全 文 ：第 40 卷 第 1 期 东 北 林 业 大 学 学 报 Vol． 40 No． 1
2012 年 1 月 JOURNAL OF NORTHEAST FORESTRY UNIVERSITY Jan． 2012
1)东北林业大学横向合作项目。
第一作者简介:岳桦，女，1962 年 5 月生，东北林业大学园林学
院，教授。
收稿日期:2011 年 8 月 5 日。
责任编辑:任 俐。
温度、光照及 PEG－6000胁迫对绵枣儿种子萌发的影响1)
岳 桦 原英东 李玉珠
(东北林业大学，哈尔滨，150040)
摘 要 为构建宿根花卉绵枣儿种子育苗高质量的技术流程提供科学依据，研究了不同温度、光照、聚乙二醇－
6000(PEG－6000)胁迫对种子萌发的影响。结果表明:绵枣儿种子萌发的需光性为不敏感的中性特征，温度是决定
绵枣儿种子萌发的主要因素，20 ～ 30 ℃变温为绵枣儿种子萌发最适温度，恒温抑制种子萌发;绵枣儿种子萌发过
程体现其具有抗旱性，其随 PEG－6000 质量浓度的升高，种子发芽率先升高后降低，发芽指数、活力指数均呈下降
趋势;绵枣儿种子经过 PEG－6000(质量浓度为 25 g·L－1)胁迫后复水萌发有利于提高其发芽率，保证出苗整齐，矮
化种苗。
关键词 绵枣儿;温度;光照;PEG－6000 胁迫;种子萌发
分类号 S682． 2
Effects of Temperature，Light Intensity and Water Stress on Seed Germination of Scilla scilloides /Yue Hua，Yuan
Yingdong，Li Yuzhu(College of Landscape Architecture，Northeast Forestry University，Harbin 150040，P． R． China)/ /
Journal of Northeast Forestry University． －2012，40(1)． －25 ～ 27，31
An experiment was conducted to study the effects of temperature，light intensity，water stress induced by polyethylene
glycol (PEG)6000 on seed germination of Scilla scilloides in order to provide a scientific basis for the technical process of
high-quality seedling cultivation from S． scilloides seeds． Results show that the germination of S． scilloides seeds is insensi-
tive to light，while temperature is an important factor determining seed germination． Variable temperature ranging from 20
to 30 degrees C is most suitable for seed germination，but the constant temperature inhibits seed germination． S． scilloides
seeds exhibit drought resistance during seed germination． The seed germination rate increased first and then decreased with
increasing concentration of PEG－6000，while the germination index and vigor index exhibited downward trends． Rewater-
