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PEG模拟干旱胁迫及果序采种部位对块根糙苏种子萌发的影响



全 文 :岳 桦,刘雪莹,李玉珠. PEG模拟干旱胁迫及果序采种部位对块根糙苏种子萌发的影响[J]. 江苏农业科学,2012,40( 7) : 158 - 160.
PEG模拟干旱胁迫及果序采种部位
对块根糙苏种子萌发的影响
岳 桦1,刘雪莹1,李玉珠2
( 1.东北林业大学,黑龙江哈尔滨 150040; 2.大庆园林绿化有限责任公司,黑龙江大庆 150000)
摘要: 以大庆沙土干旱生境分布的花卉资源块根糙苏为试材,探讨不同果序采种部位及不同浓度 PEG模拟干旱
胁迫对种子萌发的影响。结果表明:块根糙苏果序上部 1 /3 区段种子的千粒重最高,为 3. 419 g;发芽率最高,为 46% ;
发芽势最高,为 12. 19,明显高于中下部果序种子。15% PEG 处理可提高果序上部种子的发芽率,达到 82. 67%,较对
照提高 36. 67 百分点,较同浓度 PEG处理的果序中部种子发芽率提高 31. 00 百分点,较下部种子提高 60. 00 百分点。
15% PEG处理的果序上部种子发芽势为 52. 44。基本能够满足利用种子繁殖途径生产块根糙苏种苗的需求。
关键词: 块根糙苏; PEG; 干旱胁迫; 采种部位; 种子萌发
中图分类号: S682. 1 + 90. 4 + 3 文献标志码: A 文章编号: 1002 - 1302( 2012) 07 - 0158 - 02
收稿日期: 2012 - 04 - 10
基金项目:东北林业大学横向合作项目“中国寒地野生花卉资源开发
及应用研究”。
作者简介:岳 桦( 1962—) ,女,教授,主要从事园林植物资源与应用
研究。Tel: ( 0451) 821915654; E - mail: yuehua0123@ 126. com。
块根糙苏( Phlomis tuberosa L. ) 为唇形科糙苏属多年生
草本植物,主要分布于俄罗斯、伊朗及我国黑龙江、内蒙古、新
疆等地。生长于山地沟谷草甸、灌丛、林缘或草原[1]。其适
应能力强,病虫害少,抗寒,抗旱,抗盐碱。其花色鲜艳并具芳
香,观赏和应用价值良好,是高纬度寒冷地区园林中地被、花
境、丛植适宜的观赏及药用植物资源,种子繁殖是其重要的繁
殖途径[2]。在大庆草原沙土的干旱生境下块根糙苏有自然
分布,为建立并优化其种子繁殖生产技术流程,探讨在寒地干
旱沙土生境下其园林应用的可能性,本试验重点研究不同采
种部位及 PEG 模拟干旱胁迫对其种子萌发及抗旱能力的
影响。
1 材料与方法
1. 1 供试材料
块根糙苏的种子采自哈尔滨引种自然生境的栽培植株。
2010 年 7 月末采集果序,将果序自上向下按果序长度平均分
为上、中、下 3 部分调制净种[3],于室温( 20 ~ 25 ℃ ) 下保存。
试验于 2011 年 3—4 月在东北林业大学园林学院实验室
进行。
1. 2 研究方法
1. 2. 1 种子形态观察和千粒重测定 选取净种进行外部形
态特征的观测,根据国际种子检验规程[4],从洗净种子中随
机选取 100 粒用分辨率 0. 1%的电子天平称重,重复 8 次,以
计算平均千粒重。
1. 2. 2 种子萌发及果序不同部位种子萌发力测定 随机选
取果序不同部位净种,用 75%的酒精消毒 5 min,蒸馏水冲洗
3 遍,将种子放入 15 cm 培养皿中,以单层滤纸为发芽床,
25 ℃ 无光照人工培养箱中进行萌发,每天培养皿中补充适
量蒸馏水,以保持滤纸湿润。种子萌发按果序上、中、下不同
部位设 3 组试验,每组 50 粒种子,重复 3 次。每天上午 8 点
观察并记录种子萌发情况。
1. 2. 3 不同浓度 PEG模拟干旱胁迫处理块根糙苏种子萌发
力比较 在预试验基础上,设计 5%、10%、15%、20%、25%
PEG -6000 的 5 种浓度处理[5 - 7]。每种浓度处理分别加入 3
mL PEG溶液模拟干旱胁迫,每组 50 粒种子,重复 3 次。将供
