全 文 ：中国农学通报 2011,27(10):113-117
Chinese Agricultural Science Bulletin
0 引言
沙质海岸大多为优良的海水浴场或重要的风景旅
游胜地，但沿海的环境恶劣，海风大，沙质土结构差，常
年干旱，夏季高温可达60℃，土壤贫瘠，致使沙质海岸
植物生长困难，植被稀少，植物种质资源严重短缺，沿
海城市绿化工作困难重重。滨旋花（Calystegia
基金项目：河北科技师范学院博士基金资助项目“耐盐碱植物资源的选育与应用”（2005008）。
第一作者简介：王子华，男，1969年出生，河北丰宁人，副教授，博士，主要从事观赏植物抗盐机理与应用研究。通信地址：066600河北科技师范学院
园艺科技学院，Tel：0335-2039018，E-mail：wangzihua@sohu.com
通讯作者：徐兴友，男，1964年出生，河北青龙人，教授，博士，主要从事野生植物资源的保护与应用研究。通信地址：066600河北科技师范学院野生
植物资源研究所，Tel：0335-2039019，E-mail：xuxingyouzlj@yahoo.com.cn。
收稿日期：2010-11-05，修回日期：2011-01-06。
沙生植物滨旋花种子特性及萌发研究
王子华 1，代 波 1，潘玉霞 1，孟宪东 2，徐兴友 2
（1河北科技师范学院园艺科技学院，河北昌黎 066600；
2河北科技师范学院野生植物资源应用研究所，河北昌黎 066600）
摘 要：滨旋花是一种兼有观赏价值、药用价值、生态保护作用的滨海沙生植物。笔者对滨旋花种子形态
特征、休眠特性和解除种子休眠的方法进行研究。结果表明：滨旋花种子黑色，卵圆形，为大型种子，质
地坚硬。扫描电镜观察，滨旋花种皮表面具有不规则的六边形网格纹饰，网壁和网眼非常致密。未经处
理种子吸水率很低，不能发芽，低温层积不能打破休眠。98%的浓硫酸处理60 min发芽率达94.9%；开
水烫种发芽率达50%；混细沙研磨发芽率达81.8%，发芽最为迅速。由此可见，滨旋花种子休眠是由于
种皮透性差造成的，改善种皮的通透性可以解除休眠，浓硫酸处理效果最好，混细沙研磨是环保型有效
方法。
关键词：滨旋花；沙生植物；种子；休眠
中图分类号：Q945.35 文献标志码：A 论文编号：2010-3184
The Studies on Seed Characteristic and Germination of Calystegia soldanella
Wang Zihua1, Dai Bo1, Pan Yuxia1, Meng Xiandong2, Xu Xingyou2
(1College of Horticulture Science & Technology, Hebei Normal University of Science & Technology, Changli Hebei 066600;
2Institute of Wild Plant Resources Application, Hebei Normal University of Science & Technology, Changli Hebei 066600)
Abstract: Calystegia soldanella is an important plant growing in seashore with ornamental, medicinal and
ecology protective value. The seed morphology and the seed dormancy characteristic of Calystegia soldanella
were studied in this paper. The result was as follows: the seed of Calystegia soldanella was black, large, ovate
and hard. The testa sculptures were irregular hexagonal mesh cell with compact wall observed by scanning
electron microscope. The untreatment seeds absorbed little water and cannot germinate, low temperature
stratification cannot break dormancy. The seeds treated with 98% sulfuric acid for 60 min germinated 94.9%,
50% treated by 100℃ hot water and 81.8% with fine sand friction. In conclusion, the dormancy of Calystegia
soldanella seed was result of water impermeability of seed coat. The methods of improving water permeability
can break seed dormancy. Soaking seeds with concentrated sulfuric acid for 60 minutes was the effective
method to increase germination percentage. Abraded seed with fine sand was the environmental-friendly
methods of break dormancy.
