全 文 ：　山 东 农 业 科 学　2009, 9:26 ～ 29 ShandongAgriculturalSciences
收稿日期:2009-07-02
基金项目:湖北省科技厅自然科学基金项目(2007ABA409)和湖北省荆州市科技攻关项目(2007B009B09)。
作者简介:朱桂才(1970-),男 ,湖北仙桃人 ,博士研究生 ,副教授,主要从事绿地生态学研究。 E-mail:zgchn@sohu.com
＊通讯作者 , E-mail:adsyzy@mail.syus.edu.cn
共耐性植物李氏禾繁殖特性的研究
朱桂才 1, 2 ,张响银3 ,杨中艺 1＊
(1.中山大学生命科学学院 ,广东 广州　510275;2.长江大学园艺园林学院 ,湖北 荆州　434025;
3.湖北省太子山林场管理局 , 湖北 荆门　431800)
　　摘　要:李氏禾具有忍耐淹水和干旱的共耐性特点。 通过对李氏禾地下茎的萌芽特性 、不同年份建立的
无性系种群分蘖动态和种子萌发特性的研究 ,分析了李氏禾适应特定生境的生长繁殖特性。结果显示:李氏
禾地下茎的萌芽能力强 , 平均萌芽率高达 80.0%以上;不同年份无性系种群的分蘖株长度差异显著(P<
0.05), 建植 3年和 2年的无性系种群的分蘖株株数显著高于建植 1年的;未经处理的李氏禾种子生活力可达
69.5%,但是种子萌发率低 , 一般仅为 3.8%。无性繁殖是李氏禾获得子代的主要途径 , 也可作为其人工繁殖
和利用的有效手段。
关键词:李氏禾;繁殖特性;分蘖动态;种子活力
中图分类号:Q949.92　　文献标识号:A　　文章编号:1001-4942(2009)09-0026-04
StudyonReproductiveCharacteristicsof
Co-tolerancePlantLeersiahexandra
ZHUGui-cai1, 2 , ZHANGXiang-yin3 , YANGZhong-yi1＊
(1.CollegeofLifeScience, SunYat-senUniversity, Guangzhou510275, China;
2.CollegeofHorticultureandGardening, YangtzeUniversity, Jingzhou434025, China;
3.TaiziMountainForestAdministrationBureauofHubeiProvince, Jingmen431800, China)
Abstract　Leersiahexandraisakindofwaterloggedtolerantanddroughttolerantspecies.Tomakeclear
itsreproductivecharacteristicsadaptingtoresidentenvironment, itsrhizomegermination, seedgermination
andtileringdynamicsofclonepopulationestablishedindiferentyearswerestudied.Theresultsshowedthat
itsabilityofrhizomegerminationwasstrong, andtheaveragegerminationratewasover80.0%.Therewere
significantdiferencesamongthetilerheightsofdiferentcolonepopulationconstitutedindiferentyears.The
tilernumberofthecolonepopulationconstitutedfor3yearsand2yearswerebothsignificantlymorethanthat
ofconstitutedfor1 year.Althoughtheviabilityoftheuntreatedseedswas69.5%, therateofseedgermina-
tionwasonly3.8%.theasexualpropagationwasthemainwayforLersiahexandrareproducingitsgenera-
tions, andalsotheefectivemeansforartificialpropagationandutilization.
