四種野生報(bào)春花種子萌發(fā)生物學(xué)特性

汪 蓉，馬柯航，馮 斌，毛詠琪，林昌興，賈 茵

(四川農(nóng)業(yè)大學(xué)風(fēng)景園林學(xué)院，四川 成都 611130)

報(bào)春花屬Primula 植物早春開(kāi)花，其花色多樣、花型豐富，觀賞價(jià)值高，是我國(guó)傳統(tǒng)觀賞花卉，被列為“世界三大園林植物”和“三大高山花卉”之一。我國(guó)擁有該屬植物293 種，21 亞種和18 變種，主要分布于四川、云南、西藏等高山地區(qū)[1—4]。國(guó)外對(duì)報(bào)春花屬植物研究較多，涉及野生資源調(diào)查、系統(tǒng)分類與演化、種子生物學(xué)、生長(zhǎng)發(fā)育與開(kāi)花生理、繁殖、細(xì)胞與遺傳學(xué)、育種等方面[5—8]。

我國(guó)擁有豐富的報(bào)春花種質(zhì)資源，但大部分報(bào)春花資源處于野生狀態(tài)，園藝栽培種類較少，園林應(yīng)用僅限于藏報(bào)春P. sinensis、報(bào)春花P. malacoides、四季報(bào)春P. obconica、歐洲報(bào)春P. vulgaris 等從國(guó)外引進(jìn)的園藝品種，而我國(guó)豐富的報(bào)春花資源未受到足夠的重視。目前，多脈報(bào)春P. polyneura、鐘花報(bào)春P. sikkimensis、粉被燈臺(tái)報(bào)春P. pulverulenta、桔紅燈臺(tái)報(bào)春P. bulleyana 等4 種野生報(bào)春花的研究局限于形態(tài)特征、生境調(diào)查及光合特性、耐熱性、引種栽培等[9—13]，其種子萌發(fā)特性少見(jiàn)報(bào)道。

播種是報(bào)春花培育的技術(shù)難點(diǎn)，因種子細(xì)小、壽命短、易喪失發(fā)芽力[14]等原因，多數(shù)報(bào)春花種子發(fā)芽率較低。本研究擬觀測(cè)多脈報(bào)春、鐘花報(bào)春、粉被燈臺(tái)報(bào)春、桔紅燈臺(tái)報(bào)春等4 種報(bào)春花屬植物的種子形態(tài)特征，并初步探討光照條件及赤霉素處理對(duì)其萌發(fā)的影響，以期為野生報(bào)春花屬植物的培育及引種馴化提供參考。

1 材料與方法

四種報(bào)春花種子于2018 年5～7 月采集于四川西部高山地區(qū)，部分多脈報(bào)春種子采購(gòu)于種子公司。種子采后及時(shí)風(fēng)干，并冷藏于4 ℃冰箱。萌發(fā)試驗(yàn)于室內(nèi)進(jìn)行。

1.1 種子形態(tài)特征及千粒重

選擇4 種報(bào)春花飽滿的種子進(jìn)行形狀、顏色等形態(tài)特征觀察。使用電子天平測(cè)量種子的千粒重，重復(fù)3 次。

1.2 GA3 處理種子

挑選無(wú)病蟲害、外觀飽滿的4 種報(bào)春花種子各50 粒，在濃度分別為100、200、400 mg·L-1的GA3溶液中浸泡24 h，對(duì)照組為蒸餾水浸泡24 h，設(shè)置3 個(gè)重復(fù)。處理的種子放入以一層濾紙為發(fā)芽床的培養(yǎng)皿中，置于恒溫培養(yǎng)箱，種子萌發(fā)期間保持濕潤(rùn)。培養(yǎng)溫度(25±1) ℃，光照強(qiáng)度1400 lx，光照時(shí)間24 h。每天觀察種子萌發(fā)情況，以胚根長(zhǎng)度為種子長(zhǎng)度時(shí)作為種子萌發(fā)標(biāo)志，以連續(xù)5 d 無(wú)種子萌發(fā)作為結(jié)束標(biāo)志。

