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不同处理方法对荸荠种子发芽的影响



全 文 :中国蔬菜 2011(8):55-59
CHINA VEGETABLES
不同处理方法对荸荠种子发芽的影响
李双梅 柯卫东* 李 峰 黄新芳
(武汉市蔬菜科学研究所,湖北武汉 430065)

摘 要:以当年采收的荸荠种子为材料,探讨运用不同的处理方法,如低温层积、摩擦去种皮、98 %
浓硫酸浸泡、热水浸泡、不同浓度 GA3 和 6-BA 浸泡、不同贮藏方式、不同发芽温度和光照条件以及不同品
种等对荸荠种子发芽率、发芽势和发芽指数的影响。结果表明:荸荠种子 4 ℃低温水藏 48 d 后,98 %浓硫
酸浸泡 10 min+40 ℃水浸泡 50 min 对提高荸荠种子发芽率效果最好;发芽温度以 25 ℃最好,30 ℃下种子
不发芽;贮藏方式以湿沙藏最好,其次是水藏;种子在部分光照条件下发芽较好,黑暗条件下发芽率较低,
不同品种之间以沙洋荸荠发芽率、发芽势和发芽指数均最高。
关键词:荸荠;种子;休眠;发芽
中图分类号:S645.3 文献标识码:A 文章编号:1000-6346(2011)08-0055-05
Effects of Different Treatments on Seeds Germination of Waternut
LI Shuang-mei, KE Wei-dong*, LI Feng, HUANG Xin-fang
(Wuhan Vegetable Research Institute, Wuhan 430065, Hubei, China)
Abstract:We discussed the effects of different treatments on seed germination rate and germination
vigor of waternut〔Eleocharis tuberosa(Roxb.)Roem. et. Schult.〕, including lamination at low
temperature, peeling off episperm by friction, soaking seed in vitriol, in warm water, and in different
concentrations of GA3 and 6-BA, by different ways of preservation, different temperatures and lights, using
different cultivar seeds, etc. The result showed that the germination rate was the highest when lamination
at 4 ℃ for 48 d, soaking in vitriol for 10 min+40℃ water for 50 min, with germination temperature at 25
℃. The seed did not germinate at 30 ℃. Preservation in sand was better than in water. Germination in
intermittent light was better than in dark. The cultivar of‘Shayang’waternut showed the best germination
rate, germination vigor and germination index.
Keywords:Waternut; Seed; Dormancy; Germination

荸荠〔Eleocharis tuberosa(Roxb.)Roem. et. Schult.〕,又称马蹄、地栗、乌芋等。原产中国
南部和印度,在中国有逾 2 000 年的栽培历史。目前,荸荠广泛栽培于中国长江流域及其以南各
省,在长江以北地区亦有少量栽培。在朝鲜、日本、越南、印度、澳大利亚、美国也有少量栽培
(柯卫东 等,2003)。
生产上,荸荠以球茎进行无性繁殖,但可开花结实。李双梅等(2009)对荸荠的传粉生物学
和杂交方法进行了研究,但有关荸荠种子发芽的研究鲜见报道。荸荠种子为外皮坚硬的小坚果,

收稿日期:2010-11-12;接受日期:2011-01-26
基金项目:国家公益性行业(农业)科研专项经费项目(200903017)
作者简介:李双梅,女,高级农艺师,专业方向:水生蔬菜花卉研究与推广,E-mail:lishm16@163.com
* 通讯作者(Corresponding author):柯卫东,研究员,专业方向:水生蔬菜花卉研究与推广,E-mail:wdke63@163.com

