全 文 :2 种水温浸种对蓝花楹种子发芽指标的影响
任雅君,梅洛银,丁敢丽,黄 亿,徐云霓 (四川农业大学林学院,四川雅安 625014)
摘要 [目的]探讨 2种水温浸种对蓝花楹鲜种和干种发芽指标的影响,为蓝花楹种子繁殖提供理论和实践依据。[方法]利用恒温培
养箱,经 25和 45 ℃温水浸种后,测定蓝花楹鲜种和干种的发芽率、发芽指数、发芽势及活力指数指标。[结果]蓝花楹鲜种的适宜浸种
温度为 25 ℃,其发芽率为 62%,发芽指数为 5. 4,发芽势为 57. 33%,活力指数为 124. 47;而蓝花楹干种的适宜浸种温度为 45 ℃,其种子
的发芽率为 32. 67%,发芽指数为 3. 02,发芽势为 29. 00%,活力指数为 80. 33。[结论]蓝花楹鲜种萌发的适宜温度为 25 ℃,干种萌发的
适宜温度为 45 ℃。
关键词 蓝花楹;发芽率;发芽指数;发芽势;活力指数
中图分类号 S330. 3 文献标识码 A 文章编号 0517 -6611(2010)14 -07720 -02
Effects of Different Water Temperature on Seeds Germination of Jacaranda acutifolia
REN Ya-jun et al (Forestry College,Sichuan Agricultural University,Yaan,Sichuan 625014)
Abstract [Objective]This test aimed to inquire the effects on germination with different water temperature soaking for fresh and dried seed of
Jacaranda acutifolia in order to supply theoretical and practice basis for its reproduction. [Method]The germination percentage,germination in-
dex,germination energy and vigor index of the fresh seed and dried seed were tested after both 25 ℃ and 45 ℃ soaking with the constant incuba-
tor. [Result]The results showed that the appropriate temperature for fresh seed was 25 ℃. The germination percentage,germinated index,ger-
mination tendency and the vigor index of the fresh seed was 62% and 5. 4,57. 33% and 124. 47 respectively. While the appropriate soak temper-
ature for dried seed was 45 ℃,which germination percentage,germinated index,germination tendency and the vigor index was 32. 67% and
3. 02,29. 00% and 80. 33 respectively.[Conclusion]The optimum water temperature for the fresh seeds of Jacaranda acutifolia was 25 ℃ and
the optimum water temperature for the dried seeds was 45 ℃.
Key words Jacaranda acutifolia;Germination percentage;Germination index;Germination energy;Vigor index
作者简介 任雅君(1957 - ),女,四川成都人,实验师,从事园林植物培
育及生长发育与调控方面的研究。
收稿日期 2010-02-09
蓝花楹(Jacaranda acutifolia)系紫葳科蓝花楹属植物,又
名巴西红木。其树形优美,花紫色,可作行道树、遮荫树和风
景树,同时还是优良的家具用材,是一种值得推广应用的园
林树种[1 -3]。据谢玉华[4]报道,蓝花楹种子成熟采收后置于
无风处暴晒或堆放,晒干至翌年 3 月,在气温 20 ℃时播种,
种子发芽率较低,仅 5%左右。曹林奎等曾对四棱豆[5]等植