ing after water stress induced by PEG－6000 (25 g·L－1)could help to improve the germination rate of S． scilloides seeds，
and keep the seedlings tidy and short．
Keywords Scilla scilloide;Temperature;Light intensity;Polyethylene glycol－6000 stress;Seed germination
绵枣儿(Scilla scilloides)又名石枣儿、天蒜、地
兰、鲜白头、独叶芹等，为百合科(Liliaceae)绵枣儿
属(Scilla)多年生草本植物，分布于我国东北、华北、
华中以及四川、云南、广东北部、江西、江苏、浙江和
台湾等地，朝鲜、日本也有分布［1］。野生于 2 600 m
以下山坡、草地、路旁或林缘，鳞茎卵圆形，可药用，
亦可食用［2］。叶片狭线型，基生，花茎直立，总状花
序，淡粉紫色，花期 8—9 月份，病虫害较少，是良好
的地被观花植物。云南省农业科学院瞿素萍等［3］
建立的绵枣儿叶片植株再生体系，为绵枣儿的规模
化繁殖和批量生产提供了一条可能更有效的途径。
孝感学院孟志卿等［4］对绵枣儿叶片、假鳞茎、根等
外植体进行组织培养，为绵枣儿三峡库区植被重建
及规模化繁殖和批量生产提供有效的依据。为探讨
与构建绵枣儿高质量种子育苗技术流程，本试验通
过对不同光、温、PEG－6000 胁迫处理条件下绵枣儿
种子萌发情况的研究，初步评价种子繁殖能力及抗
旱性［5－6］，为绵枣儿产业化提供技术支持。
1 材料与方法
绵枣儿种源于 2010 年 9 月份采于黑龙江省森
林植物园，于冰箱中 4 ℃保存。试验于 2011 年 3 月
份在东北林业大学园林学院进行。
选取饱满种子，利用解剖镜对其进行外部形态
特征的观测:
根据国际种子检验规程［7］，从洗净种子中随机
选取 100 粒用 0． 1%分辨率的电子天平称质量，同
时进行 8 次重复称量，按 8 次重复的平均数计算千
粒质量。
将已称量种子放入带盖样品盒，置于烘箱内
(103±2)℃烘 18 h后，放入干燥器内冷却，再次称量
样品，3 次重复，计算处理前后质量差值。水分以质
量百分率表示［8］。
光照及温度处理对绵枣儿种子萌发的影响:试
验设 2 个光照时间梯度，0(无光照)、24 h·d－1，每
个梯度下每组 50 粒种子，3 次重复。放入 12 cm 培
养皿中，以双层滤纸为发芽床，于人工变温光照培养
箱中分 15、20、25、30 ℃ 4 个梯度进行萌发试验。每
天 8:00 记录种子萌发情况，根据需要适量滴加蒸馏
水，保持滤纸湿润。
试验设变温(20 ℃ 10 h· d－1、30 ℃ 14 h·
d－1) ，光照 24 h，每组 50 粒种子，3 次重复，放入 12
cm培养皿中，以双层滤纸为发芽床，于人工变温光
照培养箱中进行萌发试验。每天 8:00 观察并记录
种子萌发情况，保持滤纸湿润。
PEG－6000 处理对绵枣儿种子萌发的影响:精
选籽粒饱满、大小一致种子，用 75%的酒精消毒 5
min，蒸馏水冲洗干净。进行 5 个水平处理，分别为
0(蒸馏水对照)、5%、10%、15%、20%的 PEG－6000
溶液。分别加入 3 mL 的 PEG－6000 溶液模拟干旱
胁迫处理，对照加入等量蒸馏水，每组 50 粒种子，3
次重复。将供试种子放入 12 cm 培养皿中，以单层
滤纸为发芽床，于 25 ℃，无光照人工变温光照培养
箱中进行萌发试验。每天每个培养皿中加入 1 mL
处理液，每 2 d换 1 次滤纸，每 7 d换 1 次培养皿，每
天上午 8:00 观察并记录种子萌发情况，保持滤纸湿
润，萌发结束后测定 6 个最长胚芽长度［9］。
胁迫处理结束后，将未萌发种子用蒸馏水冲洗
干净，继续进行萌发试验，试验方法同对照，萌发结