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发芽困难,极大地限制了杂交育种技术在荸荠育种上的应用。因此,探索荸荠种子发芽技术,对
于拓展荸荠育种方法具有重要意义。
1 材料与方法
1.1 供试材料
不同品种发芽试验所用材料:桂林荸荠-1(广西桂林)、孝感杨店荠(湖北孝感)、长乐荠(福
建福州)、沙洋荸荠(湖北沙洋)、宝应荠(江苏宝应)、西乡塘荠(广西南宁)、肇庆荠(广东肇
庆)、荆门荠(湖北荆门)、江西家荠(江西)、桂林朝阳荠(广西桂林)、芜湖荠(安徽芜湖)和
菲律宾大马蹄(菲律宾);其他试验所用材料均为团风荠(湖北团风)。以上 13 份材料均取自国家
种质武汉水生蔬菜资源圃。
1.2 试验方法
试验在武汉市蔬菜科学研究所进行。2009 年 10 月 10 日采收 13 份荸荠种质自然结实的成熟
种子,试验种子常温水藏(浸泡在水中),另将部分团风荠种子置于 4 ℃冰箱水藏。每个试验处
理种子数 50 粒。
1.2.1 打破休眠试验 参照鱼小军等(2005)的方法,分别进行以下 4 种试验:① GA3 溶液浸
泡。将常温水藏 20 d 的种子,分别用 200、400、600、1 000 mg·L-1 GA3 溶液浸泡 24 h,清水
处理作对照。② 低温处理。将荸荠种子分别于 4 ℃低温水藏 40、70、110 d,0 d 作为对照。
③ 多因素互作处理。将 4 ℃低温水藏 48 d 的荸荠种子分别进行以下处理:A,98 %浓硫酸浸
泡 3 min;B,98 %浓硫酸浸泡 3 min 后再用 40 ℃水浸泡 50 min;C,98 %浓硫酸浸泡 3 min
后再用 200 mg·L-1 GA3 溶液浸泡 22 h;D,98 %浓硫酸浸泡 3 min 后再用 200 mg·L-1 GA3 和
100 mg·L-1 6-BA 溶液浸泡 22 h;E,摩擦去种皮;F,摩擦去种皮后再用 40 ℃水浸泡 50 min;
以 4 ℃低温水藏 48 d 的种子清水处理作对照。④ 浓硫酸浸泡。将 4 ℃低温水藏 88 d 的荸荠种
子,分别用 98 %浓硫酸浸泡 3、5、8、10、12、15 min 后再用 40 ℃水浸泡 50 min,以 4 ℃低
温水藏 88 d 的种子清水处理作为对照。
1.2.2 光照、温度对发芽的影响 ① 光照:将 4 ℃低温水藏 88 d 的种子,用 98 %浓硫酸浸泡
10 min 后再用 40 ℃水浸泡 50 min,置于 LRH-250-G 光照培养箱中,每天 9 h 光照(光照强度
10 000 lx)和全黑暗条件下进行发芽试验;② 温度:将 4 ℃低温水藏 88 d 的种子,经 98 %浓硫
酸浸泡 3 min 后再用 40 ℃水浸泡 50 min,置于 20、25、30 ℃条件下进行发芽试验。
1.2.3 不同贮藏方式对发芽的影响 荸荠种子采收后分别进行湿沙藏(沙子保持湿润无明水)、水
藏和干藏,常温下放置 190 d 后,用 98 %浓硫酸浸泡 10 min 后再用 40 ℃水浸泡 50 min,然后进
行发芽试验。
1.2.4 不同品种发芽试验 将 12 份荸荠种子常温水藏 150 d 后,用 98 %浓硫酸浸泡 10 min 再用
40 ℃水浸泡 50 min,然后进行发芽试验。
发芽试验按国家标准 GB/T 3543.4—1995 农作物种子检验规程发芽试验(支巨振 等,1995)
规定的方法操作。采用 LRH-250-G 光照培养箱,温度 25 ℃,每天光照 9 h(光照强度 10 000 lx)、
黑暗 15 h(全黑暗发芽除外),以滤纸为发芽床,以第 12 天正常发芽数统计发芽势,以种子的最
终发芽数统计发芽率。
发芽率(%)=(正常发芽种子数/供试种子数)×100
发芽势(%)=(第 12 天正常发芽种子数/供试种子数)×100
发芽指数:GI=∑(Gt/Dt)
其中 Gt 为 t 日的发芽数,Dt 为相应的发芽日数。