物种子萌发进行过相关研究,但关于浸种水温对蓝花楹种子
发芽影响的研究尚未见报道。为此,笔者通过采用不同温度
的温水对蓝花楹鲜种和干种进行浸种处理,探讨其对发芽
率、发芽指数、发芽势和活力指数等指标的影响,为蓝花楹种
子繁殖提供理论和实践依据。
1 材料与方法
1. 1 材料 所用蓝花楹种子采自云南省昆明植物园,该地
位于云贵高原中部,属低纬度高原山地季风气候,日照长,霜
期短,气候温和。采种时间为 2008 年 11 月 7 日。果实采收
后一部分以鲜种作为试验材料;另一部分摆放在阴凉通风处
凉干 3个月后以干种作为试验材料[6]。
1. 2 方法
1. 2. 1 果实与种子形态观察与大小测定。果实采收后观察
其形态,从鲜种中随机抽取 20 粒果实,观测其形态特征,并
用游标卡尺测量果实的长、宽和种子大小。待果实风干 3个
月后,用同样的方法观测指标。
1. 2. 2 发芽试验。鲜种和干种均分成 2部分,用 25和 45 ℃
温水浸泡 48h,然后用 3%KMnO4 消毒 30 min。所用培养皿、
罩子、镊子等均进行消毒处理(沸水中蒸煮),取大小与培养
皿相同的滤纸 2 层,将纱布垫于底层,再垫上滤纸,铺平,烧
杯中盛水,将培养皿置于烧杯上。把消毒后的种子冲洗干
净,整齐地排列在发芽床上(50 粒 /皿),粒与粒之间至少保
持与种子同样大小的距离,每处理 3 次重复。置床完毕后,
在培养皿底盘上贴上标签,注明名称、重复次数等。然后加
盖,置于 25 ℃的光照恒温发芽箱中发芽。定期观察种子的
发芽及生长情况,保证充足的水分,种子有发霉时取出洗净
再放回,去除腐烂种子,并记录相应数据。
1. 3 测定项目与方法 以胚根突破种皮,胚芽达种长 1 /2
或胚根与种子等长作为萌发标准[7],每隔 1天观察记录 1次
发芽粒数并测量根长。参照颜启传、吴晓珍等[8 -10]的方法,
计算种子的发芽率,以种子发芽数达到高峰时计算其发芽
势,结合种子的根生长量计算活力指数,计算公式:
发芽率 = n /N ×100%
式中,n为正常发芽粒数,N为供测种子总数。
发芽指数 =(Gt /Dt)
式中,Gt为不同时间 T的发芽量,Dt为发芽试验天数。
发芽势(%)= Gpt /N
式中,Gpt为达到高峰日时的发芽量。
活力指数 = S ×(Gt /Dt)
式中,S为幼苗平均根长。
2 结果与分析
2. 1 蓝花楹采种母树植物学性状及果实和种子特性 经测
定,蓝花楹采种母树胸径为 22 cm,高 10 m。二回羽状复叶,
叶轴紫红色,长达 30 cm。花多数组成顶生尖塔形圆锥花序,
总花轴长 20 cm;花冠蓝色,筒状,下部细长,上部膨大,筒部
长 3 cm,裂片呈二唇状形,长 1 cm,多在 5 ~ 6 月开花。果实
为蒴果,木质,阔卵形,室背开裂;种子具膜质翅。果实及种
子大小见表 1。由表 1可知,由于水分蒸发等原因,不论果实
还是种子,经自然风干 3个月后均有缩小。
2. 2 2种水温浸种对蓝花楹种子日发芽量的影响
2. 2. 1 2种水温浸种对蓝花楹鲜种日发芽量的影响。由图
责任编辑 李占东 责任校对 卢瑶安徽农业科学,Journal of Anhui Agri. Sci. 2010,38(14):7720 - 7721,7723
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2010.14.124
1可知,将蓝花楹新鲜种子分别用 25 和 45 ℃温水浸种 48 h
后,种子的萌动期、发芽起始日、终止日及发芽高峰期有明显
差别。蓝花楹鲜种经 25 ℃温水浸种处理后其日发芽量明显
高于 45 ℃浸种处理后的种子,发芽高峰出现在第 6天,为 24
粒,而经 45 ℃温水浸种的鲜种则无明显高峰出现。在整个
发芽过程中有异状发芽及种子腐烂现象出现。
表 1 蓝花楹果实和种子大小
Table 1 Size of the fruit and seed for Jacaranda acutifolia mm
种子
Seed
长度 Length
果实 Fruit 种 子 Seed
宽度Width
果实 Fruit 种 子 Seed
鲜种 60. 8 6. 4 50. 3 5. 5
干 种 57. 3 5. 7 48. 8 4. 8
图 1 2种水温浸种对蓝花楹鲜种日发芽量的影响
Fig. 1 The effects of soaking seeds with two kinds of water tem-
perature on fresh seed germination amount of Jacaranda
acutifolia
2. 2. 2 2种水温浸种对蓝花楹干种日发芽量的影响。将自
然风干 3 个月后的蓝花楹种子分别经 25 和 45 ℃浸种处理
