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黄连花种子适宜萌发条件



全 文 :第 42 卷 第 5 期 东 北 林 业 大 学 学 报 Vol. 42 No. 5
2014 年 5 月 JOURNAL OF NORTHEAST FORESTRY UNIVERSITY May 2014
1)中央高校基本科研业务费专项资金项目(DL12CA17 和
DL12CA11)。
第一作者简介:张彦妮,女,1974 年 4 月生,东北林业大学园林
学院,副教授。
通信作者:何淼,东北林业大学园林学院,副教授。E - mail:
hemiaoxu@ 126. com。
收稿日期:2013 年 6 月 18 日。
责任编辑:任 俐。
黄连花种子适宜萌发条件1)
张彦妮 孙冬玲 何 淼
(东北林业大学,哈尔滨,150040)
摘 要 以黄连花种子为试验材料,通过比较不同储藏温度、赤霉素溶液质量浓度、赤霉素不同浸种时间、不
同培养温度对黄连花种子萌发的影响,旨在寻求黄连花种子萌发的适宜条件。结果表明:黄连花种子有休眠的特
性;4 ℃低温干燥储藏比 20 ℃室温干燥储藏发芽效果好;最适的赤霉素处理质量浓度为 400 mg·L -1,赤霉素浸种
时间为 24 h,最佳的萌发温度为 30 ℃。
关键词 黄连花;储藏;赤霉素质量浓度;浸种时间;萌发温度
分类号 S682. 1,S330. 3 + 3
Optimum Germination Conditions of Lysimachia davurica Seeds /Zhang Yanni,Sun Dongling,He Miao(Northeast
Forestry University,Harbin 150040,P. R. China)/ / Journal of Northeast Forestry University. - 2014,42(5). - 27 ~ 29
We studied the effects of different storage temperatures,contents of GA3 treatment,soaking times and germination
temperatures on the seed germination of Lysimachia davurica. L. davurica seed is characteristic with dormancy during stor-
age. Seed germination at 4 ℃ and under dry storage is better than that at 20 ℃ . The best seed germination condition is un-
der 400 mg·L -1 of GA3,soaking for 24 h and 30 ℃ .
Keywords Lysimachia davurica;Storage;GA3 concentration;Soaking time;Germination temperature
黄连花(Lysimachia davurica)为报春花科珍珠菜
属(Lysimachia)多年生草本植物,叶对生,偶有 3 ~ 4
枚叶轮生,披针形至狭卵形。顶生圆锥状或伞房状
圆锥花序,花冠黄色,花期夏季。分布于我国东北、
华北及山东、江苏、浙江、湖北、四川、云南等地,朝鲜
和日本也有分布。是集观赏价值和药用价值于一身
的野生花卉,全草药用,民间用其治疗高血压[1]。
田景奎等[2]曾对黄连花化学成分进行了相关研究,
分离得到了香豆酸、槲皮素等 12 个化合物。目前,
关于黄连花繁殖方面的报道很少,仅见曲春香等[3]
以野外采集的黄连花种子为试验材料,通过下胚轴
和带有两片子叶的茎尖培育出了完整植株。为了探
索黄连花的种子萌发特性,为该药用植物的开发应
用提供参考,本试验主要研究黄连花种子的萌发条
件。探讨其最佳的储存温度、赤霉素质量浓度及其
