全 文 :浙 江 农 林 大 学 学 报, 2011, 28(1): 153 - 157
Journal of Zhejiang A & F University
厚藤种子萌发特性
刘建强1, 胡军飞2, 欧丹燕2, 胡冬冬1, 金水虎1
(1. 浙江农林大学 林业与生物技术学院, 浙江 临安 311300; 2. 浙江省普陀山园林研究院, 浙江 舟山 316107)
摘要: 以厚藤 Ipomoea pes-caprae 种子为试验材料, 测定其种子的大小、 千粒质量、 硬实率、 生活力以及在不同处
理条件下的发芽势和发芽率。 结果表明: 机械处理下的效果最好, 其种子平均发芽势和发芽率均提高到 95.3%; 其
次为 980 g·kg-1硫酸处理 90 min 较好, 平均发芽势达到 91.2%, 发芽率达 93.5%; 氢氧化钠处理也可明显提高厚藤
种子萌发能力, 400 g·kg-1氢氧化钠处理 36 h 的平均发芽率可达 79.4%; 不同温度处理以 25 ~ 30 ℃的萌发能力最
强, 其发芽势为 24.6%, 发芽率为 43.4%。 实际工作中, 可以采用机械处理或酸碱处理的方法以提高厚藤种子的萌
发能力。 图 2表 4参 18
关键词: 园艺学; 厚藤; 种子; 发芽势; 发芽率
中图分类号: S604 文献标志码: A 文章编号: 2095-0756(2011)01-0153-05
Seed germination of Ipomoea pes-caprae (L.) Sweet
LIU Jian-qiang1, HU Jun-fei2, OU Dan-yan2, HU Dong-dong1, JIN Shui-hu1
(1. School of Forestry and Biotechnology, Zhejiang A & F University, Lin’an 311300, Zhejiang, China; 2. Landscape
Institute of Mount Putuo, 316107 Zhoushan, Zhejiang, China)
Abstract: In this research the influence of different treatments on seed germination characteristics of Ipomoea
pes-caprae were studied to determine effective measures for enhancing the germination rate and germination
potential. Treatments included a mechanical treatment, 98% H2SO4 solution for 90 min, 40% NaOH solution
for 36 h, and a temperature treatment between 15 - 20, 20 - 25 and 25 - 30 ℃. Results showed that the
mechanical treatment was best with both the average germination potential and average germination rate of
95.3%. Also, with the H2SO4 solution, the average germination potential was 91.2%, and the average germi-
nation rate was 93.5%. The NaOH solution treatment improved the average germination potential to 79.4% and
the average germination rate to 40%. For the temperature treatment, germination was highest when tempera-
tures were between 25 - 30 ℃ with the average germination potential reaching 24.6% and the average germi-
nation rate attaining 43.4%. Thus, the mechanical, the 98% H2SO4, or the NaOH solution treatments could
improve seed germination of I. pes-caprae. [Ch, 2 fig. 4 tab. 18 ref.]
Key words: horticulture; Ipomoea pes-caprae; seed; germination potential; germination percentage
