不同溫度下美麗胡枝子種子的發(fā)芽特性

， ， ， ， (.湖北省農(nóng)業(yè)科學院畜牧獸醫(yī)研究所/湖北省動物胚胎工程及分子育種重點實驗室， 武漢 430064；.信陽農(nóng)林學院園藝學院， 河南 信陽 464000)

不同溫度下美麗胡枝子種子的發(fā)芽特性

田宏1，王志勇2，張鶴山1，熊軍波1，劉洋1
(1.湖北省農(nóng)業(yè)科學院畜牧獸醫(yī)研究所/湖北省動物胚胎工程及分子育種重點實驗室， 武漢 430064；2.信陽農(nóng)林學院園藝學院， 河南 信陽 464000)

以美麗胡枝子為研究對象，設定10，15，20，25，30，35，40 ℃ 7個恒溫和20 ℃/30 ℃、25 ℃/35 ℃ 2個變溫共9個處理，研究種子發(fā)芽特性。結果表明，除40 ℃發(fā)芽率較低(39.67%)外，其它溫度處理下發(fā)芽率均高于70%，但經(jīng)方差分析，差異均不顯著。發(fā)芽指數(shù)25 ℃和30 ℃恒溫處理下極顯著高于其它處理(p<0.01)，但活力指數(shù)以25 ℃條件下最高，且與其它8個處理差異達極顯著水平(p<0.01)。綜合考慮后認為，美麗胡枝子最適發(fā)芽溫度為恒溫25 ℃，且初次計數(shù)和末次計數(shù)時間分別為第5天和第17天。

美麗胡枝子； 溫度； 種子萌發(fā)

美麗胡枝子(Lespedezaformosa(vog.) Kochne.)是豆科胡枝子屬暖性中生多年生落葉灌木，在我國華北、西北、華東、華中及西南各省區(qū)均有分布，多生長在海拔2 800 m以下山坡、路旁及林緣灌叢中[1]。有許多優(yōu)良特性，其嫩枝和葉子富含粗蛋白，養(yǎng)分含量高，是優(yōu)良的飼草；根系發(fā)達，分蘗能力強，也可作為水土保持和改良土壤的先鋒復墾植物[2]。目前我國對美麗胡枝子的研究相對較少，偶見于抗逆性[3-5]、生物特性[6-7]和生理生化[8]方面，關于種子萌發(fā)條件方面的研究則鮮見。在2001年頒布的《牧草種子檢驗規(guī)程》(GB/T 2930-2001)中僅對達烏里胡枝子作了發(fā)芽條件說明，再無其它胡枝子屬資源，而研究確定野生資源種子的適宜發(fā)芽條件是開發(fā)利用的基礎。本試驗以美麗胡枝子為供試材料，研究其在不同溫度處理下的發(fā)芽特性，以期為下一步的新品種選育及開發(fā)利用提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗材料為湖北省農(nóng)業(yè)科學院畜牧獸醫(yī)研究所經(jīng)過多年栽培馴化而成的美麗胡枝子新品系，2013年對其種子進行擴繁，于11月份成熟期收獲，經(jīng)去莢、整理、干燥后貯藏于4 ℃的冰箱備用。

1.2 試驗方法

選取均勻、飽滿一致的種子，采用紙上發(fā)芽，每皿鋪2層濾紙。設10，15，20，25，30，35，40 ℃ 7個恒溫和20 ℃/30 ℃、25 ℃/35 ℃ 2個變溫共9個處理，每處理50粒種子，3次重復，加蒸餾水濕潤濾紙，將種子均勻排在培養(yǎng)皿中后放入生理生化培養(yǎng)箱，變溫處理是保持低溫16 h，高溫8 h。

1.3 觀察與統(tǒng)計

每天記錄發(fā)芽數(shù)，發(fā)芽標準為有正常的、與種子本身等長的胚根且胚芽長度達種子1/2。試驗過程中保持濾紙濕潤，如有發(fā)霉種子立刻取出，情況嚴重者更換培養(yǎng)皿。待發(fā)芽試驗結束時，記錄正常種苗、不正常種苗、新鮮未發(fā)芽的數(shù)量。

