紫斑牡丹種子上胚軸休眠解除效應研究

趙雪梅，袁文君，朱 月，唐立紅

（赤峰學院 生命科學學院，內(nèi)蒙古 赤峰 024000）

1 前言

紫斑牡丹（paeonia rockii）屬芍藥科芍藥屬植物.是中國牡丹品種群中的第二大品種群，1987年被列為國家三級保護植物[1].紫斑牡丹具有抗逆性強、適應性廣、耐瘠薄等優(yōu)良特性，是我國牡丹品種群中極為寶貴的種質(zhì)資源，其起源與分布是以甘肅為主的我國西北地區(qū)[2].紫斑牡丹由于自身的生物學特性，和一些自然人為因素的影響，一般分布比較零散，單位面積的個體數(shù)少，很少有大的居群，被列為瀕危物種[3]，因其種子存在上胚軸休眠的特性，從而使得種子繁殖很困難，自然播種很難出苗[4]，因此研究其種子繁殖技術對于紫斑牡丹種質(zhì)資源的保護及推廣應用具有重要意義.本研究用不同濃度的赤霉素（GA3）結(jié)合低溫（5℃）處理，對紫斑牡丹種子上胚軸休眠解除效應進行了初步研究，目的是解決紫斑牡丹種子繁殖困難的問題，為生產(chǎn)上紫斑牡丹的種子繁殖技術提供參考.

2 實驗材料與方法

2.1 實驗材料

2.1.1 材料

實驗材料為赤峰地區(qū)赤峰學院生命科學學院實驗基地引種7年的紫斑牡丹不同品種種子，本實驗選用了4個實生苗種子和4個品種嫁接苗種子作試材，實驗具體品種見表1.

表1 紫斑牡丹種子品種名及瓣型和花型

2.1.2 種子采收

在赤峰地區(qū)8月末紫斑牡丹種子成熟（腹縫線開始開裂、蓇葖果漸漸變黃變干、內(nèi)部的種子由蟹黃色轉(zhuǎn)變?yōu)樽睾稚r采收，置于生命科學學院花卉實驗室內(nèi)陰涼通風透氣的地方使其自然干燥，隔兩、三天翻動一次，防止發(fā)生霉變，防止日曬.待蓇葖果全部開裂，收集種子，然后將種子放入清水中，浸泡1～2h后，去掉漂浮在水面上的雜物和干癟種子，保留水中下沉飽滿的種子備用[5].

2.2 實驗方法

2.2.1 種子處理及播種

實驗1：

（1）種子處理：將成熟飽滿的紫斑牡丹不同品種種子采收后稱量計算千粒重，然后用清水作對照，每個品種種子做5個處理，用濃度分別為100mg/L、200mg/L、300mg/L、400mg/L、500mg/L 的赤霉素（GA3）溶液浸泡48h（見表2），之后將處理好的8組不同種子備用.

（2）播種：播種地深翻（18～20cm），耙平，9月13日按30～50cm的行距開4～6cm深的播種溝[6]，施基肥，按株距3～4cm播種，播種深度大約為2.5cm，覆土2～3cm厚，夯實，澆水.翌年觀察出苗率.

表2 紫斑牡丹種子處理方法

實驗2：

（1）種子處理：另取三種紫斑牡丹種子“紅蓮”“藍荷”“玉瓣繡球”，常溫下用清水浸泡作對照，用濃度分別為 100mg/L、200mg/L、300mg/L、400mg/L、500mg/L的赤霉素（GA3）處理48h之后種于花盆內(nèi)，種植深度大約2cm，然后放置于生命科學學院花卉實驗室冰箱內(nèi)，溫度控制在5℃進行低溫處理，處理時間為30d.并定期澆水（約10d左右），觀察.

表3 紫斑牡丹種子處理方法

（2）播種：于10月13號將種子從花盆中取出播于露地，播種地、播種方法同實驗1，具體處理方法見表3.

2.2.2 播后管理

播種后，馬上澆水，隨時注意觀察種子的萌發(fā)情況.第二年春季繼續(xù)觀察，澆水并及時除去雜草.土壤干旱時澆水，種子萌發(fā)幼苗出土后常規(guī)管理.

3 結(jié)果與分析

3.1 不同品種種子千粒重的比較

赤峰地區(qū)生長的紫斑牡丹不同品種種子千粒重普遍較大（見表2），在260.7-465.0g之間，不同品種間千粒重有差異，其千粒重從大到小的排序為：實生苗 1（465.0g）＞ 實生苗 3（464.9g）＞“玫瑰紅”（433.5g）＞ 實生苗 2＞“玉瓣繡球”＞“藍荷”＞“紅蓮”（296.6g）＞ 實生苗 4（260.7g），實生苗 1 千粒重最高達465.0g，最小為實生苗4僅260.7g.選取其中一種處理濃度進行比較（見表4），可以看出，出芽率從大到小排序為實生苗1＞實生苗2＞“藍荷”＞“紅蓮”＞實生苗4.即同等條件下，千粒重大者出芽率高.

