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赤霉素和温度对贵州特有观赏植物习水报春种子萌发的影响



全 文 :·园林花卉·植物 北方园艺2016(14):74~77
      
第一作者简介:钱长江(1984-),男,博士研究生,副教授,研究方向
为森林培育与植物分类和观赏植物资源。E-mail:qianchj520zh@
163.com.
基金项目:贵阳市乌当区科学技术计划资助项目([2012]乌科技
合同第54号);贵州省科学技术厅科学技术基金资助项目(黔科
合J字(2012)2287);贵州省科学技术厅推广资助项目(黔科合字
(2012)5033);贵州省学位办生物学重点支持学科建设资助项目
(2011231)。
收稿日期:2016-02-14
DOI:10.11937/bfyy.201614019
赤霉素和温度对贵州特有观赏植物
习水报春种子萌发的影响
钱 长 江1,2,杜   勇1,穆   军3,李 崇 清3,刘   欣1,李 从 瑞4
(1.贵州师范学院 化学与生命科学学院,贵州 贵阳550018;2.贵州省生物资源开发利用特色重点实验室,贵州 贵阳550018;
3.贵州习水国家级自然保护区管理局,贵州 习水564600;4.贵州省林业科学研究院,贵州 贵阳550001)
  摘 要:以习水报春种子为试验材料,采用不同温度梯度和20℃恒温下不同浓度赤霉素处
理,研究了各种处理对习水报春种子的发芽率、发芽势和发芽指数的影响,以期找到最适萌发条
件。结果表明:15℃处理发芽率(44.45%)最高;20℃处理发芽势(32.22%)最高和发芽指数
(4.64)最高;25℃处理各项指标最低,发芽率1.11%,与10、15、20℃处理差异显著(P<0.05),发
芽势1.11%,与20℃处理差异显著(P<0.05),发芽指数0.27,与20℃处理差异显著(P<0.05)。
最适萌发温度范围为15~20℃。在20℃恒温条件下,200mg·L-1 GA3 溶液处理发芽率
(41.11%)最高;100、200mg·L-1 GA3溶液处理发芽势(34.44%)最高,100mg·L-1 GA3 溶液处理
发芽指数最高(5.53)。400、500mg·L-1 GA3 溶液处理与CK相比发芽率、发芽势差异均显著
(P<0.05),200、300、400、500mg·L-1 GA3 溶液处理与CK相比发芽指数差异显著(P<0.05),
GA3溶液的最适萌发浓度范围为100~200mg·L-1。
关键词:习水报春;发芽率;发芽势;发芽指数;温度;赤霉素(GA3)溶液
中图分类号:S 682.1+5 文献标识码:A 文章编号:1001-0009(2016)14-0074-04
  习水报春(Primula lithophila Chen et C.M.Hu)属
报春花科报春花属报春组多年生草本,根状茎倾斜匍
      
匐,具多数紫褐色须根,叶近圆形至阔卵圆形,先端圆
形,基部心形,报春花属植物的花多为紫红色,而习水报
春的花为黄色[1],是优秀的观叶和观花的室内盆栽观赏
植物。习水报春模式标本采自习水官渡区长岭,为贵州
特有种[2-4],仅分布在习水国家级自然保护区的三岔河
和长嵌沟,分布点面积约600m2,资源量少,尤其在长嵌
沟植株数量不足100株[1],分布范围极其狭窄,并且生境
特殊,是处于濒危灭绝状态的珍稀观赏植物[1]。由于这
些因素影响,目前仅见对其形态特征[2-3]、生境调查及其
叶片解剖结构[4]、引种栽培萌发更新研究[1]的报道,其种
子萌发特性的研究尚鲜见报道,因极具观赏价值,且野
  
shortest was Trifolium repens(only 0.67cm).The vegetation coverage of Cosmos bipinnata was the highest,which was
about 56.9%;and those of Pennisetum sinese,Cosmos bipinnata+Medicago sativa+Pennisetum sinese,Cosmos bipinnata+
Medicago sativa+Trifolium repens were 45.7%,36.1%,34.4%respectively.The soil erosion modulus and runof
coeficient of Pennisetum sinese respectively were 6.60t·km-2,14.85%and its benefits of soil and water conservation
was the best;the soil erosion modulus of Cosmos bipinnata+Medicago sativa+Trifolium repens and Cosmos bipinnata
were respectively 11.13t·km-2,12.70t·km-2 and the runof coeficient of them were 19.69%,21.34%respectively.