1.3 光照處理種子

將4 種報(bào)春花種子置于(25±1) ℃培養(yǎng)箱中，分別設(shè)置光照(光照強(qiáng)度1400 lx，時(shí)間24 h)與黑暗兩個(gè)處理，每處理重復(fù)3 次，每重復(fù)50 粒種子。種子培養(yǎng)方法同上。

1.4 數(shù)據(jù)分析

發(fā)芽啟動(dòng)時(shí)間為從發(fā)芽試驗(yàn)開(kāi)始到第1 粒種子萌發(fā)所需天數(shù)。

種子發(fā)芽率(%) = (發(fā)芽種子數(shù)/試驗(yàn)種子總數(shù))×100%

種子發(fā)芽勢(shì)(%) = (規(guī)定時(shí)間內(nèi)發(fā)芽種子總數(shù)/試驗(yàn)種子總數(shù))×100%

以上數(shù)值以3 次重復(fù)的平均值表示。采用SPSS 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 種子形態(tài)特征及千粒重

觀察表明，多脈報(bào)春種子為不規(guī)則長(zhǎng)方體，表面具有網(wǎng)眼狀結(jié)構(gòu)，呈褐色；鐘花報(bào)春種子細(xì)長(zhǎng)，三棱形，表皮上有網(wǎng)狀突起，呈淺褐色；桔紅燈臺(tái)報(bào)春種子為不規(guī)則方體，呈咖啡色；粉被燈臺(tái)報(bào)春種子為近圓形不規(guī)則方體，呈黑色，表皮微被白粉(表1)。此外，4 種報(bào)春花種子千粒重有較大差異，種子大小依次為：鐘花報(bào)春 ＞ 桔紅燈臺(tái)報(bào)春 ＞ 多脈報(bào)春 ＞ 粉被燈臺(tái)報(bào)春，鐘花報(bào)春種子千粒重最大，粉被燈臺(tái)報(bào)春最低，二者相差0.266 g。

2.2 GA3 處理對(duì)報(bào)春花種子萌發(fā)的影響

2.2.1 多脈報(bào)春 經(jīng)GA3浸泡24 h 后的多脈報(bào)春在6 d 時(shí)可以啟動(dòng)發(fā)芽，而對(duì)照組在8 d 時(shí)啟動(dòng)發(fā)芽，表明GA3對(duì)多脈報(bào)春種子萌動(dòng)有一定的促進(jìn)作用。在14 d 時(shí)，各個(gè)處理的多脈報(bào)春種子萌發(fā)基本結(jié)束(表2)。不同GA3濃度浸泡的種子發(fā)芽率與對(duì)照相比無(wú)明顯差異；在發(fā)芽勢(shì)方面，處理組均與對(duì)照組無(wú)顯著差異，說(shuō)明GA3在提高多脈報(bào)春發(fā)芽率與發(fā)芽勢(shì)方面作用不明顯。

表1 4 種報(bào)春花種子形態(tài)指標(biāo)Table 1 The seed morphological index of four species of Primula

2.2.2 鐘花報(bào)春 如表2 所示，鐘花報(bào)春在GA3處理4 d 后開(kāi)始發(fā)芽，而對(duì)照組在6 d 時(shí)才發(fā)芽，表明GA3處理鐘花報(bào)春種子能促進(jìn)其發(fā)芽，縮短萌動(dòng)時(shí)間。但從發(fā)芽率來(lái)看，低濃度GA3有利于鐘花報(bào)春種子萌發(fā)，高濃度反而抑制種子萌發(fā)。與對(duì)照組相比，200 mg·L-1GA3處理的鐘花報(bào)春發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)明顯升高，其發(fā)芽率達(dá)90.7%，顯著高于對(duì)照組(表2)。以上結(jié)果表明，適宜濃度的GA3處理鐘花報(bào)春種子能提高其發(fā)芽率與發(fā)芽勢(shì)。

2.2.3 桔紅燈臺(tái)報(bào)春與粉被燈臺(tái)報(bào)春 實(shí)驗(yàn)表明，在第6 天時(shí)，不同濃度GA3處理的桔紅燈臺(tái)報(bào)春和粉被燈臺(tái)報(bào)春種子均出現(xiàn)萌動(dòng)，其萌發(fā)結(jié)束時(shí)間為第12 天或第11 天，而對(duì)照組萌發(fā)結(jié)束時(shí)間分別為第14 天和第15 天，表明GA3處理桔紅燈臺(tái)報(bào)春和粉被燈臺(tái)報(bào)春種子24 h 后，能促進(jìn)其提早萌發(fā)，縮短種子萌發(fā)時(shí)間(表2)。

