溫度、光照與GA3對西藏3種報春花種子萌發(fā)的影響

, , ，

(西藏農牧學院植物科學學院， 西藏 林芝 860000)

報春花在我國為傳統(tǒng)觀賞花卉[1]，亦被國外特別是歐美國家譽為“世界三大園林植物”之一[2-3]，觀賞價值較高，廣泛應用于園林布景及盆栽觀賞。我國擁有豐富的報春花屬(Primula)植物種質資源，約293種21亞種18變種[2]，主要分布于高山地區(qū)。豐富的種質資源是良種選育的物質基礎。西藏有報春花115種左右[4]，為我國的主要分布地之一。但目前對報春花資源的研究、保護利用尚少[4-6]。

中甸燈臺報春(P.chungensis)海拔2 900～3 200 m[7]，一般5—6月開花，花冠正面橙黃色、背面橙紅色，花色艷麗，有較高的觀賞價值。巨傘鐘報春(P.florindae)僅記載西藏分布[7]，海拔2 600～4 000 m，花冠鮮黃色，花期6—7月。暗紫脆朔報春(P.chungensis)為多年生草本，分布于海拔3 800～4 700 m，花冠暗紫色，花期5—6月[7]。

表2 溫度對3種報春花屬植物種子萌發(fā)的影響

種名處理發(fā)芽率(%)發(fā)芽勢(%)萌發(fā)時滯(d)萌發(fā)高峰期(d)發(fā)芽持續(xù)時間(d)發(fā)芽指數巨傘鐘報春(P.florindae)15℃ 黑暗0.00b-----20℃ 黑暗8.16a8.16a926180.37a25℃ 黑暗8.72a8.04a524210.60a中甸燈臺報春(P.chungensis)15℃ 黑暗0.00a-----20℃ 黑暗0.00a-----25℃ 黑暗0.00a-----暗紫脆朔報春(P.calderiana)15℃ 黑暗2.01c1.33b912100.17c20℃ 黑暗13.00b8.97b613211.09b25℃ 黑暗70.43a34.78a610206.50a

報春花以種子繁殖為主，但因種子細小、易喪失發(fā)芽力[8]等原因，導致許多報春花的發(fā)芽率較低。上述3種報春花均有較高觀賞價值，但在分布的海拔高度、種子形態(tài)等方面差異較大。該研究擬初步探討溫度、光照條件及GA3處理對上述3種報春花萌發(fā)特性的影響，為其繁殖、馴化利用提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

巨傘鐘報春、中甸燈臺報春與暗紫脆朔報春種子于2017年8—9月采于藏東南的色季拉山。種子收集后置于陰涼通風處晾干，避光保存。

1.2 試驗方法

1.2.1 種子千粒重的測定

隨機選取300粒種子，以精確度為0.000 1水平的電子天平稱重，重復3次，計算3種報春花種子的千粒重。

1.2.2 溫度與光照試驗

種子萌發(fā)試驗于2017年9月進行，具體試驗設計如下。

選取大小及成熟度一致的種子，用2%次氯酸鈉溶液消毒5 min后，蒸餾水充分清洗，再用蒸餾水浸泡24 h。然后，置于鋪有2層濕潤濾紙的培養(yǎng)皿，在15，20 ℃和25 ℃培養(yǎng)箱內進行黑暗培養(yǎng)。

3種報春花種子分別設置光照(1 500 lx)與黑暗2個處理，培養(yǎng)溫度為25 ℃。種子處理方法同上。

1.2.3 不同濃度GA3處理

3種報春花種子經次氯酸鈉溶液消毒后，分別于100，200，400，800 mg/L的GA3溶液中浸種24 h，于25 ℃培養(yǎng)箱進行黑暗培養(yǎng)，以蒸餾水浸種為對照。

以上各處理均為100粒種子，3次重復。

1.3 數據統(tǒng)計與分析

每天觀察、記錄種子萌發(fā)情況，適時補充水分。直至連續(xù)2 d無種子萌發(fā)，結束統(tǒng)計。種子萌發(fā)的觀察，以胚根突出種皮長度超過種子半徑為標準[9]。

發(fā)芽率(%)=(萌發(fā)種子總數/供試種子總數)×100%；

發(fā)芽勢(%)=(達到高峰時發(fā)芽種子數/供試種子總數)×100%；

萌發(fā)時滯(d)：從試驗開始至第1粒種子萌發(fā)所需天數；

萌發(fā)高峰期(d)：試驗開始至種子日萌發(fā)數達到最高所需的天數；

發(fā)芽持續(xù)時間(d)：從開始萌發(fā)到結束所需的總天數；

發(fā)芽指數=∑(Gt/Dt)，Gt為在t時間內的發(fā)芽數，Dt為發(fā)芽日數。

數據分析采用Excel軟件和SPSS軟件進行。

2 結果與分析

2.1 3種報春花屬植物種子的大小

3種報春花的果實為蒴果，種子較為細小。不同種的報春花屬植物，種子大小存在一定差異(表1)。巨傘鐘報春的千粒重最高，為0.96 g。其次為暗紫脆朔報春，中甸燈臺報春最為細小。

表1 3種報春花屬植物的種子千粒重

巨傘鐘報春(P.florindae)中甸燈臺報春(P.chungensis)暗紫脆朔報春(P.calderiana)千粒重(g)0.96a0.12c0.51b

注：方差分析采用新復極差法。下同。

2.2 不同溫度對3種報春花種子萌發(fā)的影響

由表2可見，不同溫度條件對3種報春花萌發(fā)特性的影響。3種報春花的萌發(fā)情況差異較大。其中，暗紫脆朔報春種子的發(fā)芽情況相對較好。隨溫度的提升，暗紫脆朔報春的發(fā)芽率、發(fā)芽勢及發(fā)芽指數逐漸增加，萌發(fā)時滯縮短，萌發(fā)高峰期提前，發(fā)芽持續(xù)時間延長。

