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不同温度及浸种时间对山韭和青甘韭种子萌发的影响



全 文 :江西农业学报 2014,26(9) :12 ~ 15
Acta Agriculturae Jiangxi
不同温度及浸种时间对山韭和青甘韭种子萌发的影响
田沐荣,张凤兰,郝丽珍* ,杨忠仁
收稿日期:2014 - 04 - 02
基金项目:公益性行业(农业)科研专项(201203004) ;内蒙古主席基金项目。
作者简介:田沐荣(1987─) ,女,内蒙古呼和浩特人,硕士研究生,主要从事沙生蔬菜种质资源与种质创新研究。* 通讯作者:郝丽珍。
(内蒙古农业大学 农学院,内蒙古 呼和浩特 010019)
摘 要:研究了不同温度及浸种时间对山韭和青甘韭种子萌发的影响。结果表明:山韭和青甘韭种子的最适萌发温度
分别为 20 ~ 22. 5、17. 5 ~ 22. 5 ℃ ; 在 20 ℃下浸种没有显著提高山韭和青甘韭种子的发芽率,山韭种子的发芽势与发芽指数
均在浸种 72 h后达到最高,青甘韭种子的发芽势与发芽指数均在浸种 12 h后达到最高;综合考虑发芽率、发芽势、发芽指
数和活力指数,山韭种子的最适浸种时间为 72 h,青甘韭种子的最适浸种时间为 12 h。
关键词:山韭;青甘韭; 种子;温度;浸种时间;萌发
中图分类号:S58. 041 文献标志码:A 文章编号:1001 - 8581( 2014) 09 - 0012 - 04
Effects of Different Temperatures and Seed - soaking Time on Seed Germination
of Alliumsenes senescens and Allium przewalskianum
TIAN Mu - rong,ZHANG Feng - lan,HAO Li - zhen* ,YANG Zhong - ren
( College of Agronomy,Inner Mongolia Agricultural University,Hohhot 010019,China)
Abstract: The effects of different temperatures and seed - soaking time on the seed germination of Alliumsenes senescens L. and
Allium przewalskianum Regel were studied. The results showed that the optimum temperature for the seed germination of Alliumsenes
senescens and Allium przewalskianum was 20 ~ 22. 5 and 17. 5 ~ 22. 5 ℃ respectively. Soaking the seeds at 20 ℃ could not signifi-
cantly enhance the seed germination rate of Alliumsenes senescens and Allium przewalskianum. Both the germination potential and the
germination index of Alliumsenes senescens seeds were the highest in the treatment of 72 - h seed - soaking at 20 ℃,while those of
Allium przewalskianum seeds were the highest in the treatment of 12 - h seed - soaking at 20 ℃ . Comprehensively considering the
germination rate,germination potential,germination index,and vital index of seeds,we concluded that the optimum seed - soaking
time for Alliumsenes senescens seeds was 72 h,and that for Allium przewalskianum seeds was 12 h.
