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滨旋花和兴安天门冬种子萌发特性的研究



全 文 :收稿日期:2006-07-29。
基金项目:山东省教育厅课题(J01H 03)和鲁东大学校基金(20053304)资助。
作者简介:张 萍(1962~ ),女 ,硕士 ,教授;主要从事植物生殖生物学 、结构植物学等方面的研究。
滨旋花和兴安天门冬种子萌发特性的研究
张 萍 刘林德 赵建萍 孔冬瑞 吴玉苍
(鲁东大学生命科学学院 山东烟台 264025)
摘要:从温度 、 pH值 、盐分及混播方面对滨旋花和兴安天门冬种子萌发特性进行了研究。结果表明 , 滨旋花种子萌发的
适宜温度为 15 ~ 23℃,最适温度为 20℃;而兴安天门冬种子萌发的适宜温度为 23 ~ 28℃, 其中 25℃时发芽率最高;二
者的种子适合在稍偏碱性环境下萌发;盐分对种子的萌发有抑制作用。滨旋花种子硬实率高 ,属于环境强迫休眠 , 人工
处理种皮 ,可以解除休眠。
关键词 滨旋花 兴安天门冬 种子 萌发率 萌发特性
S tudies on theG erm ination Features ofCa lysteg ia soldanella
andAsparagus dauricus Seeds
Zhang P ing, L iu L inde, Zhao J ianping, Kong Dongrui, Wu Yucang
(College o f L ife Science o f Ludong University, Shandong, Yanta i 264025)
Abstract:The effect of tempe ra ture, pH , salt and m ix sem ination on the seed germ ina tion featu res of
Caly steg ia soldanella andAsparagus dauricuswas investiga ted. The results show ed that temperatures be tw een
15 -23℃, w ith an optima l temperature o f 20℃ were suitable for the ge rm ination ofCa lystegia so ldanella
seeds, and the suitab le temperatures fo r the germ ination ofAsparagus dauricusand seeds w ere be tw een 23 -
28℃, w ith an optim al tempe rature of 25℃. An a lkaline environmentw as favou rab le for seed ge rm ination in
bo th spec ies and sa lt played an inhibitory ro le in seed germ ina tion. The hard seed percentage w as high in
Caly steg ia soldanella , representing a forced dormancy due to adverse env ironmen.t The dormancy can be bro-
ken by a rtificialmeasures.
Key words Caly stegia soldanella A sparagus dauricus Seed ge rm ination G erm ina tion ra te
G erm ina tion fea tures.
近年来 ,随着我国海洋经济的高速发展 ,海洋开发利用活动不断增加 ,由于未经环评和科学论证的围海造地 、
海岸建设以及海产养殖等工程到处动工 ,海岸环境和海岸带生态系统遭到了严重的破坏。对海岸植被的研究 ,尤