表4 500mg/lGA3處理的紫斑牡丹種子發(fā)芽率

3.2 不同品種種子出芽率的比較

（1）由表5可以看出不同濃度赤霉素（GA3）處理的種子出芽率在0-60%之間，說明不同濃度赤霉素處理均能解除種子休眠，總體相比較而言，在赤霉素濃度300mg/l以下時隨著濃度升高，出苗率增加，到400mg/l時出苗率下降，500mg/l時出苗率又上升達到最大，而且不同品種同一濃度赤霉素處理出苗率不同，千粒重大者出苗率相對較高，同一品種不同濃度赤霉素處理出苗率也不同，赤霉素濃度在300mg/l和500mg/l時出芽率較高，500mg/l時相對最高.紫斑牡丹種子出芽率最高的是實生苗1（500mg/L赤霉素處理）、實生苗 3（300mg/L、500mg/L赤霉素處理）為60%.

表5 紫斑牡丹種子發(fā)芽率（實驗1）

表6 紫斑牡丹種子發(fā)芽率（實驗2）

（2）實驗2低溫處理組中不同品種在赤霉素濃度500mg/L時出芽率較高，其他處理組出芽率為零（見表6）.與實驗1比較，三個品種中“玉瓣繡球”赤霉素濃度500mg/L結(jié)合低溫出苗率顯著高于常溫下赤麻素處理，其它兩個品種差異不顯著，說明低溫處理效果不顯著.

（3）在兩組試驗中，對照所有品種出苗率均為0.說明紫斑牡丹上胚軸休眠需經(jīng)過赤霉素處理才能解除.

4 結(jié)論和討論

4.1 生產(chǎn)于赤峰地區(qū)的紫斑牡丹不同品種千粒重均較大，但不同品種間有差異

千粒重是種子活力的重要表現(xiàn)之一，種子千粒重大，其內(nèi)部貯藏的營養(yǎng)物質(zhì)多，生命力強，發(fā)芽迅速整齊，出苗率高，幼苗健壯[8].紫斑牡丹原產(chǎn)于中國中西部海拔1000～2800m的山地,甘肅是紫斑牡丹的主要原產(chǎn)地區(qū)，紫斑牡丹雜交種子的千粒重大約為300g左右[1].而在赤峰地區(qū)生產(chǎn)的紫斑牡丹種子千粒重均較大，大的能達到465g，大多都大于原產(chǎn)地，分析原因是赤峰地區(qū)晝夜溫差大，光照強，這種氣候有利于種子有機物的積累，因此種子比較飽滿.而同一地區(qū)不同品種種子的千粒重也不相同，千粒重最大的是實生苗1，達465.0g，其次是實生苗3，最小的是實生苗4，為260.7g.在同等條件下，種子千粒重越大其出苗率越高.

4.2 適宜濃度的赤霉素（GA3）處理能夠解除紫斑牡丹種子的上胚軸休眠，處理組中500mg/L赤霉素處理效果最佳

不同濃度赤霉素（GA3）以及GA3結(jié)合低溫5℃48h處理均能使紫斑牡丹種子的上胚軸休眠解除，在不同品種的不同處理組中實生苗1（500mg/LGA3常溫處理）、實生苗 3（300mg/L、500mg/LGA3常溫處理）、“玉瓣繡球”（500mg/LGA3結(jié)合 5℃48h）處理效果最好，其出芽率最高，達到60%，而清水常溫處理的對照出苗率均為0，因此從本研究中得出紫斑牡丹種子繁殖需經(jīng)過處理后才能獲得成功，且500mg/LGA3赤霉素處理效果最佳，此實驗結(jié)果與高水平[4]等人的研究結(jié)果一致.

4.3 赤霉素（GA3）結(jié)合低溫處理紫斑牡丹種子，休眠解除效果不顯著

本研究中，用不同濃度的赤霉素（GA3）結(jié)合低溫（5℃）處理只有 500mg/l的赤霉素（GA3）處理組出苗，其中“玉瓣繡球”（500mg/LGA3 結(jié)合 5℃48h）處理效果最好，出苗率達到60%，與常溫處理比較效果顯著；其它處理組幾乎均為零，休眠解除效果不佳，此結(jié)果與劉秀賢[8]等研究結(jié)果不同，這可能是牡丹不同品種群有差異以及實驗處理時間段不同導致.