后,种子的萌动期、发芽起始日、终止日及发芽高峰期见图 2。
由图 2可知,蓝花楹干种经 45 ℃温水浸种后其日发芽量明
显高于 25 ℃浸种处理后的种子,其日发芽量最大为 10 粒,
出现在第 6天,而经 25 ℃温水浸种的干种日发芽量最大为 6
粒,低于 45 ℃浸种处理。在整个发芽过程中有异状发芽及
种子腐烂现象出现。
图 2 2种水温浸种对蓝花楹干种日发芽量的影响
Fig. 2 The effects of soaking seeds with two kinds of water tem-
perature on dried seed germination amount of Jacaranda
acutifolia
2. 3 2种水温浸种对蓝花楹种子发芽指标的影响
2. 3. 1 2种水温浸种对蓝花楹鲜种发芽指标的影响。将蓝
花楹鲜种分别经 25 和 45 ℃温水浸种后,其发芽率、发芽指
数、发芽势和活力指数见表2。由表2可知,蓝花楹鲜种经25
℃温水浸种后,发芽率、发芽指数、发芽势、活力指数均极显
著高于 45 ℃温水浸种处理,其发芽率达 62. 00%,活力指数
达 124. 47。由此可知,25 ℃浸种处理对蓝花楹鲜种发芽更
有利。
表 2 2种水温浸种对蓝花楹鲜种发芽指标的影响
Table 2 The effects of soaking seeds with two kinds of water tempera-
ture on the fresh seed germination index of Jacaranda acutifo-
lia
浸种温度
Temperature
发芽率∥%
Germination
percentage
发芽指数
Germination
index
发芽势∥%
Germination
energy
活力指数
Vigor index
25 ℃ 62. 00 aA 5. 40 aA 57. 33 aA 124. 47 aA
45 ℃ 5. 33 b B 0. 28 bB 5. 00 bB 3. 31 bB
注:同列不同大写字母差异极显著,小写字母差异显著。下同。
Note:Different capital letters in the same column mean extremely significant
difference at 0. 01 level;Different lowercases mean significant difference
at 0. 05 level. The same as below.
2. 3. 2 2种水温浸种对蓝花楹干种发芽指标的影响。蓝花
楹干种分别经 25和 45 ℃浸种处理后,其发芽率、发芽指数、
发芽势、活力指数见表 3。由表 3 可知,45 ℃温水浸泡后其
干种各项发芽指标均显著高于 25 ℃处理。说明 45 ℃浸种
处理更有利于蓝花楹干种发芽。
表 3 2种水温浸种对蓝花楹干种发芽指标的影响
Table 3 The effects of soaking seeds with two kinds of water tempera-
ture on dried seed germination of Jacaranda acutifolia
浸种温
度∥℃
Temperature
发芽率∥%
Germination
percentage
发芽指数
Germination
index
发芽势∥%
Germination
energy
活力指数
Vigor index
25 ℃ 24. 67 bA 2. 03 bA 19. 00 bB 44. 07 bB
45 ℃ 32. 67 aA 3. 02 aA 29. 00 aA 80. 33 aA
3 结论与讨论
该研究表明,不同水温浸种和贮藏时间都对蓝花楹种子
的萌发有明显影响。蓝花楹鲜种的适宜浸种温度为 25 ℃,
干种的适宜浸种温度为 45 ℃。这可能与酶活性及温度三基
点(最适、最低和最高温度)有关,还有待作进一步研究。种
子萌发过程中所进行的一系列生理生化过程,均是在一系列
酶的催化下完成的,而酶促反应与温度密切相关,超出或低
于三基点均对种子萌发不利[11],鲜种在 45 ℃温水浸种后其
各项指标均较低,可能是温度过高引起蛋白质变性等[12],由
此影响了发芽率及种子活力。影响蓝花楹种子萌发及活力
的原因除温度和贮藏时间外,还有其他一些因素如空气湿度
与通风、光照、水分、种子自身因素(种子大小、老化、劣变)
等。这些因素对蓝花楹种子发芽指标的影响也有待作进一
步探讨。
参考文献
[1]四川植物志编辑委员会.四川植物志第4卷(种子植物)[M].成都:四
川科学技术出版社,1998:443.
