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不同处理条件对暴马丁香种子萌发的影响



全 文 :·园林花卉·植物 北方园艺2014(01):54~57
第一作者简介:张芹(1972-),女,河北定州人,硕士,副教授,研究
方向为观赏植物资源及种质创新。E-mail:zqin166@163.com.
基金项目:国家星火计划资助项目(2012GA105005);河北省教育
厅资助项目(2007462);河北省科技计划子课题资助项目
(11236713D-13-1)。
收稿日期:2013-09-09
不同处理条件对暴马丁香种子萌发的影响
张   芹1,徐 学 山2,李 保 会1,李   艳1,朱 玉 菲1
(1.河北农业大学 园林与旅游学院,河北 保定071001;2.承德县南甲山林场,河北 承德067400)
  摘 要:以暴马丁香种子为试材,研究了不同浓度GA3和浸种时间、不同温度、不同光照条件
对暴马丁香种子萌发的影响,以期筛选出快速打破种子休眠及萌发的适宜条件。结果表明:GA3
处理能快速打破暴马丁香种子休眠,促进种子萌发,不同浓度GA3和浸种时间对种子萌发的影响
效果差异显著(P<0.05),以200mg/L GA3 浸种24h时,种子的发芽率、发芽势、可溶性糖含量
及可溶性蛋白质含量达到最高;在20℃/25℃(12h/12h)变温,12h/12h(光照/黑暗)光照条件下
种子的萌发效果最好。
关键词:暴马丁香;种子;GA3;温度;光照;萌发率;可溶性糖;可溶性蛋白质
中图分类号:S 685.26 文献标识码:A 文章编号:1001-0009(2014)01-0054-04
  暴马丁香(Syringa reticulata ssp.amurensis)属木
犀科(Oleaceae)丁香属(Syringaspp.)落叶乔木,其树形
优美,花期长,花香浓郁,抗逆性强,是优良的绿化观赏
树种,也可作为药用植物和香料树种[1]。播种繁殖是其
苗木繁育的重要途径,但暴马丁香种子有深休眠特性,
萌发率低,需经过低温沙藏处理以解除休眠,且处理时
间较长[2],或通过切开种子离体培养来提高其萌发率[3],
但操作相对繁琐,不便于在生产中推广应用。赤霉素是
一类重要的植物生长调节激素,研究表明GA3可以部分
或完全代替低温解除种子休眠[4-5],这一快速打破种子
休眠的方法在多种植物中已有成功报道[6-8],但用GA3
处理并结合温度、光照等环境条件对暴马丁香种子萌发
影响的研究尚鲜见报道。该试验研究了GA3浓度、光照
及温度等不同处理条件对暴马丁香种子萌发的影响,旨
在筛选快速打破种子休眠及萌发的适宜条件,以提高萌
发率及苗木繁育效率。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试暴马丁香种子于2011年9月采自河北农业大
学园林种质资源圃,采收晾干后置于4℃冰箱保存。
1.2 试验方法
1.2.1 不同GA3浓度和浸种时间对暴马丁香种子萌发
的影响 选取饱满的暴马丁香种子用40℃温水浸泡5h
后分别用浓度为100、200、400、800mg/L的GA3 浸种
12、24、36h,以清水浸种为对照(CK),每处理100粒种
子,3次重复。将不同处理的种子分别放入铺有湿纱布
的培养皿中,置于光照培养箱中25℃条件下进行萌发
试验。
1.2.2 不同温度对暴马丁香种子萌发的影响 将暴马
丁香种子用200mg/L GA3浸种24h后,分为放在不同
温度下培养,每处理100粒种子,3次重复。温度设恒温
和变温处理,恒温设15、20、25、30℃4个处理;变温设
15℃/20℃、20℃/25℃、25℃/30℃3个处理,每天12h
低温/12h高温。
1.2.3 不同光照对暴马丁香种子萌发的影响 将
200mg/L GA3 浸种24h后的暴马丁香种子分为放
在24h全光照、24h全黑暗和12h/12h(光照/黑暗)条
件下20℃/25℃变温培养。每处理100粒种子,3次
重复。
1.3 项目测定
1.3.1 种子萌发指标 以突破种皮的胚根长度达到
2mm为发芽开始,每天统计种子的萌发情况,直到连续
3d无新萌发的种子为终止。发芽率(%)=发芽种子数
(16d)/供试种子数×100%;发芽势(%)=发芽种子数
(10d)/供试种子数×100%;发芽持续时间:从第1个种
子发芽到连续3d没有发芽的天数。
1.3.2 生理指标测定 取清水和200mg/L GA3 浸种
24h处理后,测定萌发过程中的种子可溶性糖含量和可
溶性蛋白质含量,每3d取样1次。可溶性糖含量采用
蒽酮比色法测定,可溶性蛋白质含量采用考马斯亮蓝
G-250染色法测定[9]。
45
北方园艺2014(01):54~57 植物·园林花卉·
2 结果与分析
2.1 不同GA3浓度和浸种时间对暴马丁香种子萌发的