So the erosion intensity of these two kinds of sowing patterns were both medium erosion.The best sowing pattern was
mixing the seeds of Cosmos bipinnata,Pennisetum sinese,Medicago sativaand Trifolium repens together before sowing
so as to promote soil and water conservation benefits.
Keywords:Gneiss Mountain;herbaceous plant;growth;benefits of soil and water conservation
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北方园艺2016(14):74~77 植物·园林花卉·
生资源量稀少,所以探究种子萌发的特性,找到习水报
春种子萌发的最适条件,以期为其播种育苗、大量繁殖、
开发利用及保护提供科学理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
习水报春种子于2014年8月采自贵州习水县,采
集后对其进行去壳阴干处理,每小纸袋中装200粒种子,
并在室温下保存。试验药品:赤霉素(GA3)购自杭州临
安木木生物技术有限公司,纯度为99%;高锰酸钾为成
都金山化学试剂有限公司生产。试验设备:SPX-250B-G
型光照恒温培养箱,上海博讯实业有限公司生产。发芽
床:垫有2层湿润滤纸(定性滤纸:直径为7.0cm,抚顺
市民政滤纸厂)的有盖培养皿(内径d=75mm)。
1.2 试验方法
1.2.1 消毒处理 挑选饱满种子,配制质量分数为0.2%
的高锰酸钾溶液,浸泡消毒处理15min[5],再用蒸馏水
清洗干净。
1.2.2 不同温度处理 将经消毒处理的种子分别置于
温度为10、15、20、25℃的光照恒温培养箱中用蒸馏水浸
种24h后,放在垫有2层湿润滤纸的有盖培养皿中,置
于上述相应温度条件下的光照恒温培养箱中,在黑暗条
件进行试验,每个培养皿30粒种子,每组3次重复。
1.2.3 不同浓度GA3 溶液处理 经消毒处理的种子用
不同浓度GA3溶液C1(100mg·L-1)、C2(200mg·L-1)、
C3(300mg·L-1)、C4(400mg·L-1)、C5(500mg·L-1)
置于20℃光照恒温培养箱中浸种24h,在相同条件下
以蒸馏水浸种为对照(CK),放在垫有2层湿润滤纸的
有盖培养皿中,置于20℃的光照恒温培养箱中,在黑
暗条件进行试验,每个培养皿30粒种子,每组3次
重复。
1.3 项目测定
参照《国际种子检验规程》(1996年版),以胚根突出
种皮长度超过种子直径作为萌发标志[6-7],以连续5d内
没有种子萌发作为发芽结束的标志[8],每24h观察记录
发芽种子数,计算发芽率、发芽势和发芽指数。
发芽率和发芽势、发芽指数的计算公式[9-10]:种子发
芽率(%)=正常发芽种子数/供试种子数×100;种子发
芽势(%)=规定天数内(30d)发芽种子数/供试种子
数×100;发芽指数GI=∑(Gt/Dt),其中,Gt为第t日发
芽数,Dt为相应的发芽日数。
1.4 数据分析
数据结果为3次重复平均值,采用SPSS 22.0软件
进行方差分析,用Excel软件进行数据统计和绘图。
2 结果与分析
2.1 不同温度条件对习水报春种子萌发的影响
从图1、2和表1可以看出,在不同温度条件处理
下,习水报春种子的发芽率、发芽势、发芽指数都呈先升
高后降低的趋势,在15℃条件下发芽率最高,达到
44.45%,其 它 3 组 分 别 为 20 ℃ (36.66%)、10 ℃
(24.45%)、25℃(1.11%),25℃条件下发芽率最低;10、
15、20℃处理下的发芽率差异不显著(P>0.05),而
25℃处理与其它3组处理相比发芽率差异显著(P<
0.05);在20℃条件下,发芽势最高,达到32.22%,其它
3组分别为10 ℃(6.67%)、15 ℃(23.33%)、25 ℃
(1.11%),25℃条件下发芽势最低,10、15、20℃处理的
发芽势差异不显著(P>0.05),10、15、25℃处理的发芽
势差异不显著(P>0.05),20℃处理与25℃处理相比发
芽势差异显著(P<0.05);在20℃条件下,发芽指数最
高,达到4.64,其它3组分别为10℃(0.31)、15℃
(4.11)、25℃(0.27),25℃处理发芽指数最低,10、15、
20℃处理下的发芽指数差异不显著(P>0.05),10、15、
25℃处理下的发芽指数差异不显著(P>0.05),20℃处
理与25℃处理相比发芽指数差异显著(P<0.05)。
综上所述,不同温度处理下发芽率最高为15℃处
理,发芽势和发芽指数均为20℃处理最高,习水报春种
子的最适萌发温度范围为15~20℃。
图1 不同温度处理下习水报春种子的发芽率和发芽势
Fig.1 Seeds of Primula lithophila germination rate and
germination potential under the diferent temperature treatments
图2 不同温度处理下习水报春种子的发芽指数
Fig.2 Seeds of Primula lithophila germination index under
the diferent temperature treatments
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·园林花卉·植物 北方园艺2016(14):74~77
表1 不同温度对习水报春种子萌发的影响