Keywords　Leersiahexandra;Reproductivecharacteristics;Tileringdynamic;Seedviability
　　李氏禾(Leersiahexandra)属多年生野生型根
茎类禾本科 C3草本植物 ,在两半球的热带至温暖
带分布 ,主要用作饲料 [ 1, 2] 。李氏禾能忍耐干旱
和淹水 ,具有 “共耐性 ”[ 3, 4] ,且对铬 、铜 、镍等重金
属具有富集的特点[ 5 ～ 7] 。该物种在水土保持和水
体修复等方面具有重要意义 ,其在特殊生境下的
适应性日益受到学者关注 [ 1] 。
植物在其生存环境内的生殖特性是植物生态
适应性与进化生态学研究的重要内容。自然界的
植物有的以有性繁殖为主 ,如大部分木本植物和
部分草本植物 ,而有的以无性繁殖为主 ,如禾本
科 、莎草科及部分木本植物等。湿地植物为了适
DOI :10.14083/j.issn.1001-4942.2009.09.001
应水陆交替过渡带的特殊环境 ,必然有其相应的
生长和繁殖特性。为此 ,本试验研究了李氏禾地
下茎的萌芽特性 、不同年份建立的李氏禾无性系
种群分蘖动态和李氏禾的种子萌发特性 ,可为该
物种的利用提供有效的繁殖手段。
1　材料与方法
1.1　试验概况
试验地位于长江大学园艺植物资源圃 ,地处
湖北省中南部(32°27′N, 112°35′E),属亚热带季
风性湿润气候 ,年平均气温为 16.2 ～ 16.6℃,降
水量 1 100 ～ 1 300 mm。土壤呈微碱性 , pH值为
7.2 ～ 8.1。李氏禾常规水肥管理。 2006年 9月
采收种子 ,风干后一部分室温 (21℃±5℃)储藏
于磨砂广口瓶备用 ,测种子生活力;另一部分保存
在 4 ℃冰箱内做发芽试验。
1.2　研究方法
1.2.1　地下茎萌芽特性 　2006年 12月将地下
茎剪成长约 3 cm的小段 ,每段含 1个休眠顶芽和
2个休眠侧芽 ,按株行距为 10 cm×10 cm种于南
北向沙壤土苗床中 ,每行种 10根 , 5行为 1个小
区 ,共 20行 ,分为 A、B、C、D四个小区 。保持床土
表面湿润 , 2007年 6月中旬统计各小区分蘖株
数 ,计算萌芽率。
1.2.2　无性系种群分蘖动态　将李氏禾株丛按
分株法单株种植在试验地 ,株行距为 50 cm×50
cm,样地面积共 400 m2 ,定植时间分别为 2005
年 、2006年 、 2007年的 3月中旬 , 各 500株共
1 500株 。不同建植年份的样地于 2007年各随机
选定 50株 ,统计其 1年内 5 ～ 6月 、7 ～ 8月 、9 ～ 10
月 3个时段的分蘖株数以及分蘖株的长度 。
1.2.3　种子萌发特性
(1)种子生活力:2006年 10月采用 TTC(2,
3, 5-氯化三苯基四氮唑)染色法测定种子活力。
种子于试验前去稃后用自来水浸泡 24 h过夜 ,随
机数取 2 400粒净种子 。试验设 2个 TTC溶液浓
度水平和 3个温度梯度共 6个处理 ,每处理 100
粒 ,重复 4次 。另取种子在沸水中煮 10 min,随机
数取 600粒净种子分为 6等份 ,作为对照(CK),
种子试验材料共 30份 。上述 30份种子中分别加
入 0.5%和 1.0%的 TTC无色溶液浸染 , 并置于
25℃、30℃和 35℃三种温度条件下 ,每隔 1h观察
并统计被染色种子数 ,判断种子生活力的标准参
见文献 [ 8, 9] 。
(2)种子发芽:2007年 4月挑选成熟种子 ,用
1%高锰酸钾溶液对种子表面消毒 15 min,用双
蒸水冲洗 5 ～ 6次 。将消毒后的种子置于铺垫定
性滤纸的培养皿(内径 11 cm)中 ,每个培养皿放
置 100粒种子 ,置于人工气候箱内(光照 12h/黑
暗 12 h, 相对湿度 80%)进行发芽试验 , 重复 3
次 。发芽温度设为 25℃、30℃和 35℃三种水平。
