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玉蝉花生物学研究



全 文 :收稿日期:2006-04-12
作者简介:刁晓华(1979-),女 ,山东龙口人 ,北京林业大学硕士研究生 ,研究方向为花卉生物学。 *为通讯作者
 山 东 农 业 科 学 Shandong Ag ricultural Sciences 2006年 第 5期
玉蝉花生物学研究
刁晓华 ,高亦珂*
(北京林业大学园林学院 , 北京 100083)
  摘 要:报道了玉蝉花的种子生物学 、生活史生物学和开花生物学的相关内容 , 研究了玉蝉花种子休眠的
原因 ,并提出了打破休眠的有效措施 , 揭示了玉蝉花的地上 、地下部分发育节律及花期的特性。
关键词:玉蝉花;种子生物学;生活史生物学;开花生物学
中图分类号:S682.1+9  文献标识号:A  文章编号:1001-4942(2006)05-0033-02
  玉蝉花(Iris ensata Thunb.)是鸢尾科鸢尾
属的喜水湿宿根花卉 ,在我国主要分布在黑龙江 、
吉林 、辽宁 、内蒙古北部 、山东东部及浙江西北部。
玉蝉花花形美丽 ,株型别致 ,花色丰富 ,花期早 ,适
应性广 ,具有很高观赏价值和广泛的园林用途。
作为日本鸢尾(Japanese irises)的一个重要亲本 ,
玉蝉花在日本有着广泛而深入的研究 ,但目前国
内对其研究还较少 ,对其生物学研究未见报道。
通过对玉蝉花生活史的观察研究 ,为其以后的栽
培管理和推广应用提供一定基础。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验地设在北京林业大学苗圃 (北纬
39.90°,东经 116.40°,海拔 50 m ,属典型大陆性
季风气候),冬季寒冷 , 夏季炎热 。年平均气温
11.8℃,最热月为 7月 ,月平均气温 26.1℃,最冷
月为 1月 ,月平均气温为-4.7℃,年无霜期 190
~ 200天 。年平均降水量 639.8 mm ,且多集中在
夏季 。
1.2 试验材料
供试材料为吉林省安图县松江镇长白山海拔
500 m 处的野生玉蝉花植株 , 2004年引种至北京
林业大学苗圃。
1.3 试验方法
1.3.1 种子生物学
1.3.1.1 种子吸水曲线测定 将风干的种子于
30℃恒温条件下进行吸胀 ,并每隔 10 h测定种子
的吸水量(W t),三次重复取平均值。
1.3.1.2 抑制种子萌发的部位 将供试种子分
别作完整种子 、去外种皮 、去内种皮和胚培养等 4
种处理 ,每处理重复 3 次 ,在相同条件下培养 ,统
计发芽率 。
1.3.1.3 赤霉素处理 先以蒸馏水充分浸种 ,然
后分别用浓度为50 、100 、200 、300 、400 、500 mg/L
的GA 3 处理 48 h ,蒸馏水冲洗 3次后进行发芽试
验。以蒸馏水浸种为对照 。
1.3.1.4 沙藏处理 2004年 12 月将 1份种子
与 3份干净的湿沙混合均匀(湿沙以手握成团 ,触
之能散为度),于 4℃冰箱中保存 ,第 30 、60 、90 、
120天分别进行萌发试验。
1.3.1.5 种子萌发及发芽率测定 种子萌发的
温度 22℃, 光照强度 2 400 ~ 2 600 lx ,光周期
16h/8h 。以胚根长度达到种子直径的 1/2 作为
发芽标准 ,每天记录发芽数 ,30天后统计发芽率 。
1.3.2 植株地上生长量计量方法 2005年 3月
下旬 ,植株地上部分萌动后 ,从无性系中随机选取
10个单株为标准株 ,挂上标签。于 4月 ~ 6月每
半月 、7月~ 10月每月测量一次标准株的全部叶
片长度 ,累计每一标准株所有叶片的长度和作为
该标准株的生长量。
1.3.3 开花生物学 在玉蝉花植株中随机选取
10个花序作为标准样本 ,分别挂上标签 ,自花序
刚可见时至花期结束每天 2次定时观察开花情况
及花期。
2 结果与分析
2.1 种子生物学
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DOI :10.14083/j.issn.1001-4942.2006.05.012
2.1.1 种子基本特征 玉蝉花的果实为蒴果 ,近