试种子放入 15 cm 培养皿中,以单层滤纸为发芽床,25 ℃无
光照人工培养箱中萌发。每个培养皿中每天补充 1 mL 处理
液,每 2 d换 1 次滤纸,7 d 换 1 次培养皿。每天 08: 00 观察
并记录种子萌发情况,保持滤纸湿润。
1. 2. 4 复水对 PEG处理块根糙苏种子萌发的影响 将 25%
PEG胁迫处理下未萌发种子用蒸馏水冲洗干净,置于蒸馏水
中进行胁迫后的恢复试验。每个培养皿中每天补充适量蒸馏
水,以保持滤纸湿润。每天 08: 00 观察并记录种子萌发情况。
1. 3 测定指标与数据处理
以种子露白为萌发标志,萌发末期连续 3 d 萌发粒数不
足供试种子总数的 1%,记为萌发结束[8]。
1. 3. 1 种子活力测定
种子发芽率( GR) =发芽种子数 / 供试种子数 × 100% ;
发芽指数( GI) =∑( Gt /Dt ) ;
活力指数( VI) =发芽指数( GI) × S。
其中: Gt 为 t日发芽数,Dt 为相应的天数,S为芽鲜重。
1. 3. 2 数据处理 试验数据采用 SPASS 17. 0、Excel 软件进
行分析。
2 结果与分析
2. 1 块根糙苏种子形态特征
块根糙苏 1 朵花结 4 粒种子,种子黑色,四棱形,种子表
面有皱纹,腹面中央部位有明显种脊,与种子等长。种子采收
后测量其横径为 5. 94 ~ 6. 33 mm,纵径为 1. 90 ~ 2. 31 mm,小
坚果顶端被星状短毛。
—851— 江苏农业科学 2012 年第 40 卷第 7 期
DOI:10.15889/j.issn.1002-1302.2012.07.133
2. 2 块根糙苏果序不同部位种子的千粒重
种子平均千粒重为 3. 393 g,按果序上、中、下不同部位将
种子分为 3 类,分别测定其千粒重,了解果序部位与种子质量
的相关性。结果表明:块根糙苏果序不同部位种子千粒重不
同( 表 1) ,其千粒重的排序为上( 3. 419 g) >中( 3. 396 g) >
下( 3. 154 g) 。上部种子与中、下部种子差异极显著,中、下部
种子千粒重差异不显著( P < 0. 05) 。
表 1 块根糙苏果序不同部位种子千粒重
部位 千粒重( g)
上部 3. 419 ± 0. 015aA
中部 3. 396 ± 0. 132bB
下部 3. 154 ± 0. 486bB
注:表中数据为平均值 ±标准误。不同小写字母表示显著差异( P <
0. 05) ,不同大写字母表示显著极差异( P < 0. 01) 。下同。
2. 3 块根糙苏果序不同部位种子的发芽率及发芽势
如表 2 所示,块根糙苏果序不同部位种子的发芽率及发
芽势不同,上部种子的发芽率和发芽势分别为 46%和 12. 19,
明显高于中、下部种子,差异极显著。不同部位种子发芽率和
千粒重显著相关( r = 0. 683* ) ,发芽率和发芽势呈极显著相
关( r = 0. 989** ) 。
表 2 块根糙苏果序不同部位种子发芽率及发芽指数
部位 发芽率( % ) 发芽指数
上部 46. 00 ± 1. 15aA 12. 19 ± 0. 51caA
中部 20. 67 ± 1. 76bB 3. 94 ± 0. 57bB
下部 11. 33 ± 2. 40bC 2. 45 ± 0. 67bB
2. 4 不同浓度 PEG模拟干旱胁迫处理对块根糙苏不同部位
种子萌发的影响
如表 3 所示,块根糙苏果序上、中、下 3 类种子的发芽率
和发芽势不同,均随着 PEG 处理浓度的升高而先升高后降
低。在 4 种 PEG处理浓度下,除下部种子在 5% PEG 处理下
发芽率和发芽势高于中部种子外,发芽率和发芽势排序均为:
上部种子 >中部种子 >下部种子。发芽势都是在 10% PEG
处理最高,分别为 52. 51、22. 28 和 20. 83。
上部种子的发芽率随 PEG 处理浓度的提高而先升高后
降低,在 15% PEG处理下达到最高值,发芽率为 82. 67%,发
芽率提高了 36. 67 百分点,是对照组 ( 清水处理 ) 的 179.
