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赤霉素对粤西香根草种子发芽动态的影响



全 文 :香根草(Vetiveria zizanioides)又名岩兰草, 属
禾本科香根草属, 是国际上公认的水土保持顶级植
物, 无论环保价值、 经济价值还是研究价值, 都可
和红树林相媲美 [1-2]。 国内外普遍认为香根草不结
籽, 不能进行有性繁殖。 生产上香根草主要采用分
株或分蘖进行繁殖 [4-5], 因此, 有性繁殖香根草的
资料相当缺乏。 近年来, 已有研究报道, 笔者采
取适当的措施, 研究分布在广东湛江的香根草可以
进行种子繁殖, 但其结籽率低、 活力不高等 [3], 这
些问题急需深入研究。 目前, 研究香根草种子繁殖
的意义非常重大, 一方面, 香根草的种子繁殖技术
为传统育种提供了可能, 使育种不一定依赖于基因
工程等手段 [6]; 另一方面, 香根草生态工程受到国
内外的广泛重视, 并得到迅速推广和应用, 但种
苗缺乏严重制约该工程进一步推广, 而导致种苗
缺乏的主要原因是繁殖方法技术水平较低, 繁殖
速度过慢[7]。
赤霉素(GA3)促进作物、 林木、 牧草种子的萌
热带作物学报 2012, 33(7): 1272-1275
Chinese Journal of Tropical Crops
收稿日期: 2012-05-23 修回日期: 2012-07-05
基金项目: 教育部留学回国人员科研启动基金(No. 20091001); 广东高校边缘热带特色植物工程开发中心项目(GCZX-B1002); 湛江市科技
攻关项目(No. 2009C3110014)。
作者简介: 刘金祥(1964 年—), 男, 教授, 博士。 研究方向: 草业科学研究与生态学教学工作。 E-mail: lightlong@163.com。
赤霉素对粤西香根草种子发芽动态的影响
刘金祥 1, 张 莹 1, 2, 黎晓丹 1
1 湛江师范学院热带草业科学研究所, 广东湛江 524048
2
甘 肃 农 业 大 学 草 业 学 院
草业生态系统教育部重点实验室
中-美草地畜牧业可持续发展研究中心
甘肃兰州 730070
摘 要 采用 100、 200、 300、 400 mg/kg 浓度的赤霉素(GA3)溶液, 分别对 7~12 月采集的粤西香根草种子浸种
处理 8 h, 研究不同浓度赤霉素处理对不同月份的粤西香根草种子发芽动态的影响。 结果表明: 7~10 月采集的
粤西香根草种子的发芽势、 发芽率和发芽指数逐渐增加, 而后 11、 12 月的香根草种子则呈下降趋势; 赤霉素浓
度为 100~400 mg/kg 时均可促进香根草种子的萌发, 其中 100 mg/kg 赤霉素处理 10 月的粤西香根草种子, 其发
芽势、 发芽率和发芽指数最高, 分别为 12.00%、 14.00%和 15.51, 但移栽成活率低。 旨在为提高香根草种子的
发芽率提供依据。
关键词 粤西香根草; 赤霉素; 种子; 发芽率
中图分类号 Q949.714.2 文献标识码 A
Effect of GA3 Treatments on Seed Germination Dynamics of
Natural Vetiver Grass in Western Guangdong Province
LIU Jinxiang1, ZHANG Ying1,2, LI Xiaodan1
1 Institute of Tropical Pratacultural Science, Zhanjiang Normal College, Zhanjiang, Guangdong 524048, China
2 College of Pratacultural Science, Gansu Agricultural University; Key Laboratory of Grassland Ecosystem, Ministry of
Education; Sino-U. S. Center for Grazing land Ecosystem Sustainability, Lanzhou,Gansu 730070, China
Abstract The vetiver seeds of western Guangdong harvested in July -December were immersed in gibberellin
(GA3)solution with concentrations of 100, 200, 300 and 400 mg/kg respectively for 8 hours. The results showed that
the germination energy, germination rate and germination index gradually increased from July to October, and
decreased from November to December. The GA3 might help the germination of vetiver seeds with the
concentration of 100 to 400 mg/kg. The highest germination energy, germination rate and germination index of
vetiver seeds, 12.00%, 14.00%, 15.51%, respectively, were found for treatment with the concentration of 100 mg/kg
of GA3 in October. But the transplanting survival rate for the Treatment was the lowest.