Key words: Calystegia soldanella; psammophyte; seed; dormancy
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soldanella）是旋花科打碗花属多年生蔓生草本植物，
在中国分布于滨海潮间带的沙地，其地下茎粗壮，根系
浅，抗风护滩能力强，耐盐能力强[1]，能在滨海沙地中
形成优势群落，可以作为优良牧草[2]。滨旋花还具有
极高的观赏价值，地面覆盖度高，叶片心形有光泽，花
色粉红，绿期达 200多天，抗寒性强且耐粗放管理，是
北方绿地、岩石园中优良的地被植物[3]，可和匍匐马蹄
金（Dichondra repens）媲美。此外，滨旋花的根可入药，
中药名为孝扇草根，是治疗风湿性关节痛的良药 [4]。
滨旋花的自然资源有限，尤其近年来滨海养殖业的开
发及旅游业的发展对滨旋花资源造成了极大的破坏，
因此恢复沿海植被、扩大滨旋花群落势在必行。
种子是植物繁殖的重要材料，种子在适宜条件萌
发是种群繁衍的保障[5]。野生植物种子大多具有休眠
现象以适应环境生存，种子的休眠机理和打破技术一
直是种子萌发研究的重点内容。滨旋花可采用营养繁
殖和播种繁殖，其中播种繁殖能够快速有效扩大种植
面积。张萍等[6]研究了温度、pH、盐分等萌发条件对滨
旋花种子萌发影响，种子硬实率较高，各种处理种子的
萌发率不超过30%。笔者对秦皇岛的海滨沙地采集的
滨旋花的种子进行了种子形态特性描述，并对种子的
休眠机理与萌发条件进行了研究，试图为该野生资源
的保护和开发利用提供基础资料。
1 材料与方法
1.1 试验时间、地点
研究于 2009年在河北科技师范学院园林实验室
进行。
1.2 试验材料
本试验所用供试材料于2008年9月采自秦皇岛海
滨的沙地上，采集时蒴果变黑，搓去果皮，用于种子特
性研究。
1.3 试验方法
1.3.1 种子形态特征
（1）种子形态描述。选取饱满健康种子，用肉眼观
察及在实体解剖镜下进行种子形态特征的观察，形态
描述参照刘长江等[7]的方法。取种子，粘于双面胶纸
上，在 SCD005 Suputter Coater离子溅射机上镀金后，
在KYKY-2800型扫描电子显微镜下观察并拍照。
（2）千粒重、种子大小及含水量的测定。种子千粒
重用百粒法测定，从纯净种子中，随机取100粒为1组，
共6组，即为6个重复，用万分之一电子天平分别称量
其重量，计算平均值，由此得出千粒重。并对随机抽取
的20粒种子用游标卡尺量出其长度、宽度、厚度，计算
平均值，并记录结果。种子含水量采用重量法测定。
（3）种子组成观察。随机抽取纯净种子，用刀片切
开，观察内部结构，用滤纸法定性鉴定种子成分。
（4）种子发芽率与幼苗类型。观察种子萌发过程
中幼苗类型。
1.3.2 种子吸水性研究 取未处理种子60粒，分为3组，
称重后置于小烧杯中室温条件下用水浸泡，定时取出
用吸水纸吸干种子表面水分后称重，并作记录。种子
吸水率=[(Wt-W)/W]×100%，其中Wt为吸水 t时间后的
种子重量，W为吸水前种子的重量。
浓硫酸处理种子。取420粒种子，用浓硫酸浸泡，
以刚浸过种子为度，定时取出60粒，用水洗净擦干，测
定种子24 h的吸水率。
NaOH处理种子。分别用2.0%、10%、20%、30%的
NaOH溶液浸泡种子，定时取出，用水洗净擦干，测定
种子24 h的吸水率。
混沙打磨处理种子。采用圆柱形铁桶改装，铁桶
直径10 cm、长15 cm，沿中间打孔插入一根8号铅丝做
轴，转动速度 30次/min。把种子按 1:3的比例混入河
沙，置于桶内转动，定时取出测定种子24 h的吸水率。
1.3.3 不同处理对萌发的影响 取不同处理已经吸水的
种子，播种于盛有湿沙土的透气纸杯中，每杯 50粒种
子，3个重复，保持纸杯内沙土的湿度，每天统计种子
发芽数，用于计算种子的发芽率。入冬前取约 200粒
种子与湿沙混合（种沙比 1:3）后放到层积坑中进行低
温层积处理，春季把种子取出，用于发芽率测定。