其是海滨植物群落建群种的研究 ,是保护和恢复海岸生态系统的重要保证。
滨旋花 (Caly steg ia soldanella (L. )R. B r. )为旋花科 (Convo lvu laceae)打碗花属 (Ca lysteg ia)多年生草本植
物 ,常分布于辽宁 、河北 、江苏 、浙江 、台湾等沿海省份 ,生于海滨沙滩或沿岸石缝上 ,形成成片的植被 。兴安天门
冬 (Asparagus dauricu sF ish. ex Link. )为百合科 (Liliaceae)天门冬属 (A sparagu s)直立草本 ,分散生长于部分滨
旋花群落中 [ 1] 。对于滨旋花和兴安天门冬的研究目前多处于核型分析 、根茎等细胞组织结构及其药用 、营养 、观
赏价值和园林绿化等方面 [ 2 ~ 6] 。本文将从温度 、pH值 、盐分等方面对滨旋花和兴安天门冬种子萌发特性进行研
究 ,为海岸植被的保护与恢复以及盐生植物的利用提供一定的理论依据 。
1 材料与方法
1. 1 材料
供试滨旋花种子分别为 2002年和 2003年 10月初 、2003年和 2004年 3月采于烟台开发区海边沙滩;兴安天
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门冬为 2002年 10月采于烟台开发区海边沙滩 ,采后将果实放入塑料袋中室温下自然干燥 、保存 ,试验前剥去果
皮后将种子直接用于试验 。
1. 2 方法
将滨旋花和兴安天门冬的种子置于双层滤纸铺垫的培养皿中 ,加去离子水或测试液。每培养皿 30粒种子 ,
每处理 3个重复 ,除温度处理外 ,滨旋花置于 20 ℃恒温箱 ,兴安天门冬置于 25 ℃的恒温箱中培养。以根长
0. 5 cm作为发芽标准 ,计算发芽率[ 7] 。
1. 2. 1 种子硬实率的测定
分别将秋季 、春季采集的滨旋花种子和兴安天门冬的种子置于培养皿上加水浸泡 3 d后 ,记录硬实率。
1. 2. 2 温度的影响
设置了 10、15、20、23、25、28、30、35℃八个恒温梯度处理。
1. 2. 3 pH值的影响
将滨旋花及兴安天门冬种子分别置于 pH值为 4、5、6、7、8、9、10、11的缓冲液中 ,缓冲液用 25mmo l /L的三羟
甲基甲烷(Tris)配制 ,用 HC l和 N aOH调至设定的 pH值 。
1. 2. 4 盐分的影响
设置含盐量为 0. 1%、0. 2%、0. 3%、0. 4%、0. 5%、0. 6%、0. 7%、0. 8%、0. 9%的梯度 ,以蒸馏水作为对照。
1. 2. 5 混播的影响
将滨旋花和兴安天门冬的种子混合置于含有去离子水的培养皿中培养 ,另外将滨旋花及兴安天门冬的种子
分别置于去离子水中以作对照 。混合培养时均置于 23℃的恒温箱中培养。
1. 2. 6 硫酸处理对滨旋花种子萌发的影响
将种子直接放入装有浓硫酸的烧杯中 ,分别浸泡 5、15、30、60、70m in后 ,倾出酸液 ,并用水把酸液冲洗干净 ,
然后进行培养。
 图 1 温度对滨旋花和兴安天门冬种子发芽率的影响
 图 2 pH对滨旋花和兴安天门冬种子发芽率的影响
2 结果与分析
2. 1 不同种子硬实率和活力的差异
滨旋花的蒴果内具 2 ~ 4个种子 ,秋天采的所有种子颜
色均为黑棕色 ,平均直径 5. 8mm ,平均千粒重 36. 496 1 g;
春天采的种子大部分黑棕色 , 小部分黄褐色 ,平均直径
5. 3mm ,平均千粒重 34. 472 0 g;试验结果表明 ,二者的硬
实率很高 ,秋天采的种子为 100%,春天采的种子为 71%。
兴安天门冬平均每个果实含有种子数 1. 8个 ,种子平均直
径 3. 1mm ,平均千粒重 12. 814 2 g,硬实率为 0。
2. 2 温度的影响
滨旋花种子适宜的萌发温度在 15 ~ 23℃之间 ,最适宜
的萌发温度为 20℃,从第 4天始有种子萌发 ,到第 13天时
发芽率达到最高 , 为 26. 7%。在温度低于 10 ℃和高于
28℃时不能萌发 。兴安天门冬适宜的萌发温度在 23 ~
28℃之间 ,最适宜的萌发温度为 25 ℃,从第 4天始有种子