71% ; 20% PEG处理下种子发芽率低于对照组,为对照组的
71. 02% ; 25% PEG处理下种子发芽率为 0。
中部种子的发芽率也是随 PEG 处理浓度的提高而先升
高后降低,在 15% PEG 处理下达到最高值,发芽率为
51. 00%,是对照组的 246. 73%,发芽率提高了 30. 33 百分点,
但是发芽率比上部种子低了 31. 67 百分点; 20% PEG 处理下
种子发芽率低于对照组,为对照组的 90. 32%。25% PEG 处
理下种子发芽率为 0。
表 3 不同浓度 PEG干旱胁迫处理对块根糙苏种子萌发的影响
PEG质量浓度
( % ) 部位
发芽率
( % ) 发芽指数
5 上部 51. 33 ± 1. 76eD 30. 11 ± 0. 82d
中部 20. 00 ± 2. 00bcB 9. 73 ± 0. 51bB
下部 27. 33 ± 2. 40cdBC 12. 42 ± 2. 47bB
平均 32. 89 ± 9. 46 17. 42 ± 6. 39
10 上部 75. 33 ± 2. 90fE 52. 51 ± 2. 01eF
中部 47. 00 ± 1. 33eD 22. 28 ± 0. 54cD
下部 34. 67 ± 1. 76dC 20. 83 ± 0. 84cCD
平均 52. 33 ± 12. 04 24. 84 ± 13. 83
15 上部 82. 67 ± 1. 76hE 52. 44 ± 1. 07eF
中部 51. 00 ± 1. 00eD 21. 61 ± 5. 84cdDE
下部 22. 67 ± 1. 76bcB 12. 58 ± 3. 44bB
平均 52. 11 ± 17. 33 28. 87 ± 12. 07
20 上部 32. 67 ± 1. 33dC 11. 91 ± 0. 85bBC
中部 18. 67 ± 1. 76bB 5. 7 ± 2. 99bB
下部 3. 33 ± 1. 33aA 0. 40 ± 0. 15aA
平均 18. 22 ± 8. 47 6. 00 ± 4. 20
下部种子的发芽率同样是随 PEG 处理浓度的增加而先
升高后降低,但是在 10% PEG 处理下达到最高值,发芽率为
34. 67%,是对照的 306. 00%,发芽率提高了 23. 34 百分点,但
是发芽率比上部种子低了 40. 66 百分点,发芽率比中部种子
低了 13. 33% ; 15% PEG和 20% PEG 处理下种子发芽率分别
为 22. 67%和 3. 33%,20% PEG处理的发芽率低于对照组。
低浓度的 PEG( 5% ~15% ) 处理能促进块根糙苏种子的
萌发,提高种子发芽率 13. 33 ~ 36. 67 百分点。高浓度 PEG
( 20% ~25% ) 处理抑制种子萌发,果序上、中、下 3 个部位的
种子在 20% PEG处理下发芽率均低于对照。
2. 5 复水对 PEG处理块根糙苏不同部位种子萌发的影响
对 25% PEG 胁迫后不萌发的种子进行复水试验,果序上
部采收的种子发芽率高达 53. 33% ( 表 4 ) ,表明 25% PEG 处
理对块根糙苏种子萌发具有抑制作用,但在复水条件下,其种
子仍具有较高的萌发率。这种高浓度 ( 25% ) PEG 处理对块
根糙苏种子萌发具有抑制作用但具有恢复性和促进种子萌发
的双重作用,其复水后的种子萌发率仍较对照处理种子萌发
率高 7. 33 百分点。表 4 的结果表明,25% PEG胁迫后复水处
理的块根糙苏种子萌发率仍表现为果序上部种子显著高于果
序中、下部种子,差异极显著,发芽指数和活力指数与发芽率
呈正相关,与表 3 和表 2 结果一致。
表 4 复水对 PEG处理块根糙苏种子萌发的影响
部位
发芽数( 粒) 复水后发芽数( 粒) 发芽率( % )
重复Ⅰ 重复Ⅱ 重复Ⅲ 重复Ⅰ 重复Ⅱ 重复Ⅲ 重复Ⅰ 重复Ⅱ 重复Ⅲ 平均值 ±标准误
发芽指数 活力指数
上 0 0 0 27 25 28 54 50 56 53. 33 ± 1. 76bB 29. 67 ± 1. 45bB 3. 19 ± 0. 21bB
中 0 0 0 8 7 10 16 14 20 16. 67 ± 1. 76aA 12. 44 ± 0. 36aA 1. 04 ± 0. 76aA
下 0 0 0 9 6 8 18 12 16 15. 33 ± 1. 76aA 9. 42 ± 0. 98aA 0. 87 ± 0. 87aA
( 下转第 160 页)