浸泡时间对萌发的影响、最适萌发温度的选择,寻求
提高黄连花种子发芽率的方法,为黄连花播种育苗
奠定基础,同时也为黄连花这一野生种质资源的保
护和开发利用提供科学依据。
1 材料与方法
黄连花种子于 2012 年 9 月份采自东北林业大
学苗圃,经清选干燥后,分成两份分别储存于 4 ℃低
温和 20 ℃室温条件下备用。于 2013 年 3 月份进行
萌发试验。
储藏温度对种子萌发的影响:将 2 种温度下储
存的种子均用 100 mg·L -1的高锰酸钾溶液消毒 15
min,无菌水冲洗干净。之后各分成两组,分别在室
温条件下浸泡在 10 mL 的 200 mg· L -1赤霉素
(GA3)溶液中 24 h后,无菌水冲洗 4 次,用滤纸吸干
种子表面的水分,置于经高压灭菌的培养皿中(内
有 5 mm厚的无菌脱脂棉及 2 张湿润滤纸),放于 20
℃的培养箱中,光照时间 12 h·d -1,光照强度 2 300
lx。每组处理 35 粒种子,重复 3 次。
赤霉素溶液质量浓度对种子萌发的影响:以 4
℃保存的种子作为试验的材料(根据种子在不同温
度储存下萌发率的结果)。分别在 100、200、300、
400 mg·L -1的赤霉素溶液中浸泡 24 h后,取出吸干
表面附着的水分。以水浸 24 h 的种子作为对照。
置于 20 ℃的培养箱中,光周期 12 h·d -1,光照强度
2 300 lx。每组处理 35 粒种子,重复 3 次。
赤霉素溶液浸种时间对种子萌发的影响:选取
4 ℃保存的种子在最适质量浓度赤霉素溶液中(根
据种子在赤霉素溶液不同质量浓度下萌发的结果)
分别浸泡 6、12、24、28、32 h,然后吸干附着的水分,
以蒸馏水中浸泡 24 h 种子为对照。置于培养箱中
20 ℃培养,光周期 12 h·d -1,光照强度 2 300 lx。每
组处理 35 粒种子,重复 3 次。
培养温度对种子萌发的影响:选取 4 ℃保存的
种子,在 400 mg·L -1赤霉素溶液(依据上面试验结
DOI:10.13759/j.cnki.dlxb.20140522.020
果)中浸泡 24 h,然后在培养箱分别在 15、20、25、
30、35 ℃中培养,光照强度 2 300 lx,光周期 12 h·
d -1。每次处理 35 粒种子,重复 3 次。
测定指标:以胚根突出种皮的长度超过种子直
径作为萌发标准。依据胡莹莹等[4]试验方法,统计
种子萌发数,并计算发芽势。发芽势以 7 d 为周期,
发芽率以 14 d 为周期[5],并计算萌发系数(GI)。GI
=∑(Gt /Dt)。式中,Gt 为第 t 天的发芽数,Dt 为相
应的发芽时间[6]。
数据计算与统计分析:采用 SPSS17. 0 对种子发
芽率、发芽势及萌发系数进行 one - way ANOVA 方
差分析,样本间的差异显著性用 Duncan’s检测。
2 结果与分析
2. 1 储存温度对种子萌发的影响
两种储存温度下保存的种子在经过 200 mg·
L -1赤霉素溶液处理后都能萌发。4 ℃储存的种子
发芽率和发芽势及萌发系数与 20 ℃储藏的种子相
比存在一定的差异(表 1),且均达到显著差异水平
(P <0. 05)。4 ℃储存的种子发芽率为 43. 81%,发
芽势为 20. 86%,萌发时间从播种的第 4 d持续到第
11 d;而 20 ℃储存的种子发芽率和发芽势相对较
低,萌发时间从播种的第 6 d 持续到第 14 d。由此
可见,20 ℃储存的黄连花种子的萌发率较低,4 ℃低
温干燥储存更有利于其萌发。
表 1 不同储存温度对种子萌发的影响
储存温度 /℃ 发芽势 /% 发芽率 /% 萌发系数
20 (6. 67 ± 3. 30)a (19. 05 ± 4. 36)a (0. 79 ± 0. 18)a
4 (20. 86 ± 7. 32)b (43. 81 ± 4. 36)b (2. 17 ± 0. 17)b
注:表中数据为平均值 ±标准差;同一列不同小写字母为差异显
著水平(P < 0. 05)。
2. 2 赤霉素溶液质量浓度对种子萌发的影响
