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波叶海菜花种子储存条件与萌发初步研究



全 文 :收稿日期:2011 - 05 - 22
基金项目:国家科技支撑项目(2008 BAJ 10 B 0403) ;国家林业局公益性
行业科研专项(201104088)。
作者简介:王 斌(1973 -) ,女,湖北利川人;博士,研究方向:水生植
物;E-mail:swzpb@ hotmail. com。
波叶海菜花种子储存条件与萌发初步研究
王 斌
(上海市园林科学研究所, 上海 200232)
摘要:研究了储藏条件和萌发温度对波叶海菜花种子萌发的影响。将波叶海菜花新鲜和风干种子分别在 0、4、10 ℃及 15
℃下贮藏 120 d,在 25 ℃下进行萌发试验。结果表明,风干的种子全部不萌发。新鲜种子在 10 ℃及 4 ℃储藏,种子萌发
率高,没有显著差异;而在 0 ℃下储藏的种子萌发率显著降低。并在 15、20、25、30 ℃下对波叶海菜花进行萌发试验,发
现种子在所有温度条件下均有较高的萌发率(> 90%) ;温度越高萌发时滞越短,萌发持续时间越短。基质对种子萌发
没有显著影响。
关键词: 海菜花;温度;贮藏;萌发
中图分类号: Q 682. 32 文献标志码: A 文章编号: 1001 - 4705(2011)09-0005-03
Preliminary Studies on Characteristics of Seed Germination and Storage Condition of
Ottelia acuminata var. crispa
WANG Bin
(Shanghai Research Institute of Landscape Gardening Science,Shanghai 200232,China)
Abstract:The effects of storage condition and germination temperature of Ottelia acuminata var. crispaseeds were
studied in order to find suitable store ways and germination condition. The author examined the germination after
120 days of dry and miost storage under 0 ℃,4 ℃,10 ℃ and 15 ℃ respectively. The result showed that
germination of O. acuminata var. crispa was affected by storage conditions remarkably and the optimal range was
10 ℃ to 4℃,while the germination percentage of seeds was lower under 0 ℃. The seeds did not germinate when
the duration of storage was dry. At the same time,the author tested the germination of seeds of Otteliaacuminata
under 15 ℃,20 ℃,25 ℃ and 30 ℃. The germination could germinate in an abroad range of temperature. Seeds of
O. acuminata var. crispa showed higher germination under 15 ℃ to 30 ℃ regions. The germination speed
increased gradually with rising of temperature. Substance had no significant effect on percentage germination.
Key words: Ottelia acuminata var. crispa;temperature;storage;germination
波叶海菜花(Ottelia acuminata var. crispa)为水鳖
科(Hydrocharitaceae)海菜花(O. acuminata Dandy)的
变种,多年生沉水植物,为中国特有种,海菜花已被列
入国家重点保护植物名录(二级)[1]。波叶海菜花的
花瓣白色而花蕊黄色,一般花期 5 ~ 10 月,但在温暖地
区全年可见开花,极具观赏价值。波叶海菜花的叶柄
和花可作蔬菜食用,其味鲜爽甘香,是一种具有开发价
值的水生蔬菜。该种目前主要分布于云南省泸沽湖,
海拔 2 860 m左右。由于近年来的水体污染以及过度
采摘,海菜花的野生自然分布面积正日益缩小[2]。
鉴于波叶海菜花是一种珍贵的水生植物野生资
源,并在园艺上和农业上都具有很好的开发价值,因
此,对其人工栽培、育种进行科学研究是十分必要的。
种子的储藏和萌发条件是对波叶海菜花保存和利用的
重要基础,对种子萌发特性的系统研究对于其种群的
