GA₃對(duì)普羅旺斯薰衣草種子萌發(fā)的影響

李立

摘 要：以普羅旺斯薰衣草（Lavandula angustifolia cv. 'Provence Blue'）種子為試材，采用雙因素隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)，研究了GA3濃度和處理時(shí)間對(duì)種子發(fā)芽及幼苗生長的影響，并應(yīng)用隸屬函數(shù)法對(duì)各處理組合的發(fā)芽效果進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，GA3濃度和處理時(shí)間兩因素對(duì)各萌發(fā)指標(biāo)的影響均為GA3濃度>處理時(shí)間，二者交互效應(yīng)對(duì)發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)4個(gè)指標(biāo)的影響達(dá)到極顯著水平（P<0.01）；與對(duì)照相比，各處理組合分別使種子萌發(fā)時(shí)間提前3～13 d；通過隸屬函數(shù)綜合評(píng)價(jià)，普羅旺斯薰衣草種子發(fā)芽的最優(yōu)處理為GA3 800 mg·L-1處理12 h，播種后第5天開始發(fā)芽，發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)、苗高和根長分別達(dá)到73.33%，73.33%，0.394，0.019 0，4.92 cm和2.58 cm。

關(guān)鍵詞：普羅旺斯薰衣草；種子；發(fā)芽率；赤霉素；處理時(shí)間

中圖分類號(hào)：S573+.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2018.05.018

Abstract：The seeds of Lavandula angustifolia cv. 'Provence Blue' were used as experimental materials. Using two-factor randomized block design method， the effects of GA3 concentration and processing time on seed germination and seedling growth were studied. The results showed that， the effects of GA3 concentration on seed germination indexes were higher than processing time， and their interaction had significant effects on germination energy， germination rate， germination index and vigor index（P<0.01）. Compared with CK， the germination time of the seeds was advanced 3～13 d by GA3 treatments. According to comprehensive evaluation of membership function， the optimum treatment of L.angustifolia ‘Provence Blues was processing 12 h with 800 mg·L-1 GA3， which the germination time was 5 d， and the germination rate， germination index， vigor index， seedling height and the length of root were up to 73.33%， 73.33%， 0.394， 0.0190， 4.92 cm and 2.58 cm respectively.

Key words： Lavandula angustifolia ‘Provence Blues； seeds； germination rate； GA3； treatment time

薰衣草（Lavandula angustifolia）為唇形科（Labiatae）薰衣草屬（Lavandula）常綠灌木[1]，是一種天然香料植物[2]。因其具有較高的觀賞和利用價(jià)值，在世界各地被廣泛應(yīng)用于鮮切花、地被植物、調(diào)味品、精油、香水及醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域[3-4]。薰衣草屬植物種子細(xì)小，種皮角質(zhì)化且外被蠟質(zhì)，休眠期較長，發(fā)芽率極低，發(fā)芽極其緩慢，播種育苗需要進(jìn)行激素處理[5-8]。相關(guān)研究[9-10]表明，使用植物生長調(diào)節(jié)劑浸種可以打破種子休眠，且GA3的處理效果優(yōu)于6-BA、IAA、NAA和冰醋酸等藥劑。目前，關(guān)于普羅旺斯薰衣草的研究尚未有種子發(fā)芽的報(bào)道。

本研究以普羅旺斯薰衣草種子為材料，通過研究GA3不同濃度和處理時(shí)間對(duì)種子發(fā)芽及幼苗生長的影響，以期為普羅旺斯薰衣草的高效播種繁殖提供數(shù)據(jù)支持。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

2016年6月1日，以普羅旺斯薰衣草種子（購自沭陽秋成花卉園藝場）為試材，在河北省林業(yè)科學(xué)研究院苗圃的冷棚中進(jìn)行播種試驗(yàn)。

1.2 試驗(yàn)方法

采用雙因素隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，研究GA3濃度和處理時(shí)間對(duì)普羅旺斯薰衣草種子發(fā)芽和幼苗生長的影響，試驗(yàn)因素及水平處理詳見表1。以蒸餾水浸種為對(duì)照（CK），總計(jì)17個(gè)處理組合，每處理組合30粒種子，分別設(shè)3次重復(fù)。

先將種子用蒸餾水浸泡2 h，再分別用GA3浸泡處理，最后用0.2% KMnO4消毒15 min，播于72孔（12×6）穴盤中，基質(zhì)選用以0.2% KMnO4消過毒的園土。播后用蛭石覆蓋，從底部灌水浸透基質(zhì)。

1.3 指標(biāo)測定

播后每天記錄種子發(fā)芽狀況。發(fā)芽結(jié)束后，測量苗高、根長和鮮質(zhì)量，其中鮮質(zhì)量為整株植株自然狀態(tài)下的質(zhì)量，采集后應(yīng)立刻測量[11-12]；統(tǒng)計(jì)發(fā)芽勢和發(fā)芽率，并計(jì)算發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)。

