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青海省东部地区黄花铁线莲种子特征和萌发率的研究



全 文 :第 14卷 第 1期
2005年 3月
青 海 草 业
QINGHAIPRATACULTURE
      Vol.14.No.1
      Mar.2005
收稿日期:2005-01-25
文章编号:1008-1445(2005)01-0021-03
青海省东部地区黄花铁线莲
种子特征和萌发率的研究
祁生贵 ,吴学明 ,苏 旭 ,赵建平
(青海师范大学生命科学系 ,青海 西宁 810008)
摘要:对生长在青海省东部不同地区的黄花铁线莲(Clematisintricate)的种子形态 、萌发率进行了研究 。
证明不同生态条件下的种子的形状存在着差异 ,但其萌发率却是接近的 ,种子的萌发率在 54% ~ 74%之
间 。自然环境中越冬的种子萌发率高于刚成熟种子的萌发率。不同温度处理对种子的萌发有一定的影
响 ,最适萌发温度为 5℃ ~ 25℃变温处理 。
关键词:黄花铁线莲;种子形态;萌发率;青海东部地区
中图分类号:Q945.34  文献标识码:A
  黄花铁线莲 (Clematisintricate)属于毛茛科
铁线莲属 ,是一种广泛分布于我国东北 、华北 、西
北等地的资源植物[ 1] 。一般生长于山地 、低湿地 、
沙地及田边。黄花铁线莲是多年生草质藤本植
物 。茎攀援 ,多分枝;叶对生 ,二回羽状复叶 ,灰绿
色;聚伞花序腋生 ,通常具 2 -3花 , 花萼黄色 4
枚 ,雄蕊多数;瘦果顶端宿存羽毛状花柱 ,长达 5
cm,瘦果多数聚集呈棉球状;花期 7 ~ 8月 ,果期 8
~ 9月。黄花铁线莲在中药 、藏药 、蒙药中作为一
种重要的药用植物被利用 。全草入药 ,祛风湿 ,外
用主治风湿性关节炎 ,民间常将全草捣烂加白矾
涂患处可治牛皮癣 [ 2] 。另外 ,黄花铁线莲作为一
种观赏植物 ,作为庭院美化和绿篱 ,有较高的欣赏
价值。总之 ,黄花铁线莲是一种重要的资源植物 ,
其开发利用前景是较为广阔的 。
黄花铁线莲作为一种广布种 ,在青海省的东
部地区有广泛分布。种子是植物繁衍的重要器
官 ,对其形态及萌发特性的研究 ,对该种植物的分
布有着至关重要的意义[ 2] 。本文对采自青海东部
不同地区 、不同时期的黄花铁线莲的种子进行形
态和萌发特性的比较研究 ,以探讨黄花铁线莲的
种质特征 ,旨在为保护和合理利用该种资源植物
提供依据。
1 材料与方法
1.1 采集地区概况及采集时间:
实验用种来自于乐都县瞿坛 、西宁西山 、互助
北山的山地阴坡 。
乐都瞿坛地处湟水地区的东部 ,年平均气温
为 7.6 ~ 7.9℃,极端最高温度 34.7℃,年降水量
373.7mm,海拔为 1953m。
西宁位于青海省东部河湟谷地 ,年平均气温
5.6℃, 极 端最 高 温 度 32.4℃, 年 降 水 量
371.2mm,海拔为 2310m。
互助北山地处青海省东部祁连山东南麓 ,年
平均气温为 3.0℃,极端最高温度 28.4℃,年降水
量 425.5mm,海拔为 3200m。采集时间为 2003年
10月及 2004年 3月。
1.2 实验方法:
1.2.1 种子形态的研究
在第一年秋季和第二年春季待不同地区黄花
铁线莲种子成熟后 ,实地观察 、记录各点的植株生
长状况 ,随机选 10株 ,摘下种子 ,风干 ,充分混合
21
后取 50粒饱满种子测长 、宽 、茸毛长 、千粒重 ,三
次取平均值 。
1.2.2 萌发特征的研究
1.2.2.1 第一年 10月份取各地种子置于铺有数
层滤纸的培养皿中 ,加水保持湿润 ,每皿放种子
100粒 , 3个重复 ,自然温度(日平均气温在 9℃ ~
15℃)下培养 ,统计发芽情况 。意在模拟秋季自然
条件下的种子的萌发条件 。
1.2.2.2 第二年 3月再取野外自然越冬的种子 ,