影响
表1表明,GA3处理的暴马丁香种子发芽率与CK
差异显著,GA3浓度对暴马丁香种子发芽率和发芽势均
有显著影响(P<0.05)。在100~800mg/L浓度范围
内,暴马丁香种子的发芽率和发芽势均呈现先升高后降
低的趋势,其中200mg/L GA3 处理的种子发芽率和发
芽势最高。从表1还可以看出,浸种时间对萌发率也有
显著影响,在GA3 浓度为100~400mg/L范围内,24h
浸种后各处理种子萌发率和发芽势均高于12、36h浸种
处理,其中以200mg/L GA3 浸种24h处理效果最好,
其发芽率、发芽势分别比CK提高83.20%、187.34%,与
CK和其它处理差异显著(P<0.05)。当GA3 浓度达到
800mg/L时,随着浸泡时间的延长,发芽率和发芽势逐
渐降低,说明GA3浓度过高不利于种子萌发。
  表1 不同GA3浓度和浸种时间对暴马丁香种子萌发的影响
  Table 1 Efects of diferent GA3concentraton and soaking time on germination of Syringa reticulatassp.amurensis seeds
GA3浓度
GA3concentraton
/mg·L-1
浸种12hSoaking 12h 浸种24hSoaking 24h 浸种36hSoaking 36h
发芽率
Germination rate/%
发芽势
Germination energy/%
发芽率
Germination rate/%
发芽势
Germination energy/%
发芽率
Germination rate/%
发芽势
Germination energy/%
0(CK) 26.33±0.40e 16.00±0.35d 35.66±0.47d 18.33±0.43d 36.00±0.42d 20.66±0.40d
100  42.00±0.42c 30.66±0.73b 51.66±0.70c 36.00±0.54c 48.33±0.45b 31.33±0.47b
200  55.67±1.26a 34.00±0.40a 65.33±1.15a 52.67±1.22a 53.33±0.55a 37.00±0.56a
400  52.33±0.56b 30.67±0.70b 53.67±0.88b 41.33±0.86b 40.00±0.43c 28.66±0.42c
800  28.67±0.47d 20.33±0.44c 21.00±0.40e 17.00±0.45d 16.33±0.46e 11.67±0.35e
  注:表中同列中不同字母表示差异显著(P<0.05),相同字母表示差异不显著。下同。
Note:The diferent letters in the table in the same column mean significant diference(P<0.05),the same letter mean no significant diference.The same below.
2.2 GA3处理对暴马丁香种子萌发过程中可溶性糖含
量和可溶性蛋白质含量的影响
可溶性糖和可溶性蛋白质是种子萌发过程中的2
种重要的营养物质。从图1和图2可以看出,暴马丁香
种子萌发过程中可溶性糖含量和可溶性蛋白质含量的
图1 GA3处理对暴马丁香种子萌发过程中
可溶性糖含量的影响
Fig.1 Efects of GA3on the content of soluble sugar
during seeds germination
图2 GA3处理对暴马丁香萌发过程中
可溶性蛋白质含量的影响
Fig.2 Efects of GA3on the content of soluble protein
during seeds germination
变化曲线均呈现先升高后降低的趋势,但GA3 和CK可
溶性糖含量和可溶性蛋白质含量的变化幅度有较大差
异,GA3处理后前7d2种物质增加的速度明显比CK
快,为种子萌发做好准备;7d以后种子开始萌发,营养
物质开始消耗呈逐渐下降趋势。在整个萌发过程中GA3
处理后可溶性糖含量和可溶性蛋白质含量均比CK高,可
溶性糖含量最高为15.20mg/g,是CK最大值的1.95倍;
可溶性蛋白质含量最高为25.40mg/g,是CK最大值的
1.92倍。
表2 不同温度处理对暴马丁香种子萌发的影响
  Table 2    Efect of diferent temperature on germination of
    Syringa reticulatassp.amurensis seeds
温度
Temperature/℃
发芽率
Germination
rate/%
发芽势
Germination
energy/%
发芽持续时间