[2]吴征镒,路安民,汤颜承,等.中国被子植物科属综论[M].北京:科学出
版社,2003:425 -426.
[3]赵志法,谢益民,张业聪,等.速生材新品种———蓝花楹[J].黑龙江造
纸业,2006(4):8.
(下转第 7723页)
127738 卷 14 期 任雅君等 2 种水温浸种对蓝花楹种子发芽指标的影响
影响均有显著性差异(P < 0. 05)。其余各浸种处理时间对
茎瘤芥幼苗叶片中 MDA含量的影响均未达显著性差异(P
> 0. 05)。
2. 2 PEG浓度对茎瘤芥幼苗叶片 MDA 含量的影响 由
多重比较可知,5%、10%、15%、20%、25%、30%、35% PEG
均与对照有显著性差异,即不同浓度 PEG 浸老化种子均可
显著降低茎瘤芥幼苗叶片中 MDA 含量(P < 0. 05),促进茎
瘤芥幼苗正常生长。其中,PEG 浓度 5%与 10%之间有显
著性差异,PEG 浓度 5%、10% 均与 20%、25%、30% 和
35%之间有显著性差异,PEG 浓度 15%与 25%、30%之间
均有显著性差异(P < 0. 05),即较小 PEG 浓度与较大 PEG
浓度之间有显著性差异,且 PEG 浓度间一般相差 10%。
PEG浓度 15% 与 5%、10%、20% 间无显著差异,20% 与
25%、30%间无显著差异,25%与 30%间无显著差异,35%
与 15%、20%、25%、30%间均无显著差异(P < 0. 05)。即
PEG浓度相差 5%时一般差异不显著,较大浓度间差异不
显著,较小浓度间差异也不显著。
2. 3 PEG浓度和处理时间对茎瘤芥幼苗叶片 MDA 含量
的影响 结果表明,不同浓度 PEG 经不同时间浸老化种
子,均降低了茎瘤芥幼苗叶片中 MDA 含量,其中,25%
PEG6000 处理 12 h 降幅最大,效果最佳,说明 25% PEG 浸
种使活性氧产生与清除的动态平衡得到了较好的恢复,促
进了茎瘤芥幼苗叶片细胞膜系统稳定性和细胞内正常的生
理反应,这与张燕等对烟草和张霞等对梭梭叶片中有关
MDA含量的研究结果类似[5 - 6]。方差分析表明,PEG 浓度
对 MDA含量影响最大,处理时间次之,且两者对幼苗叶片
中 MDA含量的影响达显著性差异,PEG浓度与处理时间之
间的交互效应最差,对幼苗叶片中 MDA含量的影响未达显
著性差异。PEG浸老化种子后,茎瘤芥幼苗叶片 MDA含量
变化与种子细胞的膜透性变化基本一致[7]。
3 结论与讨论
在正常条件下,活性氧的产生是有限的,活性氧的产生
与清除达到动态平衡,植物能有效地清除体内的活性氧,使
细胞膜系统免受伤害。植物体活性氧产生与清除的动态平
衡受到破坏时,就会出现活性氧积累[8]。MDA 是活性氧积
累并攻击膜脂而使其过氧化形成的主要产物,MDA 从膜上
产生的位置释放后,可以与蛋白质、核酸反应,使这些大分
子改变构型或发生交联而失去功能,或使纤维素分子桥键
松弛,或抑制蛋白质的合成,从而影响植物体的正常生
长[9]。该该验用 25% PEG6000浸种处理 12 h,茎瘤芥幼苗
叶片中 MDA 含量降幅最大,原因可能是 25% PEG 浸种 12
h,幼苗叶片细胞呼吸速率较高,但活性氧生成较少,SOD、
POD、CAT等细胞膜系统活性氧清除酶活性较大程度地提
高,能有效清除茎瘤芥幼苗叶片中活性氧,减轻膜脂过氧化
作用,使 MDA含量较低,对细胞膜系统完整性起到了较好