Key words: Alliumsenes senescens; Allium przewalskianum; Seed; Temperature; Seed - soaking time; Germination
山韭(Alliumsenes senescens L.)和青甘韭(Allium
przewalskianum Regel)为百合科(Lilialeae)、葱属(Alli-
um L.)、根茎组(Sect. Rhiziridium G. Don)的多年生草
本植物[1]。其中山韭分布于海拔 2030 m 以下,在我国
东北、华北、西北均有分布,在中亚、西伯利亚、蒙古等
地也较为常见。青甘韭生长于海拔 2000 ~ 4800 m 的
干旱山坡、石缝、灌丛下或草坡,广布于我国的西北、西
南地区,印度、尼泊尔也有分布,其生境变化较大[1 - 2]。
山韭和青甘韭均为药食兼用的野生蔬菜[3 - 6]。
近年来,随着生活水平的提高,人们对野生蔬菜的
需求量增加,野生蔬菜的人工驯化栽培面积也不断扩
大。在山韭与青甘韭的栽培中经常出现出苗难、出苗
不整齐等现象。而种子的活力会影响种子出苗的全部
潜在能力,包括种子的发芽力、田间成苗率、生长状况
以及最终产量[7 - 8]。本试验对山韭和青甘韭种子的适
宜萌发温度以及适宜温度下的浸种时间进行了探讨,
以期在实际生产中提高种子活力,为山韭与青甘韭的
驯化栽培提供技术支撑。
1 材料与方法
1. 1 试验材料 以 2013 年 10 月采自内蒙古农业大学
科技园区的山韭种子和青甘韭种子为试验材料。山韭
种子的千粒重和含水量分别为(2. 03 ± 0. 02)g、6. 77%
±0. 22%,青甘韭的分别为(1. 74 ± 0. 03)g、7. 08% ±
0. 19%。
1. 2 试验方法
1. 2. 1 不同温度对种子萌发特性的影响 设置 0、5、
10、15、17. 5、20、22. 5、25、30、35 ℃等 10 个不同温度处
理,每个处理 4 次重复,每次重复供试 50 粒种子,于人
工气候箱中黑暗条件下进行萌发试验。
1. 2. 2 种子萌发指标的测定 萌发试验于直径为 9
cm、铺有两层滤纸的培养皿内进行,在滤纸上摆放供试
的种子,每皿加入 5 mL 蒸馏水,将培养皿放置于人工
气候箱中,在黑暗条件下培养种子。每隔 24 h 观察并
记录发芽种子数,以种子露白记为萌发。种子萌发试
验持续 10 d,在第 4 天统计山韭种子的发芽势,在第 3
天统计青甘韭种子的发芽势,在第 10 天统计发芽率、
发芽指数、活力指数和苗干重,并计算活力指数。有关
计算公式如下:发芽势 =第 3(或 4)天发芽种子数 /试
验种子数 × 100%;发芽率 =发芽种子数 /试验种子数
× 100%;发芽指数(GI)=∑(Gt /Dt) ,式中 Gt 为 t时间
内的发芽数,Dt 为相应的发芽日数;活力指数(VI)=发
芽指数 ×苗干重。
1. 2. 3 不同浸种时间对种子萌发的影响 在 20 ℃恒
温条件下,设置 0、1、4、8、12、24、48、72、96 h 等 9 个不
同浸种时间。先将种子用 2%的次氯酸钠溶液消毒 10
min,然后将种子置于锥形瓶内,每个锥形瓶内 50 粒种
子,最后向瓶内加 40 mL 蒸馏水进行不同时间的浸种
处理,每处理 4 次重复。处理结束后测定种子的电导
率和萌发指标。
1. 2. 4 综合指数的计算[9] 将山韭、青甘韭种子经不
同时间浸种处理后的发芽势、发芽率、发芽指数和活力
指数这 4 项指标的测试值分别进行排位,测试值最高
者位次最低,将其位次值设为 1;将测试值次高者的位
次值设为 2;依此类推,其他的位次值依次被设为 3,4,
…,9。将各浸种时间处理下种子 4 项指标的位次值相
加,得到位次总值(即综合指数)。综合指数最小者所
对应的浸种时间为最适浸种时间。
1. 3 数据分析 用 Microsoft Office 2003 软件进行数
据处理,用 SAS 9. 0 软件进行方差分析。
2 结果与分析
2. 1 温度对山韭和青甘韭种子萌发指标的影响
2. 1. 1 对发芽率的影响 在不同温度条件下,山韭种
子在 10 ~ 30 ℃的范围内可以萌发,15 ~ 25 ℃下的发芽
率极显著高于其它温度下的(P < 0. 01) ,15 ~ 25 ℃为
萌发的适宜温度范围,发芽率达 84. 17% ~ 90. 83%。
在 5 ℃低温和 35 ℃高温条件下不萌发,在 10 ℃和 30
℃下,发芽率分别为 69. 17%、31. 67%,说明山韭种子
的最低、最高萌发温度分别介于 5 ~ 10 ℃、30 ~ 35 ℃之