不同质量浓度的赤霉素处理可以明显提高黄连
花种子的发芽率,而未经赤霉素处理的种子没有萌
发(表 2)。随着赤霉素质量浓度增加,种子的发芽
率、发芽势和萌发系数均有不同程度的提高,方差分
析结果显示,经 100 ~ 300 mg·L -1赤霉素溶液处理
的种子中,萌发结果并没有达到显著差异水平(P <
0. 05);而经 400 mg·L -1赤霉素溶液处理后,种子
的萌发效果比前几组处理结果好,在发芽率和发芽
势上均与其他各组差异显著。由此可知,黄连花种
子自身具有休眠特性,而赤霉素能够打破这一特性,
在一定程度上促进种子的萌发;赤霉素的质量浓度
影响打破休眠的程度。伴随其质量浓度增加促使种
子休眠解除的效果增加。
2. 3 赤霉素溶液浸种时间对种子萌发的影响
根据上面的试验结果,选用 400 mg·L -1赤霉
素溶液对种子进行处理。结果表明(表 3),黄连花
种子的发芽率、发芽势和萌发系数均有所提高。且
在培养 3 d后就出现不同程度的萌发。在培养到 14
d时,对照组种子始终没有萌发的迹象。由表 3 可
知,浸泡 6 h和 12 h的种子其发芽率差异不明显,浸
泡 32 h和 28 h的种子发芽率之间也没有达到显著
差异水平,而浸泡 24 h的种子在发芽率上与其他处
理均达到了显著差异水平。由此看出,赤霉素溶液
处理的时间不同,种子萌发的程度会有一定差异。
在培养的过程中,种子有不同程度的霉变现象,且随
赤霉素浸种时间的延长呈上升趋势,而胡莹莹等[4]
的试验结果显示,浸种时间较长可以有效地减少种
子霉变数量,可见不同种类的植物种子对赤霉素的
反应并不尽相同,赤霉素量的多少对种子的萌发所
产生的效果也不尽相同。
表 2 不同质量浓度 GA3 处理对黄连花种子萌发的影响
处理 /mg·L -1 发芽势 /% 发芽率 /% 萌发系数
CK 水浸 0a 0a 0a
GA3 100 (23. 81 ± 6. 60)b (39. 05 ± 4. 36)b (1. 65 ± 0. 09)b
200 (29. 52 ± 3. 30)bc (42. 01 ± 1. 65)b (1. 75 ± 0. 07)b
300 (27. 62 ± 4. 36)bc (42. 90 ± 5. 95)b (1. 86 ± 0. 23)b
400 (34. 35 ± 5. 62)c (57. 14 ± 2. 86)c (3. 54 ± 0. 17)c
注:表中数据为平均值 ±标准差;同一列不同小写字母为差异显
著水平(P < 0. 05)。
表 3 经 400 mg·L -1 GA3 处理、不同浸种时间对种子萌发
的影响
浸种时间 /h 发芽势 /% 发芽率 /% 萌发系数
CK(水浸)24 0a 0a 0a
GA3 6 (17. 59 ± 1. 60)b (30. 56 ± 2. 78)b (1. 67 ± 0. 33)b
12 (26. 85 ± 4. 24)c (32. 41 ± 1. 60)b (1. 98 ± 0. 36)c
24 (46. 52 ± 1. 60)e (59. 95 ± 1. 60)d (3. 78 ± 0. 17)d
28 (39. 81 ± 4. 24)d (48. 15 ± 8. 02)c (2. 11 ± 0. 56)c
32 (43. 44 ± 1. 60)d (46. 30 ± 1. 60)c (1. 99 ± 0. 71)c
注:表中数据为平均值 ±标准差;同一列不同小写字母为差异显
著水平(P < 0. 05)。
2. 4 培养温度对种子萌发的影响
在黄连花种子萌发培养的过程中发现,随着温
度的升高种子发芽率、发芽势和萌发系数呈现先升
后降的趋势。在 15 ~ 30 ℃处理中,发芽势和发芽率
及萌发系数的差异不显著,但是随着温度的逐渐上
升种子萌发能力有一定程度的增强。30 ℃温度条
件下,种子的发芽势、发芽率和萌发系数都达到了最
高。当温度为 35 ℃时,种子发芽率显著下降。说明
30 ℃是种子萌发的最适温度。
82 东 北 林 业 大 学 学 报 第 42 卷
表 4 不同培养温度对种子萌发的影响