的保护作用。SOD、POD、CAT 等细胞膜系统活性氧清除酶
能有效清除活性氧,其原因可能是 PEG 浸老化种子后,诱
导茎瘤芥幼苗叶片中活性氧清除酶基因表达增强,酶活性
提高,清除活性氧的能力增强,减轻了对幼苗叶片细胞的膜
脂过氧化,活性氧的产生与清除趋于平衡,延缓了对细胞膜
系统的伤害。而 PEG浸老化种子前后,活性氧清除酶在茎
瘤芥幼苗期的基因表达情况的变化规律还有待进一步
研究。
参考文献
[1]DEVAIAH SHIVAKUMAR P,PAN X Q,HONG Y Y. Enhancing seed
quality and viability by suppressing phospholipase D in Arabidopsis[J].
The Plant Journal,2007,50:950 -957.
[2]韩建国,钱俊芝,刘自学. PEG渗调处理改善结缕草种子活力的研究
[J].中国草地,2000(3):22 -28.
[3]赵世杰,许长成,邹琦,等.植物组织中丙二醛测定方法的改进[J].植
物生理学通讯,1994,30(3):207 -210.
[4]李合生.植物生理生化实验原理和技术[M].北京:高等教育出版社,
2000:260 -261.
[5]张燕,李天飞,方力,等.聚乙二醇处理对烟草种子活力及幼苗抗冷性
的影响[J].中国烟草学报,2002,8(3):30 -34.
[6]张霞,邓必建,姚新花,等.不同温度条件下 PEG引发梭梭种子对其幼
苗生理生化的影响[J].种子,2006,25(12):5 -7.
[7]徐亚丽,王慧超,郑美娜,等. PEG6000渗调处理对茎瘤芥老化种子膜透
性的影响[J].安徽农业科学,2009,37(26):12476 -12477.
[8]王宝山.生物自由基与植物膜伤害[J].植物生理学通讯,1988(2):12 -
16.
[9 ]王晶英,敖红,张杰,等.植物生理生化实验技术与原理[M].哈尔滨:
东北林业大学出版社,2003:
檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪
132 -133.
(上接第 7721 页)
参考文献
[4]谢玉华.优美的园林树种———蓝花楹[J].西南园艺,2004,32(6):31 -
32.
[5]曹林奎,唐洪妹,陆小毛.四棱豆种子萌发和出苗温度[J].上海农业学
报,1996,12(3):60 -63.
[6]孙永玉,李昆,罗长维,等.不同处理措施对构树种子萌发的影响[J].
种子,2007,26(2):28 -30.
[7]梁红.植物遗传与育种[M].广州:广东高等教育出版社,2002:306 -
307.
[8]颜启传.种子检验的原理和技术[M].北京:农业出版社,1992:204 -
209.
[9]吴晓珍,傅家瑞.不同贮藏条件和超干处理对芥兰种子活力的影响
[J].热带亚热带植物学报,1997,5(3):69 -73.
[10]吴晓珍,傅家瑞.不同贮藏条件和低水分处理对菜豆种子活力的影响
[J].种子,1998(4):4 -7.
[11]梁玉堂.种苗学[M].北京:中国林业出版社,1995:1 -79.
[12]郑光华,赵同芳.种子生理研究[M].北京:科学出版社,2004:302,623
-624,609.
327738 卷 14 期 王慧超等 PEG浸老化种子对茎瘤芥幼苗叶片 MDA含量的影响