Duration of seed
germination/d
15  52.34±1.72e 37.00±0.87e 10.33±0.43d
20  62.33±0.82b 42.67±0.43d 9.67±0.42c
25  67.66±0.43a 51.33±0.44b 8.33±0.83b
30  45.67±0.40h 35.00±0.86f 9.67±0.42c
15/20  57.00±0.43d 45.34±0.43c 9.33±0.43c
20/25  68.00±0.88a 60.67±0.44a 7.33±0.83a
25/30  60.33±0.80c 46.34±1.22c 9.33±0.43c
2.3 不同温度对GA3处理后暴马丁香种子萌发的影响
从表2可以看出,用200mg/L GA3 处理后的暴马
丁香种子,在15~30℃恒温和15℃/20℃、20℃/25℃、
25℃/30℃变温条件下均能萌发,但不同温度处理暴马
丁香种子的萌发率、发芽势有差异。其中25℃恒温和
20℃/25℃变温条件下发芽率最高,2个处理差异不显
著;但20℃/25℃变温条件下发芽势显著高于25℃恒温
及其它处理,并且发芽持续的时间最短,说明该变温条
55
·园林花卉·植物 北方园艺2014(01):54~57
件下种子萌发速度更快,因此,20℃/25℃变温是暴马丁
香种子的最佳萌发温度。
2.4 不同光照条件对GA3处理后暴马丁香种子萌发的
影响
从表3可以看出,种子在3种光照条件下都能萌发,
发芽率和发芽持续的时间各处理差异不显著。但24h全
黑暗处理和12h/12h(光照/黑暗)处理条件下发芽势更
高,分别比24h全光照条件下高13.21%、12.50%。试验
中还观察到,全黑暗条件下萌发常出现叶绿素缺乏,子叶
偏黄的现象,因此最好采用12h/12h(光照/黑暗)条件萌
发,可以得到更健壮的幼苗,而且发芽也相对更集中。
表3 不同光照处理对暴马丁香种子萌发的影响
  Table 3    Efect of diferent light treatment on germination of
    Syringa reticulatassp.amurensis seeds
光照条件
Light condition
发芽率
Germination
rate/%
发芽势
Germination
energy/%
发芽持续时间
Duration of seed
germination/d
24h全光照24hin light  65.33±0.80a 48.00±0.82b 8.33±0.43a
24h全黑暗24hin dark  66.00±1.20a 54.34±0.42a 8.67±0.43a
12h/12h(光照/黑暗)
12h/12h(Light/dark)
65.00±1.43a 54.00±0.81a 8.33±0.43a
3 结论与讨论
种子萌发是受其自身因素和外部环境因素影响的
复杂过程,有休眠特性的种子打破休眠是种子萌发的前
提条件,种子休眠解除与种子内贮藏物质的代谢水平密
切相关[10]。该研究表明,通过GA3 处理能快速打破暴
马丁香种子休眠,促进种子萌发,这可能与GA3 处理提
高了种子萌发过程中的可溶性糖含量和可溶性蛋白质
含量有关,许多研究表明这2种物质在种子萌发过程中
起着重要的作用[11-12],可溶性糖既可以作为种子萌发过
程中的能量来源,又可以为胚的生长提供原料;可溶性
蛋白质中部分是参与种子萌发过程中各种代谢的酶蛋
白,其含量在一定程度上反映了种子代谢活力的强弱,
同时可溶性蛋白质还可为种子萌发提供氮素营养。
GA3处理后暴马丁香萌发过程中可溶性糖含量和可溶
性蛋白质含量的提高,说明种子的代谢活力明显增强,
为种子萌发提供了更多的代谢能源和可利用的营养物
质,这可能是其萌发率提高的一个重要因素。
GA3浓度和浸种时间也是影响种子萌发的重要因
素,研究表明不同浓度和不同浸种时间暴马丁香种子萌
发率和发芽势有显著差异,该试验以200mg/L GA3 浸
种24h暴马丁香种子萌发效果最好。但实际生产中还
应考虑种子的成熟度、贮藏时间等因素适当调整GA3浓
度和浸种时间,以达到最佳萌发效果。另外,温度是暴
马丁香种子萌发的重要影响因子,不同温度条件下萌发
率和发芽势有显著差异,其中20℃/25℃变温条件下萌
发效果最好;暴马丁香种子萌发对光照条件不太敏感,
不同光照条件下发芽率没有显著差异,只是24h全黑暗
处理和12h/12h(光照/黑暗)处理条件下发芽势比全光
照条件下略高,但全黑暗条件下容易出现幼苗子叶发
黄,因此综合考虑12h/12h(光照/黑暗)条件下暴马丁
香种子萌发效果最好。
参考文献
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业大学学报,2010,32(2):69-73.
