全 文 ：收稿日期:2005-11-29。
作者简介:刁晓华(1979～ ),女 ,在读硕士研究生;研究方向:花卉生物学。 　通讯作者:高亦珂。
四种鸢尾属植物种子休眠和萌发研究
刁晓华　　　高亦珂
(北京林业大学园林学院　北京　100083)
摘要:燕子花( Iris laeviga ta)、玉蝉花(Iris ensata)、溪荪(Iris sangu inea)、黄菖蒲(Iris pseudacorus)是鸢尾科 4种喜水湿
植物。经萌发实验证明 ,除溪荪种子没有休眠外 , 其它 3种种子都有休眠。经去除种皮 、低温沙藏 、赤霉素处理和胚培养
4种处理 , 证明燕子花 、玉蝉花 、黄菖蒲中抑制种子萌发的主要因素是胚乳。不同种打破休眠的有效方法不同 , 其中
50m g /L GA
3
处理可提高黄菖蒲种子的发芽率 ,达到 84. 4%,而低温沙藏 30 d可使玉蝉花种子的发芽率达到 94. 4%, 低
温沙藏 90 d则可提高燕子花的发芽率达到 87. 8%。
关键词:燕子花　玉蝉花　溪荪　黄菖蒲　种子休眠　胚培养
S tudy on Dorm ancy and Germ ination of four IrisSpeciesSeeds
D iao X iaohua, 　Gao Yike
(G arden ing and fo restry co llege, Be ijing fo restry un iversity, Be ijing, 100083)
Abstract:Iris laevigata, Iris ensata, Iris sanguinea and Iris pseudaco rus are four species o f genus Iriswh ich are
suitab le fo r g row ing in w ater ormarsh. It is proved by germ ina tion test tha t there is do rmancy w ithin a ll the
o ther th ree spec ies bu t Iris sangu inea. The seed coat o f the four species is permeable by w ater. Germ ination is
inhibited mainly by endospe rm. The e ffec tive me thod of break ing dorm ancy is different among the spec ies.
The seed do rmancy o f Iris pseudacorus can be removed by GA3 , the p re treated seeds w ith 50 mg /L GA3 had
84. 4% germ ina tion. Co ld stratifica tion fo r 30 and 90 days can raise the ge rm ination ra te o f Iris ensata and Iris
laev iga ta to 94. 4% and 87. 8% respectly.
Key words　Iris laeviga ta　Iris ensa ta　Iris sanguinea　Iris pseudacoru s　Seed do rm ancy　GA 3　Cold
stra tification　Excised emb ryos cu lture
鸢尾属植物花朵美丽 ,株型别致 ,花色丰富 ,花期早 ,生态适应幅宽 ,具有很高观赏价值和广泛的园林用途。
很多鸢尾原产中国 ,但是由于对鸢尾的研究不够深入 ,所以限制了它的应用。燕子花 ( Iris laeviga ta)、玉蝉花
(Iris ensa ta)、溪荪 (Iris sangu inea)、黄菖蒲(Iris pseudacorus )均为鸢尾科鸢尾属喜水湿植物 。其中黄菖蒲原产
欧洲 ,后经引种我国各地园林中常见栽培应用;其他 3种均为我国原产 ,主要分布于东北三省和内蒙古;生于沼泽
地 、湿草地及河岸边的水湿地。
很多鸢尾属植物的种子有休眠的习性 [ 7, 8, 11, 12] 。一般而言 ,种子休眠的原因主要有以下几个:胚本身存在休