發(fā)芽勢是指日發(fā)芽種子數(shù)達(dá)到最高峰時(shí)，發(fā)芽的種子總數(shù)占播種總數(shù)的百分率；發(fā)芽率=發(fā)芽種子總數(shù)/播種總數(shù)×100%；發(fā)芽指數(shù)=發(fā)芽總數(shù)/發(fā)芽天數(shù)；活力指數(shù)=發(fā)芽指數(shù)×鮮質(zhì)量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算和整理，用SPSS Statistics17.0軟件的一般線性模型—多變量方差分析程序進(jìn)行雙因素的主效應(yīng)分析。并應(yīng)用隸屬函數(shù)法對(duì)不同處理組合的發(fā)芽效果進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)[13]。

2 結(jié)果與分析

2.1 方差分析

由表2可知，GA3濃度和處理時(shí)間對(duì)發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)和苗高5個(gè)指標(biāo)的影響均達(dá)到極顯著水平（P<0.001），GA3濃度對(duì)根長的影響達(dá)到顯著水平（P<0.05），而處理時(shí)間對(duì)根長影響不顯著（P>0.05）；GA3濃度和處理時(shí)間兩因素的交互效應(yīng)對(duì)發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)4個(gè)指標(biāo)的影響達(dá)到極顯著水平（P<0.01），對(duì)苗高和根長影響不顯著（P>0.05）。由F值分析可知，主效應(yīng)因素對(duì)普羅旺斯薰衣草種子6個(gè)萌發(fā)指標(biāo)的影響均表現(xiàn)為GA3濃度大于處理時(shí)間。

2.2 GA3濃度和處理時(shí)間對(duì)種子發(fā)芽勢和發(fā)芽率的影響

由表3可知，隨處理時(shí)間的延長，GA3為100 mg·L-1時(shí)發(fā)芽勢和發(fā)芽率均先升高后降低，為8 h時(shí)達(dá)到最大值；GA3為300 mg·L-1時(shí)發(fā)芽勢和發(fā)芽率均逐漸升高； GA3為500 mg·L-1時(shí)發(fā)芽勢和發(fā)芽率均表現(xiàn)為先降后升的趨勢，在8 h最低，12 h最高；GA3為800 mg·L-1時(shí)發(fā)芽勢表現(xiàn)為升-降-升的趨勢，而發(fā)芽率呈先降后升的趨勢，二者均在12 h最高。隨GA3濃度的升高，處理時(shí)間為4 h時(shí)，發(fā)芽勢和發(fā)芽率均先升高后降低，在GA3 500 mg·L-1達(dá)到最高；處理時(shí)間為6，12 h時(shí)，發(fā)芽勢和發(fā)芽率基本呈現(xiàn)逐漸升高的趨勢；處理時(shí)間為8 h時(shí)發(fā)芽勢先降低后升高，而發(fā)芽率逐漸升高，二者均在GA3 800 mg·L-1達(dá)到最高。根據(jù)17個(gè)處理的多重比較結(jié)果，普羅旺斯薰衣草種子發(fā)芽勢和發(fā)芽率在GA3 800 mg·L-1處理12 h時(shí)最高，分別較對(duì)照組提高了40.00和36.66個(gè)百分點(diǎn)。

2.3 GA3濃度及處理時(shí)間對(duì)種子發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)的影響

由表4可知，隨處理時(shí)間的延長，GA3濃度100 mg·L-1時(shí)發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)均先升高后降低，二者分別于8 h和6 h達(dá)到最高；GA3濃度為300，500，800 mg·L-1時(shí)，發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)基本呈現(xiàn)逐漸升高的趨勢。隨GA3濃度的升高，不同處理時(shí)間發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)基本呈現(xiàn)逐漸升高的趨勢。根據(jù)17個(gè)處理的多重比較結(jié)果，普羅旺斯薰衣草種子發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)在GA3 800 mg·L-1處理12 h時(shí)最高，分別是對(duì)照組的13.13倍和95.00倍，顯著高于其他處理。

2.4 GA3濃度及處理時(shí)間對(duì)種苗苗高和根長的影響

由表5可知，當(dāng)GA3濃度一定時(shí)，隨處理時(shí)間的延長，苗高基本呈現(xiàn)逐漸升高的趨勢；當(dāng)處理時(shí)間一定時(shí)，隨GA3濃度的升高，苗高也基本呈現(xiàn)逐漸升高的趨勢。隨處理時(shí)間的延長，GA3濃度為100 mg·L-1和300 mg·L-1時(shí)根長先升高后降低，均于8 h時(shí)達(dá)到最高；GA3濃度為500 mg·L-1和800 mg·L-1時(shí)，根長先降低后升高，分別于4 h和12 h最高。隨GA3濃度的升高，處理時(shí)間為4 h和6 h時(shí)，根長基本呈先升后降的趨勢，均于500 mg·L-1時(shí)達(dá)到最大值；處理時(shí)間為8 h和12 h時(shí)，根長基本呈現(xiàn)升-降-升的趨勢，分別于300 mg·L-1和800 mg·L-1達(dá)到最大值。根據(jù)17個(gè)處理的多重比較結(jié)果，普羅旺斯薰衣草幼苗苗高和根長均在GA3 800 mg·L-1處理12 h時(shí)達(dá)到最大值，分別是對(duì)照組的6.56倍和2.15倍。