间。
青甘韭种子在 5 ~ 35 ℃的范围内可萌发,15 ~
22. 5 ℃下的发芽率极显著高于其它温度下的,15 ~
22. 5 ℃为萌发的适宜温度范围,发芽率达 90. 83% ~
93. 33%。0 ℃处理下不萌发,5 ℃和 35 ℃处理下,发
芽率分别为 18. 33%、8. 33%,所以,青甘韭种子的最低
萌发温度介于 0 ~ 5 ℃之间,而最高萌发温度应略高于
35 ℃(图 1A)。
2. 1. 2 对发芽势的影响 山韭种子的发芽势在 20 ℃
下极显著高于其他处理的,发芽势达 12. 50%。青甘韭
种子的发芽势在 22. 5 ℃下极显著高于其他处理的,发
芽势达 66. 67%(图 1B)。
2. 1. 3 对发芽指数的影响 山韭种子在 20 ~ 22. 5 ℃
之间发芽指数最高,极显著高于 15 ℃ 处理的
(24. 93%)、17. 5 ℃处理的(15. 13%)和 25 ℃处理的
(27. 82%)。青甘韭种子在 17. 5 ~ 22. 5 ℃之间发芽指
数最高,极显著高于 15 ℃处理的(16. 78%) (图 1C)。
2. 1. 4 对活力指数的影响 山韭种子在 20 ~ 22. 5 ℃
条件下活力指数最高,极显著高于 15 ℃ 处理的
(21. 15%)、17. 5 ℃处理的(21. 81%)和 25 ℃处理的
(35. 04%)。青甘韭种子在 17. 5 ~ 20 ℃条件下活力指
数达到最高,极显著高于 15 ℃处理的(30. 56%)、22. 5
℃处理的(22. 31%) (图 1D)。
2. 2 浸种时间对山韭和青甘韭种子萌发指标的影响
在浸种不同时间后,山韭和青甘韭种子的发芽率并
没有提高;相反,山韭种子在浸种 12、96 h后,青甘韭种
子在浸种 48、72 h后,它们的发芽率均显著低于不浸种
处理的(P <0. 05) (图 2A)。
山韭种子的发芽势在浸种 72 h 后达到最高,为
68. 89%,极显著高于不浸种处理的(P < 0. 01)。青甘
韭种子的发芽势在浸种 12 h 后达到最高,为 76. 43%,
极显著高于不浸种处理的。说明浸种可以提高山韭和
青甘韭种子的发芽势(图 2B)。
山韭种子在浸种 72 h 后发芽指数最高,青甘韭种
子在浸种 12 h后发芽指数最高,均极显著高于不浸种
处理的(图 2C)。
山韭种子在浸种 24 ~ 96 h后活力指数显著高于不
浸种处理的。青甘韭种子在浸种 48 h 和 72 h 后活力
指数显著低于不浸种处理的(图 2D)。
采取综合指数计算法,将种子发芽率、发芽势、发
芽指数和活力指数这 4 项指标综合起来进行分析,结
果(表 1)显示,山韭种子在浸种 72 h后综合指数最小,
青甘韭种子在浸种 12 h后综合指数最小。说明山韭和
青甘韭的最适浸种时间分别为 72、12 h。
2. 3 浸种时间对山韭和青甘韭种子电导率的影响
从图 3 可以看出,随着浸种时间在 0 ~ 96 h 范围内延
长,山韭与青甘韭种子的电导率均呈现“N”字形变化
趋势,即先上升后下降随之又上升的趋势。
山韭种子浸种 1 ~ 8 h,电导率呈逐渐上升趋势,其
中浸种 1 ~ 4 h,电导率上升缓慢,与不浸种处理相比差
异不显著;浸种 8 h 处理的种子电导率达最大值,与不
浸种处理间存在极显著差异(P <0. 01) ;浸种 8 ~ 24 h,
电导率开始下降,但下降较为缓慢,与不浸种处理间仍
然有极显著差异;浸种 48 h后电导率达到最小值;浸种
48 ~ 96 h,电导率又有逐渐上升的趋势。
青甘韭种子浸种 1 ~ 24 h,电导率呈逐渐上升趋
势,浸种 1 ~ 4 h处理与不浸种处理间的差异不显著;浸
种 8 ~ 24 h的种子电导率极显著高于不浸种处理的,并
在浸种 24 h处理下达到最大值;在浸种 72 h 处理下电
319 期 田沐荣等:不同温度及浸种时间对山韭和青甘韭种子萌发的影响
导率达到最小值;浸种 72 ~ 96 h,电导率又有逐渐上升 的趋势。
图中不同小写字母表示差异显著(P < 0. 05) ,不同大写字母表示差异极显著(P < 0. 01)。下同。
图 1 温度对山韭和青甘韭种子萌发的影响
图 2 浸种时间对山韭和青甘韭种子萌发的影响
表 1 浸种时间对山韭和青甘韭种子萌发综合指数的影响
种子种类
浸种时间 /h
0 1 4 8 12 24 48 72 96
最适浸种
时间 /h
山韭 30 31 25 26 22 13 14 4 15 72
青甘韭 16 21 16 22 5 19 34 34 13 12
41 江 西 农 业 学 报 26 卷
