不同濃度赤霉素對伴娘山月桂種子萌發(fā)的影響

， ， ， ， (1.貴州師范大學 a.山地環(huán)境重點實驗室； b.植物生理與發(fā)育調(diào)控重點實驗室， 貴陽 550001;.貴州科學院， 貴陽 550001)

不同濃度赤霉素對伴娘山月桂種子萌發(fā)的影響

付遠洪1a，b，錢沉魚1a，b，李朝嬋1a，b，張宇斌1b，陳訓2
(1.貴州師范大學 a.山地環(huán)境重點實驗室； b.植物生理與發(fā)育調(diào)控重點實驗室， 貴陽 550001;2.貴州科學院， 貴陽 550001)

為探討赤霉素及浸種溫度對伴娘山月桂種子萌發(fā)的影響,本研究采用不同濃度赤霉素和不同浸種溫度處理伴娘山月桂種子。結果表明，最適浸種溫度為40 ℃gt;20 ℃gt;60 ℃；赤霉素濃度在0～500 mg/L范圍內(nèi)，浸種15 min和30 min，分別以400 mg/L和300 mg/L處理最好，且發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)與對照組呈顯著差異，萌發(fā)啟動速度縮短。

伴娘山月桂； 赤霉素； 種子； 萌發(fā)

山月桂(Kalmialatifolia)，是杜鵑花科山月桂屬的常綠灌木，原產(chǎn)北美洲。伴娘山月桂(Kalmialatifolia‘Bridesmaid’)花苞為深粉色，打開后內(nèi)部呈雜色，外圍部分呈深粉色，而中心幾近白色。目前國內(nèi)對山月桂的研究甚少。國內(nèi)有關山月桂種子萌發(fā)的報道僅周艷等[1]對山月桂播種育苗和實生苗移栽實驗進行研究。近年來，用不同濃度的赤霉素(GA3)處理露珠杜鵑[2]、牛皮杜鵑[3]、九龍山杜鵑[4]等，對種子萌發(fā)方面影響已有相關報道。在美洲山月桂種子不需要特別處理也可萌發(fā)，但是種子萌發(fā)率不高[5-6]。在一定范圍內(nèi)，適當提高浸種液溫度，促進種子吸水膨脹，儲藏物質(zhì)快速轉化產(chǎn)生大量能量，有利于種子萌發(fā)[7]。筆者探討了伴娘山月桂種子萌發(fā)的最適處理方法，為伴娘山月桂引種馴化提供技術參考。

1 材料與方法

1.1 材 料

伴娘山月桂種子于2015年12月購買于美國，室溫保存。2016年3月選擇飽滿無病蟲害的種子進行發(fā)芽試驗。

1.2 方 法

1.2.1 浸泡溫度對伴娘山月桂種子萌發(fā)的處理

種子先用75%的酒精消毒20 s，取出用蒸餾水沖洗3～5次，分別放入20，40，60 ℃溫水中(水為無菌水)浸泡，分別于15，30，45 min后取出置于鋪有濕潤濾紙的發(fā)芽盒中培養(yǎng)，對照處理為只消毒不浸泡的種子。每發(fā)芽盒放300粒種子,重復3次。將盛有種子的發(fā)芽盒置于光照強度為3 000 lx、光照時間為12 h、溫度為25 ℃的恒溫光照培養(yǎng)箱。實驗期間,適時加水,保持發(fā)芽紙濕潤，發(fā)現(xiàn)有發(fā)霉的種子及時剔除。以第1顆胚乳沖破種皮視為種子萌發(fā)啟動速度，待第1顆種子發(fā)芽之后每2天記錄1次種子發(fā)芽數(shù)。