眠 ,即胚未完成生理后熟或 (和 )形态后熟;胚的发育受抑制物质阻碍;胚生长受到机械阻力作用 。打破种子休眠
的方法需针对种子的休眠类型 ,主要有:酸 、碱处理 ,机械损伤 ,热水浸泡 ,低温沙藏层积处理和化学药剂处理
等 [ 6] 。结合前人对鸢尾属的研究 ,因此采用去除种皮 、低温沙藏 、赤霉素处理和胚培养 4种方法进行休眠原因和
打破休眠方法的研究 ,同时找出提高种子萌发率的有效方法 ,为使鸢尾属植物更广泛地应用于园林提供一定的基
础研究 。
1　材料与方法
1. 1　材料
供试种子采集时间为 2004年 9 ～ 10月。其中除黄菖蒲种子采自为北京林业大学花圃外 ,其它 3种均采自长
白山。玉蝉花种子采自吉林省安图县松江镇长白山海拔 500m处。燕子花种子采自吉林省延吉至珲春公路两
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DOI牶牨牥牣牨牰牭牴牥牤j牣cnki牣牨牥牥牨牠牬牱牥牭牣牪牥牥牰牣牥牬牣牥牭牫
侧 。溪荪种子采集自吉林省长白山西坡 ,海拔 1 650m。种子采后常温保存。
1. 2　方法
1. 2. 1　种子吸水曲线测定
将风干的种子于 30℃恒温条件下进行吸胀 ,并定时测定种子的吸水量(W t), 3次重复取平均值 。然后以吸
胀时间为横坐标 ,吸水量为纵坐标作出种子吸水曲线。
1. 2. 2　抑制萌发的部位
将供试种子分别作 4种处理 (即:完整种子 、去外种皮种子 、去内种皮种子和胚培养),每处理 3次重复 ,在相
同条件下培养 ,统计发芽率 。
1. 2. 3　赤霉素处理
先以蒸馏水充分浸种 ,然后再分别用浓度为 50、100、200、300、400、500mg /L的 GA3处理上述种子 48 h,蒸馏
水冲洗 3次后进行发芽实验 。以蒸馏水浸种为对照 。
1. 2. 4　沙藏处理
于 2004年 12月份将 1份种子与 3份干净的湿沙混合均匀 (湿沙以手握成团 ,触之能散为度),于 4℃冰箱中
保存 ,以后每个月进行萌发试验 。
1. 2. 5　种子萌发及发芽率测定
种子萌发的温度 22℃,光照强度 2 400 ～ 2 600 lx,光周期 16 h /8 h。以胚根长度达到种子直径的 1 /2作为发
芽标准 ,每天记录发芽数 , 30 d后统计发芽率。
2　结果与讨论
2. 1　结果
2. 1. 1　种子基本特征
供试的 4种鸢尾属植物的果实为蒴果 ,近椭圆型 ,三棱;成熟时为褐色或浅褐色 ,从顶端开裂至果实长度的
1 /3 ～ 1 /2处;每果内有种子多数。种子扁平半圆形 、圆形或不规则多面体 ,其中玉蝉花种子的边缘翅状 (如图
1);种子分外种皮 、内种皮 、胚乳和胚 4部分 。种子千粒重分别为:黄菖蒲 51. 337 g、燕子花 19. 634 g、玉蝉花
11. 030 g、溪荪 9. 681 g。
图 1　
2. 1. 2　种子吸水曲线
种子吸水曲线如图 2所示:
图 2-a　黄菖蒲种子吸水曲　　　　　　图 2-b　燕子花种子吸水曲　　　　　　图 2-c　玉蝉花 、溪荪种子吸水曲线
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从图中可以看出 ,供试的 4种种子在最初的 2 h内吸水量呈直线上升 ,之后吸水速率明显下降。其中黄菖蒲
去掉外种皮的种子在 32 h后吸水基本达到饱和;而完整种子在 32 h后虽仍有吸水但吸水量非常小 ,且在吸水
68 h将外种皮去掉后 ,种子几乎没有吸水。燕子花去掉外种皮的种子在 16 h后吸水基本达到饱和;完整种子仍继
续吸水 , 48 h后去掉外种皮 ,种子几乎没有吸水 。玉蝉花和溪荪种子在 16 h后吸水也基本达到饱和 。由此可见 ,
供试 4种种子的外种皮对种子吸水的影响并不大 ,不足以成为抑制种子萌发的因素。
　　　图 3　沙藏时间对发芽率的影响
表 1　4种处理种子发芽率表
处理 发芽率(%)黄菖蒲 燕子花 玉蝉花
完整种子 63. 3 0. 0 26. 7
去外种皮 76. 7 3. 3 53. 3
去内种皮 83. 3 20. 0 66. 7
胚培养 100. 0 90. 3 85. 7
表 2　GA 3处理种子发芽率表
浓度
(mg /L)
发芽率(%)
黄菖蒲 燕子花 玉蝉花 溪荪
ck 57. 8 25. 6 33. 3 91. 1
50 84. 4 5. 6 30. 0 95. 6
