全 文 ：收稿日期:2014 － 06 － 17
基金项目:国家农业公益性行业科研专项(编号:201203004)。
作者简介:黄修梅(1971 －) ，女，讲师，主要从事野生蔬菜种质资源与种质创新研究;E-mail:huangxm0404@ 126． com。
通讯作者:郝丽珍，教授，博士生导师，研究方向:沙生蔬菜种质资源与种质创新;E-mail:haolizhen_1960@ 163． com。
蒙古高原野韭种子萌发对 PEG模拟干旱胁迫的响应
黄修梅1， 郝丽珍1， 袁春爱2
(1．内蒙古农业大学;内蒙古自治区野生特有蔬菜种质资源与种质创新重点实验室， 呼和浩特 010019;
2．包头市种子管理站， 内蒙古 包头 014010)
摘要:采用浓度分别为 0%、5%、10%、15%、20%和 25%的 PEG-6000 溶液模拟干旱条件，测定不同干旱胁迫条件下野韭
种子的日相对萌发率、发芽势、发芽指数、活力指数及上下胚轴长度等指标，研究了野韭种子萌发及幼苗生长对 PEG 模
拟干旱胁迫的响应，探讨了经 20%、25% PEG浸种预处理后种子的萌发恢复能力。结果表明:轻度水分胁迫(5% PEG
浓度)与对照组相比，提前了萌发高峰、提高了种子萌发率，对种子萌发起到明显促进作用;中度水分胁迫(10% PEG 浓
度)显著减低了其发芽势，但未对其发芽率产生显著影响;高度水分胁迫(15% PEG浓度)显著抑制了种子萌发，延长了
种子萌发时间，但种子萌发率仍是对照的 80%，说明野韭具有很强的抗旱性。当重度胁迫时(20%、25% PEG 浓度)野
韭种子未见萌发，但在胁迫解除后遇充足水分野韭种子当天立即萌发，且种子萌发快速整齐，这是野韭种子在度过较强
的干旱不良环境后一种适应性表现，也是野生植物的生存策略之一。
关键词: 野韭;PEG胁迫;种子萌发;恢复萌发;幼苗生长
中图分类号: Q 948;Q 945 文献标志码: A 文章编号: 1001 － 4705(2014)11-0014-04
Seed Germination of Allium Ｒamosum from Mongolia
Plateau Under Drought Stress Simulated by PEG
HUANG Xiu-mei1，HAO Li-zhen1，YUAN Chun-ai2
(1． Inner Mongolia Agricultural University;Key Laboratory of Wild Peculiar Vegetable Ｒecourse and
Germplasm Enhancement，Inner Mongolia Agricultural University，Hohhot 010019，China;
2． Baotou Seed Management Station，Baotou Lnnermong 014010，China)
Abstract:0%，5%，10%，15%，20% and 25% PEG-6000 solutions were used to simulate drought stress
conditions for the germination of Allium Ｒamosum． Daily relative germination rate，germination percentage，
germination potential，germination index and vigor index under each water stress were recorded． The effects of
drought stress through PEG treatment on seed germination，and the recovery germination ability by 20%，25%
PEG solutions soaking pretreatment were studied in a series of laboratory tests． The results showed that the mild
water stress (5% PEG concentration)compared with the control group made the germination peak ahead，
improved the seed germination rate，significantly promoted the seed germination． The moderate water stress
(10% PEG concentration)significantly reduced the germination potential，but had no significant effects on the
germination percentage． The high water stress (15% PEG concentration) significantly inhibited the seed
germination，prolonged the seed germination time，but the germination percentage was 80% of the control． so，
A． Ｒamosum． had strong drought resistance． When the PEG concentration was 20% or 25%，the seeds of