2.4 GA3濃度及處理時(shí)間對(duì)種子始發(fā)芽天數(shù)的影響

由表6可知，隨處理時(shí)間的延長，GA3為100 mg·L-1時(shí)，種子始發(fā)芽天數(shù)先減少后增加；GA3為300 mg·L-1和500 mg·L-1時(shí)，種子始發(fā)芽天數(shù)先增加后減少；GA3為800 mg·L-1時(shí)，始發(fā)天數(shù)呈降-升-降趨勢。隨GA3濃度的升高，處理時(shí)間為4 h和12 h時(shí)，種子始發(fā)芽天數(shù)逐漸減少；當(dāng)處理時(shí)間為6 h和8 h時(shí)，種子始發(fā)芽天數(shù)先增加后減少。與對(duì)照（CK）相比，GA316個(gè)處理組種子發(fā)芽天數(shù)提前3～13 d，其中GA3 500 mg·L-1 4 h和12 h以及GA3 800 mg·L-1的4個(gè)處理組種子始發(fā)芽天數(shù)均顯著少于其他各處理組，以GA3 800 mg·L-1 6 h處理始發(fā)天數(shù)最少，播種后第5天即開始發(fā)芽。

2.5 隸屬函數(shù)評(píng)價(jià)各處理組合對(duì)發(fā)芽指標(biāo)的影響

因GA3濃度和處理時(shí)間兩因素的交互作用對(duì)發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)4個(gè)指標(biāo)的影響均達(dá)到極顯著水平（P<0.01）（表2），故采用隸屬函數(shù)法對(duì)各處理組合的綜合發(fā)芽效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。從表7可以看出，GA3 800 mg·L-1 12 h處理組隸屬函數(shù)值（6.001）最大，說明該處理組為普羅旺斯薰衣草種子發(fā)芽的最優(yōu)處理，種子于播種后5 d即開始發(fā)芽，發(fā)芽勢和發(fā)芽率均達(dá)到73.33%，發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)分別為0.394和0.019 0，出苗結(jié)束后（25 d）種苗苗高和根長分別達(dá)到4.92 cm和2.58 cm，其次是500 mg·L-1 12 h處理組（4.285）。

3 結(jié)論與討論

相關(guān)研究[14-16]表明，GA3可代替光照和低溫，打破種子休眠從而促進(jìn)種子萌發(fā)，本研究中， 不同GA3濃度和處理時(shí)間的16個(gè)處理組使種子發(fā)芽天數(shù)提前3～13 d。各處理中GA3 800 mg·L-1處理12 h更有利于種子發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)、苗高和根長的提高，這與于進(jìn)英等[17]、付寶春等[18]和凌雷等[19]關(guān)于不同品種薰衣草的發(fā)芽研究結(jié)果差異較大，其研究篩選出的最優(yōu)處理分別為GA3 200～600 mg·L-1 分別處理2～6 h，可見，普羅旺斯薰衣草需要較高的GA3濃度和較長的處理時(shí)間。另外，張瑞麟等[20]研究篩選出的種子最優(yōu)處理為GA3 200 mg·L-1處理24 h，可知，GA3濃度和處理時(shí)間兩因素的交互作用較為明顯，當(dāng)GA3濃度較高時(shí)，可適當(dāng)降低處理時(shí)間，而當(dāng)GA3濃度較低時(shí)，處理時(shí)間應(yīng)達(dá)到足夠長。

GA3濃度和處理時(shí)間兩因素的交互效應(yīng)對(duì)發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)4個(gè)指標(biāo)的影響達(dá)到極顯著水平（P<0.01），對(duì)苗高和根長2個(gè)指標(biāo)的影響不顯著（P>0.05），這與于進(jìn)英等[17]的研究結(jié)果類似，究其原因，推測是由于種子發(fā)芽時(shí)間較短而導(dǎo)致各濃度間差異不顯著。

通過對(duì)不同處理萌發(fā)指標(biāo)的分析和綜合評(píng)價(jià)，普羅旺斯薰衣草種子在GA3 800 mg·L-1處理12 h萌發(fā)效果最佳，種子于播種后5 d開始發(fā)芽，發(fā)芽勢和發(fā)芽率均達(dá)到73.33%，發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)分別為0.394和0.019 0，出苗結(jié)束后（25 d）種苗苗高和根長分別達(dá)到4.92 cm和2.58 cm。

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