1.2.2 赤霉素浸種對伴娘山月桂種子萌發(fā)的處理

種子先用75%的酒精消毒20 s，取出用蒸餾水沖洗3～5次，分別放入水溫40 ℃，赤霉素濃度為100，200，300，400，500 mg/L的溶液中浸泡15 min和30 min后取出，用蒸餾水沖洗干凈置于鋪有濕潤濾紙的發(fā)芽盒中，對照組分別采用40 ℃清水下浸泡15 min和30 min。每個處理300粒種子,重復3次。將盛有種子的發(fā)芽盒置于光照強度為3 000 lx、光照時間為12 h、溫度為25 ℃光照培養(yǎng)箱。實驗期間,適時加水,保持濾紙濕潤，發(fā)現(xiàn)有發(fā)霉的種子及時剔除。以第1顆胚乳沖破種皮視為種子萌發(fā)啟動速度，待第1顆種子發(fā)芽之后每2天記錄1次種子發(fā)芽數(shù)，以上處理均以30 d為發(fā)芽周期。

發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)和萌發(fā)啟動速度等指標參照鄭健等[8]的方法。

1.2.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與處理

數(shù)據(jù)處理采用Excel統(tǒng)計和SPSS 19.0軟件進行分析。

2 結果與分析

2.1 不同浸種溫度對伴娘山月桂種子萌發(fā)能力的影響

伴娘山月桂種子在不做任何前處理，常溫下萌發(fā)較困難。40 ℃溫水浸泡的伴娘山月桂種子較其他處理的發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)差異顯著，且伴娘山月桂種子浸泡45 min發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)均低于浸泡30 min。20 ℃與對照處理下其發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)均無顯著差異，而60 ℃較對照差異顯著(表1)。本研究結果表明，伴娘山月桂種子對浸種溫度和時間反應敏感，合理控制溫度和浸泡時間可有效提高發(fā)芽指數(shù)。

表1 不同浸泡溫度及浸泡時間對伴娘山月桂種子萌發(fā)的影響

溫度(℃)時間(min)發(fā)芽率(%)發(fā)芽勢(%)發(fā)芽指數(shù)萌發(fā)啟動速度(d)201512．88Aa4．36Aa1．06Aa15Aa3015．73Ab4．78Bb1．31Bb14Aa4516．55Bb4．89Bb1．53Bb14Aa401535．42Bb9．42Bb2．72Bb10Bb3043．26Bc11．53Cc3．69Cc10Bb4527．73Cc7．43Cc2．04Cc9Bb60155．48Cc0．53Cc0．24Cc15ACca303．59Cd0．40Dd0．16Dd15ACca450Dd0DdDd0Dd-ck12．36Aa3．55Aa0．86Aa15Aa

注：注：不同大寫字母表示差異顯著(plt;0.05)；不同小寫字母表示差異極顯著(plt;0.01)。下同。

2.2 不同濃度赤霉素浸種15 min對伴娘山月桂種子萌發(fā)的影響

由表2可知，赤霉素處理后的種子啟動萌發(fā)速度較對照均有所縮短，其中 400 mg/L赤霉素處理的啟動萌發(fā)速度最快，比對照提前3 d。GA3濃度在0～500 mg/L范圍內(nèi)，伴娘山月桂的出苗率隨GA3濃度的增加呈先增后降的趨勢。伴娘山月桂種子經(jīng)GA3浸泡后，發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)均大于對照，說明適宜濃度的赤霉素浸種可以促進伴娘山月桂種子的萌發(fā)。單因素方差分析結果表明，不同濃度赤霉素浸種的種子其發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)與對照差異顯著，發(fā)芽率最高達76.53%，較對照提高了39.78%，發(fā)芽勢最高為32.40%，較對照提高了23.23%，發(fā)芽指數(shù)最高達6.24，較對照提高了3.55。

表2 不同濃度GA3浸種15 min對伴娘山月桂種子萌發(fā)的影響

GA3濃度(mg/L)發(fā)芽率(%)發(fā)芽勢(%)發(fā)芽指數(shù)萌發(fā)啟動速度(d)ck36．75Aa9．17Aa2．69Aa9Aa10048．80Bb14．80Bb3．45Bb7Bab20055．91Cc17．88Cc4．25Cc7Bab30060．80Dd20．28DCdc5．14Dd7Bab40076．53Ee32．40Ee6．24Ee6Bb50062．27FDfd20．50FCDfcd5．25ADfd7Bab

