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东北铁线莲种子萌发特性的研究



全 文 :北方园艺2012(13):67~69 植物·园林花卉·
第一作者简介:林春新(1987-),女,内蒙古赤峰人,达斡尔族,在读
硕士,现主要从事药用植物种子生态研究工作。E-mail:linchunxin3
@126.com.
责任作者:韩梅(1964-),女,吉林长春人,教授,现主要从事药用植
物生态研究工作。E-mail:ylmh777@126.com.
基金项目:吉林省科技发展计划重大资助项目(20075022)。
收稿日期:2012-03-07
东北铁线莲种子萌发特性的研究
林 春 新,杨 利 民,宋   波,韩   梅
(吉林农业大学 中药材学院,吉林 长春130118)
  摘 要:由于受种子生理休眠作用的影响及硬而厚的种皮所产生的抑制作用,使东北铁线莲
种子发芽慢、发芽率较低。现研究了东北铁线莲种子的形态学、种子活力等特性及不同温度、不
同低温层积天数、不同化学试剂处理对其种子发芽率、发芽势、发芽指数的影响。结果表明:25℃
低温层积140~160d,95%浓硫酸浸泡20s处理效果最好,可以提高东北铁线莲种子的发芽率。
关键词:东北铁线莲;发芽特性;发芽率;发芽势;发芽指数
中图分类号:S 681.9 文献标识码:A 文章编号:1001-0009(2012)13-0067-03
  植物繁殖是物种繁衍后代、延续种性的一种自然现
象,也是生命的基本特性之一。东北铁线莲(Clematis
manshurica Rupr.)为毛茛科铁线莲属多年生蔓生草本
植物[1-2],其根和根茎是常用中药威灵仙的主要来源之
一[3],具有祛风湿、通络止痛之功效。主要用于治疗风
湿痹痛、肢体麻木、筋脉挛急、屈伸不利等症状,是观赏、
垂直绿化的好材料,现在世界各地都有栽培[4]。但东北
铁线莲(Clematis manshurica Rupr.)果实为瘦果,种子果
皮厚,吸水慢,发芽率低、发芽不整齐,不利于全苗和齐
苗,对生产有较大影响[5]。该研究旨在探讨东北铁线莲
种子的发芽特性,以期为生产提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
东北铁线莲(Clematis manshurica Rupr.)种子于
2009年秋天采自中国农科院左家特产研究所,经吉林农
业大学中药材学院韩梅教授鉴定为毛茛科植物东北铁
线莲种子。
1.2 试验方法
1.2.1 东北铁线莲种子形态学研究 对东北铁线莲种
子的千粒重、外部形态进行描述。
1.2.2 东北铁线莲种子活力指标的测定研究 种子活
力用TTC法[6]。取自然状态下保存的东北铁线莲种子
300粒,用蒸馏水浸泡24h,沿种子胚中心纵切,使胚暴
露,将其一半置于培养皿,每培养皿100粒,加入0.5%
TTC溶液,以覆盖种子为度。然后恒温25℃染色24h,
胚全部被染色为有生活力的种子,3次重复,观察并
记录。
1.2.3 东北铁线莲吸水增重的动态研究 取自然状态
下保存的东北铁线莲种子300粒,分为3组(每组100
粒),分别放入3个烧杯中,加入蒸馏水,以淹没种子为
    
Abstract:With the three warmseason turfgrass Zoysia japonica,Eremochloa ophiuroides and Stenotaphrum secundatum
as experimental materials,using artificial low temperature treatment,measured and analysed the diference among leaves
which was disposed under various low temperatures including relative electric conductivity of cytomembrane,the content
of water-soluble protein and the activity of SOD,POD.The results showed that with the reduce of the temperature,
relative electric conductivity of plasma membrane increased in the three warmseason turfgrass leaves,the plasma
membrane stability showed that Zoysia japonica>Eremochloa ophiuroides>Stenotaphrum secundatum,the tendency of
water-soluble protein in the turfgrass leaves presented rise,the activity of SOD,POD in the turfgrass leaves increased at
first and then decreased,the range of sensitive areas under low temperature stress in three turfgrass was between 0℃and
-10℃.And it concluded that the cold resistance of the three warmseason turfgrass was as folows:Zoysia japonica>
Eremochloa ophiuroides>Stenotaphrum secundatum.