保护与恢复及人工繁殖具有重要意义。目前,国内外
关于海菜花属植物种子储藏、萌发和栽培技术的研究
报道甚少[3],未见波叶海菜花的相关报道。为有效保
护该物种同时对其开发利用,本试验研究储藏和萌发
条件对波叶海菜花种子萌发的影响,以期为其种植生
产提供有效的技术支持。
1 材料与方法
1. 1 材 料
波叶海菜花成熟新鲜果实于 2009 年 11 月采集于
云南省泸沽湖(27°39N,100°47E) ,在采集与运输过
程中保持果实新鲜湿润。
·5·
研究报告 王 斌:波叶海菜花种子储存条件与萌发初步研究
DOI:10.16590/j.cnki.1001-4705.2011.09.066
图 1 温度和基质对波叶海菜花种子积累萌发率的影响
1. 2 方 法
1. 2. 1 不同温度处理:2010 年 4 月,在上海市园林科
学研究所(31°09N,121°26E)进行试验。将波叶海
菜花种子放入流水中冲洗 20 ~ 30 min,将种子表面的
泥土以及其它杂物冲洗干净;将海菜花种子从尼龙袋
中取出,以中速滤纸和蒸馏水为萌发基质,在直径9 cm
的玻璃培养皿中做萌发试验。在每个培养皿中放入海
菜花种子 100 粒,置于温度分别设置为 15、20、25、
30 ℃的 4 个人工培养箱中,湿度设置为 70%,光照为
1 000 lx、12 h /d,每个处理 3 个重复。
1. 2. 2 不同基质处理:选取成熟海菜花种子,在直径
9 cm的玻璃培养皿中做萌发试验。培养箱温度设置
为 25 ℃,湿度为 70%,光照为 1 000 lx、12 h /d。萌发
基质如下:(1)以中速滤纸为基质,加入 1 cm 高的水;
(2)加入 1 cm高细沙为基质,再加入 1 cm高的水;(3)
加入 1 cm高园土为基质,再加入 1 cm 高的水。每个
处理各 100 粒种子,并设 3 个重复。
1. 2. 3 不同储藏条件处理:2009 年 11 月,将采集的
新鲜波叶海菜花果实分别作如下处理: (1)将波叶海
菜花果实及种子于阴凉通风处晾干,分别放于 0、4 ℃
冰箱和 10、15 ℃培养箱保存; (2)将波叶海菜花果实
放入网眼为 1 mm 的尼龙袋中,将尼龙袋放于盛有水
的水桶中保持湿润状态,分别放于 0、4 ℃冰箱和 10、
15 ℃培养箱保存。保存时间为 120 d,每个处理 3 个重
复。于 2010 年 4 月初在培养箱进行萌发试验,培养箱
温度设置为 25 ℃,湿度为 70%,光照为 1 000 lx、12 h /
d,每个处理 3 个重复。
1. 3 统计分析
以胚根露出种皮 1 ~ 2 mm 为发芽标准,每天记录
萌发种子数,萌发周期持续 30 d。保持培养皿中水高
度为 1 cm 左右。统计发芽率(%)等指标。在 Excel
2003 中计算平均值、标准差及作图,不同处理间的差
异性分析采用单因子方差分析(One Way ANOVA)。
(1)发芽率(%)= 种子发芽数 /总种子数(100
粒)× 100%;
(2)萌发时滞(d) ,即从萌发试验开始到第 1 粒种
子开始萌发所持续的时间;
(3)萌发持续时间(d) ,是指萌发开始到结束所持
续的时间;
(4)萌发高峰期(d) ,在种子萌发过程中萌发率最
高的时期。
2 结果与分析
2. 1 温度对波叶海菜花种子萌发的影响
如图 1 所示,波叶海菜花种子对 15 ~ 30 ℃的温度
条件具有广泛的适应性。在不同恒温条件下,萌发第
30 天时种子积累萌发率均在 90% 以上,15、20、25、
30 ℃的萌发率分别为 91. 67% ± 3. 51%、93. 00% ±
1. 00%、92. 00% ± 1. 73%、91. 33% ± 2. 89%,4 个温
度间最终萌发率没有显著差异(p > 0. 05)。萌发时
滞、萌发持续时间、萌发高峰期随着温度升高而缩短。
第 18 天时 20、25、30 ℃的累积萌发率已经达到了最
高,15 ℃处理的积累萌发率仅为 44. 67% ± 4. 16%。
可见,温度对种子的萌发速率有一定影响,在 15 ~ 30
℃之间,随着温度的升高,萌发开始时间逐渐提前,萌
发速率加大。萌发温度在 20 ~ 30 ℃时,种子萌发率
高,萌发时滞和持续时间短,萌发过程整齐而且快速,
因此是最适发芽温度。
2. 2 基质对波叶海菜花种子萌发的影响
如图 1 所示,在滤纸、沙和园土 3 种基质上的最终
萌发率分别为 92. 33% ± 0. 58%、91. 67% ± 1. 53%、
93. 00% ± 3. 00%,三者间没有显著差异(p > 0. 05)。
此外,3 组处理的种子萌发时滞相同,萌发持续时间和
萌发高峰期也一致。以上结果显示,在温度适宜(25
℃)和水分充足的情况下,滤纸、沙和园土 3 种不同基
质对波叶海菜花的种子萌发率没有显著影响,萌发过
程整齐而且快速,积累萌发率都较高(> 90%)。
·6·
第 30 卷 第 9 期 2011 年 9 月 种 子 (Seed) Vol. 30 No. 9 Sep. 2011
图 2 不同储藏条件对波叶海菜花种子积累萌发率的影响
2. 3 储藏条件对波叶海菜花种子萌发的影响
由图 2 可见,不同储藏条件对波叶海菜花种子萌
发率的影响较大。经本试验表明,波叶海菜花果实经
过风干后储藏于温度为 0、4、10、15 ℃的条件下,种子