种子培养试验采用RXZ型智能人工培养箱，培养
温度为为 25℃/20℃变温（白天 12 h、25℃，夜晚 12 h、
20℃）。
2 结果与分析
2.1 滨旋花种子的形态和透水性
滨旋花的果实为球状蒴果，含 2~4粒种子。成熟
种子黑褐色，表面光滑，质地坚硬，成熟度低的黄褐
色。种子卵状，有 3棱，种子长 0.51~0.64 mm、平均
0.57 mm，宽 0.41~0.47 mm、平均 0.45 mm，厚 0.30~
0.37mm、平均 0.33mm，千粒重 41.2 g；种子含水量
5.1%。种子两端略尖，一端有一近圆形白色凹陷为种
脐。滨旋花种子为双子叶有胚乳种子；子叶折叠褶皱，
略带绿色；胚乳白色，胶质，坚硬，不含油脂；子叶和胚
乳间有明显间隙。
在扫描电镜下观察，种皮表面具有不规则的网格
纹饰（图 1、图 2）。网格由网壁和网眼组成，网格分布
较为均匀，网壁是棱状的角质层，网眼由不规则的六边
形组成，一般小于10 μm。放大1000倍观察发现，网壁
和网眼非常致密，没有裂隙。这与豆科植物硬实种子
·· 114
王子华等：沙生植物滨旋花种子特性及萌发研究
种皮表面的电镜观察结果基本相同[8-9]。用水浸泡种子
24 h，种子吸水率不足3%（图3），连续浸水4天种子吸
水率不足5%，进一步证实滨旋花种子透水性差，为硬
实种子。
2.2 不同处理下滨旋花种子的吸水率
打破硬实种子休眠的首要措施是改善种子的通透
性，常用的方法主要有温汤浸种、机械打磨、酸碱处
理。用浓硫酸处理，随着处理时间延长，种子的吸水率
逐渐提高，处理 60 min种子的吸水率达到 41.5%（表
1）。处理时间再延长吸水率虽有增加，但增加不显著，
因此浓硫酸处理以60 min为佳。
研究发现，用30%NaOH处理结缕草2 h种子休眠
具有很好的作用[10]。用NaOH处理处理滨旋花，随着
处理浓度增加和处理时间延长，种子吸水率有所增加，
但 30%的NaOH处理 2 h种子吸水率为 13.8%（表 2），
远低于浓硫酸的处理结果。由此可见NaOH的处理效
果并不理想，说明造成滨旋花种子硬实并不是蜡质密
封造成的。
机械方法可以有效解除硬实种子的休眠，但机械
方法对种子的打磨程度不容易控制，而且又容易破坏
种子。本研究中把种子和海沙以 1:5混合，用滚筒滚
动，打磨效果随着时间延长种皮通透性增加，研磨
60 min种子的吸水率接近于浓硫酸处理（表 3），打磨
时间再延长种子的吸水率剧增，观察发现种皮磨破，水
分进入子叶和种皮的间隙中。
2.3 不同处理下滨旋花种子的发芽率
不同处理种子的发芽过程不同（图4）。不处理的
种子培养 11天发芽率为 0；低温沙藏没有提高种子的
发芽率；浓硫酸浸处理发芽率达 94.9%，发芽率最高，
且较为迅速，播种4天就达到80%以上；机械打磨处理
发芽率达 81.8%，发芽最为迅速，播种 1天就出现发芽
的种子，播种2天就有50%的发芽率；热水浸种处理发
芽率达50%，相比较而言，发芽较为迟缓且发芽率低，
100um
10um
图1 滨旋花种皮在500倍电镜下的照片 图2 滨旋花种皮在1000倍电镜下的照片
0.00.5
1.01.5
2.02.5
3.03.5
4.04.5
0 0.25 0.5 1 24 48 72 96
浸水时间/h
种
子
吸
水
率
/%
图3 滨旋花种子浸泡不同时间吸水率的变化
处理时间/min
种子吸水率/%
10
15.8
20
25.1
40
33.2
60
41.5
80
43.2
100
43.8
120
45.1
表1 浓硫酸对滨旋花种子吸水率的影响
NaOH浓度/%
2.0
10.0
20.0
30.0
处理时间
30 min
4.2
4.3
4.5
4.8
60 min
4.6
5.8
6.9
8.1
90 min
4.9
7.8
9.2
12.5
120 min
5.8
8.5
10.8
13.8
表2 不同浓度NaOH对滨旋花种子吸水率的影响
处理时间/min
种子吸水率/%
10
5.8
30
18.1
60
