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崂山溲疏种子形态及其萌发特性研究



全 文 :收稿日期:2013 - 03 - 03
作者简介:牛慧冉(1987 -) ,女,研究生,研究方向:种质资源创新与
研究。
通讯作者:刘庆华(1962 -) ,男,教授,研究方向:花卉种质资源创新利
用及花卉应用设计。
崂山溲疏种子形态及其萌发特性研究
牛慧冉, 刘庆华, 王奎玲, 刘庆超
(青岛农业大学园林与林学院, 山东 青岛 266109)
The Study on Seeds Morphological and Germination Characteristics of Deutzia glabrata
NIU Hui-ran,LIU Qing-hua,WANG Kui-ling,LIU Qing-chao
摘要:崂山溲疏是北方珍贵的夏季开花灌木,本试验观测了溲
疏的种子形态,研究了不同温度、不同药剂处理对其种子萌发
的影响。结果表明,崂山溲疏种子外观呈纺锤形或椭圆形,千
粒重为 0. 138 g;种子最适萌发温度为 25 ℃,发芽率为 83%,萌
发期为 13 d; 0. 2% KNO3 处理下的种子发芽率为 89%,萌发期
缩短至 9 d,因此可用 0. 2%KNO3 进行种子的快速萌发。
关键词: 崂山溲疏;种子;温度;KNO3
中图分类号: S 793 文献标志码: A
文章编号: 1001 - 4705(2013)06-0090-03
崂山溲疏 (Deutzia glabrata) ,又名光萼溲疏、无
毛溲疏,为虎耳草科溲疏属落叶灌木,花序伞房状,花
5 ~ 30 朵,花色白而清新动人,花期正值初夏季节;常
生于山坡、灌丛或山谷隐蔽处,较耐水湿、耐瘠薄,适合
种植于道缘、草坪、山坡等做孤植或群植,也可作花
篱[1]。目前,有关溲疏属植物的研究主要集中在系统
分类和地理分布、生理生态特性以及栽培繁育等方面,
而对崂山溲疏的研究尚未有报道,崂山溲疏是北方难
得的夏季开花灌木,且在山东半岛多有分布,掌握其生
长发育规律具有重要意义。本试验以野生崂山溲疏种
子为材料,通过观测种子形态、研究种子萌发特性,探
讨种子萌发的最适条件,为今后的引种繁育工作奠定
理论依据。
1 材料与方法
崂山溲疏成熟种子于 2011 年秋季采集于崂山仰
口景区,自然晾干后,置于室温干燥环境下贮藏备用。
种子萌发试验前处理种子,将其细心碾压,先后过 20
目、60 目孔筛,将种子保存在自封袋中,试验在青岛农
业大学花卉栽培实验室进行。
1. 1 种子形态观测
在体视显微镜下观察崂山溲疏种子的形状、颜色,
并测量种子长、宽;测定种子的千粒重。选取饱满种
子,用游标卡尺测定种子的长、宽;根据国际种子检验
规程采用百粒法,随机取种子 100 粒称重(保留小数
点后 3 位) ,8 次重复,以平均值乘以 10 来计算千
粒重。
1. 2 种子萌发特性
选择饱满程度一致的种子,于 2012 年 2 ~ 4 月进
行发芽试验。将种子播在铺有一层滤纸和纱布的培养
皿中,每皿 50 粒,保持滤纸湿润,置于型号为 SPX-300
B-G型的光照培养箱中,每天观测发芽情况,种子萌发
期为 22 d,当胚根长度为种子长度的 2 倍时视为萌发,
并统计发芽种子数。试验均重复 3 次,采用最小显著
差数法(LSD法)统计处理数据。
测定指标:发芽率(%)=发芽的种子数 /供试种
子数 × 100%;
发芽势(%)=发芽高峰期发芽的种子数 /供试种
子数 × 100%;
发芽指数(GI)=∑(Gt /Dt) (式中 Gt 指浸种后