Key words Vetiveria zizanioides; Gibberellin(GA3); Seed; Germination rate
doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2012.07.024
第 7 期
月份 分蘖数/个 产量/g
7 (6±1)D (88.8±1.0)F
8 (13±2)C (108.0±0.5)C
9 (23±4)B (117.0±1.2)B
10 (30±3)A (138.0±0.6)A
11 (28±2)A (93.6±0.8)D
12 (25±3)B (91.2±0.9)E
表 1 粤西香根草分蘖数及种子产量
说明: 表中同列不同大写字母表示差异极显著(p<0.01), 下同。
发及加速幼苗发育等方面报道较多 [8-10]。 本试验研
究不同浓度赤霉素对不同月份的粤西香根草种子萌
发动态的影响, 旨在找出香根草种子繁殖的最佳月
份及适宜的赤霉素处理浓度, 拟提高香根草种子活
力, 以期种子繁殖的香根草在水土保持等诸多方面
的应用变成可能, 这既丰富了香根草有性繁殖的理
论研究, 又有一定的现实指导意义。
1 材料与方法
1.1 材料
供试材料为 2005 年引种的粤西香根草种子,
采自湛江师范学院草业试验基地, 原产地是湛江吴
川市兰石镇。 该野生香根草群落是我国目前唯一大
面积分布的天然香根草群落 [1]。 试验于 2011 年 7~
12月在湛江师范学院生态学实验室进行。
1.2 方法
1.2.1 试验设计 于 2011 年 7月 1日对湛江师范
学院草业试验基地的粤西香根草用红绳子进行范围
圈记。 从 2011 年 7月 10号开始, 在红绳子圈记范
围内采集 6株粤西香根草带回实验室, 测量其分蘖
数和每丛种子产量后, 挑选籽粒饱满的种子进行发
芽试验; 8 月 10 号在标记圈内对另外 6 株进行采
集, 9-12 月依次进行。
将每月采集的粤西香根草种子分成 5份, 对其
进行赤霉素溶液(100、 200、 300、 400 mg/kg)和清
水(对照)浸种处理, 分别用 T1、 T2、 T3、 T4、 T5
表示, 于 25 ℃条件下, 浸种处理 8 h 后, 用自来
水洗净其表面的残留液, 在室温条件下自然回干
48 h。
将上述 4种赤霉素浓度和清水处理的种子, 挑
选籽粒饱满的种子进行发芽试验, 每个浓度处理 6
次重复, 每个重复 100 粒种子。 采用培养皿纸上发
芽法 [3], 将种子均匀排列于垫有双层滤纸的 9 cm
规格培养皿中, 最后统一将培养皿放入光照培养箱
中培养。 光照培养箱参数分别设置为: 时段一(模
拟白天), 时间为 12 h, 温度 28 ℃, 光照度 80%;
时段二(模拟黑夜), 时间为 12 h, 温度 20 ℃, 光
照度 0%。 每天定时向培养皿中滴入适量蒸馏水保
持湿润, 并记录发芽的种子粒数, 将霉烂的种子及
时移出培养皿, 直至不再有种子发芽。 其后继续在
培养箱内生长, 每天定时向培养皿中补充适量水
分。 当已发芽的小苗长到 1~2 cm 时, 小心地将其
移栽至上面铺有 3~5 cm 的沙子花盆中, 盆内土壤
为沙壤土, 每天定时浇水, 幼苗长到 10~15 cm,
移栽至苗圃, 并计算移栽成活率。
1.2.2 测定指标与方法 每丛种子产量: 将 6 丛
粤西香根草的种子分别采收, 并称其重量。
分蘖数: 按常规方法测量每丛粤西香根草的分
蘖数。
发芽率GR=(正常发芽种子数/供试种子数 )×
100%