萌发 ,到第 12天时发芽率达到最高 ,为 90%,在温度低于
10℃和高于 30℃时不能萌发 (如图 1)。
2. 3 pH值的影响
滨旋花种子适宜在 pH值 6 ~ 10之间萌发 ,发芽率为 16. 7% ~ 26. 7%,其中 pH值 8 ~ 9时 ,第 3天已有种子
萌发 ,第 10天发芽率达 26. 7%。在 pH值 <6时 ,发芽率明显降低 ,最低降到 6. 7%。兴安天门冬种子萌发适宜
的 pH值范围比较广泛 ,在 pH值为 7 ~ 10时均达到较高或最高水平 ,发芽率为 86. 7% ~ 90%,其中 pH值 9 ~ 10
时发芽率最高达 90%(如图 2),在 pH值 <7或 pH >10时 ,其发芽率均明显下降。
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  图 3 盐分对滨旋花和兴安天门冬种子发芽率的影响
表 1 不同培养方式对种子萌发的影响
培养方式 滨旋花 兴安天门冬 混合培养滨旋花 兴安天门冬
萌发率(%) 13. 3 83. 3 24 40
表 2 浓 H2 SO4对滨旋花种子萌发的影响
处理时间
(m in) 0 5 15 30 60 70
萌发率(%) 0 30 33 50 63. 3 81
2. 4 盐分的影响
含盐量为 0. 1%和 0. 2%时 ,两种植物种子的萌发
率基本没有变化 ,当浓度超过 0. 2%时 ,萌发率均呈下
降趋势 ,表明种子的萌发率随盐浓度的升高而降低 。
盐溶液除了降低种子的萌发率外 ,明显延缓种子
的初始萌发时间 ,降低种子的萌发速率 。滨旋花种子
在盐溶液中 ,第 4天开始萌发 ,而兴安天门冬种子到第
8天才萌发(如图 3)。
2. 5 不同播种方式的影响
试验表明 ,当滨旋花与兴安天门冬混合培养时 ,兴
安天门冬的发芽率明显降低 ,由相同情况时的 90%降
低到 40%,而滨旋花的发芽率明显提高 ,由相同情况
时的13. 3%提高到 24%(如表 1)。分析认为 ,滨旋花
在萌发过程中可能产生一定的化学物质 ,从而影响了
兴安天门冬的发芽 ,而兴安天门冬所产生的化学物质
恰恰促进了滨旋花种子的萌发 。当然 ,它们发芽率的
变化也不排除群体效应的可能性。
2. 6 浓 H2 SO 4处理对滨旋花种子萌发的影响
浓硫酸处理可破除种子硬实(表 2)。经浓硫酸处理 70m in的滨旋花种子 ,浸泡 5 d后 , 92%能吸胀 ,破除硬
实 ,发芽率能达到 81%。由此可见 ,导致滨旋花硬实的主要原因是种皮。
3 结 论
(1)滨旋花种子的硬实现象是遗传的 ,是由于种皮不透水造成的 ,属于盐生植物中内环境影响的环境休眠类
型 [ 8] 。春季采集的种子比秋季采集的种子硬实率低 ,主要是褐色的种子容易萌发 ,这可能是冬季和春季海边风
大 ,部分种子的种皮经沙土的磨擦变薄 ,加之雪 、雨水浸泡 ,颜色变浅 ,吸水性提高 。
(2)由试验可以看出 ,温度 、pH值 、盐分等均是影响二者发芽率的重要因素。滨旋花和兴安天门冬的种子虽
然能在偏碱性环境下萌发 ,但盐分对种子萌发有明显的抑制作用 ,当含盐量超过 0. 2%,种子的萌发率明显下降 ,
同时延缓种子的萌发时间 [ 9] 。
(3)在自然环境下 ,滨旋花种子的发芽率很低 ,很少见到实生苗或单株散生 ,基本上是成片分布 ,常有一些草
本植物如匍匐苦卖菜 、砂引草 、白茅 、猪毛菜 、筛草以及兴安天门冬等伴生 。滨旋花群落的形成 ,主要是依靠其根
状茎进行营养繁殖 ,其根状茎非常发达 ,行走于 10 cm深的沙土中 ,其上可产生大量的不定根和地上茎 。兴安天
门冬靠种子繁殖 ,虽然种子萌发率高 ,但在海滨很难遇到合适的萌发条件 ,因此难以形成群落。
(4)滨旋花种子的萌发率低 ,而且其种子散落于其植株附近 ,不能远距离传播 。群落一旦破坏 ,很难自然恢
复 。因此 ,一方面要注意保护 ,另一方面可以通过对种子预处理后 ,进行人工播种 ,恢复植被。
参考文献
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