全 文 ：收稿日期:2007-10-25
基金项目:上海市重大科研项目 ,鸢尾属等剑叶类水生湿生植物的收集
与繁育(编号 G060304)。
作者简介:肖月娥(1979-),女 ,湖南益阳人;工程师 ,主要从事鸢尾属
植物的收集与繁育。
通讯作者:胡永红 , E-mail:huyonghong68@hotmail.com。
西南鸢尾种子萌发特性初步研究
肖月娥 1 , 　俞新平 2 , 　胡永红1 , 　杨庆华 1
(1.上海植物园科学研究中心 , 上海 200231;　2.浙江省清凉峰国家级自然保护区管理局 , 浙江 临安 311300)
摘要:以西南鸢尾种子为研究对象 , 从种皮透水性 、不同光温条件下种子萌发率以及低温湿沙层积和赤霉素处理对打破
种子休眠的效应等方面对西南鸢尾种子萌发特性进行了初步研究。结果表明 , 种皮透水性良好 ,在浸水 2h后吸水量迅
速增加 ,在 48h后达到吸水高峰。 4种恒温 15、20、25、30℃和 3种变温 20/10、 25/15、30/20℃条件下 ,发现种子萌发最
适温度为 30/20℃, 同时有光条件下的种子萌发率明显高于无光条件 , 即西南鸢尾种子萌发具有需光性。种子在 5℃湿
沙层积 1 ～ 6个月后 ,萌发率提高 18.3% ～ 48.9%。而不同浓度的赤霉素(50 ～ 600mg/L)处理 24 h后均没有提高种子
萌发率 ,以上结果表明西南鸢尾具有非深度生理休眠特性。
关键词:　西南鸢尾;种子;非深度生理休眠;冷层积
中图分类号:　Q949.71+8.28　　　文献标志码:　A　　　文章编号:　1001-4705(2008)02-0018-03
StudyontheCharacteristicsofSeedGerminationofIrisBuleyana
XIAOYue-e1 , YUXin-ping2 , HUYong-hong1 , YANGQing-hua1
(1.theStudiedCenterofScienceofShanghaiBotanicGarden, Shanghai200231, China;
(2.theProtectiveDistrctofQingliangfeng, Lin an311300, China)
Abstract:ThecharacteristicsofIrisbuleyanaseedgerminationwasstudiedinthispaper.Thepermeabilityof
seedcoattheinfluenceoftemperatureandlightincludingfourconstanttemperature(15 , 20, 25, 30℃)and
threechangedtemperature(20/10 , 25 /15, 30 /20℃)withorwithoutlightwerecompared, andthediferent
timeofcoldstratificationandthediferentconcentrationofGA(50-600mg/L)werealsoconducted.There-
sultshowedthattheseedcouldquicklyassimilatewaterinthefirst2h, sotheinfiltrationabilitywasgood.
Thebestconditionofgerminationpercentagewas30/20℃ inthelight, andtheseedgerminationinthelight
weremuchhigherthaninthedarkateverycorespondingtemperature.Theseedgerminationpercentagewere
enhanced18.3%-48.9%afterseedswereconductedwithcoldstratificationfor1-6months.GA(50-600
mg/L)hadnoinfluenceonseedgermination.Weconcludethat　I.buleyanahasanon-deepphysiology
dormantcharacteristics.
Keywords:　Irisbuleyana;seedgermination;no-deepphysiologydormancy;coldstratification
　　西南鸢尾 (Irisbulleyana)为鸢尾科鸢尾属多年
生宿根植物 ,仅仅在我国西南地区有大面积的分布 ,包
括四川 、西藏和云南 ,生长在海拔 2 300 ～ 3 500m的山
坡草地或溪流旁的湿地上 [ 1] 。它一度被误认为是金
脉鸢尾 (I.chrysographes)和云南鸢尾(I.foresti)的