厚藤 Ipomoea pes-caprae又名沙藤、 二叶红薯、 马鞍藤、 白花藤、 海滩牵牛等, 属旋花科Convolvulaceae
番薯属 Ipomoea多年生常绿匍匐草本植物。 茎紫红色, 节上生不定根; 叶互生, 近心形; 多歧聚伞花序
腋生, 花冠白色或紫红色, 漏斗状; 种子密被褐色茸毛。 花果期 5 - 10 月。 分布于热带、 亚热带海滩,
我国浙江、 福建、 广东、 广西和台湾沿海海滨常见 [1]。 入药可防治风湿性腰腿疼、 腰肌劳损及海蜇刺
伤引起的风疹、 瘙痒等症[2-3]。 厚藤根系极深, 四季常绿, 叶形奇特, 长势强健, 花色艳丽, 观赏期长,
收稿日期: 2010-03-12; 修回日期: 2010-05-05
基金项目: 国家科技基础条件平台建设专项(2005DKA21403); 浙江省科学技术计划项目(2006C12059); 浙江
省舟山市科技计划项目(081033)
作者简介: 刘建强, 从事野生植物开发与应用研究。 E-mail: mrliujq@163.com。 通信作者: 金水虎, 副教授,
从事种子植物分类与植物资源利用研究。 E-mail: jsh501@163.com
浙 江 农 林 大 学 学 报 2011 年 2 月 20 日
适应性强, 占空能力好, 具有较高的绿化、 美化、 净化环境的作用, 在热带及亚热带沿海城市的坡地美
化、 垂直绿化、 海滩固沙等方面具有良好的应用前景 [4-6]。 研究厚藤种子在不同处理下的萌发特性, 探
讨其种苗繁育的技术与方法, 可为其园林应用及改变自然状态下主要以无性繁殖而扩散种群较慢的现状
提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料
供试种子于 2008年 9月 10日采自浙江省温州市苍南县渔寥沙滩。
1.2 方法
1.2.1 种子形态学与生物学特性测定 种子大小测定: 取 10 粒饱满种子, 用游标卡尺测量种子的长与
宽, 重复 5次, 计算平均值。 种子千粒质量测定: 取 100粒饱满种子, 用电子天平称量, 重复 5 次, 计
算千粒质量 [7 ]。 种子硬实率测定: 随机取 100粒净种子, 用清水于 20 ~ 25 ℃恒温培养箱内浸种 24 h,
统计未吸胀种子数, 计算种子硬实率, 试验重复 3 次 [8 ]。 种子生活力测定 : 采用氯化三苯基四氮唑
(TTC)法, 取吸涨种子 100 粒, 用刀片沿种子胚的中心线纵切为两半, 将其中的一半置于培养皿内, 加
入适量 2.0 g·kg-1TTC溶液, 然后置于 30 ℃恒温箱中 2 h, 将另一半在沸水中煮 5 min杀死胚, 作同样染
色处理, 作为对照观测[9]。
1.2.2 不同温度对厚藤种子萌发特性的影响 清水浸种厚藤种子 24 h, 5.0 g·kg-1多菌灵消毒 2 h, 用蒸
馏水洗净后将种子培养在以细河沙为基质的培养皿内, 置于光照时间为 12 h·d-1, 光强 1 500 ~ 2 000
lx, 湿度约 75%的三温区培养箱内, 温度分别设定为 15 ~ 20, 20 ~ 25, 25 ~ 30 ℃。 用种子 100 粒·处
理-1, 3次重复[10]。
1.2.3 980 g·kg-1硫酸处理对厚藤种子萌发特性的影响 980 g·kg-1硫酸处理设 30, 60, 90, 120, 150
min 共 5 个处理, 用种子 100 粒·处理-1, 处理后洗净培养, 重复 3 次·处理-1。 培养温度为 25 ~ 30 ℃,
基质为细河沙, 光照时间为 12 h·d-1, 光强 1 500 ~ 2 000 lx, 湿度约 75%, 在恒温培养箱内进行试验[11]。
1.2.4 不同质量分数氢氧化钠处理对厚藤种子萌发特性的影响 氢氧化钠质量分数梯度设定为
200, 300, 400 g·kg-1, 处理的时间梯度设定为 6, 12, 24, 36 和 48 h。 用种子 100 粒·处理-1, 重复 3
次·处理-1, 处理后洗净培养, 条件同 1.2.2[12]。
1.2.5 机械处理对厚藤种子萌发特性的影响 用砂皮磨破种皮, 清水浸种 1 d, 用种子 100 粒·处理-1,
重复 5次·处理-1, 培养条件同 1.2.2。
1.2.6 发芽势和发芽率计算 参照《国际种子检验规程》, 以胚根突出种皮的长度为种子长度的一半视为
发芽, 分别于相应时间内统计各处理种子的发芽率和发芽势[13]。 发芽率(%) = 种子发芽总数/供试种子
数 × 100; 发芽势(%) = 发芽达到高峰期的种子发芽总数/供试种子数 × 100。
1.2.7 数据处理 试验数据采用 Excel 2003和 SAS 9.0进行处理, 并进行差异性比较。
2 结果与分析
2.1 种子形态学与生物学特性测定
由测定可知: 厚藤种子近半球形, 密被褐色茸毛, 平均长为(6.2 ± 0.4) mm, 平均宽为(6.0 ± 0.4)
mm; 千粒质量平均为(77.9 ± 1.5) g; 硬实率平均为
(97.7 ± 1.0)%; 种子生活力平均为(97.0 ± 0.7)%。 由
此可见, 厚藤种子虽然硬实率较高, 但其种子生活力