—951—岳 桦等: PEG模拟干旱胁迫及果序采种部位对块根糙苏种子萌发的影响
櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄
( 上接第 159 页)
3 结论
块根糙苏种子平均千粒重为 3. 393 g,果序不同部位种子
千粒重不同,其排序为上 ( 3. 419 g ) > 中( 3. 396 g ) > 下
( 3. 154 g) ,差异极显著。块根糙苏果序的上、中、下不同部位
采收的种子萌发率不同,上部种子的发芽率和发芽势均高于
中、下部种子,差异显著。
块根糙苏果序上、中、下 3 类种子均随着 PEG 处理浓度
的升高,发芽率先升高后降低,分别在 15% PEG 和 10% PEG
处理时达到峰值,最高发芽率分别是 82. 67%、51. 00% 和
52. 33%,低浓度 PEG( 5% ~ 15% ) 处理能促进种子萌发,高
浓度 PEG( 20% ~25% ) 抑制种子萌发。
种子在 25% PEG 处理下均不发芽,复水后果序上部种子
发芽率为 53. 33%,发芽势为 16. 67,明显高于对照( 清水) 处
理的种子,与果序中、下部种子差异显著。
选择块根糙苏果序上部种子,在 25 ℃条件下,用 10% ~
15%质量浓度的 PEG 溶液处理,其种子萌发率最高达
75. 33% ~82. 67%,高于同浓度处理下的果序中、下部种子,
也高于其他浓度处理的和清水对照处理的种子。基本能够满
足利用种子繁殖途径生产块根糙苏种苗的实际需求。
参考文献:
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周连玉,乔 枫,米 琴,等. 校园绿地空气微生物的含量及抑菌效应[J]. 江苏农业科学,2012,40( 7) : 160 - 162.
校园绿地空气微生物的含量及抑菌效应
周连玉,乔 枫,米 琴,罗桂花
( 青海师范大学生命与地理科学学院,青海西宁 810008)
摘要: 在青海师范大学校园选取 9 个具有代表性的采样点采用平皿沉降法进行绿地空气细菌、真菌、放线菌的采
样,并将分离的单菌落鉴定到属。结果表明,绿地空气微生物合计的菌落数顺序为 JXQ > G > JXH > S > K > BTQ >
BTX > J > NT。校园内绿地与对照点空气微生物质量均处于清洁状态,绿地空气微生物构成比的总趋势为细菌
( 40. 3% ) >真菌( 31. 4% ) >放线菌( 28. 3% ) 。校园内不同功能区的绿地都能不同程度地抑制细菌生长,抑制真菌生
长能力差异较大,绿地空气中放线菌数量均高于对照点,显示出负抑制效果;总体而言,绿地均有抑菌效果,抑菌率为
8. 9% ~ 57. 6%。校园内 9 个采样点共鉴定出放线菌 9 属,其中优势菌属依次为链孢囊菌属、假诺卡氏菌属、钦氏菌
属,不同功能区的优势菌属明显不同。绿地可以有效降低空气含菌数量,抑菌效应显著,但在一定程度上也受到周围
环境的影响。
关键词: 绿地; 微生物; 含量; 抑菌率
中图分类号: S688. 4 文献标志码: A 文章编号: 1002 - 1302( 2012) 07 - 0160 - 03
收稿日期: 2011 - 12 - 05
作者简介:周连玉( 1976—) ,女,湖南安仁人,硕士,副教授,从事微生
物研究。E - mail: zly7604@ 163. com。
空气中散布着各种病原菌等微生物,直接影响人们的健
康。绿地在净化空气、改善空气质量方面发挥着巨大的作用,
在人群高度集中的校园,绿地是人文和自然景观的重要资源。
绿地不仅美化了校园,还为师生提供良好的绿色空间。目前
学者主要对校园室内空气微生物进行检测与评价[1 - 3],对校
园绿地环境研究不多。笔者对青海师范大学不同功能区绿地
空气微生物含量及抑菌效应进行初步研究,以期为改善校园
绿地环境提供参考。
1 材料与方法
1. 1 采样点概况
青海师范大学位于青海省西宁市城西湟水之滨,分为北
校区和南校区,试验分别在北校区和南校区共选取 9 个具有
代表性的采样点进行对比研究,各采样点具体情况见表 1。
这 9 个采样点均配置了休息设备或娱乐器械,方便师生休息
与活动。
1. 2 空气微生物采样、培养及菌种鉴定
1. 2. 1 采样培养基 培养皿直径 9 cm,细菌采用普通营养
琼脂培养基,真菌采用 PGA 培养基,放线菌采用高氏 1 号培
养基[4]。
—061— 江苏农业科学 2012 年第 40 卷第 7 期