  Table 1 Efect of diferent temperatures on the germination of
seeds of Primula lithophila
温度
Temperature/℃
发芽率
Germination rate/%
发芽势
Germination potential/%
发芽指数
Germination index
10  24.45a 6.67ab  0.31ab
15  44.45a 23.33ab  4.11ab
20  36.66a 32.22a 4.64a
25  1.11b 1.11b 0.27b
  注:不同小写字母表示不同处理之间在0.05水平上存在显著差异。下同。
Note:Diferent lowercase letters indicate significant diferences between diferent
treatments at 0.05level.The same below.
2.2 不同浓度的GA3溶液对习水报春种子萌发的影响
由图3、4和表2可知,在20℃条件下,经不同浓度
的赤霉素溶液处理,与对照组相比,随着GA3 溶液浓度
的升高,习水报春种子的发芽率和发芽势呈先升高后降
低的趋势。
图3 不同浓度GA3溶液处理下的
习水报春种子的发芽率、发芽势
Fig.3 Seeds of Primula lithophila germination rate,
germination potential under the diferent concentrations of
GA3solution treatments
图4 不同浓度GA3溶液处理下的习水报春种子发芽指数
Fig.4 Seeds of Primula lithophila germination index under
the diferent concentrations of GA3solution treatment
随着赤霉素浓度的增加,发芽率分别为 C1
(36.67%)、C2(41.11%)、C3(35.55%)、C4(5.55%)、C5
(1.11%),与对照组CK(36.66%)相比,在浓度为C1时
与其基本相等;在浓度为C2时达到最高,C1~C2浓度
范围内呈上升趋势;在C2~C5浓度范围内呈逐渐下降
  表2 不同浓度的GA3溶液对习水
报春种子萌发的影响
  Table 2 Efect of diferent concentrations of GA3on
germination of Primula lithophilaseeds
组别
Group
浓度
Concentration
/(mg·L-1)
发芽率
Germination rate
/%
发芽势
Germination potential
/%
发芽指数
Germination
index
CK  0(蒸馏水) 36.66a 32.22a 4.64a
C1  100  36.67a 34.44a 5.53a
C2  200  41.11a 34.44a 2.07b
C3  300  35.55a 24.44a 1.43bc
C4  400  5.55b 5.55b 0.82bc
C5  500  1.11b 1.11b 0.09c
趋势。与CK组相比,C3、C4、C5组都比对照组低,最低
为C5组。与CK组相比,C1、C2、C3组的发芽率差异不
显著(P>0.05),C4、C5组的发芽率差异显著(P<
0.05)。发芽势分别为C1(34.44%)、C2(34.44%)、C3
(24.44%)、C4(5.55%)、C5(1.11%),与对照组 CK
(32.22%)相比,C1与C2浓度处理发芽势高出2.22个
百分点,C2~C5浓度范围内呈逐渐下降趋势;C1与C2
组处理发芽势最高,C5组处理发芽势最低,与CK组相
比,C1、C2、C3组的发芽势差异不显著(P>0.05),C4、C5
组的发芽势差异显著(P<0.05)。发芽指数分别为C1
(5.53)、C2(2.07)、C3(1.43)、C4(0.82)、C5(0.09),与CK
组(4.64)对比,除C1组高于CK组外,其它处理组都低
于对照组。最高为C1组,最低为C5组。与CK组相
比,C1与CK组处理发芽指数差异不显著(P>0.05),
C2、C3、C4、C5组与CK组处理发芽指数差异显著(P<
0.05)。
综上所述,与对照组CK相比,200mg·L-1的GA3
溶液处理下习水报春种子发芽率最高,100、200mg·L-1
GA3溶液处理下发芽势最高,100mg·L-1 GA3 溶液处
理下发芽指数最高,所以GA3处理习水报春种子的最适
萌发浓度范围为100~200mg·L-1。
3 讨论
种子繁殖是植物主要的繁殖方式之一[7],种子发芽
率高,则表示有生活力的种子多,播种后出苗数多,种子
发芽势高,则表示种子活力强、发芽整齐、出苗一致、增
产潜力大[10]。种子萌发受到周围环境中各种因素的影
响,温度就是其中之一,温度对种子萌发有重要影响,低
温下酶的活性受到抑制,高温下蛋白质易变性,种子萌
发需在适宜的温度下进行,以保证较高的发芽率[11-12]。
经研究习水报春种子在15℃条件下种子发芽率高,在
20℃条件下种子发芽势和发芽指数高,最适萌发温度范
围为15~20℃,要避免温度过高或过低对种子带来危
害。适宜浓度的GA3溶液能解除种子休眠,促进种子萌
发[11,13]。习水报春种子在20℃条件下,200mg·L-1
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北方园艺2016(14):74~77 植物·园林花卉·
GA3溶液处理下发芽率最高,100、200mg·L-1 GA3 溶
液处理下发芽势最高,100mg·L-1 GA3 溶液处理下发