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图 1 荸荠种子发芽趋势
2 结果与分析
2.1 荸荠果实形态特征及种子发芽过程
2.1.1 果实形态特征 荸荠种子为小坚果,宽
倒卵形,双凸状,顶端不缢缩,果皮坚硬,长
约 2.2 mm,宽约 1.9 mm,千粒质量 3.127 g,
成熟果实颜色因品种而异,有棕色、黄褐色和
黑褐色,光滑,下位刚毛 7 条,长 3.4 mm,有
倒刺。
2.1.2 种子发芽过程 种子经过 4 ℃低温水
藏 48 d 后,98 %浓硫酸浸泡 3 min 后再用 40
℃水浸泡 50 min 处理(B),6 d 后开始陆续发
芽,12 d 左右达到发芽高峰,21 d 后不再有种
子发芽(图 1)。荸荠种子(图 2-a)萌发时胚芽首先膨大伸展,然后胚芽鞘突破种皮而伸出(图
2-b);胚根比胚芽生长稍迟,一般于发芽后第 2 天长出(图 2-c),第 3 天胚芽继续伸长(图 2-d),
第 5 天时可长出第 1 个圆柱状叶状茎(图 2-e),第 8 天时可长出第 2 个叶状茎(图 2-f),第
15 天可移栽盆中,移栽后 7 d 即可成活(图 2-g)。
图 2 荸荠种子发芽过程
A,荸荠种子;b,发芽第 1 天;c,发芽第 2 天;d,发芽第 3 天;e,发芽第 5 天;f,发芽第 8 天;g,实生苗移栽成活。
2.2 打破种子休眠试验
2.2.1 GA3 对荸荠种子发芽的影响 将常温水藏 20 d 的种子经 200、400、600、1 000 mg·L-1 GA3
溶液浸泡 24 h 后,除 200、600 mg·L-1 GA3 处理的种子发芽率为 2 %和 1 %外,其余浓度处理均
不发芽,表明 GA3 基本上不能打破荸荠种子的休眠。
2.2.2 低温层积对荸荠种子发芽的影响 荸荠种子经 4 ℃低温水藏 40、70、110 d 后,发芽率为
2 %、4 %、6 %,表明 4 ℃低温层积对打破荸荠种子休眠有一定的作用。
2.2.3 多因素处理对荸荠种子发芽的影响 从表 1 可以看出,除摩擦去种皮处理(E)和对照 4 ℃
低温水藏 48 d 的种子发芽率分别为 4 %和 2 %外,其他处理的发芽率在 14 %~40 %之间,其中以
98 %浓硫酸浸泡 3 min+40 ℃水浸泡 50 min(B)的发芽率最高,达 40 %。表明 98 %浓硫酸浸泡