也非常高, 只要打破厚藤种子硬实, 厚藤种子的发芽
能力将会大幅提高。
2.2 不同温度对厚藤种子萌发特性的影响
不同温度条件下厚藤种子萌发情况见表 1。 由表
1 可以看出, 不同温度处理下厚藤种子的发芽势和发
芽率都呈极显著差异; 在 20 ~ 25 ℃条件下的发芽势
表 1 不同温度条件下厚藤种子萌发特性
Table 1 Germinate of the seeds under the different
temperature conditions
处理温度/℃ 发芽势/% 发芽率/%
15 ~ 20 15.43 ± 1.20 c 36.77 ± 1.50 c
20 ~ 25 24.57 ± 0.81 a 43.43 ± 1.21 a
25 ~ 30 18.57 ± 1.02 b 40.57 ± 1.03 b
说明: 表中不同字母表示差异极显著(P<0.01)。
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第 28 卷第 1 期
和发芽率较高, 分别为 24.57%和 43.43%,
在 15 ~ 20 ℃条件下发芽势和发芽率较低, 仅
为15.43%和 36.77%。
2.3 980 g·kg-1硫酸处理对厚藤种子萌发特
性的影响
980 g·kg-1 硫酸不同处理时间下的厚藤
种子萌发情况见表 2。 分析表 2 数据可见:
厚藤种子在 980 g·kg-1硫酸不同处理时间下
的发芽率均有显著提高, 但在处理 30 和 60
min 时, 其发芽势比 20 ~ 25 ℃条件下未处理的种子还要低, 这可能是 980 g·kg-1硫酸处理时间过短,
其腐蚀作用仅脱落了厚藤种子表面茸毛, 并未对种皮造成腐蚀, 反而增加了种子吸水萌发的难度, 造成
种子发芽不整齐; 在 980 g·kg-1硫酸处理 90 min 时, 其种子发芽势和发芽率都达到了最高值, 分别为
91.2%和 93.5%, 比 20 ~ 25 ℃条件下未处理的种子分别提高约 3.7 倍和 2.2 倍; 而 980 g·kg-1硫酸处理
到 120 min 时, 处理时间过长, 980 g·kg-1硫酸侵入种皮腐蚀了部分种胚, 其种子发芽势和发芽率又开
始下降。 多重比较分析可知: 980 g·kg-1硫酸处理 60 和 150 min 时的发芽率差异不显著, 其他处理之间
差异极显著。
2.4 氢氧化钠处理对厚藤种子萌发特性的影响
厚藤种子在不同质量分数氢氧化钠不同处理时间下的萌发情况见图 1 ~ 2, 其方差分析和多重比较
结果见表 3~4。 由图 1可以看出, 随处理时间的加长, 各质量分数氢氧化钠处理厚藤种子的发芽势均呈
现出先升后降的趋势。 3 种质量分数氢氧化钠在处理 36 h 时的发芽势达到最大值, 分别为 29.2%,
38.8%和 42.5%; 处理到 48 h 时, 各质量分数下的发芽势均有所下降, 其中 400 g·kg-1氢氧化钠处理下
的发芽势下降迅速, 为各个处理的最低水
平, 这与碱液腐蚀种胚有关。 分析氢氧化钠
各处理下厚藤种子的发芽率情况(图 2), 其
变化趋势和发芽势变化基本一致, 但各发芽
率均比 20 ~ 25 ℃条件下未处理种子的发芽
率有所提高, 各质量分数氢氧化钠处理 36 h
时的发芽率达到最大值 , 分别为 62.0% ,
73.0%和 79.4%, 处理 48 h 时的发芽率也开
始下降。
表 2 980 g·kg-1硫酸处理对厚藤种子萌发特性的影响
Table 2 Influence to the germination of the seeds treated with 98% H2SO4
处理时间/min 发芽势/% 发芽率/%
30 18.0 ± 0.9 e 63.8 ± 2.6 d
60 24.3 ± 1.4 d 77.0 ± 2.4 c
90 91.2 ± 1.6 a 93.5 ± 1.7 a
120 83.7 ± 1.4 b 86.0 ± 1.8 b
150 79.2 ± 1.2 c 79.2 ± 1.2 c
图 1 氢氧化钠处理对厚藤种子发芽势的影响
Figure 1 Influence to the germination of the seeds treated
with NaOH
图 2 氢氧化钠处理对厚藤种子发芽率的影响
Figure 2 Influence to the germination of the seeds treated
with NaOH
表 3 氢氧化钠处理对厚藤种子发芽率的方差分析
Table 3 Variance analysis of the seeds germination treated with NaOH
变异来源 自由度 平方和 均方 F 值 P 值
时间 4 1 766.226 441.551 171.66 <0.000 1
交互 12 2 057.713 171.476 66.66 <0.000 1
误差 20 51.445 2.572
总计 39 8 262.197