都不萌发。而保持湿润的波叶海菜花种子,储藏温度
为 0、4、10、15 ℃时其在第 20 天时积累萌发率分别为
10. 33% ± 2. 52%、91. 67% ± 3. 05%、94. 67% ±
1. 15%、77. 00% ± 5. 29%,可见其最适储藏环境为湿
润状态下 4 ~ 10 ℃保存。种子长期储存于 0 ℃的环境
中种子萌发率将极显著降低(p < 0. 01) ,种子萌发时
滞也长于其它 3 种储藏温度处理。
3 讨 论
水生植物种子一般在秋冬季节成熟,植物在这个
季节萌发幼苗一般无法度过寒冷冬季,不能完成生活
史过程,因此,种子必须储藏到第 2 年春天再萌发[4]。
另外一些水生植物具有休眠特性,因此,种子必须经过
一段时间来打破休眠。一些学者已经研究了温度[5]、
埋藏[6]、冷湿分层处理[7 ~ 9]等储藏条件以及储藏持续
时间[4]对湿地或沉水植物种子萌发的影响。研究表
明,浸泡或湿润条件下冷藏可以提高苔属(Carex)植物
的萌发率[8]。但是对其它湿地物种的相关研究还很
少。本研究显示,新鲜波叶海菜花果实采摘之后,应该
储藏于湿润环境下,最适储藏温度为 4 ~ 10 ℃。按照
以上方法储存越冬的种子在 20 ~ 25 ℃温度中萌发率
可达 90%以上。将果实种子晾干保存则不能萌发。
这可能与波叶海菜花为沉水植物有关,其果实成熟之
后一直处于浸泡或湿润的环境,是沉水植物对水环境
的长期适应的结果,具体原因有待进一步研究。低温
也不利于波叶海菜花种子的长期储藏,长期储存于
0 ℃的环境中种子萌发率将极显著降低,造成这种现
象的原因可能有:长期储藏于 0 ℃使种子逐渐失去了
活力;0 ℃的储藏条件诱导了种子的休眠。15 ℃的储
藏条件也不利于种子的储存,显著降低了种子积累萌
发率。
波叶海菜花种子对 15 ~ 30 ℃的温度条件具有广
泛的适应性,但最佳萌发温度为 20 ~ 30 ℃,这可能与
其原产地云南省泸沽湖的气候条件有关。滤纸、沙、土
壤是最常见的萌发基质,滤纸具有污染小且方便的优
点,适合较小种子的萌发,而沙有利于种子吸水的同时
可以保证氧气供应,土壤是自然状态下种子的萌发基
质。实验结果表明,在水分充足和温度适宜的情况下,
3 种基质对波叶海菜花的种子萌发没有影响。综合以
上分析,波叶海菜花果实采摘后宜储藏于湿润环境,最
适储藏温度为 4 ~ 10 ℃;来年春天气温达 20 ℃左右时
将储存的种子取出,于温度 20 ~ 25 ℃之间,水分充足
的条件下,种子萌发率较高,萌发时滞短,萌发整齐而
且快速。
参考文献:
[1]汪松,解焱.中国物种红色名录(1 卷) [M].北京:高等教育
出版社,2004.
[2]余国营,刘永定,邱昌强,等.滇池水生植被的演替及其与水
环境的关系[J].湖泊科学,2000,12(1) :73 - 80.
[3]舒树声,杨君兴,崔贵华,等.滇池东岸湿地回植海菜花技术
初探[J].安徽农业科技,2007,35(29) :9 240 - 9 241.
[4]刘贵华,袁龙义,苏睿丽,等.储藏条件和时间对六种多年生
湿地植物种子萌发的影响[J]. 生态学报,2005,25(2) :
371 - 374.
[5]Andersen R N. Germination and Establishment of Weeds For
Experimental Purposes. Weed science Society of America,Ur-
bana,IL,1968,230.
[6]Schütz W. Primary dormancy and annual dormancy cycle in
seeds of six temperate wetland sedges. Aquat Bot,1997,59:
75 - 85.
[7]Budelsky R A,Galatowitsch S M. Effects of Moisture,tempera-
ture and time on seed germination of five wetland Carices:im-
plications for restoration[J]. Restor Ecol,1999,7:86 - 97.
[8]Van Der Valk A G,BremholmTL,Gordon E. The restoration of
sedge meadows:seed viability,seed germination requirements,
and seedling growth of Carex species[J]. Wetlands,1999,19:
756 - 764.
[9]Schütz W. The effect of cold stratification and light on the seed
germination of temperate sedges (Carex)from various habitats
and implications for regenerative strategies[J]. Plant Ecol,
1999,144:215 - 230.
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研究报告 王 斌:波叶海菜花种子储存条件与萌发初步研究