全 文 :第 43 卷 第 3 期
2 0 1 6 年 9 月
福 建 林 业 科 技
Jour of Fujian Forestry Sci and Tech
Vol. 43 No. 3
Sep. ,2 0 1 6
doi:10. 13428 / j. cnki. fjlk. 2016. 03. 041
毛棉杜鹃种子特性与发芽试验
丁雨霜1,陈雪梅1,张育恺1,刘永金2,冯志坚1
(1. 华南农业大学林学与风景园林学院,广东 广州 510642;
2. 深圳梧桐山风景区管理处,广东 深圳 518004)
摘要:为探究毛棉杜鹃种子特性及不同储藏时间、储藏方式、不同植物生长调节剂处理对种子萌发的影响,开展毛棉杜鹃种
子特性测定和种子萌发试验。结果表明:①毛棉杜鹃种子为具翅类型,种子千粒重 0. 1070 g。②毛棉杜鹃新鲜种子的发芽
势和发芽率显著高于陈旧种子,4 ℃低温贮藏可以延长毛棉杜鹃种子寿命,保持其种子活力。③赤霉素能显著提高毛棉杜
鹃种子的发芽势和发芽率,提高出苗整齐度,质量浓度为 200 mg·L -1时,毛棉杜鹃新鲜种子的发芽率最高,为 75. 56%。④
吲哚乙酸对毛棉杜鹃种子的发芽有抑制作用,在 100 ~ 200 mg·L -1范围内,吲哚乙酸处理过的种子发芽势和发芽率均低于
对照组。
关键词:毛棉杜鹃;种子特性;植物生长调节剂;种子萌发
中图分类号:S685. 21 文献标识码:A 文章编号:1002 - 7351(2016)03 - 0196 - 04
Effects of Phytohormone on Seed Germination and Seed Characteristics of
Rhododendron moulmainense Hook. f.
DING Yu-shuang1,CHEN Xue-mei1,ZHANG Yu-kai1,LIU Yong-jin2,FENG Zhi-jian1
(1. College of Forestry and Landscape Architecture,South China Agricultural University,Guangzhou 510642,
Guangdong,China;2. Administrative Office of Wutong Mountain National Park,Shenzhen 518004,Guangdong,China)
Abstract:To explore the germination capacity and speciality of Rhododendron moulmainenses seeds at different storage time、differ-
ent storage methods and different hormones,so to offer scientific basic for propogation and culture of Rhododendron moul-
mainense. The results are as follows:①The seed of Rhododendron moulmainense is winged and the thousand-seed weight of Rhodo-
dendron moulmainense was 0. 1070 g. ② the germination rate and germination potential of fresh seeds of the Rhododendron moul-
mainense were significantly higher than those of old seeds,and 4 ℃ temperature storage can prolong the life of Rhododendron moul-
mainenses seed and maintain the seed vigor.③When the concentration of the GA3 was in the range of 100 ~ 200 mg·L
-1,all the
concentrations could promote the seed germination of Rhododendron moulmainense and increase the uniformity of emerged seedling;
200 mg·L -1 GA3 were the most effected concentration,the germination rate of fresh seeds is about 75. 56% which is higher than
that of other concentration. ④When the concentration of the IAA was in the range of 100 ~ 200 mg·L -1,the seed germination of
Rhododendron moulmainense was inhibited and the germination rate and germination potential of seeds were lower than those of CK.