2.3 不同濃度赤霉素浸種30 min對伴娘山月桂種子萌發(fā)的影響

試驗結果(表3)表明，用濃度為100～400 mg/L的赤霉素處理伴娘山月桂種子30 min較對照明顯縮短種子啟動萌芽速度。濃度為100，200，400 mg/L赤霉素處理的伴娘山月桂種子初始萌發(fā)時間較對照縮短了2 d，300 mg/L赤霉素濃度浸泡的伴娘山月桂種子初始萌發(fā)時間較對照縮短了3 d，而500 mg/L赤霉素處理的伴娘山月桂種子初始萌發(fā)時間與對照相同。

從表3可知，在同一濃度范圍內(nèi)，浸種30 min的伴娘山月桂種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)與浸種15 min變化趨勢相似。GA3濃度為300 mg/L時，伴娘山月桂種子的出苗率較對照組及其他濃度處理差異顯著，其發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)分別為78.81%、37.55%、7.73，較對照分別提高了37.81%、26.55%、4.47。而500 mg/L濃度GA3處理的伴娘山月桂種子其發(fā)芽率和對照相差不大，發(fā)芽率為46.77，較對照提高了5.77%，發(fā)芽勢為6.56，較對照降低了4.44%，明顯低于對照。方差分析結果表明，不同濃度赤霉素處理的伴娘山月桂種子其發(fā)芽率和發(fā)芽勢較對照差異顯著，GA3為300 mg/L和400 mg/L時，伴娘山月桂種子發(fā)芽指數(shù)較對照差異顯著。

表3 不同濃度GA3浸種30 min對伴娘山月桂種子萌發(fā)的影響

GA3濃度(mg/L)發(fā)芽率(%)發(fā)芽勢(%)發(fā)芽指數(shù)萌發(fā)啟動速度(d)ck41Aa11．00Aa3．26Aa7Aa10061．78Bb26．58Bb5．16Aa5bBa20066．91Cc26．83Bb5．37Aa5Ba30078．81Dd37．55Cc7．73Bb4Bb40067．48ECec26．98DBdb5．39BCbc5Bbc50046．77Ff6．56Ee3．13CAca7CAca

2.4 不同浸種時間對伴娘山月桂種子萌發(fā)的影響

由圖1可以看出，同一赤霉素濃度條件下，浸種30 min較15 min明顯縮短伴娘山月桂種子的萌發(fā)啟動速度，平均縮短2～3 d，說明40 ℃水溫，同一赤霉素濃度范圍內(nèi)，適當延長浸種時間可以打破種子的休眠。從圖2、3、4還可以看出，在0～300 mg/L范圍內(nèi)浸種30 min的伴娘山月桂種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)均優(yōu)于15 min。而400～500 mg/L范圍內(nèi)浸種30 min的伴娘山月桂種子的發(fā)芽率，發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)均低于15 min。ck，100，200，300，400，500 mg/L濃度赤霉素浸種30 min伴娘山月桂種子其發(fā)芽率分別較浸種15 min提高4.25%、12.98%、11.00%、18.81%、-9.05%、-15.5%；其發(fā)芽勢分別較浸種15 min提高1.83%、11.78%、8.95%、17.27%、-5.42%、-13.94%；其發(fā)芽指數(shù)分別較浸種15 min提高0.57、1.71、1.12、2.59、-0.85、-2.12。400，500 mg/L赤霉素浸種30 min，伴娘山月桂種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢明顯低于浸種15 min的。表明在此條件下，伴娘山月桂種子40 ℃水溫受浸種時間和赤霉素濃度的影響，赤霉素濃度越高浸種時間越長，伴娘山月桂種子的發(fā)芽整齊度越低，抑制種子的發(fā)芽率。從圖3還可以看出，在0～300 mg/L濃度之間，各處理濃度浸種30 min高于浸種15 min的發(fā)芽率。說明赤霉素濃度較低時適當延長浸泡時間能促進伴娘山月桂種子的萌發(fā),濃度較高浸泡時間過長會抑制伴娘山月桂種子萌發(fā)。