發(fā)芽率(%)=發(fā)芽終期全部正常種苗數(shù)/供試種子總數(shù)×100%；

發(fā)芽指數(shù)=∑Gt/Dt(式中：Gt為t日的發(fā)芽數(shù)；Dt為發(fā)芽天數(shù))。

在試驗第7天從每個培養(yǎng)皿中隨機取10個幼苗測定胚芽長和胚根長，計算活力指數(shù)，為發(fā)芽指數(shù)×(胚根+胚芽)長度。根據(jù)最適發(fā)芽條件確定計數(shù)時間，以種子發(fā)芽率達到50%以上的天數(shù)為初次計數(shù)時間，以種子達到最大發(fā)芽率的天數(shù)為末次計數(shù)時間[9]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

用DPS 7.05統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)進行差異顯著性分析和Duncan多重比較，用Excel 2007做圖。

2 結果與分析

2.1 不同溫度處理對種子萌發(fā)的影響

任何種子的萌發(fā)都需要一定的溫度條件，適宜的溫度可以促進種子發(fā)芽內(nèi)部所進行的一系列酶促反應，過高或過低的溫度都不利于種子的萌發(fā)[10]。不同溫度對美麗胡枝子種子萌發(fā)的影響見表1。由表1可以看出，美麗胡枝子種子除在40 ℃發(fā)芽率較低外(39.67%)，其它處理下發(fā)芽率均高于70%，其中20 ℃/30 ℃處理下發(fā)芽率最高，達84.08%，但經(jīng)方差分析，除與15 ℃和40 ℃下的發(fā)芽率差異極顯著外(p<0.01)，與其它溫度處理差異均不顯著。在不同溫度處理下美麗胡枝子發(fā)芽指數(shù)與發(fā)芽率稍有不同，發(fā)芽率最高的20 ℃/30 ℃處理發(fā)芽指數(shù)并非最高，而是25 ℃最高，為105.03；30 ℃次之，且兩者經(jīng)方差分析差異不顯著，但均與其它處理差異極顯著(p<0.01)。

試驗中，不同溫度處理下美麗胡枝子新鮮未發(fā)芽種子略有不同，40 ℃下種子均吸水膨脹，但隨著時間的延長大都發(fā)霉腐爛，而2變溫處理下新鮮未發(fā)芽的種子相對較少，其比例分別為11.30%和12.40%，低溫處理則相對較高。不正常幼苗方面，各處理下均相對較少，最高為1.67%。

表1 不同溫度對美麗胡枝子種子萌發(fā)的影響

處理發(fā)芽率(%)新鮮未發(fā)芽種子(%)不正常幼苗(%)發(fā)芽指數(shù)10℃78．75abAB17．601．0060．90cD15℃72．56bB22．730．6766．23cCD20℃76．97abAB16．121．3182．63bB25℃82．52aAB15．110．68105．03aA30℃79．94abAB19．710．35101．67aA35℃79．79abAB16．190．6761．08cD40℃39．67cC0．001．6756．51cD20℃/30℃84．08aA11．300．3287．55bB25℃/35℃79．50abAB12．400．3778．14bBC

注：同列不同小寫母表示在5%水平下差異顯著，大寫字母表示在1%水平下差異顯著。下同。

2.2 不同溫度處理對胚根胚芽長度和活力指數(shù)的影響

不同溫度處理下美麗胡枝子種子萌發(fā)過程胚根和胚芽生長見表2，溫度25 ℃和30 ℃下幼苗發(fā)育最為健壯，胚芽長度達5 cm以上，35 ℃次之，為4.61 cm，2變溫處理下胚芽長度受阻，均為1.30 cm左右，低溫(10 ℃和15 ℃)對胚芽生長影響較高溫大(40 ℃)。胚根長度變化與胚芽長度基本一致，以25 ℃和30 ℃處理下最高，且與其他處理差異達顯著水平(p<0.05)，但極端低溫(10 ℃)和高溫(45 ℃)均對胚根傷害較大。

發(fā)芽和幼苗生長都是以胚的生長為基礎的，而胚的生長則是種子內(nèi)部所有生理、生化系統(tǒng)協(xié)調(diào)作用的結果，為此本試驗測定了美麗胡枝子的活力指數(shù)，結果見表2。在所有溫度處理下，25 ℃恒溫處理下活力指數(shù)最高，達886.49，極顯著高于其它處理(p<0.01)；而10 ℃溫度處理下最低，僅為17.66。發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)相對較高的變溫20 ℃/30 ℃和恒溫30 ℃2處理的活力指數(shù)并不高，分別為298.54和489.28，僅為25 ℃處理下活力指數(shù)的33.68%和55.19%。