束后测定 6 个最长胚芽长度［9］。
以种子露白为萌发标志，萌发末期连续 3 d 萌发
粒数不足供试种子总数的 1%，记为萌发结束［10］。
种子活力的测定:
种子发芽率(GR)=(发芽种子数 /供试种子数)×
100%;
发芽指数(GI)=∑(Gt /Dt) ;
活力指数(VI)= GI ×S。
式中:Gt 为 t日发芽数;Dt 为相应的时间(以 d 计) ;
S为芽鲜质量;GI 为发芽指数。
试验数据采用 SPASS17． 0，Excel软件进行数据
分析。
2 结果与分析
2． 1 种子形态特征
绵枣儿种子表皮黑色，长卵形，种子腹面中央部
位有明显种脊，与种子等长，测量采收后种子横径
3． 81 ～ 4． 23 mm，纵径 1． 55 ～ 1． 69 mm，厚度 0． 82 ～
0． 93 mm;种子表面有光泽，种皮上有多条纵棱。种
子千粒质量为 2． 965 8 g，属小粒种子。成熟时种子
相对含水量为 19． 17%。
2． 2 不同光照及温度对种子萌发的影响
不同光照对绵枣儿种子萌发影响不同(表 1) ，
无光照处理在 15、20、25、30 ℃萌发率分别为 12%、
47%、60%、67%;而 24 h·d－1光照处理下种子萌发
率有明显下降，分别为 9%、33%、35%、40%。单因
素方差分析表明，与无光照相比，24 h·d－1光照处理
对种子的萌发影响极显著，表明全光照对绵枣儿种
子萌发有抑制作用。
不同温度对绵枣儿种子萌发影响显著(表 1) ，
在无光照处理下，15 ℃时发芽率最低，仅为 12%，与
20、25、30 ℃ 下发芽率相比有极显著差异(p ＜
0 ． 01) ;25℃与30℃下发芽率无显著性差异(p＞
0． 05) ;15 ℃时发芽速度最慢，与 20、25、30 ℃时的
发芽指数相比呈极显著差异(p＜0． 01) ，第 18 d开始
萌发(图 1) ;25 ℃与 30 ℃下发芽指数无显著性差异
(p＞0． 05) ，均在第 5 d开始萌发(图 1)。同样，24 h·
d－1光照处理下，变化水平与无光照处理下几乎相
同，15 ℃下的发芽率与发芽指数与 20、25、30 ℃时
的分别达到极显著差异(p＜0． 01) ，发芽率最低，发
芽速度最慢(图 1) ，表明低温抑制绵枣儿种子萌发;
变温 20 ～ 25 ℃，24 h·d－1光照处理下，绵枣儿种子
发芽率最高，与其他温度梯度下发芽率呈极显著差
异(p＜0． 01) ，可以达到 99%，表明决定绵枣儿种子
萌发的因素是温度，变温促进发芽，温度合适，光照
并不能抑制其萌发，所以，绵枣儿种子是光中性种
子，20 ～ 30 ℃变温，既提高发芽率又缩短了发芽时
间(图 1) ，为生产上的适宜温度。
表 1 光照及温度对绵枣儿种子萌发的影响
温度 /℃ 光照时间 / h·d－1 发芽率 /% 发芽指数
15 无光照 (0． 12±0． 02)eE (0． 81±0． 30)cC
20 无光照 (0． 47±0． 06)cC (11． 98±2． 00)bC
25 无光照 (0． 60±0． 07)bB (17． 73±1． 31)bB
30 无光照 (0． 67±0． 08)bB (16． 25±0． 57)bB
15 24 (0． 09±0． 03)eE (1． 15±0． 27)cC
20 24 (0． 33±0． 07)dD (31． 20±2． 97)aA
25 24 (0． 35±0． 01)dD (37． 08±4． 39)aA
30 24 (0． 40±0． 02)cdCD (34． 18±2． 10)aA
20 ～ 30 24 (0． 99±0． 01)aA (40． 39±2． 31)aA
注:表中数据为平均值±标准差;不同小写字母表示差异显著(p＜
0． 05) ，不同大写字母表示差异极显著(p＜0． 01)。
2． 3 PEG－6000 处理对绵枣儿种子萌发的影响
PEG－6000 胁迫下绵枣儿种子的萌发特性(表
2) ，随 PEG－6000 溶液质量浓度的升高，绵枣儿种子