发芽势GP=(在发芽1/3天时,能正常发芽的种子
数/供试种子数)×100%
发芽指数GI=∑(Gt/Dt), 其中 Gt 为 t 日的发芽
数, Dt为相应的发芽天数。
移栽成活率=(成活幼苗数 /移栽总幼苗数 )×
100%。
1.2.3 数据处理 采用 Excel 2003 进行数据处理
和图表绘制, 并采用 SPSS 17.0 软件进行统计分析
及 Duncan 多重比较。
2 结果与分析
2.1 粤西香根草分蘖数及每丛种子产量的动态分析
粤西香根草分蘖数及种子产量测定结果见表
1。 7~10 月粤西香根草进入分蘖增长期, 10 月分
蘖达到高峰, 每丛形成分蘖数多达 30 个。 粤西香
根草每丛种子产量与分蘖数动态变化一致, 其中 7
月每丛种子产量最小, 为 88.8 g, 8~9 月每丛种子
产量不断增加, 10 月每丛种子产量达到最大值为
138.0 g, 之后的 11、 12 月则呈下降趋势, 这说明
10 月粤西香根草种子产量最高(p<0.01), 此时为
最好的收获时间。
2.2 赤霉素对粤西香根草种子发芽率动态的影响
赤霉素处理下, 除 7月采集的粤西香根草种子
发芽率为 0, 8~10 月采集的种子发芽率逐渐递增,
尤其 9、 10 月增幅较明显, 10 月种子发芽率达到
最高, 而后 11、 12 月的种子发芽率又递减(见图
1)。 10 月种子的发芽率与 7、 8、 11、 12 月的差异
极显著(p﹤0.01), 9月种子发芽率与10月的差异不
显著(p>0.05)。
刘金祥等: 赤霉素对粤西香根草种子发芽动态的影响 1273- -
第 33 卷热 带 作 物 学 报
月份 指标 T1 T2 T3 T4 T5
7
发芽势/% 0 B 0 B 0 B 0 B 0 B
8
发芽势/% (0.33±0.01)B (0.17±0.02)B 0 B (0.33±0.01)B (0.50±0.02)B
9
发芽势/% (7.17±0.14)A (5.67±0.43)A (1.67±0.05)A (2.50±0.21)A (1.00±0.05)A
10
发芽势/% (12.00±0.25)A (6.50±0.50)A (3.83±0.30)A (3.83±0.30)A (2.50±0.14)A
11
发芽势/% 0 B 0 B 0 B 0 B 0 B
12
发芽势/% 0 B 0 B 0 B 0 B 0 B
平均值
发芽势/% 3.25 2.06 0.92 1.11 0.67
发芽指数 4.33 2.49 1.29 1.70 0.94
发芽指数 0 B 0 B 0 B 0 B 0 B
发芽指数 (0.37±0.02)B (0.14±0.01)B (0.11±0.01)B (0.47±0.02)B (0.43±0.03)B
发芽指数 (8.57±0.23)A (7.08±0.28)A (2.63±0.20)A (3.47±0.28)A (1.53±0.17)A
发芽指数 (15.51±0.32)A (7.34±0.30)A (4.59±0.38)A (5.55±0.32)A (3.29±0.25)A
发芽指数 (1.05±0.03)B (0.40±0.03)B (0.40±0.02)B (0.68±0.03)B (0.24±0.01)B
发芽指数 (0.50±0.02)B 0 B 0 B 0 B (0.16±0.01)B
表 2 不同赤霉素浓度下香根草种子的发芽势和发芽指数动态
T1 T2 T3 T4 T5
16.00
14.00
12.00
10.00
8.00