Key words:turfgrass;low temperature stress;cold resistance;physiological indexes
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·园林花卉·植物 北方园艺2012(13):67~69
宜,25℃保温,每隔2h将种子取出,擦干称重,3次重复,
绘制吸水曲线。
1.2.4 东北铁线莲种子萌发条件的研究 温度对东北
铁线莲种子萌发的影响:试验设4个处理:处理Ⅰ:15℃、
处理Ⅱ:20℃、处理Ⅲ:25℃、处理Ⅳ:30℃。试验前种子用
0.5%高锰酸钾溶液浸泡5min进行消毒处理,之后将种
子用蒸馏水洗净放入铺有2层滤纸的高压灭菌培养皿
中,每皿50粒,3次重复,放入人工气候箱进行培养,定
期给种子浇水,并观察记录种子萌发时间和发芽数。不
同层积天数对东北铁线莲种子萌发的影响:将低温层积
处理的东北铁线莲种子每隔20d取出一部分进行不同
层积天数种子萌发试验,并观察记录种子萌发时间和发
芽数。试验前种子用0.5%的高锰酸钾溶液浸泡5min
进行消毒处理,之后将种子用蒸馏水洗净放入铺有2层
滤纸的高压灭菌培养皿中,每皿50粒,3次重复,放入人
工气候箱进行培养,定期给种子浇水,并观察记录种子
萌发时间和发芽数。强酸对处理不同时间对东北铁线
莲种子萌发的影响:95%浓硫酸浸泡东北铁线莲种子时
间试验设4个处理:处理Ⅰ:10s、处理Ⅱ:20s、处理Ⅲ:
30s、处理Ⅳ:40s。试验前种子用0.5%的高锰酸钾溶液
浸泡5min进行消毒处理,之后将种子用蒸馏水洗净放
入铺有2层滤纸的高压灭菌培养皿中,每培养皿50粒,3
次重复,放入人工气候箱进行培养,定期给种子浇水,并
观察记录种子萌发时间和发芽数。
2 结果与分析
2.1 东北铁线莲种子形态学特性
东北铁线莲种子坚硬,种皮黄褐色,多为近卵形、扁
平,先端有宿存花柱,种子长4.5~6.1mm,宽3.4~4.3mm,
厚0.8~1.2mm,干燥种子千粒重约为7.889g,种子吸
水后呈淡黄色。
2.2 东北铁线莲种子活力指标的测定
用TTC方法测东北铁线莲种子活力,种子活力为
81.2%,说明东北铁线莲种子的生活力较高。
2.3 东北铁线莲吸水增重的动态规律
由图1可知,由于东北铁线莲种子种皮较厚,种子
吸水过程较慢,在前16h迅速吸水,属于快速吸水阶段,
其净吸水量可达到种子重量的1倍,16h后吸水速度逐
渐变缓,吸水在44h达到饱和,种子吸水量不再增加。
2.4 东北铁线莲种子的萌发条件
2.4.1 温度对东北铁线莲种子萌发的影响 由图2、表
1可知,不同温度下培养的东北铁线莲种子,在25℃条件
下发芽率较高,发芽率达到13.31%,方差分析表明,4个
温度条件下的种子发芽率在5%水平上呈显著差异,15、
20、30℃条件下发芽率较低,温度较高时东北铁线莲种子
不发芽,试验结果表明,东北铁线莲的最适发芽温度为
25℃左右。
图1 东北铁线莲种子吸水增重率
Fig.1 Water imbibition process of Clematis manshurica
Rupr.Seeds
图2 温度对东北铁线莲种子萌发的影响
Fig.2 Efect of Clematis manshurica Rupr.seeds in
diferent temperature conditions
表1 温度对东北铁线莲种子萌发的影响
  Table 1 Efect of Clematis manshurica Rupr.seeds in
diferent temperature conditions
处理
Treatments/℃
发芽率
Germination percentage/%
发芽势
Germination viability/%
发芽指数
Germination index
15  4.52cC  4.33cC  7.41cC
20  7.48bB  7.06bB  12.22bB
25  13.31aA  12.88aA  16.24aA
30  0dD  0dD  0dD
  注:数值为平均值 ± 标准差(n=15),不同字母示差异显著,小写字母表示P<
0.05,大写字母表示P<0.01。下同。
图3 不同层积天数对东北铁线莲种子萌发的影响
Fig.3 Efect of Clematis manshurica Rupr.seeds in
diferent stacked volume days
2.4.2 不同层积天数对东北铁线莲种子萌发的影响 
低温层积可以极显著地提高东北铁线莲种子的萌发率
和发芽势,不同层积天数对种子萌发的影响结果如图3、
表2所示,随着层积天数的增加,种子发芽率也提高,层
积120d以上可以打破种子休眠,发芽率最高可达到
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北方园艺2012(13):67~69 植物·园林花卉·
73.33%,根据东北铁线莲的种子活力81.2%,层积120d
以上已达到要求发芽率。方差分析表明,层积140、160d
种子发芽率之间差异不显著,与其它处理间存在极显著
性差异。
表2 不同层积天数对东北铁线莲种子萌发的影响
  Table 2 Efect of Clematis manshurica Rupr.seeds in
diferent stacked volume days
处理
Treatments/d
发芽率
Germination percentage/%