A． Ｒamosum could not germinate． When seeds had enough moisture after stress relief，they could germinate
immediately，and quickly and orderly． This is a kind of A． Ｒamosum． seeds have strong drought adaptation in
adverse circumstances，is also one of the survival strategies of wild plants．
Key words: Allium ramosum L．;PEG stress;seed germination;germination recovery;seedling growth
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第 33 卷 第 11 期 2014 年 11 月 种 子 (Seed) Vol． 33 No． 11 Nov． 2014
我国干旱、半干旱区主要分布在西部地区，约占
42%的国土面积，其中西部地区有 83%处于干旱、半
干旱区［1］。该地区降水量少、降水变化率大、空气干
燥、地表蒸发量大，严重制约了农业发展和植被恢
复［2］。在干旱环境下，种子萌发和幼苗生长是植物生
长最脆弱的阶段，种子凭借特殊的萌发机制确保在合
适的时间与地点萌发与生长，并最终影响到荒漠植被
的形成及演替［3］。总的来看，野生植物种子萌发是各
种生态因子互作的产物，但萌发对生态因子的响应程
度，因物种和物种生态型的不同而异。
野韭(Allium ramosum L．)为百合科葱属(Allium
L．)多年生草本植物［4］，具有菜用、药用、饲用、保健和
水土保持等多种功能，在蒙古高原主要分布于草原砾
石质坡地、草甸草原、草原化草甸等群落中，生境即包
括典型草原又有荒漠化草原［5，6］。野韭嫩叶、花序和
鳞茎可食用，种子可入药，整个生育期均可利用，而其
利用方式为采收和挖掘野生资源，长期的过量开采利
用，导致野韭生境出现片断化破碎，群体规模迅速萎
缩。目前对野韭植物的研究主要有染色体数目和核型
分析［7］、花形态及花药解剖结构观察结果［8］、营养成
分［9］等方面，而关于种子萌发抗旱特性未见系统报
道。因此，本试验从生理生态学的角度系统研究了野
韭植物种子萌发对干旱胁迫(PEG)的响应以及种子在
适宜条件下的萌发表现，以期为促进蒙古高原野生植
物种子的抗逆性研究，为开发利用荒漠植物种质资源
和进行植被的恢复与重建提供参考和借鉴。
1 材料与方法
1． 1 材 料
以采自内蒙古锡林郭勒盟苏尼特左旗(N 43°25，
E 113°24)的野韭种子为试验材料，采种时间为 2013
年 9 月，试验时间为 2013 年 12 月。
1． 2 试验方法
野韭种子采用 2%的 NaClO 消毒 10 min，发芽床
采用纸间，参照《农作物种子检验规程》(GB /T
3543． 4 － 1995) ，4 次重复，每重复 50 粒，当胚根长度
大于 2 mm 时统计为萌发，4 d 统计发芽势(萌发高
峰) ，16 d统计发芽率(连续 2 d不再萌发的天数)。
试验在人工气候箱中进行，共设 6 个 PEG 浓度处
理，分别为:0%(ck)、5%、10%、15%、20%和 25%，温
度处理为 20 ℃，光照时间为 12 h /d，各处理培养皿中
放入经各处理充分浸湿的滤纸，然后放入种子。每天
以称重法补充蒸馏水以维持溶液浓度的恒定，逐日统
计发芽数，计算发芽势、发芽率和发芽指数，16 d 测定
幼苗的上下胚轴长度。
日相对萌发率(%)=相应各日正常发芽种子数 /
供试种子数 × 100%［10］;
发芽率(%)= 种子的发芽数 /供试种子数 ×
100%;
发芽势(%)=发芽达到高峰期的种子发芽数 /供
试种子数 × 100%;
发芽指数(GI)=∑(Gt /Dt) (式中，Gt为在时间 t
时的发芽数，Dt为发芽日数) ;
活力指数(VI)=发芽指数 ×种苗干物质重(根长
为幼苗平均长度)。
采用 Excel 对数据进行整理、计算、绘图，采用
SPSS统计软件处理数据。
2 结果与分析
2． 1 不同浓度 PEG处理对野韭种子萌发进程的影响
由图 1 可知，不同 PEG浓度明显影响野韭种子萌
发高峰的出现时间及峰值大小。对照中，野韭种子第
2 天开始萌发，第 5 天达到日萌发高峰，当日相对萌发
率为 26%;第 7 天萌发结束，萌发时间为 7 d。在 5%
PEG处理中，野韭种子第 2 天开始萌发，第 3 天就达到
日萌发高峰，当日相对萌发率为 25%，之后缓慢下降，
萌发时间为 11 d。在 10% PEG处理中，野韭种子第 2
天开始萌发，第 4 天达到日萌发高峰，当日相对萌发率
为 12%，第 12 天再次出现日萌发高峰，当日相对萌发
率达 16%，萌发时间为 15 d。在 15% PEG 浓度处理
中，野韭种子第 2 天开始萌发，第 11 天达萌发高峰，当
日相对萌发率为 20%，萌发时间为 15 d。与 ck 相比，
5% PEG处理明显促进了种子萌发，延长萌发时间，促
使萌发高峰提前 2 d，日相对最高萌发率变化不大;在
10%和 15%的 PEG处理中，随着 PEG浓度增加，萌发
高峰期推迟，萌发时间延长，降低了萌发高峰期的日相