40.2
90
51.5
120
71.2
表3 混河沙研磨对滨旋花种子的吸水率的影响
·· 115
中国农学通报 http://www.casb.org.cn
只部分地解除了休眠。
滨旋花种子萌发时种皮沿棱裂开，胚根首先伸长
伸入土中，随后胚轴伸长，弯曲呈弓形将 2片子叶推
出，2片子叶叶柄一长一短，子叶出土后变成绿色，进
行光合作用，真叶长出后子叶仍然进行光合作用。故
滨旋花幼苗类型为子叶出土幼苗。
3 结论与讨论
硬实是植物界的常见现象，它广泛存在于豆科、
藜科、茄科、旋花科、锦葵科、美人蕉科、苋科、椴树科等
栽培作物及杂草种子中[11-12]。硬实是植物对恶劣环境
的躲避，但对生产栽培却存在着不利的影响，利用未经
处理的种子播种经常会发生严重缺苗、建植率低的现
象。硬实休眠的破除通常采用物理和化学方法。滨旋
花的自然生境为滨海沙地，生长条件恶劣，干旱瘠薄。
滨旋花种子成熟期为 8—9月，雨季刚过，无法为其种
子萌发和幼苗生长提供充足的水分，因此种子通过休
眠躲过秋冬季节。滨旋花的种皮电镜扫描结果和吸水
试验都证明了滨旋花种皮致密，具有栅栏组织，阻挡水
分吸收。而用浓硫酸处理改善通透性的种子培养后2
天就开始发芽，低温沙藏不能解除休眠，说明滨旋花种
子的休眠只是由于种皮致密引起的。这对其种群繁衍
具有重要意义，滨旋花种子在沙地上被风移动、与沙摩
擦，硬实解除后在雨季可迅速萌发形成一定的营养体，
以抵御滨海沙地干旱高温的环境，没有解除休眠的种
子维持土壤种子库中滨旋花种子的数量，以确保该植
物能够繁衍下去[13-14]。
种子通透性差的原因通常有 2种，一种是由于种
皮高度角质化并且加厚造成透水透气性差，另外一种
是由于种皮外淀积疏水的蜡质物质。前者通过机械方
法或浓硫酸处理容易打破，后者通常用碱处理改善透
水性。滨旋花种子采用浓硫酸处理 60 min能够成功
打破休眠，萌发率高达 94.9%，用 2%~30%NaOH处理
10~120 min没有明显改善种子的吸水性，由此可见滨
旋花种子的通透性差是由于种皮角质化引起的。
胡小文等[9]研究了 9种常见豆科植物种子休眠的
破除，以硫酸破除休眠效果最好。决明种子用浓硫酸
处理20 min发芽率可达99.8%[15]。滨旋花种子用浓硫
酸处理60 min效果最好，时间延长有可能引发致死种
子数增多。虽然应用浓硫酸能够很好的解除休眠，但
由于硫酸属于危险品，并且废液还会引起环境问题，因
此开发环保型解除硬实种子休眠的方法具有重要意
义。滨旋花种子较大，用沸水烫种可以部分解除休眠，
使发芽率达到50%。机械打磨能够破坏种皮改善种子
的通透性，通常用小型种子磨擦机或电动磨米机去除
种皮，碾磨程度以破皮而不伤种仁为好。黄花棘豆种
子用砂纸摩擦后其发芽势和发芽率分别从 8.2%和
10.7%提高到51.9%和58.6%[16]。但机械打磨在应用时
难于掌握摩擦的力度和损坏程度，采用混沙方法模拟
滨旋花种子的自然生境，采用滚筒转动使种子和沙子
相互摩擦研磨种皮改善透性。本研究条件下研磨
60 min即可解决种子吸水问题，同时使发芽率提高到
81.8%，起始发芽天数提前，说明混沙摩擦不仅可以促
进吸水，还能够降低种皮的束缚。
综上所述，滨旋花的种子休眠是由于种皮致密透
水性差造成的。浓硫酸处理60 min能够解除休眠；开
水烫种能够部分解除休眠；混沙摩擦能够很好解决休
眠问题。今后的研究应该从机械制造上设计出可控滚
筒转速和转动时间的研磨机以便于推广混沙研磨技
术。
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-10
10
30
50
70
90
110
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
培养时间/d
发
芽
率
/%
对照 沙藏
细沙研磨 浓硫酸处理
开水浸种
图4 不同处理种子发芽率的变化
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