自然杂交种 ,实际上是西伯利亚鸢尾系列的一原种 ,其
花色淡雅 ,由浅紫至蓝紫不等 ,可直接用作园林绿化 ,
也是培育鸢尾杂交品种的一丰富的野生种质资源 [ 2] 。
经初步实验发现 ,西南鸢尾种子较难萌发 ,影响对其的
进一步研究 。郭瑛和高弈珂总结了鸢尾种子休眠的主
要原因:种皮机械阻碍 、抑制物的存在和光及种子的后
熟 3个方面 [ 3] 。
本实验通过对西南鸢尾种子萌发特性的初步研
究 ,以期找到西南鸢尾种子休眠的部分原因和解除休
眠的方法 ,为其在生产上的规范化用种和制种等提供
理论基础。
1　研究材料与方法
1.1　研究材料与形态特征
本实验所用西南鸢尾种子均于 2006年 10月 15
日采自云南中甸罗堆二村 ,经俞新平鉴定。种子棕褐
色 ,半圆形 ,采收净种后自然风干 ,用牛皮纸袋装好后
放于阴凉通风处备用 。
·18·
第 27卷　第 2期　2008年 2月　　　　　　　 　　 　　种　子　(Seed)　　　　　　　　　 　　Vol.27　No.2　Feb.　2008
DOI :10.16590/j.cnki.1001-4705.2008.02.058
1.2　实验方法
1.2.1　种子的吸水性
由于西南鸢尾种皮结合较紧密 ,胚乳坚硬 ,用砂纸
打磨将种皮去掉 ,称重 。各取 50粒去种皮和留种皮发
育良好的种子 ,放入装有蒸馏水的烧杯 ,置于 25℃智
能型光照培养箱中 ,前 2h每隔半小时测定 1次 ,然后
每隔 2、4h和 12h测定 1次吸水量 ,计算吸水量百分
比(吸水量与干种子的百分比)。作 3次重复 ,取平均
值作图 。
1.2.2　不同光温处理
设定 4种恒温条件:15、20、25、30℃和 3种变温条
件:20 /10、25 /15、30 /20℃,各个温度下又设光暗两种
不同的光条件。其中有光条件中光强度为 2 400lx,光
暗时间比为 14h∶10h;暗条件采用完全遮光黑纸箱封
闭下进行。
1.2.3　不同浓度赤霉素处理
设置了 6种不同浓度 50、100、200、300、400、500、
600mg/L,对干藏种子处理 48h后冲洗干净 ,在 25℃
光照条件下测定种子萌发率。
1.2.4　不同时间湿沙低温层积处理
将种子用浓度为 0.5%的高锰酸钾消毒后与湿沙
(湿度以手握成团不散开为准)混匀 ,装在透气性良好
的布袋中 ,放置在 5℃冷藏箱中 ,分别在沙藏 1、2及 6
个月后 ,在 25℃有光条件下进行萌发率测定。
1.3　实验数据统计
每隔 2d将发芽的种子(以露白为准)取出 ,计数 ,
各个处理分别在 30 ～ 45d后萌发率为 0,此时结束实
验 ,统计发芽率和发芽势:
发芽率 =发芽种子数 /种子总数;
发芽势 =发芽种子数达到高峰时的发芽数 /种子
总数。
图 1　西南鸢尾吸胀曲线
2　结果与分析
2.1　种皮对吸水量的影响
　　由图 1可以看出 ,西南鸢尾种子去皮后处理对吸
水量明显低于有种皮种子的吸水量。带种皮的种子在
1h后吸水幅度最大 ,达到 53.18%,在 48h后达到吸
收高峰 124.4%,之后吸水停滞 。去种皮的种子吸水
量在前 6h内吸水幅度最大 ,但较带种皮种子的吸水
量低 27.9%。两者都在 48h后达到最大吸收值 ,之后
吸胀停滞 。在 72h后有种皮种子的吸水量较去种皮
种子吸水量高 ,这可能是由于种子胚乳组织结构致密 ,
不易透水 ,而去掉种皮后种子吸水保水的能力大大减
弱 。已有报道对鸢尾属其它种种皮抑制种子萌发特性
作了研究 ,有研究认为 ,种皮对扁竹兰和马蔺种子萌发
具有抑制作用 ,而种皮不是抑制玉蝉花 、黄菖蒲 、溪荪
以及燕子花萌发的主要原因[ 3-5] 。而本研究结果表
明 ,西南鸢尾种皮透水性良好 ,种皮不是阻碍西南鸢尾
难萌发的主要原因 ,而坚硬的胚乳组织可能是导致水
分难以进入种子内部 ,从而导致种子萌发率低的一个
原因。
2.2　不同温度对种子萌发的影响
表 1　不同光温条件下西南鸢尾种子的萌发率
温度
(℃)
　　　有　　　光　　　 　　　无　　　光　　　
发芽率(%)发芽势(%)发芽率(%) 发芽势(%)
15 0.80 0.80 0 0
20 5.33 4.67 2.22 2.22
25 34.40＊＊ 25.56＊＊ 8.67 8.00
30 29.78＊＊ 20.67＊＊ 11.11 10.00
20/10 5.56 5.56 4.00 2.00
25/15 38.00＊＊ 33.33＊＊ 7.33 5.33
30/20 42.67＊＊ 34.00＊＊ 12.00 4.00
　　注:＊表示 P<0.05, ＊＊表示 P<0.01, n=3。
由表 1可知 ,各个温度下西南鸢尾种子萌发率和
发芽势均不高 ,发芽时间为 15d,而较高温度 25、30℃
条件下萌发率和发芽势明显高于较低温度 15℃和 20