t日的发芽数,Dt指相应的发芽日数)。
1. 2. 1 不同温度对种子萌发影响
从 10 ~ 35 ℃,每 5 ℃为 1 个温度梯度,观察记录
种子萌发情况。
1. 2. 2 不同药剂对种子萌发影响
在 25 ℃条件下用不同浓度的 GA3(100、200、250、
300、500、700 mg /L)、0. 2% KNO3、0. 8% KMnO4、15
mg /L 的 SA 处理种子。将种子置于药剂处理过的滤
纸上处理 48 h(保证滤纸拿起后药品溶剂能滴下视为
适宜湿度) ,然后将处理过的种子重新放在铺有 1 层
滤纸和纱布的培养皿中,观察记录结果。
2 结果与分析
2. 1 种子形态观测
崂山溲疏种粒极小,外观呈纺锤形或椭圆形,成熟
种子深褐色或黑褐色,种子长度介于 0. 765 9 ~ 1. 257 7
mm之间,平均为 1. 074 mm;宽度介于 0. 426 1 ~
0. 717 2 mm之间,平均为 0. 610 mm;长 /宽为 1. 76。
·09·
第 32 卷 第 6 期 2013 年 6 月 种 子 (Seed) Vol. 32 No. 6 Jun. 2013
DOI:10.16590/j.cnki.1001-4705.2013.06.086
平均每果实种子数 74 粒,种子千粒重为 0. 138 g。
2. 2 温度对种子萌发的影响
崂山溲疏在 25 ℃和 30 ℃条件下,均于第 4 天即
开始发芽,并分别在第 7 天和第 6 天达到发芽高峰期,
在 15 ℃条件下第 11 天才开始发芽,第 16 天达到发芽
高峰期(见图 1)。随着温度的升高,种子开始发芽和
发芽高峰出现的时间均有所提前。发芽高峰期的峰值
也有随着温度升高而依次增大的趋势,当温度过高
(如 30 ℃)会出现下降趋势,如在 15 ℃时峰值为 7 个 /
d,20 ℃是 15 ℃的 2. 14 倍,25 ℃是 15 ℃的 2. 29 倍,
30 ℃是 15 ℃的 1. 71 倍。
图 1 温度处理对种子萌发率的影响
崂山溲疏在 25 ℃条件下种子发芽率最高,为
83%,与其他温度处理后种子发芽率差异显著,而在
10 ℃和 35 ℃条件下种子均未萌发(见表 1)。并且在
25 ℃条件下种子发芽势为 59%,发芽指数为 6. 16,均
高于其他处理结果。综合各项指标,可以得出崂山溲
疏种子萌发的最适温度为 25 ℃。
表 1 不同温度处理对崂山溲疏种子发芽情况的影响
温度(℃) 发芽率(%) 发芽势(%) 发芽指数
10 0 0 0
15 73 b 55 a 2. 18 c
20 69 b 47 a 3. 38 b
25 83 a 59 a 6. 16 a
30 67 b 51 a 5. 78 a
35 0 0 0
注:小写字母表示 p < 0. 05 水平差异显著性。( 下同) 。
2. 3 药剂对种子萌发的影响
2. 3. 1 赤霉素对种子萌发的影响
随着 GA3 浓度的升高,种子的发芽率有先升高再
下降的趋势,其中 250 mg /L 下种子发芽率为 81%,与
对照以及 100 ~ 250 mg /L赤霉素处理条件下差异不显
著(见表 2)。随着赤霉素浓度的进一步提高,发芽率
显著低于对照,这说明 GA3 对种子的萌发具有抑制作
用,浓度越高,抑制作用越强。
表 2 不同浓度 GA3 处理的崂山溲疏种子的发芽情况
GA3(mg /L) 发芽率(%) 发芽势(%) 发芽指数
100 73 ab 63 a 6. 22 ab
200 72 ab 58 a 7. 96 a
250 81 a 65 a 6. 60 ab
300 67 bc 50 a 6. 21 ab