同上法做萌发试验。
1.2.2.3 将不同地区的种子至于 5℃、 10℃、
15℃、20℃、25℃及 5℃ ~ 25℃变温不同温度下 ,同
上法测定萌发最适温度 。
种子特征及萌发率差异 ,用方差分析并进行
显著性检验 ,所用的软件是 SPSS。
2 结果与分析:
2.1 不同地区 、不同时间种子形态差异的比较
表 1 不同地区 、不同时间种子形态差异的比较
采集地点 时间 千粒重(g) 种子平均长(cm) 种子平均宽(cm)
乐都瞿坛 10月 1.4388 0.29 0.13
3月 1.4530 0.30 0.13
西宁西山 10月 1.5135 0.31 0.15
3月 1.5310 0.32 0.15
互助北山 10月 1.5315 0.32 0.18
3月 1.5466 0.34 0.18
B值 178.5* 169.2* 182.3*
B3.3值 126.0 126.0 126.0
  表 1显示 ,生长在乐都 、西宁 、互助的黄花铁
线莲的种子随着海拔的升高 ,其千粒重 、种子平均
长 、宽都呈现上升的趋势 ,生长于乐都的植物种子
各特征值最低 ,而互助北山的植物种子各特征值
最高 ,西宁的种子特征值居中 ,统计分析差异显
著 。但各点宿存花柱长却表现出一致 。
表 1还显示 ,生长在不同地区的黄花铁线莲
的种子虽然因地理位置的不同 ,其各项数据也不
相同 ,但采自不同时间的种子的千粒重 、种子平均
长 、种子平均宽都有明显变化 ,三地种子的平均千
粒重较越冬前增加 0.02g,种子的长也有增加 。
但茸毛的长度却比越冬前缩短。
2.2 不同地区越冬前后黄花铁线莲种子萌发率
的比较
表 2 不同地区 、不同时间黄花铁线莲的萌发率
乐都瞿坛 西宁西山 互助北山 B值 B3.3值
A组萌发率 52.5% 60.5% 66.5% >126.0* 126.0
B组萌发率 59.0% 69.0% 74% >126.0* 126.0
注:A组指 10月份采集的种子 B组指 3月份采集的种子
  三个地区的黄花铁线莲的种子在萌发率上呈
现出随着海拔的升高而升高的趋势 ,在平行对照
实验中 ,萌发率的比较可以清晰地看出 ,这三个地
区的气候及地理位置不同 ,黄花铁线莲种子萌发
率也表现出不相同 。萌发率表现为:互助北山 >
西宁西山 >乐都瞿坛;越冬后种子的萌发率 >越
冬前种子的萌发率 ,统计分析差异显著。
2.3 黄花铁线莲种子萌发最适温度
表 3 不同温度不同地区黄花铁线莲的萌发率(%)
采集地区 5℃ 10℃ 15℃ 20℃ 25℃ 5 ~ 25℃
乐都瞿坛 20% 28% 45% 71% 20% 75%
西宁西山 31% 39% 66% 68% 37% 80%
互助北山 33% 40% 71% 79% 39% 85%
22
青海草业  2005年  第 14卷  第 1期
  表 3显示 ,采集于不同地区野生黄花铁线莲
种子萌发与温度的关系 ,虽然各地的萌 发率不
同 ,但各地种子均表现出变温条件下萌发率高于
恒温下的萌发率。在 5℃至 20℃的温度条件下 ,
萌发率会随着温度的升高而升高 ,但 25℃时却会
下降 ,恒温时 20℃时萌发率最高 ,最适萌发温度为
5℃ ~ 25℃变温处理 ,在变温条件下种子的萌发率
最高。
3 讨论
3.1 不同海拔的黄花铁线莲的种子形态特征 、萌
发率与生长环境的关系
黄花铁线莲是分布在我国东北 、华北 、西北等
地山地 、丘陵 、低湿地 、沙地及田边的一种藤本植
物 [ 1] ,虽属同种 ,但由于生境差异 ,其种子特征也
表现出不同 。本实验研究的三个地区虽然都处于
青海东部 ,但其生态条件不同。资料显示 ,乐都 、
西宁 、互助年平均气温相差 2℃;气温在 10℃以上
的时间:乐都 162.4d、西宁 135.2d、互助 91.7d;年
均降水量分别为 373.7mm, 371.2mm、 425.