℃下种子萌发率和发芽势 。同时在 25℃下种子萌发
率稍高于 30℃下的萌发率 ,但未达到显著效果 。同时
由表 1可以看出 , 20/10℃与 20 ℃下种子萌发率无差
异 ,但在 25/15、30/20℃两变温下种子萌发率较恒温
25、30℃下分别高 3.6%和 12.98%,表明后两种变温
条件尤其是 30 /20 ℃变温有利于提高种子萌发率。
Ishmuratov和 Rakhimov研究发现 , I.virginica最佳萌
发条件也是 30/20℃变温[ 10] 。 Steinnauer和 Gligshy对
85个种的种子萌发特性进行研究 ,发现变温可以提高
其中 68种种子的萌发率[ 5] 。而在黑暗条件下的种子
萌发率和发芽势明显低于各个温度光照下的种子萌发
率和发芽势 ,表明光照有利于提高西南鸢尾种子萌发
率 ,即西南鸢尾种子是一种需光性种子 。同时无光条
件下随着温度的升高 ,萌发率增大 ,说明温度对种子萌
·19·
研究报告　　肖月娥 等:西南鸢尾种子萌发特性初步研究
发的需光性有一定的补偿作用 。
图 2　不同时间低温湿沙层积后种子萌发率
2.3　不同时间低温湿沙层积对种子萌发的影响
　　由图 2可知 ,随着低温湿沙层积时间增长 ,种子萌
发率和发芽势均明显提高 ,西南鸢尾 1个月冷层积后
种子萌发率为 52.7%, 比干藏种子萌发率提高
18.3%,发芽势提高 7.7%。在经过 6个月冷层积后 ,
发芽率和发芽势相对干藏种子萌发率提高 48.9%和
30.2%。将低温层积处理后放置在培养箱中萌发的种
子用草炭∶珍珠岩∶壤土比为 7∶1∶4的介质播种 ,种子萌
发齐整 、健壮 ,成苗率可以达到 95%以上 。
鸢尾属大部分种均起源于冬季寒冷的北温带 ,有
大量研究表明 , 低温层积能打破鸢尾属种子休
眠 [ 3-5, 9] 。低温层积打破休眠的原因可能是在低温 、高
氧和低消耗下种子逐渐完成后熟作用[ 6] 。郑光华指
出 ,很多草本和木本植物种子 ,尤其是原产温带和寒冷
地区的野生植物 ,其种子休眠的破除需依赖于吸胀种
子经过一个低温处理[ 7] 。这些种子在冬季休眠 ,春季
萌发 ,可以使幼苗躲避不利环境 ,是植物对环境长期适
应的结果。
2.4　不同浓度赤霉素处理对种子萌发率的影响
表 2　不同浓度赤霉素处理后西南鸢尾种子的萌发率
浓度 0 50 100 200 300 400 500
发芽率 34.40 30.00 23.33 33.33 16.67 30.00 13.33
发芽势 22.67 26.67 6.67 10.00 10.00 23.33 3.33
　　赤霉素能够代替一些种子对低温后熟 、光暗和干
藏后熟的条件 ,被称为能够动员和利用胚乳物质的激
素 。但并非对所有种子的萌发都有促进作用 ,伊藤正
(1975)发现 20种光敏感性种子中有 80%萌发受到赤
霉素的促进作用 ,而有 20%的种子萌发率没有明显提
高 。由表 2可知 ,用 50 ～ 600mg/L赤霉素处理 48h后
的西南鸢尾种子萌发率没有任何提高 ,即赤霉素对打
破西南鸢尾种子休眠无作用 [ 6] 。刁晓华发现 ,赤霉素
能够促进黄菖蒲种子的萌发 ,但是对打破燕子花和玉
蝉花种子休眠作用不明显 [ 11] 。
3　结　论
(1)Baskin总结了鸢尾属几种植物种子萌发特
性 ,其中 I.angusifolia(燕子花), I.pseudacorus(黄菖
蒲), I.versicolor和 I.virginica属于为形态生理休眠 ,
而 I.Canadensis、I.Efuses、I.fiformis等其它 5个种有
生理休眠特性。他们还将种子的休眠分为 8种类型 ,
该种子打破休眠有一定的需冷量 。本实验结果表明 , 2
个月的冷层积就可以使种子萌发率提高到 70%。根
据定义 ,本实验研究的西南鸢尾具有非深度生理休眠
特性(Non-deepphysiologicaldormancy)[ 9] 。
(2)变温有利于提高西南鸢尾种子萌发率 ,同时
西南鸢尾具有明显的光促进萌发作用 。温度对暗条件
下的萌发率具有一定的补偿作用。
(3)本文中设定的赤霉素浓度和处理时间对种子
萌发率无提高作用 ,不能代替种子的需冷量。
(4)西南鸢尾种皮透水性良好 ,不是阻碍种子萌
发的主要原因。在西南鸢尾种子萌发实验中 ,还发现
该种子在吸胀过程中会产生一种黄褐色物质 ,可能该
物质是引起其休眠的主要原因 ,对西南鸢尾萌发抑制
的部位 、萌发物质等都有待于通过种子解剖学和植物
化学等进一步研究证实。
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第 27卷　第 2期　2008年 2月　　　　　　　 　　 　　种　子　(Seed)　　　　　　　　　 　　Vol.27　No.2　Feb.　2008