100 76. 7 10. 0 24. 2 90. 0
200 81. 1 11. 1 27. 8 76. 7
300 82. 2 1. 1 32. 2 80. 0
400 85. 5 56. 7 91. 1
500 90. 0 42. 2 82. 2
2. 1. 3　抑制萌发的部位
供试 3种种子分别作 4种处理后的发芽率见
表 1。
从表 1可以看出 ,种皮对这 3种植物的种子萌发
具有一定的抑制作用;而去掉胚乳后种子的萌发率大
幅度提高 ,说明胚乳是抑制萌发的主要因素。
2. 1. 4　赤霉素处理
不同浓度赤霉素处理供试 4种种子的实验结果见
表 2。
从表 2可以看出 ,黄菖蒲种子经 GA3处理后发芽
率明显提高 ,本实验得出的最有效浓度为 500 mg /L;
而其他 3种种子对 GA 3反应不敏感 ,经 GA3处理后发
芽率并无显著提高。
2. 1. 5　沙藏处理
种子发芽率随沙藏时间而变化的结果见图 3。
从图 3可以看出 ,玉蝉花种子经沙藏处理 30 d后
发芽率可由原来的 21. 2%提高到 94. 4%;之后延长沙
藏时间发芽率则无显著提高 。燕子花种子在经 90 d
沙藏处理后发芽率由 0提高到 87. 8%。黄菖蒲种子
经沙藏处理 30 d后发芽率可由 57. 8%提高到 83. 3%;
延长沙藏时间发芽率则无显著提高。而溪荪种子在沙
藏前后发芽率变化并不显著。
2. 2　讨 论
有文献指出 ,种子的休眠程度和不透性或硬种皮有关。胚由于种皮的不透水而难以得到水分是关系到休眠
的重要问题 [ 5] 。本文对燕子花 、玉蝉花 、溪荪 、黄菖蒲 4种植物种皮的透水性进行了试验 ,结果表明 ,供试的 4种
种子吸水性良好 。
黄祥童等曾报道 ,秋季采收燕子花和玉蝉花的种子后 ,立即进行播种需第 2年春才能萌发 。本试验结果表
明 ,这两种植物的种子存在休眠现象;其中燕子花的种子去除外种皮后发芽率由 0%提高到 3. 3%,而去掉内种皮
后可提高到 20%,去除胚乳后发芽率提高到 90. 3%,说明外种皮对抑制种子萌发的作用很小 ,内种皮对萌发具有
一定的抑制作用 ,但胚乳则是造成该种子休眠的主要因素。玉蝉花去除外种皮后 ,发芽率由原来的 26. 7%提高
到 53. 3%,去除内种皮后可提高到 66. 7%,去掉胚乳后发芽率可提高到 85. 7%,说明玉蝉花种子的休眠是由内种
皮 、外种皮和胚乳的综合作用造成的 。GA3处理是一种打破种子休眠常用的方法 ,但它对打破燕子花和玉蝉花种
子休眠的效果并不明显 ,但低温沙藏却可以有效去除这 2种植物种子的休眠现象 ,大大提高种子的发芽率 。
本文将溪荪种子采后立即进行萌发试验 ,发芽率可达到 90%以上 ,以后每月播种 1次 ,至第 2年 3月份 ,溪荪
种子的萌发率仍高达 87. 1%,因此认定改种无休眠现象 。此种情况与 Lee EunJu;Koh Jea Chu l的研究结果不同 ,
Lee EunJu;K oh Jea Chu l在对溪荪种子的研究报道中指出 ,去除外种皮后溪荪种子的发芽率可达 86%,二甲苯淋
洗 5m in可使发芽率达到 83%,用 5%的 NaC lO浸种 5m in、0. 5 N HNO 3浸种 18 h也可提高溪荪种子发芽率 ,而
KOH , H2 SO 4和激动素对提高溪荪种子发芽率的作用很微小。
徐本美等[ 3]指出 ,黄菖蒲种皮中含有丰富的脂类物质 ,用有机溶剂丙酮处理可有效促进种子萌发 ,并认为这
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可能是与处理后种皮中脂溶性抑制物质减少有关。而本文在进行了去除种皮的比较试验后 ,证明去除种皮并不
能显著提高黄菖蒲种子的萌发率。GA 3浸种和低温沙藏处理均可有效打破黄菖蒲种子休眠 。
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(上接第 40页 )
3. 3　铝不属于植物的必需元素 ,除有关铝超过一定浓度对植物产生毒害外 ,低铝处理对植物的有利作用尚未见
报道。本试验表明 ,低浓度的铝处理对火龙果种子萌发产生促进作用 ,这样将非常有利于火龙果的进一步生长和
发育。低浓度的铝处理对火龙果种子萌发有利作用的机理有待于进一步探讨。
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