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3 min+40 ℃水浸泡 50 min 对打破荸荠种子休
眠有较好的作用。
2.2.4 98 %浓硫酸浸泡不同时间对荸荠种子
发芽的影响 98 %浓硫酸浸泡 10 min 的种子发
芽率、发芽势和发芽指数都最高。表明 98 %浓
硫酸浸泡 10 min+40 ℃水浸泡 50 min 对打破
荸荠种子休眠有较好的作用(表 2)。
2.3 光照、温度对荸荠种子发芽的影响
2.3.1 光照对种子发芽的影响 4 ℃低温水
藏 88 d 的荸荠种子用 98 %浓硫酸浸泡 10 min
后再用 40 ℃水浸泡 50 min,在光照和黑暗条
件下均可发芽,发芽率分别为 60.7 %和 34.0 %,
发芽势和发芽指数也均表现为光照条件下高于
黑暗条件。表明荸荠种子在光照和黑暗条件下
均可发芽,但光照对发芽更为有利。
2.3.2 温度对种子发芽的影响 4 ℃低温水
藏 88 d 的种子经过 98 %浓硫酸浸泡 3 min 后
再用 40 ℃水浸泡 50 min 处理后,20 ℃时发
芽率为 36.0 %,25 ℃时发芽率达 44.0 %,30
℃时不发芽。可以看出,荸荠种子最适宜的发
芽温度为 25 ℃。
2.4 不同贮藏方式对荸荠种子发芽的影响
不同贮藏方式下荸荠种子用 98 %浓硫酸
浸泡 10 min 后再用 40 ℃水浸泡 50 min 的发芽
情况见表 3。由表 3 可以看出,湿沙藏或水藏
方式下荸荠种子的发芽情况明显优于干燥贮
藏,表明荸荠种子在潮湿或水环境下贮藏有利
于保持其活力。
2.5 不同荸荠品种种子发芽情况
荸荠种子常温水藏 150 d 后用 98 %浓硫酸
浸泡 10 min 后再用 40 ℃水浸泡 50 min,不同
品种间发芽情况见表 4。从表 4 可以看出,不
同品种间荸荠种子的发芽情况存在较大差异。
发芽率在 46.7 %~70.6 %之间,其中最高的为
沙洋荸荠,最低为荆门荠。
3 结论与讨论
本试验表明,荸荠种子贮藏以水环境为宜,以湿沙藏为好,干燥贮藏对种子发芽不利。荸荠
种子为小坚果,在不同处理的发芽试验中,荸荠种子用 98 %浓硫酸浸泡 10 min+40 ℃水浸泡 50 min
后,种子的发芽率和发芽势均最高,其次是摩擦去种皮+40 ℃水浸泡 50 min,而 GA3、6-BA 以及
单独的 4 ℃低温水藏处理对提高荸荠种子发芽率的作用不大。表明荸荠种子存在因种皮较硬而引
表 1 多因素处理对荸荠种子发芽的影响
处理 发芽率/% 发芽势/% 发芽指数
A 16.0 14.0 1.12
B 40.0 30.0 1.55
C 20.0 12.0 0.83
D 14.0 10.0 0.69
E 4.0 2.0 0.17
F 21.1 18.4 1.34
CK 2.0 0 0.13
注:A,98 %浓硫酸浸泡 3 min;B,98 %浓硫酸浸泡 3 min 后
再用 40 ℃水浸泡 50 min;C,98 %浓硫酸浸泡 3 min 后再用 200
mg·L-1 GA3 溶液中浸泡 22 h;D,98 %浓硫酸浸泡 3 min 后再用
200 mg·L-1 GA3 和 100 mg·L-1 6-BA 溶液浸泡 22 h;E,摩擦去
种皮;F,摩擦去种皮后再用 40 ℃水浸泡 50 min;CK,4 ℃低
温水藏 48 d。
表 2 98 %浓硫酸浸泡不同时间对荸荠种子发芽的影响
浸泡时间/min 发芽率/% 发芽势/% 发芽指数
0 6.0 0 0.19
3 40.0 30.0 1.55
5 38.0 28.0 1.49
8 40.0 22.0 1.52
10 68.1 53.2 3.88
12 55.6 51.1 3.06
15 60.0 52.0 3.26
表 3 不同贮藏方式下荸荠种子的发芽情况
处理 发芽率/% 发芽势/% 发芽指数
湿沙藏 80.8 80.2 5.19
水藏 74.2 73.2 4.92
干藏 48.1 46.9 2.82
表 4 不同荸荠品种种子发芽结果
品种 发芽率/% 发芽势/% 发芽指数
桂林荸荠-1 60.7 54.1 4.53
孝感杨店荠 57.1 57.1 3.24
长乐荠 65.6 62.4 4.78
沙洋荸荠 70.6 70.6 7.51
宝应荠 66.0 64.0 7.00
西乡塘荠 66.7 54.2 4.06
肇庆荠 53.0 45.5 3.19
荆门荠 46.7 38.3 2.60
江西家荠 56.4 47.3 3.49
桂林朝阳荠 56.4 50.9 3.76
芜湖荠 58.3 58.3 3.99
菲律宾大马蹄 48.3 30.0 2.44

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起的休眠,打破休眠的方法以 98 %浓硫酸浸泡 10 min+40 ℃水浸泡 50 min 较好。荸荠种子是否
存在生理休眠以及生理休眠时间的长短有待进一步研究。
4 ℃低温水藏 88 d 的荸荠种子,发芽最适宜温度为 25 ℃,在 30 ℃条件下,种子不发芽。
荸荠种子发芽对光照的要求不严格,光照和黑暗条件下均可发芽,但光照对荸荠种子的发芽更为
有利。因温度对荸荠种子发芽的影响试验是在打破休眠试验 ③ 之后 ④ 之前进行的,故温度对
发芽的影响试验所用种子处理方法为 98 %浓硫酸浸泡 3 min+40 ℃水浸泡 50 min,而未采用后来
试验得出的最佳方法:98 %浓硫酸浸泡 10 min+40 ℃水浸泡 50 min,但两种处理方法均不影响荸
荠种子发芽最适宜温度的筛选。
荸荠是我国的一种特色水生蔬菜,在我国有一定的栽培面积,但杂交育种工作基本是空白,
育种手段仅限于对其进行单株选种。笔者近年通过荸荠传粉生物学、人工杂交技术和种子生物学
的研究,使荸荠的杂交育种成为可能。
参考文献
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支 巨 振 ,毕 辛 华 ,杜 克 敏 ,常 秀 兰 ,杨 淑 慧 ,任 淑 萍 ,吴 志 行 ,李 仁 凤 ,赵 菊 英 .1995.农 作 物 种 子 检 验 规 程 发 芽 试 验 //GB/T
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