对萌发率。说明轻度 PEG 模拟干旱提前了种子萌发
高峰;重度 PEG 模拟干旱不仅推迟种子首次萌发时
间，同时也降低最高日相对萌发率，延长种子萌发时
间。第 16 天时，20%、25% PEG处理种子未萌发。
2． 2 不同浓度 PEG 处理对野韭种子发芽势和发芽率
的影响
由图 2 可知，不同 PEG处理显著影响了野韭种子
萌发的发芽势与发芽率。在发芽势方面，对照与 5%
PEG处理处于显著最高水平，10%、15% PEG 处理与
对照相比，形成显著差异，发芽势分别下降了 59． 7%、
80． 2%。在发芽率方面，5%、10% PEG处理未与对照
形成显著差异，15% PEG 处理发芽率下降了 20%，与
对照形成显著差异。观察到第 16 天时，20%、25%
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研究报告 黄修梅 等:蒙古高原野韭种子萌发对 PEG模拟干旱胁迫的响应
PEG浓度处理野韭种子的发芽率为 0。说明野韭种子
耐干旱胁迫能力较强，轻度胁迫对其发芽势和发芽率
未形成显著影响，中度胁迫仅显著降低了发芽势，重度
胁迫显著降低了发芽势和发芽率。
图 1 野韭种子在不同 PEG浓度下的日相对萌发率
注:不同小写字母代表各指标差异显著(p ＜ 0． 05)。
图 2 野韭种子在不同 PEG浓度下的发芽势与发芽率
2． 3 不同浓度 PEG处理对野韭种子发芽指数和活力
指数的影响
由图 3 可知，不同浓度 PEG处理对野韭种子的发
芽指数和活力指数具有明显抑制作用，其抑制程度随
着 PEG浓度的上升而增加。在 5% PEG处理中，野韭
种子的发芽指数是对照的 88%，活力指数是对照的
66%;在 10% PEG处理中，野韭种子的发芽指数是对
照的 66%，活力指数是对照的 23%;在 15% PEG 处理
中，野韭种子的发芽指数是对照的 35%，活力指数是
对照的 15%。表明野韭种子发芽指数和活力指数都
因干旱胁迫的加剧而降低。
2． 4 不同浓度 PEG处理对野韭幼苗生长的影响
由图 4 可知，不同浓度 PEG处理对上胚轴的生长
没有形成明显影响，各处理的上胚轴长度略高于对照。
不同浓度 PEG处理对下胚轴的生长有明显的抑制作
用，抑制作用随着 PEG浓度的加大而增强。5%、10%
和 15% PEG 处理下胚轴长度分别达到 ck 的 86%、
76%和 61%，表现出野韭幼苗生长对轻度和中度干旱
胁迫具有一定的抗性。
图 3 野韭种子在不同 PEG浓度下的发芽指数与活力指数
图 4 野韭种子在不同 PEG浓度下的上下胚轴长度
图 5 20%、25% PEG处理复萌后
野韭种子日相对萌发率
2． 5 20%、25% PEG处理后野韭种子恢复萌发
当 PEG浓度为 20%、25%时，到第 16 天时野韭种
子不再萌发。将上述 2 个处理的野韭种子用蒸馏水冲
洗后，在相同的培养条件下用蒸馏水分别进行浸泡，进
行恢复萌发试验。结果表明，胁迫解除后第 1 天，
20%、25% PEG 处理均能萌发，且 20% PEG 处理第 1
天就达到其最高日相对萌发率，为 32%，之后逐渐下
降，胁迫解除后第 8 天，发芽结束，其最终萌发率为
67． 8%。25% PEG处理的野韭种子在胁迫解除后第 4
天日相对萌发率达到最大值，为 13%，之后缓慢下降，
胁迫解除后第 9 天，日相对萌发率再次出现高峰，为
12． 4%，其最终萌发率为 61%。在相同浸种时间条件
下，20%、25% PEG浓度对野韭种子伤害均较小，其恢
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复性均较强，分别能达到对照发芽率的 84． 8%、
76． 3%;与 20% PEG浓度相比，25% PEG浓度对野韭
种子伤害略大，萌发期延长 2 天。由此可见，胁迫解除
后遇充足水分野韭种子立即萌发，且种子萌发比较整
齐，这是野韭种子在度过较强的干旱不良环境后的一
种适应性表现，也是野生植物的生存策略之一。
3 讨 论
水分是影响种子萌发的关键生态因子，也是制约
植物生长和分布的重要因素。在干旱环境下，种子能
否保持活力及幼苗能否继续生长是植物存活的关
键［11］。本试验结果表明，在 5% PEG 胁迫下，野韭种
子的发芽势和发芽率分别是对照的 103． 2% 和
108． 4%，表明轻度干旱胁迫促进了野韭种子萌发，这
与杨景宁［12］对荒漠植物红砂、驼绒藜和碱蓬种子的研
究结果一致，说明耐旱植物在轻度胁迫下通过提高其
种子萌发率，为在荒漠中生长发育提供了有利保证。
10% PEG胁迫下，种子萌发率与 ck 未形成显著差异，
15% PEG 胁迫下种子萌发率与 ck 相比虽显著降低，
但仍是对照的 80%，说明野韭种子萌发具有很强的抗
旱能力。
当 PEG浓度达 20%、25%时，野韭种子不再发芽，
但当胁迫解除后当天内可以立即萌发，且萌发快速而
整齐，这是野韭种子在度过较强的干旱不良环境后的
一种适应性表现，能有效地提高其在恶劣环境中的竞
争优势，体现了其作为野生植物有性扩散的分布格局
及种子萌发策略。同时，中高浓度的 PEG处理模拟干
旱不仅推迟种子首次萌发时间，同时也降低最高日相
对萌发率，推迟其萌发高峰期，延长了萌发时间，这可
能也是野生植物在干旱环境下，通过延长萌发时间来
适应恶劣的环境条件，与齐淑艳等［13］对牛膝菊的研究
结论基本一致。
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