如表2 所示，在0～400 mg·L-1GA3處理下，種子的發(fā)芽率與GA3濃度成正相關(guān)，400 mg·L-1GA3浸泡的桔紅燈臺(tái)報(bào)春和粉被燈臺(tái)報(bào)春種子發(fā)芽率最高，分別達(dá)68.0%和65.3%，不同濃度GA3處理的種子發(fā)芽率均顯著高于對(duì)照組。由此說(shuō)明，桔紅燈臺(tái)報(bào)春和粉被燈臺(tái)報(bào)春種子在GA3處理后，種子萌發(fā)速度加快。此外，GA3處理的種子發(fā)芽勢(shì)高于對(duì)照，且具有較大差異。以上結(jié)果表明，GA3處理有利于提高桔紅燈臺(tái)報(bào)春和粉被燈臺(tái)報(bào)春種子發(fā)芽速度和整齊度，并使種子萌發(fā)時(shí)間提前。

2.3 光照處理對(duì)報(bào)春花種子萌發(fā)的影響

由表3 可以看出，在光照條件下，多脈報(bào)春發(fā)芽率由70.0%提升至93.3%，同時(shí)發(fā)芽勢(shì)亦顯著提高。光照條件對(duì)多脈報(bào)春、鐘花報(bào)春、桔紅燈臺(tái)報(bào)春的種子萌發(fā)都有顯著促進(jìn)效果，說(shuō)明這3 種為需光性種子。光照對(duì)粉被燈臺(tái)報(bào)春種子發(fā)芽率略有促進(jìn)，但與黑暗處理差異不顯著，但光照處理的發(fā)芽勢(shì)顯著高于黑暗處理。

表3 光照對(duì)4 種報(bào)春花種子萌發(fā)的影響Table 3 The effects of light on germination of four species of Primula

3 討論

本研究中，4 種報(bào)春花種子萌發(fā)特性存在種間差異。鐘花報(bào)春種子的發(fā)芽率最高，而粉被燈臺(tái)報(bào)春的千粒重最小，發(fā)芽率也最低。

研究認(rèn)為，多種報(bào)春花屬植物種子在光照條件下萌發(fā)較好 ，為需光性種子。但光照對(duì)部分種類報(bào)春花種子的萌發(fā)和促進(jìn)作用相對(duì)較小[18]。實(shí)驗(yàn)表明，光照對(duì)多脈報(bào)春、鐘花報(bào)春、桔紅燈臺(tái)報(bào)春的種子萌發(fā)促進(jìn)效果顯著，三者發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)明顯提高。但光照下，粉被燈臺(tái)報(bào)春種子的發(fā)芽率僅略有提高，且與黑暗處理差異不顯著，說(shuō)明不同種類的報(bào)春花種子對(duì)光的敏感性不同。

赤霉素能解除種子的休眠，促使種子萌發(fā)及幼苗的早期生長(zhǎng)，而使用外源赤霉素能消除種子內(nèi)抑制物質(zhì)的作用，從而打破種子休眠。在全光照下，GA3對(duì)鐘花報(bào)春、桔紅燈臺(tái)報(bào)春、粉被燈臺(tái)報(bào)春的種子萌發(fā)有促進(jìn)作用，但對(duì)多脈報(bào)春種子的萌發(fā)促進(jìn)作用不明顯。400 mg·L-1GA3處理對(duì)桔紅燈臺(tái)報(bào)春和粉被燈臺(tái)報(bào)春種子萌發(fā)的效果較好，而鐘花報(bào)春種子萌發(fā)的適宜GA3濃度為200 mg·L-1。GA3對(duì)報(bào)春花種子發(fā)芽率的影響因種類或品種不同而不同，這在一些有關(guān)報(bào)春花種子萌發(fā)特性的報(bào)道中有所體現(xiàn)[16—19]。綜上所述，GA3對(duì)不同報(bào)春花屬植物種子萌發(fā)的效應(yīng)存在種間差異。