500 63 bc 54 a 6. 00 ab
700 61 c 53 a 4. 58 b
ck 83 a 59 a 6. 16 ab
2. 3. 2 KNO3 等对崂山溲疏种子萌发的影响
用 GA3 250 mg /L、KNO3 0. 2%、SA 15 mg /L、
KMnO4处理崂山溲疏的种子,观察其发芽情况(见表
3)。KNO30. 2%处理后的种子发芽率最高为 89%,与
KMnO40. 8%和 ck 处理结果差异不显著,与 GA3 250
mg /L和 SA 15 mg /L 处理结果差异显著,发芽势也有
这种趋势。药剂处理后的种子开始发芽时间较对照提
前(见图 2) ,KNO3、KMnO4、SA处理后的种子均在第 5
天达到发芽高峰,分别为 23 个 /d、19 个 /d、19 个 /d,萌
发期为 9 d,而对照发芽高峰为 16 个 /d,萌发期为 12
d。这说明 KNO3 0. 2%对崂山溲疏的种子萌发具有一
定的促进作用,并且可以缩短种子的萌发周期。
表 3 不同药剂处理的崂山溲疏种子的发芽情况
药剂 发芽率(%) 发芽势(%) 发芽指数
0. 2%KNO3 89 a 77 a 9. 04 a
0. 8%KMnO4 83 ab 71 a 6. 49 b
15 mg /L SA 76 c 52 c 6. 24 b
250 mg /L GA3 81 bc 65 ab 6. 60 b
ck 83 abc 59 bc 6. 16 b
图 2 不同药剂处理对种子发芽率的影响
3 讨 论
植物的种子形态影响种子的生长发育,种粒大小
与种子发芽率有一定的相关性,种子粒子较大,种子营
养物质丰富,种子饱满,更加有利于生长。崂山溲疏千
粒重为 0. 138 g,种粒极小,种子萌发试验前要对其细
·19·
问题探讨 牛慧冉 等:崂山溲疏种子形态及其萌发特性研究
心碾压,保证种子的完整性。经试验,崂山种子的最适
萌发温度为 25 ℃,发芽率可达到 83%。崂山溲疏在
试验环境下种子萌发率较高,但是在自然条件下未见
到大量的野生溲疏小苗,这可能与种子太小、幼苗细
弱、土壤条件较差、自然环境恶劣等有关系。崂山溲疏
在自然条件下的繁殖方式可能是通过根系的萌蘖等无
性繁殖方式,有待进一步的探索研究。
植物激素处理在种子萌发特性研究中多有涉及,
GA3 是一种强烈的植物生长调节剂,应用 GA3 处理种
子能促使细胞分裂分化而促进种子胚的发育和种子发
芽[2]。水杨酸(Salicylic Acid,SA)是苯丙氨酸代谢途
径的产物,属于肉桂酸衍生物,能够影响根部离子的吸
收和运输,具有诱导气孔关闭,降低叶片蒸腾强度,提
高膜脂不饱和度,逆转脱落酸的抑制作用,调控细胞生
长和死亡,参与细胞线粒体抗氰呼吸和非磷酸化途径
等多种生理调节作用,有关水杨酸浸种促进种子萌发
已有报道[3],较低浓度的 SA 对种子的萌发具有促进
作用[4]。用 KNO3 预处理种子在国际种子检验规程中
被列为破除休眠的方法之一[5]。KMnO4 是生产上常
用的浸种消毒剂,能消除种子所带来的病毒,促使种子
发芽迅速、生长整齐[6]。
本试验通过测定不同药剂对崂山种子萌发的影
响,发现 SA、KMnO4、较高浓度的 GA3 对崂山溲疏的种
子萌发具有抑制作用,0. 2% KNO3 对崂山溲疏种子萌
发具有一定的促进作用,同时可以缩短种子的萌发期,
因此可以应用到种子的快速萌发当中。
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第 32 卷 第 6 期 2013 年 6 月 种 子 (Seed) Vol. 32 No. 6 Jun. 2013