Key words:Rhododendron moulmainense Hook. f. ;seed characteristics;phytohormone;seed germination
毛棉杜鹃(Rhododendron moulmainense Hook. f. )为杜鹃花科(Ericaceae)杜鹃花属(Rhododendron L. )
的常绿灌木或小乔木,花朵大而鲜艳,极具观赏价值[1]。目前,对毛棉杜鹃的研究不断增加,主要对毛棉
杜鹃种群特征、天然更新机制、花芽分化等方面有研究报道[2 - 4],但有关毛棉杜鹃的种子特性与不同植物
生长调节剂对毛棉杜鹃种子萌发的影响鲜见报道。本研究旨在通过对毛棉杜鹃种子形态及种子活力的测
定,描述毛棉杜鹃种子的形态结构及探究不同植物生长调节剂处理对毛棉杜鹃种子萌发的影响以及贮藏
方式和贮藏时间对毛棉杜鹃种子寿命的影响,寻找有效延长毛棉杜鹃种子寿命以及提高种子发芽势和发
收稿日期:2015 - 09 - 28;修回日期:2015 - 10 - 31
基金项目:广东省林业科技创新项目(14KJCX005 - 02)资助
作者简介:丁雨霜(1991—),女,湖南醴陵人,华南农业大学林学与风景园林学院在读硕士生,从事园林植物与城市绿化
研究。E-mail:1522748506@ qq. com。
通讯作者:冯志坚(1962—),男,广东梅州人,华南农业大学林学与风景园林学院副教授。E-mail:fengzj@ scau. edu. cn。
第 3 期 丁雨霜,等:毛棉杜鹃种子特性与发芽试验
芽率的方法。
1 材料与方法
1. 1 试验材料
供试种子采自广东省深圳市梧桐山风景区,于 2013 年 12 月种子采后分别贮藏于室温干燥器内 1 a、4
℃冰箱中冷藏保存 1 a;2014 年 11 月采集种子冷藏于 4 ℃冰箱中。
1. 2 试验方法
1. 2. 1 种子特性的测定
1)种子形态观测:采用显微镜观察法,随机选取 10 粒饱满种子,在光学显微镜下观察种子形态,测定
种子长度和宽度。
2)千粒重测量:采用四分法,将纯净的毛棉杜鹃种子分成 4 份,每份随机取 250 粒,1000 粒为 1 组,重
复 3 次,用万分之一分析天平称重,然后测定其平均值。
3)种子纯度检测:将待测样品放在干净的试验台上,把纯净种子、废种子和夹杂物分开,用天平(精确
到 0. 0001 g)称重,计算种子纯净度。种子纯净度 =纯净种子 /(纯净种子 +废种子 +夹杂物)× 100%。
4)种子活力测定:采用氯化三苯四唑(TTC)法[5],对经过杀菌消毒的供试种子进行活力测定。
1. 2. 2 种子萌发试验 试验于 2015 年 2 月进行,采用培养皿萌发法于室温下(10 ~ 18 ℃)进行发芽测
定。首先将试验器材和种子用 0. 5% KMnO4 溶液消毒 3 ~ 5 min,然后用蒸馏水充分洗净至无色。把种子
均匀地点播于垫有 2 层滤纸的直径为 9 cm的培养皿中,每日定时观察发芽情况,喷 1 ~ 2 次试剂,适时补
水,更换滤纸,保持种子和滤纸清洁湿润。试验中,赤霉素溶液(GA3)、吲哚乙酸溶液(IAA)的浓度梯度设
置为 0、100、150、200 mg·L -1;分别处理 3 类种子。每处理 3 次重复,每重复 30 粒种子,共 63 组。
发芽试验指标测定方法参照《国际种子检验规程》[6],以胚根露出为发芽标准,连续 5 d无发芽视为发
芽结束。测定指标包括:发芽率(GR)=种子发芽总数 /供试种子总数 × 100%;发芽势(GE)=在规定时间
内正常发芽的种子数 /供试种子总数 × 100%。该试验中在种子萌发后的第 8 天计算发芽势:初始萌发时
间,是指从萌发试验开始到第一粒种子开始萌发所持续的天数;发芽持续时间:种子开始萌发到最后一粒
种子萌发的总天数。
1. 3 数据分析
通过统计软件 SPSS 21. 0 进行方差分析,所有测得数据均以平均值 ±标准差表示。Excel 2003 绘制图
表。
2 结果与分析
2. 1 毛棉杜鹃种子形态
毛棉杜鹃种子为具翅类型,呈纺锤形、卵形或椭圆状卵形。长 1. 80 ~ 2. 58 mm,宽 0. 80 ~ 1. 05 mm,扁
平,表面有明显的浅棱,两侧有翅,两端有不均等的短尾状附属物。毛棉杜鹃种子千粒重为 0. 1070 g,种子
纯度为 24. 76%。
2. 2 毛棉杜鹃种子活力
2014 年 11 月采集后冷藏于 4 ℃冰箱中的种子活力为 83. 5%,2013 年 12 月采集的种子经冰箱 4 ℃冷
藏 1 a后,其种子活力为 74%,2013 年 12 月采集的种子常温贮藏 1 a 后其种子活力为 3%。由此可见,贮