表2 不同溫度對美麗胡枝子種子萌發(fā)幼苗和活力指數(shù)的影響

處理胚芽長(cm)胚根長(cm)活力指數(shù)10℃0．04dC0．24dD17．66fF15℃0．44dC0．82cD83．45eE20℃1．13cB2．4bBC291．69dD25℃5．17aA3．27aA886．49aA30℃5．08abA2．93aAB489．28bB35℃4．61bA2．17bC414．15cC40℃1．16cB0．37cdD86．47eE20℃/30℃1．38cB2．03bC298．54dD25℃/35℃1．33cB1．94bC255．52dD

圖1 不同溫度處理下美麗胡枝子種子累積發(fā)芽

2.3 最適發(fā)芽溫度和計數(shù)時間確定

在試驗過程中，美麗胡枝子種子在不同溫度處理下，除低溫(10 ℃和15 ℃)處理下第3天有個別種子發(fā)芽外，其余處理均在第2天就有種子發(fā)芽，見圖1，且不同處理下，發(fā)芽所需時間差異較大。變溫25 ℃/35 ℃處理下，達到最高發(fā)芽率的時間最短，僅為11 d；恒溫30 ℃和35 ℃處理下稍長，為13 d；而20，25 ℃和25 ℃/35 ℃溫度處理下需16 d；低溫處理下達發(fā)芽率高峰所需時間最長，達20 d。綜合各溫度處理下種子萌發(fā)的發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)及發(fā)芽所需時間，最終確定美麗胡枝子種子最適發(fā)芽溫度為恒溫25 ℃，這與柏明娥等對美麗胡枝子種子在不同溫度下進行的萌發(fā)研究中發(fā)現(xiàn)25 ℃下發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)最好相一致[11]。

根據(jù)美麗胡枝子在最適發(fā)芽溫度(25 ℃)條件下的累計發(fā)芽率變化規(guī)律(見圖1)，確定其初次和末次計數(shù)時間分別為第5天和第17天。

3 結 論

3.1美麗胡枝子種子在9個不同溫度處理下，除40 ℃發(fā)芽率較低外，其余處理下發(fā)芽率均高于70%，其中變溫20 ℃/30 ℃處理下最高，達84.08%，其次為25 ℃，為82.52%，但經(jīng)方差分析，兩處理下的發(fā)芽率僅與40 ℃條件下差異極顯著(p<0.01)，而與其余溫度處理均不顯著。發(fā)芽指數(shù)方面，恒溫25 ℃下最高，為105.03，其次為30 ℃處理，經(jīng)方差分析，兩者差異不顯著，但與其它各處理差異達極顯著水平(p<0.01)。

3.2不同溫度處理下，美麗胡枝子種子幼苗生長差異較大，變溫處理下胚生長受阻，而恒溫25～35 ℃下幼苗發(fā)育最為健壯。低溫對胚芽生長影響大于高溫，但極端低溫(10 ℃)和高溫(45 ℃)對胚根傷害都較大?；盍χ笖?shù)均以25 ℃條件下最高，且與其它所有溫度處理差異達極顯著水平(p<0.01)。

3.3綜合發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)，確定美麗胡枝子種子最適發(fā)芽溫度為25 ℃，初次計數(shù)時間和末次計數(shù)時間分別為第5天和第17天。

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Seed Germination Characteristics ofLespedezaformosa(vog.) Kochne. at Different Temperatures

TIANHong1,WANGZhiyong2,ZHANGHeshan1,XIONGJunbo1,LIUYang1

2017-01-26

湖北省科技支撐計劃項目“牛羊專用飼料作物品種選育與高效利用技術研究”(2015 BBA 183)和農(nóng)業(yè)部畜牧總站項目“華中片牧草種質資源保護”(070401)。

田 宏(1978—)，女，陜西周至人；副研究員，碩士，主要從事草種質資源收集、保護和育種工作；E-mail：121556339@qq.com。

劉 洋，研究員，E-mail：liuyang430209@163.com。

10.16590/j.cnki.1001-4705.2017.07.073

S 685.99

A

1001-4705(2017)07-0073-03