5mm[ 7] 。黄花铁线莲种子的千粒重随着海拔的升
高 、气温的降低呈现上升的趋势 ,这与气候影响植
物干物质的积累有密切关系。种子的大小在同一
种内常常被认为是相对稳定的 [ 8] 。青藏高原特殊
的生态环境极大地影响着植物的外部形态和内部
结构 ,也影响着繁殖器官 [ 4] ,分布在青海东部地区
的黄花铁线莲的种子大小 、千粒重随海拔上升而
上升 ,且差异极为显著 ,这与前人研究过的在一定
范围内植物光合效率随着海拔的升高而升高的结
论是一致的 [ 4] 。生长在较高海拔的植物的种子 、
千粒重大 ,这是青藏高原特殊生态条件下对植物
长期自然选择的结果 ,也是植物对各种生态条件
的适应 。
种子萌发率是评价药用植物种子质量高低的
一个重要指标。黄花铁线莲的萌发率在不同的海
拔地区发生了明显的变化 ,而对于黄花铁线莲种
子的萌发率在从低海拔到高海拔升高的原因至今
未见报道。种子一般在 5℃ ~ 25℃都能萌发 ,并且
在变温条件下具有较高的萌发率 ,这与张文静等
指出在青藏高原的酸模的种子的萌发特性是相似
的 。一天内温度的昼夜变化对植物种子的萌发和
生长及生物产量均有很大的影响 ,另有人认为 [ 8] ,
变温能作用于种子的休眠效应上 。由于高的生物
量和种子内物质积累的增多 ,其萌发率的上升也
是必然的。
3.2 越冬前后黄花铁线莲种子萌发率的变化与
环境的关系
黄花铁线莲的种子的形态特征与萌发率在越
冬前后有明显的变化。三个地区的黄花铁线莲种
子的萌发率在越冬以后呈现明显的上升趋势 ,这
与前人研究过的很多种植物的种子特性是相似
的 [ 3、 5、6] ,这可能与植物种子在漫长的秋冬季节的
种子后熟以及严冬低温对植物种子的休眠的打破
是有关的。关于此点 ,笔者拟在以后的文章中报
道 。
很多植物的种子在脱离母体后都有一个后熟
的过程 ,尽管胚已分化完成 ,但还需要一系列的生
理变化 ,在适宜的条件下方能萌发 [ 9] 。本研究所
采用的种子是在 2003年 10月采集 、保存并完成
实验的 ,而黄花铁线莲种子的形成期是在每年 8、9
月份 ,到 10月份采集的种子多数已完成后熟 。青
海东部地区 10月份的最低气温可达到 0℃,低温
可以打破植物的休眠 ,因此 , 10月份采集的种子
多数已具有萌发力。然而并非所有的种子都完成
了后熟 ,另外一些种子的休眠仍然没有被打破 ,经
过一个冬天的自然条件下的后熟过程 ,其萌发率
提高是必然的。
自然条件的越冬环境对植物的种子是一个选
择的过程。任何生物在自然界中的生存都是优胜
劣汰的结果 。本实验中所揭示的越冬前后种子结
构和萌发率的变化同样是自然环境对种子的选择
引起的 。影响我省冬季的高空西风环流对植物的
传播起着重要的作用 ,同时也使得一些干瘪的种
子因受到物理因素作用而被淘汰[ 10] 。在 10月份
采集的种子中存在着干瘪的种子 ,这也是 10月份
采集种子千粒重小于次年 3月份采集种子千粒重
的原因 。同样 ,由于自然环境对于种子自身的选
择 ,其萌发率也得以提高。
较高海拔的种子大 、千粒重大 ,导致种子内所
含的有机物积累较丰富 ,这可能是造成处于青藏
高原高海拔黄花铁线莲种子萌发率较高的原因;
相反 ,处在低海拔的植物种子较小 、千粒重较轻 ,
有机物含量较少 ,从而导致种子萌发率降低。
青藏高原位于地球第三极 ,其物种资源是十
分丰富的 , (下转第 54页)
23
  青海省东部地区黄花铁线莲种子特征和萌发率的研究 祁生贵等  
要按照放开 、搞活的原则 ,制定优惠政策 ,加大招
商引资力度 ,把着力点放在畜产品的精深加工上 ,
把突破点放在名牌畜产品的开发上 ,加大宣传和
保护名牌畜产品的力度 ,增强辐射带动能力 。二
是重视优质畜产品基地建设 ,突出特色 ,壮大基地
生产规模 ,形成产品集中 、量大质优 、产销通畅的
优质畜产品基地 。三是正确处理好龙头企业 、中
介组织与农民之间的利益关系 ,以利益为纽带 ,调
动各方面参与者的积极性 ,真正建立利益均享 、风
险共担 、稳定牢固的利益联系机制。
4.8 切实加强对畜牧业生产的组织领导
以发展畜牧业生产 ,增加农民收入为主线 ,从
思想观念 、市场意识 、工作手段上有一个大的转变
由过去孤立的抓生产转变为生产 、流通 、加工 、市
场一起抓;由过去单一的抓产品数量转变为既要
抓产量 ,又要抓质量;由过去的单纯抓一般性的大
众产品转变为抓特色产品 。结合全县实际 ,研究
制定调整方案和具体实施办法 ,明确方向 ,规范工
作 ,落实措施 ,促进全县畜牧业生产取得突破性进
展 。
(上接第 23页)
作为多生态环境下生长的多种植物表现出不同条
件下显著的差异性 ,这一方面为青藏高原植物种
子区域化的多样性的研究提供了理论基础 ,另一
方面也为高原植物的引种驯化设置了障碍。对黄
花铁线莲种子特征和萌发率的研究 ,在理论和实
践上对铁线莲属植物的资源的开发利用 ,特别是
种质资源的研究提供了理论依据 。
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GERMNIATIONOFClematisIntricate SSEEDATDIFFERENTPLACE
QISheng-guietal
(Qinghainormaluniversitybiologydepartment810008, china)
Abstract:ItisthefirsttimetostudythecharactersandgerminationofwildClematisintricateinHehuangarea
diferentplace, provedthattherearemanydiferencesincharactersandgerminationamongdiferentaltitude;
thegerminationrateofClematisintricateisbetween45%and84%;thegerminationrateofseedscolectedin
Octoberishigherthantheonecolectedinmarch.variabletemperatureenhancegerminationrateofClematis
intricate.Thestudyofseedscharacterandgeminationwilhavehightheoryandpracticemeaningonprotecting
thesourceofClematisintricate.
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青海草业  2005年  第 14卷  第 1期