藏时间以及贮藏方式对毛棉杜鹃种子生活力有很大的影响。
2. 3 植物生长调节剂对毛棉杜鹃种子发芽能力的影响
2. 3. 1 植物生长调节剂对毛棉杜鹃种子发芽时间的影响 植物生长调节剂处理对毛棉杜鹃种子发芽快
慢有较大影响,但对其发芽持续天数影响较小(表 1)。由表 1 可知,常温贮藏 1 a 的种子仅在 GA3 150
mg·L -1处理中萌发,初始萌发时间与对照组一致,持续萌发时间为 5 d,仅为其他处理组的一半时间。对
照组中,新鲜种子与冷藏 1 a 的种子,发芽时间和持续萌发时间一致。GA3 处理组中,新鲜种子开始萌发
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福 建 林 业 科 技 第 43 卷
时间比对照组早 6 ~ 8 d,冷藏 1 a种子开始萌发时间比对照组早 2 ~ 6 d,新鲜种子比冷藏 1 a种子早萌发。
IAA处理组中,毛棉杜鹃种子发芽时间与对照组一致。
表 1 植物生长调节剂处理对毛棉杜鹃种子发芽的影响
植物生长调节剂质量
浓度 /(mg·L -1)
开始萌发时间 /(月 -日)
新鲜种子 冷藏
1 a
种子
常温贮藏
1 a种子
持续萌发时间 /d
新鲜种子 冷藏
1 a
种子
常温贮藏
1 a种子
CK(0) 02 - 16 02 - 16 - 10 10 -
GA3(100) 02 - 10 02 - 14 - 11 9 -
GA3(150) 02 - 10 02 - 10 02 - 16 11 11 5
GA3(200) 02 - 08 02 - 10 - 10 11 -
IAA(100) 02 - 16 02 - 16 - 9 10 -
IAA(150) 02 - 16 02 - 16 - 10 10 -
IAA(200) 02 - 16 02 - 16 - 9 10 -
* :种子开始播种日期为 1 月 30 日。
2. 3. 2 GA3 处理对毛棉杜鹃种子萌发的影响 不同浓度的 GA3 对毛棉杜鹃种子萌发的影响见表 2。由
表 2 可知,毛棉杜鹃新鲜种子的发芽势和发芽率均高于陈旧种子。发芽势和发芽率由高到低排序为新鲜
种子、冷藏 1 a种子、常温贮藏 1 a种子。与对照相比,GA3 处理极显著提高毛棉杜鹃新鲜种子的发芽势,
发芽势大小排序为:GA3 200 mg·L
-1处理 > 150 mg·L -1处理 > 100 mg·L -1处理;GA3 150、200 mg·L
-1
处理极显著提高毛棉杜鹃冷藏 1 a种子的发芽势,且 GA3 200 mg·L
-1处理显著提高新鲜种子和冷藏 1 a
种子的发芽率,整体发芽率大小排序为 GA3 200 mg·L
-1处理 > 150 mg·L -1处理 > 100 mg·L -1处理。
表 2 GA3 对毛棉杜鹃种子发芽的影响
GA3 /
(mg·L -1)
发芽势
新鲜种子 冷藏1 a种子
常温贮藏
1 a种子
发芽率
新鲜种子 冷藏1 a种子
常温贮藏
1 a种子
0(CK) 11. 11 ± 1. 92Cd 5. 56 ± 1. 92Cc 0Bb 58. 00 ± 2. 00Bb 41. 67 ± 1. 53Bb 0Bb
100 42. 20 ± 1. 93Bc 8. 89 ± 3. 85Cc 8. 89 ± 1. 92Aa 52. 21 ± 8. 39Bb 41. 11 ± 5. 09Bb 0. 89 ± 1. 92Aa
150 47. 78 ± 1. 93Bb 30. 00 ± 5. 77Bb 0Bb 62. 76 ± 2. 54ABb 47. 63 ± 5. 07ABb 0Bb
200 66. 67 ± 3. 34Aa 42. 22 ± 3. 85Aa 0Bb 75. 56 ± 8. 39Aa 58. 88 ± 5. 09Aa 0Bb
* :同列不同大写字母为差异极显著;不同小写字母为差异显著。下同。
2. 3. 3 IAA处理对毛棉杜鹃种子萌发的影响 不同浓度的 IAA 对毛棉杜鹃种子萌发的影响见表 3。由
表 3 可看出,IAA处理的种子发芽势和发芽率均比对照低,说明 IAA溶液对毛棉杜鹃种子的发芽有一定的
抑制作用。发芽势和发芽率排序为新鲜种子 >冷藏 1 a种子 >常温贮藏 1 a 种子。不同浓度的 IAA处理
中,冷藏 1 a的毛棉杜鹃种子发芽势和发芽率均低于对照,发芽势差异不显著;而常温贮藏 1 a种子的发芽
势和发芽率均为零,说明常温贮藏 1 a的种子已失去活力。
表 3 IAA不同浓度对毛棉杜鹃种子发芽的影响
IAA /
(mg·L -1)
发芽势
新鲜种子 冷藏1 a种子
常温贮藏
1 a种子