芽指数最高,在这些条件下各指标相比用蒸馏水处理的
对照均得到了提高,而在其它浓度处理下各指标都有不
同程度的下降,GA3处理习水报春种子的最适萌发浓度
范围为100~200mg·L-1。
参考文献
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Influence of GA3and Temperature on Germination of Primula
lithophilaSeeds of Endemic Ornamental Plant of Guizhou
QIAN Changjiang1,2,DU Yong1,MU Jun3,LI Chongqing3,LIU Xin1,LI Congrui 4
(1.School of Chemistry and Life Sciences,Guizhou Education University,Guiyang,Guizhou 550018;2.Guizhou Bioresource Development and
Utilization Key Laboratory,Guiyang,Guizhou 550018;3.Administration Bureau of Guizhou Xishui Nature Reserve,Xishui,Guizhou 564600;
4.Guizhou Academy of Forestry,Guiyang,Guizhou 550001)
Abstract:The seeds of Primula lithophila were used as experimental material,with diferent temperature gradients and
diferent concentrations of GA3at 20 ℃ constant temperature to treat these seeds,and the influence of diferent
treatments on germination rate,germination potential and germination index to find the optimal conditions for germination
was studied.The results showed that the germination rate(44.45%)of 15℃treatment was the highest;the germination
potential(32.22%)and germination index(4.64)of 20℃treatment was the highest.The every index of 25℃treatment
was the lowest,the germination rate(1.11%)of 25℃treatment comparing with 10℃,15℃and 20℃treatment was
significant diference(P<0.05).The germination potential(1.11%)of 25℃treatment comparing with 20℃treatment
was significant diference(P<0.05),and the germination index(0.27)of 25℃treatment comparing with 20℃treatment
was significant diference(P<0.05).So the optimum germination temperature for these seeds was 15-20℃.At 20℃
constant temperature,the germination rate(41.11%)of 200mg·L-1 GA3solution treatment was the highest,and the
germination potential(34.44%)of 100mg·L-1 and 200mg·L-1 GA3solution treatment was the highest,and the
germination index(5.53)of 100mg·L-1 GA3solution treatment was the highest.The control group(CK)treatment
comparing with 400mg·L-1 and 500mg·L-1 GA3solution treatment,the germination rate and germination potential
was significant diference(P<0.05),but the control group(CK)treatment comparing with 200mg·L-1,300mg·L-1,
400mg·L-1 and 500mg·L-1 GA3solution treatment,the germination index was significant diference(P<0.05).The
optimum germination concentration of GA3solution for these seeds was 100-200mg·L-1.
Keywords:Primula lithophila;germination rate;germination potential;germination index;temperature;GA3solution
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