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毛轴莎草种子发芽特性的研究



全 文 :收稿日期:2015-04-26
基金项目:农业部物种资源保护“热带牧草种质资源保存”项目;农业部热带作物种质资源保护项目(编号:12RZZY-09);农业部“948”项目“重要热带
作物特异种质资源的引进”。
作者简介:张 瑜(1982—),女,内蒙古巴彦淖尔市人;硕士,助理研究员,主要从事热带牧草种质资源种子研究;E-mail:ztxs0219@126.com。
毛轴莎草种子发芽特性的研究
张 瑜, 罗小燕, 白昌军
(中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所,
农业部热带作物种质资源利用重点开放实验, 海南 儋州571737)
Study on Germination Characteristics of Cyperus pilosus Vahl.Seed
ZHANG Yu,LUO Xiaoyan,BAI Changjun
摘 要:研究机械处理、热水处理、层积处理等物理处理和不同
种类的酸、碱及激素等化学处理对毛轴莎草种子萌发的影响。
结果表明,擦破种皮对毛轴莎草的萌发没有效果。用80℃的
热水浸种2h效果最好,发芽率达到了85%以上,次之是用
10%的硫酸处理2h,发芽率83.5%;用5%的NaOH浸种2h,
发芽率达到了75.0%。短期的层积处理对毛轴莎草种子的萌
发有促进作用,激素处理对种子萌发无促进作用。
关键词: 毛轴莎草;种子;发芽特性
DOI编码: 10.16590/j.cnki.1001—4705.2015.09.74
中图分类号: S 567   文献标志码: A
文章编号: 1001—4705(2015)09-0074-03
莎草科(Cyperaceae)莎草属(Cyperus Linn.)约
550多种,产于世界温带和热带地区,我国约有30余
种以及一些变种,大多数分布于华南、华东、西南各省,
少数种在东北、华北、西北一带亦常见到。莎草属中部
分植物为饲用资源,部分植物为优良的造纸资源。莎
草属植物绝大多数在生态型上属中生或湿生植物,植
株低矮,密丛、叶片厚、根系较发达、具有固土保水的作
用。本 属 植 物 中 很 多 被 种 植 利 用,如 香 附 子
(C.rotundus L.)可供药用;茳芏 (C.malaccensis
Lam.)和高秆莎草(C.exaltatus Retz.)秆可供织席
用。但莎草种子发芽率低,对开发推广利用莎草资源
造成严重制约。
毛轴莎草(C.pilosus Vahl),别名三角草(广西)、
三棱草(广东),主要分布在中国长江以南省份,包括云
贵高原。为多年生草本,高30~70cm,根茎细长,多
生长于水田边、河边潮湿处。毛轴莎草全草可入药,用
于跌打损伤等治疗,花序用于水肿治疗,《中华本草》中
有记载。而且全草中含有多种药用化学成分,包括香
附子烯(cyperene),β-芹子烯(β-selinene),α-荜澄茄醇
(α-cadinol),(2E,6E)-金合欢醇等。现已有医药企业
进行毛轴莎草纯草粉的提取制药,因此毛轴莎草的开
发具有较高的药用和经济价值。本试验以我国南方常
见的毛轴莎草为研究对象,通过物理(机械、热水、层
积)和化学方法对种子萌发进行处理。以期找出一种
既能快速有效发芽,又便于在实际生产中操作的种子
处理方法,为毛轴莎草开发利用及种子基础研究提供
依据。
1 材料与方法
1.1 材 料
试验材料为毛轴莎草种子,于2012年采自广西壮
族自治区合浦县常乐镇。
1.2 方 法
试验采用培养皿2层滤纸发芽,每种处理设4个
重复,每个重复50粒种子。
1.2.1 机械处理
采用人工去除苞片后,使用2张砂纸反复摩擦。
1.2.2 酸处理
设置3种不同浓度的硫酸处理,用98%的浓硫酸
浸种5min、15min、30min、60min,用10%、30%的硫
酸浸种2h、4h、6h、12h后,先用自来水冲洗干净,再
用蒸馏水冲洗3次,然后放置于25℃的恒温培养箱
中,对照为蒸馏水浸种。
1.2.3 碱处理
设置3种浓度(5%、10%、15%)的氢氧化钠处理。
浸种2h、4h、6h、8h、10h、12h后,用蒸馏水反复冲洗
干净,置于25℃恒温箱中萌发,对照为蒸馏水浸种。
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第34卷 第9期 2015年9月              种 子 (Seed)            Vol.34 No.9 Sep. 2015