发芽率
新鲜种子 冷藏1 a种子
常温贮藏
1 a种子
0(CK) 11. 11 ± 1. 92Aa 5. 56 ± 1. 92Aa 0Aa 58. 00 ± 2. 00Aa 41. 67 ± 1. 52Aa 0Aa
100 4. 43 ± 1. 92Bb 1. 11 ± 1. 92Aa 0Aa 25. 55 ± 3. 85Cc 23. 33 ± 5. 77Bb 0Aa
150 7. 78 ± 1. 92ABab 3. 33 ± 0Aa 0Aa 44. 44 ± 7. 69ABb 23. 33 ± 3. 34Bb 0Aa
200 8. 89 ± 1. 92ABa 5. 55 ± 3. 85Aa 0Aa 32. 22 ± 8. 39BCc 25. 57 ± 5. 09Bb 0Aa
2. 4 不同植物生长调节剂处理对毛棉杜鹃种子发芽势的影响
由图 1 可知,在 GA3 处理下,毛棉杜鹃新鲜种子的发芽势随 GA3 浓度升高呈上升趋势,在 200 mg·
·891·
第 3 期 丁雨霜,等:毛棉杜鹃种子特性与发芽试验
L -1处理时,发芽势最高,为 66. 67%,比对照增加 55. 56%。在 IAA处理下,毛棉杜鹃的种子发芽势变化较
小,总体而言随 IAA浓度升高呈下降趋势。
2. 5 不同植物生长调节剂处理对毛棉杜鹃种子发芽率的影响
由图 2 可知,在 GA3 处理下,毛棉杜鹃新鲜种子,明显提高了种子的发芽率,在 200 mg·L
-1处理时,
新鲜种子发芽率达 75. 56%,比对照高 17. 56%;而冷藏 1 a 的种子发芽率也可以达到新鲜种子的对照水
平,58%左右。IAA溶液处理下,新鲜种子的发芽率有所下降,但随着 IAA 浓度的增加,其发芽率逐渐增
加;而冷藏 1 a的种子,其发芽率有所下降,随着 IAA溶液浓度的增加,其发芽率变化不明显。
图 1 不同植物生长调节剂处理对毛棉杜鹃
种子发芽势的影响
图 2 不同植物生长调节剂处理对毛棉杜鹃
种子发芽率的影响
3 结论与讨论
毛棉杜鹃种子细小,属于小粒种子,其千粒重为 0. 1070 g。对照组的发芽结果表明,新鲜种子发芽率
为 58%,4 ℃低温贮藏 1 a种子发芽率为 41%,常温贮藏 1 a种子发芽率为 0,与其他杜鹃属植物种子的发
芽率相比,其种子发芽率较高,说明杜鹃种子的千粒重与发芽率无相关性,推测其发芽率与其自身的胚发
育有关[7 - 8]。毛棉杜鹃种子发芽率随贮藏时间增加而降低,常温贮藏 1 a 的种子已丧失活力,4 ℃低温冷
藏方式能延长毛棉杜鹃种子的寿命。不同贮藏方式、不同贮藏时间的种子发芽率不同,可能是由于其种子
小、种内胚乳少、储藏的营养物质较少,种子在贮藏过程中,由于呼吸作用消耗大量营养物质,导致其种子
活性随贮藏时间的加长而降低,而低温贮藏能减缓种子的各项生理活动,这是低温贮藏的种子活性高于常
温贮藏种子活性的原因之一。本研究结果表明毛棉杜鹃种子活性在常温贮藏 1 a 时,几近为 0,但常温贮
藏方式下,其种子活力与贮藏时间关系仍需进一步研究探讨。
不同浓度的赤霉素对毛棉杜鹃种子的萌发有促进作用,与其他研究结果一致[9 - 15],赤霉素在 100 ~
200 mg·L -1处理的范围内,质量浓度为 200 mg·L -1时毛棉杜鹃的发芽势和发芽率达最大,其中新鲜种
子的发芽势和发芽率分别为 66. 67%、75. 56%,出芽快而整齐;冷藏 1 a 种子的发芽势和发芽率分别为
42. 22%、58. 88%,由于试验设计限制,对于更高浓度的赤霉素对毛棉杜鹃种子的发芽率和发芽势的影响
有待进一步研究。常温贮藏与 4 ℃低温贮藏 1 a的发芽势差异不显著,但发芽率差异达到极显著水平,说
明低温贮藏能有效保存种子活性,延长种子寿命。该结论与钟登慧等[16]对桃叶杜鹃的研究结果一致。在
同一植物生长调节剂浓度下,新鲜种子的发芽势和发芽率普遍高于陈旧种子,因此建议在播种育苗时优先
考虑选用新鲜种子,随采随播,如条件受限,建议低温贮藏种子,以提高种子发芽率和出苗整齐度。在 IAA
溶液处理下,各组毛棉杜鹃种子的发芽势和发芽率均有不同程度降低。说明 IAA 对毛棉杜鹃种子的萌发
有一定的抑制作用,其具体抑制机制还待进一步探讨,故在生产上不建议使用 IAA 处理。总而言之,本研
究通过对毛棉杜鹃种子形态及萌发特性的观测研究,可为今后引种保育工作提供参考。
(下转第 207 页)
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第 3 期 廖先金:秃杉、厚朴树冠圆满度与主要测树因子的关系
[5]北京林业大学 . 测树学[M]. 北京:中国林业出版社,1986.