发芽率的变化趋势是先增高后降低，其他的发芽指
数、活力指数均呈降低的趋势。为确定胁迫质量浓
度大小对种子发芽的影响，对发芽情况进行方差分
析，结果表明，对照与 5、10 g·L－1质量浓度下的发
芽率无显著差异(p＞0． 05) ，均在 60%左右;20、25 g·
L－1的发芽率下降幅度较大，与对照均呈极显著差异
(p＜0． 01)。从发芽指数看，对照的发芽指数与 5、10
g·L－1下的无显著差异(p＞0． 05) ;与 15、20、25 g·
L－1下的发芽指数呈极显著差异(p＜0． 01)。说明
PEG－6000 质量浓度升高抑制发芽速度。从活力指
数看，对照组活力指数最高，其他处理与对照均呈极
62 东 北 林 业 大 学 学 报 第 40 卷
显著差异(p＜0． 01) ，说明干旱抑制绵枣儿幼苗的生
长。综上所述，绵枣儿具有抗旱能力，低质量浓度
PEG－6000 胁迫促进种子萌发，高质量浓度 PEG－
6000 胁迫不利于种子萌发。但在生长期，干旱抑制
绵枣儿的生长。20 g·L－1处理与其他处理之间存在
显著差异，25 g·L－1下各项指标几乎均为 0，由此可
知，20 g·L－1质量浓度干旱处理是绵枣儿各项指标
的临界值。
图 1 不同光照及温度对绵枣儿种子萌发的影响
表 2 PEG－6000 处理对绵枣儿种子萌发的影响
PEG－6000 质量
浓度 /g·L－1
发芽率 /% 发芽指数 活力指数
0 (0． 59±0． 37)abAB (38． 03±3． 04)aA (11． 26±0． 74)aA
5 (0． 64±0． 11)aA (37． 93±0． 63)aA (5． 51±0． 39)bB
10 (0． 67±0． 18)aA (32． 54±1． 68)bA (2． 48±0． 07)cC
15 (0． 50±0． 35)bBC (13． 85±0． 19)cB (0． 53±0． 04)dD
20 (0． 40±0． 50)cC (4． 41±0． 94)dC 0． 04dD
25 (0． 01±0． 07)dD (0． 01±0． 12)dC 0dD
注:表中数据为平均值±标准差;不同小写字母表示差异显著(p＜
0． 05) ，不同大写字母表示差异极显著(p＜0． 01)。
胁迫结束后复水，PEG－6000 质量浓度 25 g·
L－1的发芽率与对照组及其他处理的发芽率达到极
显著差异(p＜0． 01) ，达到 98%(表 3) ，对照与质量
浓度 5、10、15 g·L－1处理的均未有萌发，表明绵枣儿
种子经过质量浓度 25% PEG－6000 胁迫后复水萌发
有利于提高发芽率。对照(8 cm左右，表 4)与 PEG－
6000处理在胚芽长度上呈极显著差异(p＜0． 01) ，且
胚芽长度不一致;经 PEG－6000 质量浓度 25 g·L－1
处理后复水种子萌发整齐，胚芽均在 4． 50 cm左右，
表明绵枣儿种子萌发前进行干旱处理，有利于出苗
整齐，矮化种苗。
表 3 PEG－6000 处理后复水对绵枣儿种子萌发的影响
PEG－6000 质量浓度 / g·L－1 发芽率 /%
5(复水) 无发芽
10(复水) 无发芽
15(复水) 无发芽
20(复水) (0． 52±0． 13)bB
25(复水) (0． 98±0． 01)aA
注:表中数据为平均值±标准差;不同小写字母表示差异显著(p＜
0． 05) ，不同大写字母表示差异极显著(p＜0． 01)。
3 结束语
绵枣儿种子属小粒种子，种子千粒质量为 2． 965 8
g，成熟时种子相对含水量为 19． 17%。
种子繁殖途径是引种绵枣儿野生资源适宜的繁
殖方式之一。研究结果表明，绵枣儿种子萌发的需
光性为不敏感的中性，在有无光照条件下种子都能
够萌发。温度是绵枣儿种子萌发的主要因素，恒温
抑制种子萌发，15 ℃以下低温种子萌发率仅为 10%
左右，20 ～30 ℃变温为绵枣儿种子萌发最适温度，发
芽率可达 99%。
表 4 PEG－6000 处理及复水对绵枣儿胚芽长度的影响