3 讨论
3. 1 山韭和青甘韭种子萌发的适宜温度 温度是植
物种子萌发的关键条件之一,温度过高或过低均会影
响种子的活力[10]。本试验发现,山韭种子在 10 ~ 30 ℃
的温度范围内可萌发;青甘韭种子与山韭种子相比,其
可萌发温度范围更广,为 5 ~ 35 ℃。究其原因,可能与
青甘韭的生境变化较大有关。不同的植物由于其生境
和遗传特性的不同,其种子萌发对温度的适应范围也
不同[11 - 13]。
图 3 浸种时间对山韭和青甘韭种子电导率的影响
发芽指数是评价种子活力最好的方法,通过发芽
指数可以更进一步确定种子活力较高的萌发温度。本
研究结果表明,山韭种子在 20 ~ 22. 5 ℃之间发芽指数
最高,青甘韭种子在 17. 5 ~ 22. 5 ℃之间发芽指数最
高。种子活力指数能较全面地反映种子的发芽率及幼
苗生长综合潜在能力[14]。山韭种子在 20 ~ 22. 5 ℃条
件下活力指数最高,与发芽指数最高的温度范围相一
致。青甘韭种子在 17. 5 ~ 20 ℃条件下活力指数达到
最高,略低于其发芽指数最高的温度范围,这可能是因
为 22. 5 ℃处理有利于种子的萌发,但不利于干物质的
积累。
综合山韭种子与青甘韭种子的发芽率、发芽势、发
芽指数和活力指数,山韭种子在 20 ~ 22. 5 ℃条件下、
青甘韭种子在 17. 5 ~ 22. 5 ℃条件下能较快较好地
萌发。
3. 2 浸种时间对山韭和青甘韭种子萌发的影响 本
研究显示,在浸种 0 ~ 96 h 后,山韭与青甘韭种子的电
导率都呈现“N”字形变化趋势。这与王芳等[15]、徐本
美等[16]、赵垦田等[17]的研究结果相一致。随着浸种时
间的增加,种子渗出物不断增加,电导率也上升,表明
此时种子膜系统不完整;当渗出物达到最高浓度后,渗
出物又开始被种子吸收,电导率随之开始下降,因此种
子浸出液的电导率降低反映了种子细胞膜结构的改
善;之后电导率又上升,可能是由于长时间的浸种使种
子过分吸胀,导致细胞膜受损。
任艳萍[18]的研究结果显示,浸种对种子萌发的初
始阶段有很大的影响。崔辉梅[19]的研究也得出了类
似的结论,即浸种时间的长短对发芽势的影响较大。
本研究发现,随着浸种时间的延长,山韭和青甘韭种子
的发芽势随浸种时间的增加而逐渐升高,分别在浸种
72、12 h处理下达到最高值。
山韭和青甘韭种子分别在浸种 72 h 和 12 h 后发
芽指数达到最高,发芽指数和发芽势的变化趋势相一
致。李永义[9]认为,以种子浸泡液电导率处于缓慢增
长之前的浸种时间为最适浸种时间。这一点与青甘韭
种子的萌发特性相一致,但与山韭种子的萌发特性不
相符。
在本试验中,浸种没有提高青甘韭种子的活力指
数。这可能是因为长时间浸种使种子过分吸胀,导致
细胞膜受损,细胞内含物渗出,从而影响种子的生理代
谢和干物质积累。此外,种子过量吸水,会加重无氧呼
吸,这也可能是导致种子干物质积累减少的原因。
最适浸种时间的确定要因种子而异,主要取决于
种子活力水平。赵雨云[20]研究了浸种时间对大豆种
子萌发的影响,结果表明,浸种后发芽率较不浸种对照
有所降低,所以,不适当的浸种反而会影响种子的萌
发。综合发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数这 4 项
指标,参考综合指数,在 20 ℃下,对于山韭种子,可以
将浸种时间控制在 24 ~ 72 h;而对于青甘韭种子,浸种
时间应控制在 12 h以内,不浸种也可。
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519 期 田沐荣等:不同温度及浸种时间对山韭和青甘韭种子萌发的影响
LED红光下愈伤组织的增殖倍数和萝卜硫素含量均为
最高;郭君丽等[11]指出红光和黄光下 47 号山药零余子
愈伤组织的生长的最快,而绿光下的最慢;罗丽媛
等[12]研究表明:蓝光、红光、绿光、黄光及红蓝光组合
对葡萄愈伤组织的生长促进作用均强于白光,其中绿
光下的愈伤生物量增加最大,其次是黄光,两者差异不
显著,而本研究发现:暗培养和红光有利于火焰无核愈伤
生长,白光对愈伤组织生长的促进作用优于蓝光,此结果
与前述研究者的结果不一致,可能是品种间或者试验条
件上的差异所致,具体原因有待进一步试验来确定。
图 3 不同光质下培养的火焰无核愈伤
组织中 POD酶活性动态变化
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( 责任编辑:黄荣华)
919 期 李玉玲等:光质对火焰无核愈伤组织形成及再分化的影响