[6]徐成立,张景兰,陈东来 . 树冠圆满度对树木生长的影响及作用研究[J]. 河北农业大学学报,2005,28(3):45 - 48.
[7]Bechtold W A. Largest-crown-width prediction models for 53 species in the western United States[J]. Western Journal of Ap-
plied Forestry,2004,19(4):245 - 251.
[8]雷相东,张则路,陈晓光 . 长白落叶松等几个树种冠幅预测模型的研究[J]. 北京林业大学学报,2007,28(6):75 - 79.
[9]Hamilton G J. The dependence of volume increment of individual trees on dominance,crown dimensions,and competition[J].
Forestry,1969,42(2):133 - 144.
[10]Zarnoch S J,Bechtold W A,Stolte K W. Using crown condition variables as indicators of forest health[J]. Canadian Journal of
Forest Research,2004,34(5):1057 - 1070.
[11]余雪标,徐大平,龙腾,等 . 连栽桉树人工林生长特性和树冠结构特征[J]. 林业科学,2000,36(1):137 - 142.
(上接第 199 页)
参考文献:
[1]陈汉斌,郑亦津,李法曾 . 山东植物志:下卷[M]. 青岛:青岛出版社,1997.
[2]吴志,刘念,王定跃,等 . 深圳市小梧桐毛棉杜鹃种群现状分析[J]. 林业资源管理,2009(5):69 - 72.
[3]刘永金,陈世清,袁银,等 . 深圳梧桐山毛棉杜鹃林天然更新调查[J]. 亚热带植物科学,2015(1):42 - 46.
[4]谢利娟,王定跃,孙敏 . 毛棉杜鹃花芽分化与叶片某些碳代谢物质变化的关系[J]. 东北林业大学学报,2009(7):58 -
61.
[5]郭巧生 . 药用植物栽培学[M]. 北京:高等教育出版社,2004:82.
[6]国际种子检验协会 . 国际种子检验规程[M]. 北京:林业出版社,1976.
[7]张长芹 . 杜鹃花[M]. 北京:中国建筑工业出版社,2003:102 - 103.
[8]李畅,苏家乐,陈璐,等 . 长白山区 6 种杜鹃花属植物种子形态及萌发特性[J]. 扬州大学学报:农业与生命科学版,
2011,32(4):59 - 63.
[9]张国华,张艳洁,丛日晨,等 . 赤霉素作用机制研究进展[J]. 西北植物学报,2009(2):412 - 419.
[10]黄承玲,周洪英,陈训,等 . GA3 浸种对大白杜鹃种子萌发的影响[J]. 植物生理学报,2010(8):793 - 796.
[11]李畅,苏家乐,陈璐,等 . 赤霉素浸种对毛毡杜鹃种子萌发的影响[J]. 江苏农业科学,2011,39(6):278 - 279.
[12]樊丛令,陈训,邢晋宁 . 不同处理对露珠杜鹃种子萌发的影响[J]. 种子,2011,30(4):106 - 108.
[13]苏家乐,李畅,陈璐,等 . 不同预处理方法对牛皮杜鹃和小叶杜鹃种子萌发的影响[J]. 植物资源与环境学报,2011,20
(4):64 - 69.
[14]刘小金,徐大平,张宁南,等 . 赤霉素对檀香种子发芽及幼苗生长的影响[J]. 种子,2010,29(8):71 - 74.
[15]高贵龙,龙秀琴,胡小京,等 . 赤霉素对两种高山杜鹃种子发芽的影响[J]. 种子,2010,29(5):22 - 25.
[16]钟登慧,陈训,欧静,等 . 桃叶杜鹃种子特性与萌发条件研究[J]. 北方园艺,2013(2):68 - 70.
·702·