PEG－6000 质量浓度 / g·L－1 胚芽长度 / cm
0 (7． 87±0． 18)aA
5 (5． 13±0． 22)bB
10 (2． 83±0． 15)dD
15 (0． 87±0． 03)eE
20 0． 20 fF
25 (0． 03±0． 03)fF
5(复水) 无发芽
10(复水) 无发芽
15(复水) 无发芽
20(复水) (4． 47±0． 03)cC
25(复水) 4． 50cC
注:表中数据为平均值±标准差;不同小写字母表示差异显著(p＜
0． 05) ，不同大写字母表示差异极显著(p＜0． 01)。
绵枣儿具有一定的抗旱能力，随着 PEG－6000
质量浓度的升高，绵枣儿种子发芽率先升高后降低，
发芽指数、活力指数降低，说明轻度干旱可促进绵枣
儿种子萌发，但是萌发期干旱抑制幼苗生长。绵枣
儿种子经过质量浓度为 25 g·L－1PEG－6000 胁迫后
复水萌发有助于提高种子发芽率，且得到整齐、矮化
绵枣儿幼苗，因此，绵枣儿种子萌发的优化条件为
20 ～ 30 ℃变温与干旱处理相结合，生产上可得到高
质量种苗。(下转 31 页)
72第 1 期 岳 桦等:温度、光照及 PEG－6000 胁迫对绵枣儿种子萌发的影响
3 结论与讨论
本研究以转双抗虫基因 741 杨的试管苗叶片为
外植体，在 MS 加入 1． 0 mg /L 6 －BA 和 0． 1 mg /L
IBA为不定芽诱导培养基，以及 1 /2MS 加入 0． 05
mg /L IBA为生根培养基，建立了高效快速的转基因
741 杨组培再生体系。并利用农杆菌 EHA105 介导
法将构建好的植物表达载体 pCAMBIA2300 转化转
基因 741 杨，获得了再生植株。对影响转基因 741
杨遗传转化因素进行的研究结果表明:最佳共培养
时间为 3 d;潮霉素的最适筛选质量浓度为 3 mg /L;
共培养培养基加入乙酰丁香酮、pH=5． 2 时，诱导抗
性芽效果最为显著。
成功的遗传转化首先依赖于良好的植物再生系
统的建立。郑均宝［18］等以 741 杨的叶片为外植体，
采用不同质量浓度组合的 BA 和 NAA 对 741 杨的
叶片再生体系进行了研究，结果表明，不定芽诱导的
最佳培养基为 6－BA3． 0 mg /L+NAA 0． 3 mg /L，最佳
生根培养基为 1 /2MS+IBA0． 3 mg /L;于学宁［19］建立
的 741 杨的再生体系为:不定芽诱导的最佳培养基
为 6－BA1． 0 mg /L+NAA0． 1 mg /L，最佳生根培养基
为 MS+ IBA0． 3 mg /L。本试验在诱导不定芽时用
IBA代替了 NAA，也得到了较高的诱导率，研究结
果表明，未转基因 741 杨与已转双抗虫基因 741 杨
在叶片离体再生方面并不存在太大的差异。试验中
还发现，pH 值对抗性芽诱导影响也较大。Horford
等［20］研究表明，AS的诱导效果与培养基的 pH值有
关，pH 值为 5． 2 时转化效果最好。本试验结果表
明，在培养基 pH为 5． 8 时，加入 AS 对转化效果影
响不显著。而将 pH值调至 5． 2 后，加入 AS 可明显
地促进转基因 741 杨的遗传转化。这可能是培养基
的 pH值较低时有利于农杆菌 Vir区基因的活化，活
化的 Vir区基因易将目的基因导入切口处的细胞，
从而提高了转基因 741 杨的遗传转化效率。
由于转基因 741 杨植株内已含有抗卡那霉素筛
选标记基因 NPT－II，所以本试验将潮霉素磷酸转移
酶基因连接 T－DNA 上作为筛选标记基因。经过含
有潮霉素的培养基上的选择并获得的抗潮霉素再生
植株，再经过 PCR 检测表现阳性者，初步确定为转
AtNDPK2 基因的再生植株。这类植株正在扩繁，准备
抗逆试验并栽培在试验地上对植株的形态学和经济性
状进行观察，同时进行进一步的分子生物学分析。
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