6.00
4.00
2.00
0.00



/%
7 8 9 10 11 12
图 1 不同赤霉素浓度下香根草种子的发芽率动态分析
月份
由图 1可知, 不同浓度赤霉素处理发芽率高低
依次为: T1﹥T2﹥T4﹥T3﹥T5, 其中 100 mg/kg 赤
霉素处理发芽率最高。 8 月种子发芽率为 0.50%,
9 月的为 8.67%, 10 月的达到最高为 14.00%, 比
对照高 9.17% , 11 月的为 2.17% , 1 2 月的为
1.00%; 清水浸种即对照, 8月种子发芽率为 0.50%,
9 月的为 2.17% , 10 月的为 4.83% , 11 月的为
0.50%, 12月的为 0.50%。 200、 400、 300 mg/kg 赤
霉素处理, 10月种子发芽率分别为 7.50%、 6.17%、
5.00%, 比对照高 2.67%、 1.34%、 0.17%。 这说明
不同浓度赤霉素处理均可提高粤西香根草种子的发
芽率, 尤其 100 mg/kg 赤霉素处理, 10 月种子发芽
率最高达到 14.00%, 比对照提高了近 3倍。
2.3 赤霉素对粤西香根草种子发芽势和发芽指数
的影响
不同赤霉素浓度下香根草种子的发芽势和发芽
指数动态见表 2。 赤霉素处理下, 粤西香根草种子
发芽势、 发芽指数动态与发芽率一致。 除 7月采集
的香根草种子发芽势和发芽指数为 0 外, 8~10 月
种子的发芽势、 发芽指数逐渐递增, 其中 9、 10 月
种子的发芽势、 发芽指数增幅明显, 10 月种子的
发芽势、 发芽指数达到最高, 而后 11、 12 月的种
子发芽势、 发芽指数则递减为 0。 10月香根草种子
的发芽势、 发芽指数与 7、 8、 11、 12 月的差异极
显著(p﹤0.01), 9月种子的发芽势、 发芽指数与 10
月的差异不显著(p>0.05)。
由表 2可知, 不同浓度赤霉素处理下, 粤西香
根草种子发芽势、 发芽指数高低依次为: T1﹥T2
﹥T4﹥T3﹥T5, 其中 100 mg/kg 赤霉素处理作用最
明显。 8 月香根草种子的发芽势为 0.33%, 发芽指
数为 0.37; 9 月种子的发芽势、 发芽指数分别为
7.17%、 8.57; 10 月种子的发芽势、 发芽指数达到
最高, 分别为 12.00%、 15.51, 比对照高 9.50%、
13.22。 200 mg/kg 赤霉素处理, 8 月种子发芽势为
0.17%, 发芽指数为 0.14; 9 月种子的发芽势、 发
芽指数分别为 5.67%、 7.08; 10 月种子的发芽势、
发芽指数分别为 6.50%、 7.34, 比对照高 4.00%、
5.05。 清水浸种, 8 月种子的发芽势、 发芽指数分
别为 0.50%、 0.43; 9 月种子的发芽势、 发芽指数
分别为 1.00%、 1.53; 10 月种子的发芽势、 发芽指
数分别为 2.50%、 2.29。 400 mg/kg 赤霉素处理 ,
10 月种子的发芽势 、 发芽指数分别为 3.83% 、
5.55, 比对照高 1.33%、 3.26; 300 mg/kg 赤霉素处
理, 10 月种子的发芽势、 发芽指数分别为 3.83%、
1274- -
第 7 期



/%
100
80
60
40
20
0
T1 T2 T3 T4 T5
C B B
A
B
图 2 不同赤霉素浓度下香根草幼苗的移栽成活率
处理
4.59, 比对照高 1.33%、 2.30。 说明不同浓度赤霉
素处理均提高了粤西香根草种子的发芽势和发芽指