发芽势
Germination viability/%
发芽指数
Germination index
40  17.13dCD  9.06dCD  3.53dCD
60  14.27eE  6.89eE  2.81eE
80  15.08eDE  8.22eDE  3.00eDE
100  18.57dC  10.43dC  4.89dC
120  65.08cB  28.51cB  15.02cB
140  73.33bA  31.71bA  15.33bA
160  72.88aA  19.74aA  15.97aA
2.4.3 不同时间强酸处理对东北铁线莲种子萌发的影
响 95%浓硫酸浸泡东北铁线莲种子时间对种子萌发
结果如图4所示,东北铁线莲种子种皮较厚,浓硫酸浸
泡种子20s种子发芽率较高,达到34.78%。方差分析
结果如表3,用浓硫酸浸泡20s种子发芽率影响,其它处
理时间种子发芽率较低,说明用95%浓硫酸浸泡东北铁
线莲种子20s有助于提高种子发芽率。
图4 浓H2SO4对东北铁线莲种子萌发的影响
Fig.4 Efect of Clematis manshurica Rupr.seeds in
Concentrated H2SO4
  表3 浓H2SO4对东北铁线莲种子萌发的影响
  Table 3 Efect of Clematis manshurica Rupr.seeds in
concentrated H2SO4
处理
Treatments/s
发芽率
Germination percentage/%
发芽势
Germination viability/%
发芽指数
Germination index
10  25.00cC  8.35cC  7.07cC
20  34.78aA  15.37aA  13.73aA
30  30.00bB  12.47bB  10.30bB
40  16.67dD  5.42dD  5.11dD
3 结论与讨论
东北铁线莲种子种皮厚,有种子休眠现象,发芽率
较低。该试验结果表明,东北铁线莲的最适发芽温度为
25℃。低温层积可以打破种子休眠,东北铁线莲种子有
休眠现象,胚后熟,低温层积可以打破东北铁线莲种子
休眠,提高种子发芽率。低温层积140~160d的东北铁
线莲种子发芽率达到发芽水平,在生产中可以采用自然
越冬的方法处理东北铁线莲的种子,也可以采用秋播的
方法使东北铁线莲出苗生长。95%的浓硫酸浸泡东北
铁线莲种子20s可以提高种子发芽率。东北铁线莲种
皮较厚,用强酸浸泡可以破坏其种皮,但浸泡时间短不
能完全破坏种皮,浸泡时间过长容易破坏到种子胚,使
种子死亡。
目前,有关东北铁线莲种子休眠的具体原因还有待
于继续研究,该试验为提高东北铁线莲种子的发芽率奠
定基础。
参考文献
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[6] 白宝璋,史国安,赵景阳,等.植物生理学实验教程[M].北京:中国农
业科技出版社,2001:106-107.
Study on the Germination Characteristics of Clematis manshurica Rupr.Seeds
LIN Chun-xin,YANG Li-min,SONG Bo,HAN Mei
(Colege of Chinese Herbal Medicine,Jilin Agricultural University,Changchun,Jilin 130118)
Abstract:Because of the role of seed dormancy and hard and thick seed coat produced by inhibition of the Clematis
manshurica Rupr.slow germination of seeds,germination rate is low.The efect of germination rate,germination energy,
germination index of Clematis manshurica Rupr.seed on seed morphology,seed viability and other characteristics of the
diferent temperatures,diferent days of cold stratification,diferent chemical reagent Clematis manshurica Rupr.seeds
were studied.The results showed that 25℃cold stratification 140~160days,95%sulfuric acid immersion treatment was
the best 20s,could improve the germination rate of seeds Clematis manshurica Rupr..
Key words:Clematis manshurica Rupr.;germination characteristics;germination percentage;vigor of germination;
germination index
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