培养温度 /℃ 发芽势 /% 发芽率 /% 萌发系数
15 (33. 33 ± 4. 81)b (41. 67 ± 2. 78)b (2. 24 ± 0. 96)b
20 (37. 03 ± 6. 99)b (42. 59 ± 5. 78)b (2. 46 ± 0. 67)b
25 (37. 96 ± 5. 78)b (43. 52 ± 6. 42)b (2. 51 ± 0. 89)b
30 (45. 37 ± 8. 49)b (50. 93 ± 10. 52)b (2. 67 ± 0. 13)b
35 (18. 68 ± 0. 40)a (24. 12 ± 1. 61)a (0. 71 ± 0. 35)a
注:表中数据为平均值 ±标准差;同一列不同小写字母为差异显
著水平(P < 0. 05)。
3 结论与讨论
一般来说,无论用何种方法贮藏种子,目的都是
要最大限度地保存种子的生活力、延长种子的寿命,
而其关键在于控制种子呼吸作用的性质和强度。低
温和干燥均能降低种子的呼吸作用,所以长期保存
种质资源需要用低温干燥贮藏方法。4 ℃低温储存
相对于室温储藏种子的发芽率和出苗率均有提高,
而且在低温下储存能够延长种子寿命[7]。小报春
(Primula forbesii)在室温干燥储存条件下种子发芽
率有较大变幅,且发芽的时间也有逐渐拉长的趋势,
4 ℃低温条件下储存的种子发芽率变化基本不
大[8];而本试验中两种储藏方式下种子萌发试验所
得结果与小报春的两种储藏方式试验所得结果,在
萌发率的差异性上具有一致性。黄连花种子具有细
小、所含营养物质较少的特征,在室温下养分消耗较
大,也可能是造成两种储存温度下发芽率和发芽势
差异显著的一个原因。试验结果显示,黄连花种子
在 4 ℃条件下储存相对于 20 ℃室温更有利于种子
休眠的解除。然而,黄连花种子休眠特性的产生是
否与种皮结构、萌发抑制物的存在以及种子内部发
育不完整等因素有关,还需要进一步的探究。
赤霉素作为一种外源激素,具有打破种子休眠,
促进种子萌发的作用[9 - 12]。如赤霉素在提高柿树
(Diospyros kaki)、白花泡桐(Paulownia fortunei)、陕
西羽叶报春(Prmiula filchnerae)、茄子(Solanum mel-
ongena var. sepentinum)种子的发芽率和发芽势,打
破种子休眠,提早发芽时间,缩短发芽时间等方面都
有显著作用;不同种类的种子所需的最适激素质量
浓度不尽相同。不同的赤霉素浸种时间对种子萌发
产生的影响不尽相同[13 - 14]。如在一定质量浓度范
围内随赤霉素处理时间的延长,连香树(Cercidiphyl-
lum japonicum)种子发芽率和发芽势逐渐提高;800
mg·L -1赤霉素浸种 6 h 以上为檀香(Santalum al-
bum L.)种子萌发的最佳催芽方法。本试验选用的
赤霉素质量浓度为 400 mg·L -1的溶液浸种 24 h 黄
连花发芽效果相对较好,关于更高质量浓度的赤霉
素对黄连花种子萌发的影响需要进一步试验研究。
温度在种子萌发时同样是一个重要因素,但是
不同植物的种子萌发对温度要求也不尽相同;在高
于或者低于最适宜萌发的温度时,种子的萌发都没
有达到最好的效果[14 - 15],黄连花种子最佳的萌发温
度为 30 ℃,在高于最适宜萌发的温度时种子发生了
霉烂现象。
本试验旨在探寻一种能够提高黄连花种子发芽
率、发芽势和萌发系数的简便易行、成本低廉的处理
方法和合适的储存条件。但是,本试验结果显示,即
使是储存温度适宜,适宜萌发环境条件下进行萌发,
其发芽能力最高也没有超过 60%,说明黄连花种子
的繁衍能力还是相对较低的。由此可知,该种药用
植物在今后医疗事业中的大规模应用除了应用种子
繁殖以外,还应该探求利用营养繁殖或者组织培养
进行大规模繁殖的途径。
参 考 文 献
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92第 5 期 张彦妮等:黄连花种子适宜萌发条件