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毛菍种子萌发特性研究



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收稿日期:2015-02-19
基金项目:“福建省特色花卉品种创新与种苗设施繁育产业化工程”(编号:2014S1477-7)。
作者简介:唐淑玲(1986—),女,福建漳州人;在读硕士研究生,主要从事园林植物种质资源与育种。
通讯作者:彭东辉(1971—),男,福建屏南人;博士,教授,E-mail:fjpdh@126.com。
毛菍种子萌发特性研究
唐淑玲, 徐江宇, 江鸣涛, 龚 湉, 林仙淋, 彭东辉
(福建农林大学园林学院, 福州350002)
摘 要:通过发芽试验研究了3种外源激素(GA3、IAA、6-BA)、温度对毛菍(Melastoma sanguineum)种子萌发的影响。
结果表明,低浓度的6-BA、GA3 可提高毛菍种子的发芽率,6-BA浓度为20mg/L时,对毛菍种子萌发有显著促进作用;
在23~30℃恒温条件下种子均能发芽,此范围内的温度对种子发芽影响不大;IAA促进毛菍种子萌发的效果不显著。
毛菍种子萌发的最佳组合为GA350mg/L+IAA 100mg/L+6-BA 20mg/L+温度23℃。
关键词: 毛菍;种子萌发;温度;植物激素
DOI编码: 10.16590/j.cnki.1001—4705.2015.08.023
中图分类号: S 949.762.3   文献标志码: A   文章编号: 1001—4705(2015)08-0023-04
Study on Seed Germination of Melastoma sanguineum
TANG Shuling,XU Jiangyu,JIANG Mingtao,GONG Tian,LIN Xianlin,PENG Donghui
(Colege of Landscape Architecture,Fujian Agriculture and Forestry University,Fuzhou 350002,China)
Abstract:The effects of 3kinds of exogenous growth regulator(GA3,IAA,6-BA)and temperature on
seed germination of Melastoma sanguineum were studied in this paper.The results shows that the
germination rate of M.sanguineumwere improved in low concentration of 6-BA and GA3,and the best
significant promoting concentration of 6-BA was 20mg/L.Under the conditions of constant tempera-
ture 23℃to 30℃,seeds can sprouted,the temperature had no concern with the germination rate at
this level,while the effect of exogenous application of IAA on seed germination of M.sanguineumwas
not significant.The best group for the germination of M.sanguineum was GA350mg/L+IAA 100
mg/L+6-BA 20mg/L+temperature 23℃.
Key words: Melastoma sanguineum;seeds germination;temperature;plant hormone
    毛 菍 (Melastoma sanguineum)是 野 牡 丹 科
(Melastomataceae)野牡丹属(Melastoma)植物[1]。分
布于中国广东、广西和印度、印度尼西亚[2]。生于山路
旁、沟边和湿润的灌草丛中[1]。毛菍植株挺拔,花大美
丽,是优良的观花和观果植物,可作庭园孤植树,群植
或行道树,观赏效果良好[3-5]。目前对毛菍的研究主要
·32·
研究报告  唐淑玲 等:毛菍种子萌发特性研究
集中在植物药理作用[6]、无性繁殖[3,7]及人工杂交[8]方
面。毛菍在自然环境中主要进行有性繁殖,对于其种
子萌发的研究仅见何长信等[9]对种子无菌萌发的相关
报道,但并未探讨激素等对其萌发的影响。为了进行
毛菍的引种驯化及园艺栽培,本试验对毛菍种子萌发
进行研究,以期为其观赏应用价值的进一步开发提供
基础资料。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验用种子于2013年8月25日采自福建农林大
学园林学院野牡丹种质资源圃,采收后的果实放置于
通风处晾干,剥去果皮,去掉残渣,将种子放入自封袋,
放于4℃冰箱备用。
1.2 种子基本情况的测定
1)千粒重的测定:随机取1 000粒种子,测定其
质量,重复6次。
2)饱满率的测定:随机取100粒种子,统计饱满