Effects of Different Treatments Conditions on the Germination of
Syringa reticulatassp.amurensis Seeds
ZHANG Qin1,XU Xue-shan2,LI Bao-hui 1,LI Yan1,ZHU Yu-fei 1
(1.Colege of Landscape Architecture and Tourism,Agricultural University of Hebei,Baoding,Hebei 071001;2Nanjiashan Forest Farm of
Chengde County,Chengde,Hebei 067400)
Abstract:Taking Syringa reticulata ssp.amurensis seed as tset material,the efect of diferent concentrations of GA3,
diferent soaking time,diferent temperature,diferent light condition on germination of seeds were studied,in order to
65
北方园艺2014(01):57~61 植物·园林花卉·
    
第一作者简介:杨德翠(1974-),女,博士,讲师,现主要从事逆境生
理与分子生物学等研究工作。E-mail:decuiyang@163.com.
责任作者:郑国生(1955-),男,博士,教授,现主要从事生理与分子
生物等研究工作。E-mail:gszheng@qau.edu.cn.
基金项目:山东省农业良种工程重大资助项目(鲁科农字[2008]
167号)。
收稿日期:2013-09-13
柱枝孢叶斑病侵染对牡丹生理特性的影响
杨 德 翠,郑 国 生
(青岛农业大学 生命科学学院,山东省高校植物生物技术重点实验室,山东 青岛266109)
  摘 要:以牡丹‘藏枝红’为试材,研究了柱枝孢叶斑病(Cylindrocladium canadense)侵染对牡
丹生理特性的影响。结果表明:病原菌侵染后牡丹叶片净光合速率(Pn)和光合色素含量显著降
低,同时表观量子效率和羧化效率均显著下降,表明侵染增强了牡丹叶片的光抑制;C.canadense
侵染后,抗氧化酶活性发生显著变化,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性在侵染5d
先略有升高,然后呈显著下降趋势;过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性一直呈
下降趋势;O·2 产生速率和H2O2积累量明显增加,丙二醛(MDA)含量显著升高。C.canadense侵
染使抗氧化酶活性有不同程度的下降,导致活性氧(ROS)含量增加,对生物膜系统造成伤害,从而
降低了牡丹叶片的光合能力。
关键词:牡丹;柱枝孢叶斑病(Cylindrocladium canadense);生理特性
中图分类号:S 685.11 文献标识码:A 文章编号:1001-0009(2014)01-0057-05
  牡丹(Paeonia suffruticosa Andr.)有“花中之王”的
美誉,具有极高的观赏价值,牡丹的 “丹皮”是名贵的中
草药,而牡丹籽含油量和营养价值更日益受到重视。但
随着栽培面积的增加,牡丹病害也在逐年加重,严重影
响着出口创汇。
《中国牡丹全书》[1]概括了我国各地牡丹病害有
20余种。牡丹病害使得植株长势弱、花小而色衰、影
响“丹皮”品质,阻碍牡丹产业化的发展。由病原菌柱
枝孢叶斑病(Cylindrocladium canadense)侵染引起的牡
丹柱枝孢叶斑病[2-3]发生普遍,严重时病斑相连,造成叶
片失绿焦枯。
与牡丹种植相比,牡丹病害的研究相对滞后,目前,
    
仅限于对某些病害病原菌的鉴定与防治,但牡丹与病原
菌互作过程中的生理生化变化却鲜有报道,这将成为植
物病理生理学研究的热点。
许多植物感病后叶绿素降解,光合速率下降[4-5]。
牡丹的光合作用降低会影响花芽的分化和开花的质
量[6]。该试验研究了C.canadense侵染对牡丹光合和生
理特性的影响及柱枝孢菌侵染牡丹后牡丹抗氧化酶活
性和活性氧含量的变化,以期为牡丹柱孢菌叶斑病的防
治及培育牡丹壮苗提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试材料为4a生牡丹‘藏枝红’,于2011年10月
从山东菏泽购入,栽植于花盆(45cm×32cm)中,大田
越冬。2012年3月中旬移入温室培养,常规浇水施肥,
温度20~30℃,植株生长健壮。
病原菌柱枝孢叶斑病(Cylindrocladium canadense)
是从牡丹病叶上用组织分离法分离并鉴定的菌种,由山
东省高枝植物生物技术重点实验室保存。病原菌的培养
及对牡丹植株的处理方法参照杨德翠等[7]的处理方法


screen suitable condition of breaking dormancy and seeds germination.The results showed that GA3treatment could
quickly break seed dormancy and promoted seed germination,there were significant diferences on concentration of GA3
and soaking time of seed germination(P<0.05).Germination rate,germination energy,soluble sugar content and soluble
protein content of seeds achieved the highest at 200mg/L GA3soaking seeds for 24h.Under the variable temperature of
20℃/25℃(12h/12h)and ilumiration of 12h/12h(light/dark)achived the best germination efect.
Key words:Syringa reticulata ssp.amurensis;seeds;GA3;temperature;light;germination rate;soluble sugar;soluble
protein 
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