1.2.4 激素处理
采用100μg/g的赤霉素(GA3)溶液、10μg/g的
细胞分裂素(6-BA)溶液、20μg/g的奈乙酸(NAA)溶
液和0.1%的乙烯利溶液分别浸泡种子24h后,置于
25℃恒温箱中萌发,对照为蒸馏水浸种。
1.2.5 层积处理
将种子包埋于湿沙内,放置于4℃的冰箱中。待
到保存时间为1个月、2个月、3个月、4个月、5个月、
6个月、7个月时分别取出,置于25℃恒温箱中萌发。
1.3 测定项目
按照《国际种子发芽规程》(胚根突出种皮的长度
为种子长度的一半即为发芽的种子),每天记录萌发的
种子数,并及时移走已萌发的种子,第14天统计发芽
率。
发芽率(%)=15d内发芽的种子数/供试种子
数×100%。
1.4 数据处理
试验数据采用Excel分析。
2 结果与分析
2.1 摩擦处理对毛轴莎草种子萌发的影响
毛轴莎草擦破种皮后的种子发芽率为0.5%,与
对照种子的发芽率(0.2%)基本无差别。说明擦破种
皮对毛轴莎草种子的萌发没有作用。
2.2 热水处理对毛轴莎草种子萌发的影响
经2种不同温度的热水处理后,毛轴莎草种子的
发芽率与对照相比有显著的提高(见图1)。用80℃
的热水浸种2h效果最好,发芽率达到85%以上,之后
加长浸种时间,发芽率反而降低。用60℃的热水浸
种,随着时间的增加,发芽率增大,但总体发芽率低于
50%。说明80℃热水处理可显著促进毛轴莎草种子
萌发。
图1 热水处理对毛轴莎草种子萌发的影响
2.3 硫酸处理对毛轴莎草种子萌发的影响
10%的硫酸处理毛轴莎草种子2h后,发芽率达
到最高,为83.5%;30%的硫酸处理种子2h,发芽率
为70.5%(见图2)。当毛轴莎草种子在浓硫酸中浸种
时间超过10min后,发芽率为0。这是因为毛轴莎草
种皮较薄,长时间的浓硫酸浸泡不仅会过度软化种皮,
种胚也会受到伤害,导致种子不易发芽。
图2 不同浓度硫酸处理对毛轴莎草种子萌发的影响
2.4 氢氧化钠处理对毛轴莎草种子萌发的影响
经3种不同浓度的氢氧化钠处理后,毛轴莎草种子
的发芽率与对照相比显著提高(见图3),其中,用5%的
氢氧化钠浸种2h效果最好,发芽率达到75.0%。用
10%、15%的氢氧化钠短时间处理的种子发芽率虽不及
其上,但也明显高于对照。说明碱处理可促进毛轴莎草
种子萌发。前提是在一定的低浓度和短时间范围内对
毛轴莎草种子的萌发具有明显的促进作用。
图3 氢氧化钠处理对毛轴莎草种子萌发的影响
2.5 激素处理对毛轴莎草种子萌发的影响
对毛轴莎草种子进行激素处理,和对照相比,发芽
率都很低(见表1)。说明激素处理对毛轴莎草种子的
萌发无促进作用。
表1 激素处理对毛轴莎草种子萌发的影响
处理
激素种类
ck GA3(100μg/g)
6-BA
(10μg/g)
NAA
(20μg/g)
乙烯利
0.1%
发芽率(%) 0.5  1.5  0.5  1.5  1.5
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问题探讨  张 瑜 等:毛轴莎草种子发芽特性的研究
2.6 层积处理对毛轴莎草种子萌发的影响
毛轴莎草种子在4℃的湿砂层积后,发芽率表现
为先升高后降低的趋势,2个月的层积处理,种子发芽
率达到最高,为43.5%,随层积时间的延长发芽率逐
渐降低,在7个月的层积处理后,发芽率降到了20%
(见表2)。说明短期的层积处理对毛轴莎草种子的萌
发有促进作用,但效果不明显。
表2 层积处理对毛轴莎草种子萌发的影响
处理
层积时间(个月)
1  2  3  4  5  6  7
发芽率(%) 41  43.5 27.5  26  27  25  20
3 结论与讨论
3.1 热水、酸、碱浸种处理,具有软化种皮、去除抑制
物等多种作用,对促进种子的萌发有效。本试验中热
水、酸和碱浸种处理后,毛轴莎草种子发芽率有明显提
高,尤其用80℃的热水浸种2h效果最好,发芽率达
到了85%以上。此类方法简易、经济、方便,十分适合
应用在大范围的生产。
3.2 激素处理对毛轴莎草种子的萌发无促进作用,不
建议在生产中使用。
3.3 经过短时期的低温、湿砂层积处理后,毛轴莎草
种子发芽率提高,说明短时的层积处理是一种提高毛
轴莎草种子发芽率的有效方法。
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第34卷 第9期 2015年9月              种 子 (Seed)            Vol.34 No.9 Sep. 2015