种子的数量,重复6次。
3)种子长度和宽度的测定:随机取50粒种子,测
量种子的长度和宽度(最宽处)。
4) 种子含水率测定:根据《国际种子检验规
程》[10]的技术标准进行测定。采用120℃烘干法测定
种子原始含水量,重复3次。
1.3 种子萌发试验
2013年10月10日开始进行采后种子萌发试验,
采用 L9(34)正交设计,因素水平设置见表1,研究
GA3、IAA、6-BA、温度不同水平对毛菍种子萌发的影
响。挑选浅黄色、饱满的毛菍种子,将种子随机分成9
组,每组50粒,置于直径90mm、铺有2层已消毒滤纸
的培养皿中,依次编号,每组种子经过清水浸种48h
后用激素处理浸泡24h,浸泡结束后,用清水洗净,置
于3个设置不同温度的恒温光照培养箱中(1 800lx左
右,每天光照16h,黑暗8h)培养,每个处理重复2次,
以清水浸泡作为对照组,定期浇水保湿,每天观察记录
萌发数,并计算相应的发芽率和发芽势。以露出的胚
根超过种子直径作为萌发的标志,日发芽数达到最高
时,统计发芽势,如果在实验末期连续5d有超过2组
(包括2组)无种子发芽,发芽实验即结束。
表1 L9(34)正交设计
水平
试验因素
GA3(mg/L) IAA(mg/L) 6-BA(mg/L) 温度(℃)
1  50  20  20  23
2  100  50  50  26
3  200  100  100  30
  发芽率(%)=发芽试验结束全部发芽种子数/供
试种子总数×100%。
发芽势(%)=规定时间内(35d)发芽种子数/供
试种子总数×100%。
1.4 数据统计分析
依据观测的数据,分别计算每组处理的毛菍种子
的发芽率和发芽势,采用 Microsoft Excel和SPSS进
行统计分析。
2 结果与分析
2.1 毛菍种子的形态特征与基本参数
毛菍种子的基本参数见表2。毛菍种子为黄褐
色,近半圆形,种子千粒重为0.052g,种子饱满率为
45.3%。
表2 毛菍种子的基本参数
定项目 样品数 测定结果(Mean±SD)
 种子千粒重(g)   6×1 000  0.052±0.002
 饱满率(%)   6×100  45.3±2.94
 种子长度(mm)   50     0.794±0.064
 种子宽度(mm)   50     0.561±0.067
 种子含水率(%)   3×1 000  8.98±0.30
图1 毛菍种子
2.2 不同处理对毛菍种子萌发的影响
  不同处理对毛菍种子萌发的影响不同,但总体趋
势大致相同,即发芽初期匀速上升,后期则趋于平稳
(图2)。第8组、第9组与ck对照组最早萌动(15d),
第8组在40d时发芽缓慢,第9组仍保持较强的萌发
力。第1组、第2组虽然萌动较晚,但发芽率在40%
以上,明显高于对照组(31%)。第7组种子萌发速度
·42·
第34卷 第8期 2015年8月              种 子 (Seed)            Vol.34 No.8 Aug. 2015
表3 不同处理对毛菍种子发芽率的影响
试验

GA3
(A,mg/L)
IAA
(B,mg/L)
6-BA
(C,mg/L)
温度
(D,℃)
发芽率
(%)
反正弦
平方根
1  1  1  1  1  58±5.66  49.603 45
2  1  2  2  2  47±2.21  43.280 09
3  1  3  3  3  23±1.67  28.658 18
4  2  1  2  3  25±15.56  30
5  2  2  3  1  14±8.49  21.972 76
6  2  3  1  2  31±1.41  33.833 16
7  3  1  3  2  6±0.00  14.178 82
8  3  2  1  3  28±5.66  31.948 06
9  3  3  2  1  42±3.97  40.396 55
K 1  121.541 7  93.782 27  115.384 7  111.972 8
K 2  85.805 92  97.200 91  113.676 6  91.292 07
K 3  86.523 43  102.887 9  64.809 76  90.606 24
k 1  40.513 91  31.260 76  38.461 56  37.324 25
k 2  28.601 97  32.400 3  37.892 22  30.430 69
k 3  28.841 14  34.295 96  21.603 25  30.202 08
R  11.911 93  3.035 208  16.858 3  7.122 173
R值排序:C>A>D>B  最优水平:A1B3C1D1
慢,发芽率最低。说明第1组处理能有
效促进毛菍种子萌发,提高种子发芽率。
2.2.1 发芽率
由表3可以看出,不同处理间毛菍
种子发芽率差别较大,第1组的萌发率
最高,平均58%±5.66%,第7组的萌
发率最低,平均6%±0.00%。R值大
小分析表明,6-BA是影响毛菍种子萌发
的主要因素,其次是 GA3,IAA的影响
最小,说明6-BA在毛菍种子萌发过程中
起着主要的促进作用。最适宜毛菍种子
萌发的组合为 GA350mg/L+IAA 100
mg/L+6-BA 20mg/L+温度23℃。
  通过组间效应检验,6-BA 的Sig.