试剂 3 4 386.812 1 462.271 568.48 <0.000 1
刘建强等: 厚藤种子萌发特性 155
浙 江 农 林 大 学 学 报 2011 年 2 月 20 日
方差分析结果表明: 不同质量分数氢氧
化钠处理之间、 不同处理时间之间以及交互
作用均呈极显著差异。
为了进一步探讨不同氢氧化钠质量分数
及不同处理时间对发芽率的作用, 采用多重
比较法对其进行分析(表 4): 200 g·kg-1氢氧
化钠处理 12 h, 200 g·kg-1 氢氧化钠处理 6
h, 400 g·kg-1 氢氧化钠处理48 h 差异不显
著; 200 g·kg-1氢氧化钠处理 24 h 与 200 g·
kg-1氢氧化钠处理 12 h 和 36 h 及 300 g·kg-1
氢氧化钠处理 6 h 差异不显著; 300 g·kg-1
氢氧化钠处理 36 h与 400 g·kg-1氢氧化钠处理 12 h和 24 h差异不显著; 400 g·kg-1氢氧化钠处理 6 h 与
400 g·kg-1氢氧化钠处理 12 h, 300 g·kg-1氢氧化钠处理 12 h, 200 g·kg-1氢氧化钠处理 36 h 差异不显
著; 其他处理之间差异均呈极显著。
2.5 机械处理对厚藤种子萌发特性的影响
厚藤种子生活力较高, 但其种皮坚硬, 硬实率较高, 吸收水分困难。 采用砂纸磨破种皮的方法, 可
以有效提高厚藤种子的发芽势和发芽率, 处理过的种子用清水浸种 1 d 后, 其发芽势和发芽率均提高到
95.3%。
3 结论与讨论
3.1 结论
采用不同处理研究厚藤种子的萌发特性。 结果表明: 机械处理效果最好, 发芽势和发芽率均高达
95.3%; 980 g·kg-1硫酸也能显著提高厚藤种子发芽率, 以处理 90 min 的效果最佳, 发芽势达 91.2%,
发芽率达 93.5%, 当处理到 120 min 时, 部分种胚受到硫酸腐蚀, 发芽率也开始下降。 400 g·kg-1氢氧
化钠处理 36 h效果最好, 其发芽率可达 79.4%, 当处理到 48 h时发芽率开始迅速下降; 200 g·kg-1氢氧
化钠处理对提高发芽率的效果不明显, 处理 36 h 的发芽率仅为 62.0%; 各质量分数氢氧化钠处理时间
以 36 h的效果最为明显。 不同温度处理下厚藤种子发芽试验结果表明, 其较适的温度为 20 ~ 25 ℃, 发
芽率为 43.4%。 实际工作中可以通过机械处理或酸碱处理的方法来提高厚藤种子的萌发能力。
3.2 讨论
种皮具有发达的角质层和广泛发育的栅栏状细胞与骨状石细胞, 导致种皮坚韧、 种子硬实化[14]。 此
外, 种皮中通常还含角质、 胶质、 栓质、 脂质和蜡质等疏水性化学物质, 栅状细胞的胞壁也主要由果胶
组成, 使种子不能吸胀[15-16]。
厚藤种皮坚硬, 种子硬实率较高, 吸水困难, 未经处理的种子其发芽率低且发芽周期较长。 影响厚
藤种子萌发的关键因素是水分; 通气性、 温度和光照对厚藤种子萌发也有一定的影响。
试验可知, 机械处理可以有效地提高厚藤种子的萌发能力, 因此, 破坏种子种皮结构, 促进种子吸
水是提高种子萌发能力的有效措施[17]。 980 g·kg-1硫酸处理可以腐蚀种皮, 达到破坏种皮结构, 促进种
子吸水的效果, 但处理时间较难控制, 处理时间过长, 就会损伤种胚, 而且部分虫害较严重但仍有萌发
能力的种子, 易被硫酸浸入伤口而丧失发芽能力。 氢氧化钠处理可破坏种皮表面的油层及蜡层, 从而增
加种皮透性, 打破休眠, 但处理时间过长也会影响其萌发能力。
机械处理可有效提高硬实种子的萌发率[18]。 厚藤种子萌发能力较弱的主要原因是种皮坚硬。 实际工
作中可以通过机械处理的方法来提高厚藤种子的萌发能力: 种子数量较少时, 可以用刀刻法在种皮上割
痕, 或在砂纸上磨擦, 或在研钵中将种子与粗砂混匀研磨, 只要避开胚轴和胚根的部位, 造成种皮损伤
即可; 在数量多时, 则以机械磨擦为宜, 通常用小型种子磨擦机或电动磨米机碾磨, 以破皮而不伤种仁
为好。
表 4 氢氧化钠处理对厚藤种子发芽率的多重比较分析
Table 4 Multiple comparison of the seeds germination treated with NaOH
时间/
h
不同质量分数氢氧化钠处理的种子发芽率/%
200 g·kg-1 300 g·kg-1 400 g·kg-1
6 43.50 ± 1.10 h 49.00 ± 2.40 f 64.50 ± 1.70 d
12 45.70 ± 1.40 gh 62.20 ± 1.20 d 75.50 ± 1.10 db
24 47.00 ± 0.99 gf 69.00 ± 0.99 c 74.50 ± 1.10 b
36 62.00 ± 0.99 gd 73.00 ± 0.99 b 79.40 ± 0.92 a
48 55.50 ± 1.70 e 58.50 ± 1.69 e 43.70 ± 2.30 h
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