圖1 不同浸種時間對種子萌發(fā)啟動速度的影響

圖2 不同浸種時間對種子發(fā)芽率的影響

圖3 不同浸種時間對種子發(fā)芽勢的影響

圖4 不同浸種時間對種子發(fā)芽指數(shù)的影響

3 結果與討論

溫度對種子發(fā)芽率和發(fā)芽速度的快慢有著重要的影響[9]，適當提高浸種液溫度可以有效打破種子休眠，提高種子發(fā)芽率[10]。筆者研究發(fā)現(xiàn)，用20，40，60 ℃溫水浸泡伴娘山月桂種子，不同程度溫度浸種下的發(fā)芽情況都比對照組好，40 ℃浸泡的種子其發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)指數(shù)較其他處理最高，且差異顯著?？赡墚斀N溫度在20 ℃時未達到較佳效果，而浸種溫度在60 ℃時溫度過高，破壞部分種子活性，整體發(fā)芽率降低。

關于GA3打破種子休眠的現(xiàn)象早有報道，GA3可以解除植物的休眠[11-12]。本實驗在40 ℃溫水，0～500 mg/L范圍內(nèi)，以400 mg/L赤霉素溶浸種15 min效果最好，與清水處理相比，伴娘山月桂種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)均達顯著水平。在同濃度的GA3范圍內(nèi)，以300 mg/L赤霉素溶液浸種30 min促進作用最好，與對照處理相比差異顯著。表明適當高濃度的GA3能打破伴娘山月桂種子的休眠，促進種子萌發(fā)，提高種子的活力和出芽整齊度，此結果與鄭健等[8]的研究結果相似。但是，對于GA3如何提高伴娘山月桂種子萌發(fā)性的內(nèi)在機理還有待研究。

本研究中，伴娘山月桂種子的發(fā)芽率最高只有78.81%，與周艷等[1]研究結果存在差異，原因可能與伴娘山月桂種子自身的生理特性和環(huán)境因素有關，有待進一步研究。本研究結果表明，40 ℃溫水浸種15 min和30 min效果最佳，浸種液溫度過高、過低或浸種時間長都不利于種子萌發(fā)。不同濃度赤霉素溶液浸種伴娘山月桂15 min和30 min，分別以400 mg/L和300 mg/L處理最好。且較清水處理明顯縮短種子啟動萌發(fā)速度，可在伴娘山月桂種子引種馴化中推廣引用。

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The Impacts of Different Concentrations of Gibberellin on Seed Germination ofKalmialatifolia‘Bridesmaid’

FUYuanhong1a,b,QIANChenyu1a，b,LIChaochan1a，b,ZHANGYubin1b,CHENXun2
(1a.Key Laboratory of Mountainous Environmental Protection of Guizhou;b.Key Laboratory of Plant Physiology and Developmental Regulation of Guizhou,Guizhou Normal University,Guiyang 550001,China;2.Guizhou Academy of Sciences,Guiyang 550001,China)

In order to discuss the influence of GA3and soaking temperature on the seed germination ofKalmialatifolia,different levels of gibberellin and diverse soaking time were utilized to process the seeds ofKalmialatifolia‘Bridesmaid’ in this research.The results showed that the optimum treatment temperature was 40 ℃gt;20 ℃gt;60 ℃;the concentration of gibberellin was 0-500 mg/L;400 mg/L and 300 mg/L were selected to soak seeds for 15 min and 30 min.The germination rate,germination potential and germination index had significant difference with control group,and the startup speed of seed germination was reduced.

Kalmialatifolia‘Bridesmaid’; gibberellin; seed; germination

2016-10-22

國家林業(yè)局948項目“木本花卉山月桂遺傳資源及快速育種技術引進”(2012-4-54)；貴州省林業(yè)廳項目(黔林科合[2012]10號)；貴州省科技廳項目(黔科合外G字[2012]7052號) 。

付遠洪(1987—)，女，貴州遵義人；在讀碩士研究生，研究方向：植物生理學；E-mail：fuquanxia@yeah.net。

李朝嬋，女，博士，副教授，碩士生導師，研究方向：植物生理生態(tài)；E-mail：chaochanl@gznu.edu.cn。

10.16590/j.cnki.1001-4705.2017.02.005

S 685

A

1001-4705(2017)02-0005-04