值0.002<0.01,GA3 的Sig.值0.017<
0.05,温度的Sig.值0.171>0.05,说明
6-BA对毛菍种子发芽率的影响极显著,
GA3 对毛菍种子发芽率的影响显著,温
度对其影响不显著。
图2 不同处理毛菍种子发芽率
  进一步用LSD法多重比较6-BA、GA3 对毛菍发
芽率的影响。
  6-BA不同水平的多重比较结果(表4)表明,3与
1、2差异极显著,1、2间差异不显著。可见低浓度的
6-BA(≤50mg/L)可以促进毛菍种子萌发,在一定范
围内,随着6-BA浓度升高,毛菍种子萌发受到抑制。
表4 不同浓度6-BA对毛菍发芽率影响的多重比较
(I)
6-BA
(J)
6-BA
均值差值
(I-J)
标准误差 Sig.值
95%置信区间
下限 上限
1  2  0.823 5  3.949 84  0.839 -7.870 0  9.5171
1  3  17.090 1** 3.949 84  0.001  8.396 5  25.783 6
2  3  16.266 6** 3.949 84  0.002  7.573 0  24.960 1
  注:“**”表示差异极显著(p≤0.01)。
  GA3 不同水平的多重比较结果(表5)表明,1与
2、3差异显著,2、3间差异不显著。说明低浓度的
GA3 有利于种子萌发,当浓度到达100mg/L时对毛
菍萌发产生抑制作用。
表5 不同浓度GA3 对毛菍发芽率影响的多重比较
(I)
GA3
(J)
GA3
均值差值
(I-J)
标准误差 Sig.值
95%置信区间
下限 上限
1  2  12.153 6* 3.949 84  0.011  3.460 0  20.847 1
1  3  11.628 9* 3.949 84  0.013  2.935 3  20.322 4
2  3 -0.524 7  3.949 84  0.897 -9.218 2  8.168 8
  注:“*”表示差异显著(p≤0.05)。
2.2.2 发芽势
由图3可以看出,35d时,第6组、第8组、第9组
与对照组的发芽势差别不大,均为19%左右,第7组
发芽势最低,仅为4%,第1组发芽势最高,为33%,约
为对照组的1.74倍。可见,第1组处理有利于提高毛
菍种子发芽势,第6组、第8组、第9组处理对种子发
芽势影响不大。
图3 不同处理对毛菍种子发芽势的影响
3 讨论与结论
  种子萌发是一个非常复杂的过程,需要不同激素
·52·
研究报告  唐淑玲 等:毛菍种子萌发特性研究
的相互作用[11]。GA3、IAA、6-BA等生长调节物质对
植物的生长发育具有一定的调节作用。在种子萌发过
程中GA3 对解除种子休眠有一定效果[12],能促进种
子萌发和拮抗 ABA的抑制作用[13]。6-BA能促进细
胞分裂,促进光化学反应[14]。IAA等生长素类植物生
长调节剂可以诱导和促进植物细胞分化,尤其是促进
植物维管组织的分化,还可以促进植物同化物的运输
和种子萌发[15]。赵冰等研究了温度、光照及赤霉素对
秀雅杜鹃种子萌发的影响,指出利用不同浓度赤霉素
浸种可有效促进秀雅杜鹃萌发,浓度过高时不利于种
子萌发[16],这与本试验中 GA3 处理后毛菍种子发芽
结果一致。对北美红杉[17]、非洲山毛豆[18]的萌发特性
研究结果表明,6-BA对种子萌发的影响均表现为低浓
度促进,高浓度抑制。本试验中也证明了低浓度6-BA
对种子萌发的促进作用。郑艳冰等探讨了不同浓度
IAA对玉米种子及幼苗的影响,结果表明,适宜浓度
IAA可以促进玉米种子萌发和幼苗生长,但是影响较
平缓[15]。本试验中IAA 对毛菍种子萌发影响不显
著,可能是IAA的浓度不适宜造成。通过其发芽率及
发芽势的对比,可以总结出适宜毛菍萌发的最佳激素
组合配方为:GA350mg/L+6-BA 20mg/L。
  温度是种子萌发的重要影响因子,可以影响种子
的萌发过程中的膜透性、水解酶的性质等[19-20]。不同
植物种子萌发的适宜温度不同,所需的温度范围也不
一致[21]。紫毛野牡丹种子发芽的最适温度为20~25
℃[21],多花野牡丹种子发芽的最适温度为26℃[22]。
本试验中温度对毛菍种子萌发的影响不显著,可能是
本试验采用的温度范围都较适宜毛菍萌发。毛菍多分
布在海拔50~400m范围内,按照其生境条件,较高的
温度应该更利于其萌发,本试验中发现,23℃反而更
能促进种子萌发,而且各组种子的萌发启动时间都较
晚(25d左右),可能是试验时间不符合毛菍的物候特
点及种子休眠问题造成,具体原因还有待进一步研究。
种子萌发的影响因素较多,包括种子本身条件(内
源激素、物理休眠等)作用及外界环境条件(温度、光照
等)的影响。本试验利用外源激素对毛菍种子进行处
理,并探讨了温度对毛菍种子萌发的影响,发现激素对
种子萌发的影响远大于温度的影响,如何缩短毛菍种
子的萌发时间还有待进一步探索和研究。
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第34卷 第8期 2015年8月              种 子 (Seed)            Vol.34 No.8 Aug. 2015