源性休眠指胚以外包括的組織所引起的〔11〕。本試驗中水栒子種子的外殼堅硬，但未處理的水栒子種子吸水狀況與5℃沙藏處理后45℃溫水浸泡48h，98%H2SO4浸泡種子45min處理相比無大差異，吸水曲線相接近，且吸水性良好，說明水栒子種子雖然外殼堅硬，但其外殼不會影響種子正常吸水更不是導(dǎo)致其休眠的原因，所以判斷水栒子種子的休眠類型為內(nèi)源性休眠。本試驗中處理4經(jīng)過了45℃溫水浸泡，究其作用我們不得而知，兩種栒子的休眠是種胚的生理抑制作用還種胚未成熟這些需要我們進一步討論與研究。

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InfluenceofDifferentProcessingMethodsonSeedGerminationofTwoKindsofCotoneasterMedikusShrub

YuHaoran，LiQingfeng，HeYiming，WeiQiang，JiaYushan*

(CollegeofGrasslandResourcesandEnvironmentInnerMongoliaAgricultureUniversity，Hohhot010019China)

S604+.1

A

2095—5952(2017)03—0041—06

2017-07-20

于浩然(1994- )男，遼寧省阜蒙縣人，在讀碩士研究生，主要從事草種質(zhì)資源育種及飼草利用研究，E-mail:hry0049@163.com

賈玉山，教授，博士研究生導(dǎo)師 E-mail:jys_nm@sina.com