表3 光照與GA3對3種報春花屬植物種子萌發(fā)的影響

種名GA3濃度(mg/L)發(fā)芽率(%)發(fā)芽勢(%)萌發(fā)時滯(d)萌發(fā)高峰期(d)發(fā)芽持續(xù)時間(d)發(fā)芽指數巨傘鐘報春(P.florindae)0,黑暗8.72c8.04c524210.60e0,光照85.00b52.85ab418255.37d100,黑暗85.05b34.11b510228.13c200,黑暗94.25ab67.21a412249.61bc400,黑暗100.00a67.85a4101512.00a800,黑暗100.00a59.51a4101710.79ab中甸燈臺報春(P.chungensis)0,黑暗0.00d-----0,光照8.00cd4.67b71060.76c100,黑暗18.23c8.10b79141.73bc200,黑暗40.87b18.81ab79104.24b400,黑暗84.92a33.91a671010.54a800,黑暗94.41a32.08a68229.31a暗紫脆朔報春(P.calderiana)0,黑暗70.43b34.78cd610206.50d0,光照95.94a42.51bc59169.80c100,黑暗97.65a21.99d351413.36a200,黑暗97.54a57.34ab481512.23ab400,黑暗97.64a67.59a58813.55a800,黑暗96.58a46.25bc481411.39bc

巨傘鐘報春在不同溫度下的萌發(fā)均較差，但20，25 ℃處理明顯更適宜該種的萌發(fā)。而中甸燈臺報春在3個溫度水平下，均無種子萌發(fā)。

2.3 光照與GA3處理對報春花種子萌發(fā)的影響

光照與不同濃度的GA3溶液浸種對報春花種子的萌發(fā)具有積極的作用(表3)。在光照培養(yǎng)條件下，巨傘鐘報春的萌發(fā)率由8.72%提升至85.00%，同時發(fā)芽勢與發(fā)芽指數亦明顯提高。光照條件對巨傘鐘報春的種子萌發(fā)促進效果明顯，說明該種為喜光性種子。光照亦可顯著促進暗紫脆朔報春的種子萌發(fā)；對中甸燈臺報春種子萌發(fā)也略有促進，但與黑暗處理差異不顯著。

在25 ℃、黑暗條件下，GA3浸種不同程度的改善了3種報春花種子的萌發(fā)狀況。黑暗條件下，隨著GA3濃度的增大，巨傘鐘報春的種子發(fā)芽率明顯提高，其中以400 mg/L與800 mg/L處理效果相對較好。但綜合發(fā)芽勢、發(fā)芽指數與發(fā)芽持續(xù)時間等，400 mg/L處理效果更佳，與光照處理相比顯著提高了發(fā)芽率、發(fā)芽指數，縮短發(fā)芽持續(xù)時間，使萌發(fā)高峰期提前。400，800 mg/L GA3對中甸燈臺報春種子萌發(fā)的促進作用最好，也顯著好于光照條件下的各萌發(fā)指標。GA3浸種亦顯著改善了暗紫脆朔報春種子在黑暗條件下的萌發(fā)；但與光照處理相比，GA3浸種的萌發(fā)率差異不顯著，僅200 mg/L與400 mg/L GA3處理提高了發(fā)芽勢與發(fā)芽指數。

3 討 論

本研究中，3種報春花的萌發(fā)特性存在種間差異。暗紫脆朔報春種子的萌發(fā)率最高，而中甸燈臺報春種子的千粒重最小，萌發(fā)率也最低。溫度是種子萌發(fā)的重要環(huán)境條件，溫度過高或過低均會對種子發(fā)芽產生抑制作用[10]。暗紫脆朔報春種子的萌發(fā)溫度以25 ℃較為適宜；巨傘鐘報春種子亦在25 ℃的萌發(fā)率略高于20 ℃，但差異不大。

對多種報春花屬植物研究認為，在光照條件下種子的萌發(fā)較好[10-12]，為需光性種子。但光照對一些報春花種子的萌發(fā)則促進作用相對較小[13]。試驗表明，光照對巨傘鐘報春種子的萌發(fā)促進效果尤為明顯，發(fā)芽率、發(fā)芽勢及發(fā)芽指數明顯提高。但光照下，中甸燈臺報春種子的萌發(fā)率僅略有提高，與黑暗處理差異不顯著，可能是因為不同種的報春花種子對光的敏感性不同。

赤霉素常用作打破種子的休眠，促進種子萌發(fā)及幼苗的早期生長。GA3對黑暗條件下的3種報春花的種子萌發(fā)均有促進作用，尤其是對暗黑及光照條件下萌發(fā)均較困難的中甸燈臺報春種子的促進效果最好。而對暗紫脆朔報春種子而言，黑暗下GA3處理與光照培養(yǎng)相比，提高了發(fā)芽指數，縮短發(fā)芽持續(xù)時間等，但對發(fā)芽率無顯著影響。GA3對報春花種子發(fā)芽率的影響因種類或品種而不同，這在對報春花種子萌發(fā)特性的一些報道中已有所體現(xiàn)[11-14]。綜上所述，GA3對不同報春花屬植物種子萌發(fā)的效應存在種間差異。