椭圆形 ,三棱;成熟时为褐色或浅褐色 ,从顶端开
裂至果实长度的 1/3 ~ 1/2 处;每果内有种子多
数。种子扁平半圆形或圆形;边缘翅状 ,种子分外
种皮 、内种皮 、胚乳和胚 4部分 。种子千粒重为
11.03 g 。
2.1.2 种子吸水特性 玉蝉花种子在最初的 2
h内吸水量呈直线上升趋势 ,之后吸水速率明显
下降 ,吸水量缓慢增加 , 16 h 后基本达到饱和。
可见玉蝉花种子的吸水性良好 。
2.1.3 抑制种子萌发的部位 从表 1中可以看
出 ,种皮对玉蝉花种子萌发具有一定的抑制作用;
而去掉胚乳后种子的萌发率继续提高 ,说明胚乳
对玉蝉花种子萌发亦有抑制作用。
  表 1  不同处理对玉蝉花种子发芽率的影响
处理 完整种子 去外种皮 去内种皮 胚培养
发芽率(%) 26.7 53.3 66.7 85.7
2.1.4 赤霉素处理 从表 2 中可以看出 , 400
mg/L GA 3 处理的玉蝉花种子发芽率达到
56.7%,其它处理的发芽率与对照相比无明显变
化 ,说明玉蝉花种子对GA 3 反应不敏感 。
  表 2 不同赤霉素浓度对玉蝉花种子发芽率的影响
浓度(mg/ L) CK 50 100 200 300 400 500
发芽率(%) 33.3 30.0 24.2 27.8 32.2 56.7 42.2
2.1.5 沙藏处理 玉蝉花种子沙藏处理 30天发
芽率由 21.2%提高到 94.4%;沙藏时间延长 ,发
芽率基本稳定。
2.2 生活史生物学
2.2.1 地上部发育节律 在自然条件下 ,玉蝉花
地上部分 3月中下旬越冬芽萌动 ,叶片迅速生长 ,
5月初以后叶片进入快速生长阶段。经两个月左
右的营养生长 , 5 月中旬开始现蕾 , 5 月下旬至 6
月初为花期。花后继续进行营养生长。10 月初
植株地下部分形成越冬芽 , 地上部分枯黄倒伏。
11月初植株完全枯萎 ,进入休眠期。
2.2.2 地下部发育节律 花后 7 、8月份是玉蝉
花地下根茎大量形成不定根的时期 ,也是不定根
迅速生长的时期 。9月份新形成的不定根充分进
行伸长生长和加粗生长 ,并开始少量发生侧根。
10月份是侧根集中形成和生长的时期 ,且侧根将
不定根紧密联系在一起 ,至 11月新生的不定根已
经形成密实的整体。
2.3 开花生物学
5月中旬(5月 13日)花蕾从叶鞘中露出 ,花
蕾较小。此时的花蕾完全被绿色的苞片包被 。经
过 8 ~ 10 天 ,花蕾达到花期的大小。同时花蕾透
色 ,一般两三天后花朵即可开放 ,单花花期一般为
3天 ,地径为 25 cm 的无性系单株的群体花期可
达到 2周左右 。花茎无分枝 ,一个花茎仅着生一
个花苞 ,花苞内含 2朵花 。在开花过程中 ,首先花
蕾经充分生长膨大 ,此时稍有外力左右(如微风
等),其中一垂瓣就会弹开 ,另 2枚垂瓣也随之打
开。初开时垂瓣两侧向内卷曲 ,三垂瓣呈水平方
向展开 ,约 10 ~ 15 min自垂瓣基部弯曲 ,垂瓣向
下弯曲呈垂直方向。之后垂瓣 、旗瓣继续生长 ,约
2 ~ 3 h 后停止 ,垂瓣 、旗瓣达到最大值。开花时
间一般为上午 9 ~ 10 时。经观察发现 ,北京栽培
的玉蝉花开花时 ,垂瓣有明显焦边现象 。
3 结论
玉蝉花的种子具有休眠特性 ,种皮和胚乳是
抑制种子萌发的主要因素 。赤霉素处理不能有效
打破种子的休眠 ,而低温沙藏 30天则可打破种子
休眠 ,使其发芽率由 21.2%提高到 94.4%。
北方夏季多降水的 7 、8月份是玉蝉花迅速生
长的时期 ,同时也是地下根茎大量发生不定根的
时间 。北京地区玉蝉花的开花期在 5 月下旬 ,其
单花花期一般为 3天 ,地径为 25 cm 的无性系单
株的群体花期可达到 2周左右 ,且开花时垂瓣会
出现焦边现象 。
参 考 文 献:
[ 1]  郭 翎.鸢尾[ M] .上海:上海科学技术出版社 , 2000.
[ 2]  马汉喜.东北杓兰属(Cy pr ip ed ium)比较生物学研究[ D] .
哈尔滨师范大学硕士论文 , 1996.
[ 3]  H ol low ay P S.Seed germinat ion of A laska i ri s , Iris s etosa
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