数, 尤其 100 mg/kg 赤霉素处理, 10 月种子的发芽
势、 发芽指数最高, 分别达到 12.00%和 15.51, 比
对照提高约 5倍。
2.4 赤霉素对粤西香根草种子发芽幼苗移栽成活
率的影响
不同赤霉素浓度处理后, 粤西香根草种子发芽
幼苗移栽成活率高低依次为: T5﹥T3﹥T4﹥T2﹥T1
(见图 2) 。 对照处理的幼苗移栽成活率最高为
92.60%, 而 100 mg/kg 赤霉素处理的移栽成活率最
低为 47.37%, 几乎只占对照的一半; 其它 3 个赤
霉素浓度处理基本相同 , 移栽成活率分别为
52.94%、 54.55%和 53.33%, 所以对照处理的幼苗
移栽成活率与各赤霉素浓度处理幼苗移栽成活率差
异极显著(p﹤0.01), T1处理的幼苗移栽成活率与
T2、 T3、 T4处理差异极显著(p﹤0.01)。
3 讨论与结论
粤西香根草种子发芽率动态: 7~10 月采集的
种子呈增长趋势, 11、 12 月种子呈递减趋势, 尤
其是 9、 10 月种子增幅较明显, 10 月种子发芽率
最高。 这是因为早期种子未成熟, 因而发芽率低;
8 月雨量最多, 7 月又最热, 随着降雨量增大、 气
温升高, 香根草开始进入旺盛生长期, 种子逐渐成
熟, 故发芽率不断提高; 后期由于成熟种子自然脱
落和休眠等原因, 发芽率有所降低。
本试验结果表明, 赤霉素浓度为 100~400 mg/kg
时, 均可明显促进香根草种子的萌发, 其萌发率的
高低依次为: T1﹥T2﹥T4﹥T3﹥T5。 这说明不是
赤霉素浓度越高促进香根草种子萌发的效应就越
好, 浓度过高反而会对香根草种子萌发产生轻微抑
制作用。 本试验得出 100 mg/kg GA3 处理最适宜;
10 月种子的发芽势最高, 为 12.00%; 发芽率为
14.00%, 发芽指数为 15.51; 均比对照有显著提
高。 因此, 10 月为收获粤西香根草种子的最佳时
间, 赤霉素溶液 100 mg/kg 浓度处理最有利于香根
草种子的萌发。
用赤霉素处理香根草种子, 能够打破休眠, 有
效促进种子萌发, 提高种子发芽势、 发芽率和发芽
指数[10]。 但赤霉素处理后的小苗纤细柔弱, 移栽成
活率低。 虽然 100 mg/kg 赤霉素处理发芽率最高,
但移栽成活率最低; 而水处理发芽率低但幼苗比较
粗壮, 移栽成活率高。
虽然赤霉素浸种处理均不同程度提高了粤西香
根草种子发芽率, 但总体发芽率仍很低。 种子活力
的提高具有复杂性, 影响种子处理效果的因素很
多, 包括种子类型、 种子活力、 作用剂量、 时间、
温度、 处理方式 [11]。 姚振等 [12]研究从广东引入湖北
荆州香根草种子繁殖特性的结果表明, 最高发芽率
为 9.50%。 而本试验采用的试验材料是 2005 年引
种的粤西香根草, 经过 7a 人工引种栽培, 种子发
芽率也会有所降低, 所以推测这是本试验效果不明
显的原因之一。 香根草种子发芽率低主要是其结籽
率低(18.92%左右)、 活力不高[13]。 植物不结籽或结
籽率低, 可能是胚珠不育、 花粉不育、 受精率低或
授粉后种子败育[14]; 香根草为湿生植物, 其种子的
形成和萌发可能与降水密切相关, 也可能与虫害有
密切关系[13], 这些原因都需深入研究, 才能真正解
决种苗缺乏的根本问题。
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责任编辑: 黄东杰
刘金祥等: 赤霉素对粤西香根草种子发芽动态的影响 1275- -