每天记录发芽种子数并保持滤纸湿润 ,直至第 15
天 。统计总的发芽数并计算种子发芽率。
1.3　数据分析
应用 SPSS16.0统计软件进行数据分析 ,利
用最小显著差数法(LSD)进行差异显著性测验 ,
使用 MicrosoftOficeExcel2007软件做图表。
2　结果与分析
2.1　李氏禾地下茎的萌芽特性
李氏禾地下茎的萌芽试验是在常规水肥管理
下进行的。从表 1可以看出 , 4个试验小区的萌
芽率均在 80.0%以上 ,证明其地下茎的萌芽能力
强 。各小区的萌芽率无显著差异(P>0.05),说
明小区的差异不影响其萌芽率的分析结果 。从萌
芽率看 ,可以利用地下茎萌芽产生子代作为李氏
禾繁殖的有效手段。
　　表 1　　 李氏禾地下茎的萌芽比例 (n=50)
重复 萌芽率(%)
A 80±15.8a
B 80±24.5a
C 86±16.7a
D 84±11.4a
　　注:表中不同小写字母表示差异显著(P<0.05),表中不同
大写字母表示差异极显著(P<0.01),下表 、图同。
2.2　不同年份建立的李氏禾无性系种群分蘖动
态
分蘖是禾本科植物所固有的一种特性。表 2
显示:李氏禾年均单株分蘖数超过 17株 ,分蘖株
的长度年均达 700 cm以上 ,年增长量明显 。但建
植年份不同 ,无性系种群产生分蘖株的数量和分
蘖株的长度有一定的差异 。产生分蘖株的数量为
建植 3年种群 >建植 2年种群 >建植 1年种群 ,
建植 3年和 2年的种群之间差异不显著 ,但均显
著大于建植 1年的种群;分蘖株长度增加幅度为
建植 2年种群 >建植 1年种群 >建植 3年种群 ,
27　第 9期　　　　　　　朱桂才等:共耐性植物李氏禾繁殖特性的研究
且三者之间差异显著 。
　　表 2　　不同年份李氏禾无性系种群的年分蘖
株数量与分蘖株长度 (n=50)
建植年份 平均单株分蘖数量(株) 分蘖株平均长度(cm)
2005年 18.7±1.9a 738.9±4.8c
2006年 18.1±2.0a 812.9±5.7a
2007年 17.6±2.8b 789.2±5.1b
　　三种不同建植时间的李氏禾种群 ,分蘖的产
生表现出明显的节律性。在 1年内的分蘖高峰期
均为 7 ～ 8月 ,种群建植年限越短 , 5 ～ 6月与 9 ～
10月产生的分蘖数差异越小 (图 1)。分蘖株长
度增加的季节性规律不明显 ,建植 2年和 3年种
群的分蘖株长度在 1年内的增长高峰均出现在 7
～ 8月 ,而建植 1年的种群则出现在 9 ～ 10月 ,且
其在 3个统计时段的分蘖株长度增长量逐渐增
加 。试验结果说明 ,李氏禾无性系种群建植时间
越短 ,分蘖株长度持续增长的能力越强。但是综
合而言 ,建植 2年的李氏禾种群在分蘖株数量 、长
度上均比建植 1年和 3年的种群高 ,因此在获得
外界资源 、适应不良环境时可能具有相应的优势。
图 1　不同建植年份的李氏禾种群
　　 年分蘖株数量与长度增长动态
2.3　李氏禾的种子生活力
经 TTC浸染并在放大镜下观察剖面 ,发现经
沸水煮过的李氏禾种子(CK)的活力完全丧失。
但是 ,在 25℃和 1.0%TTC条件下 ,有 3次重复的
种子没有被染色(表 3)。四唑染色是生物体内的
酶促反应 ,影响四唑染色的因素不仅包括四唑溶
液的浓度 ,而且还包括染色反应温度等方面。进
一步分析温度和 TTC浓度两种因素的互作效应 ,
结果(表 4)表明 ,在不同染色温度与不同 TTC浓
度 6种组合中 , 35℃ +0.5%TTC效果最好 ,且与
其它处理差异显著(P<0.05)或极显著差异(P<
0.01)。
试验结果还说明 ,温度能影响李氏禾种子体
内的酶促反应 ,在同一 TTC溶液浓度下 ,染色温
度越高 ,染色反应的速度越快 ,被染色种子平均数
相对较高。但在不同 TTC浓度下 ,温度产生的影
响是不同的 。综合来看 , 0.5%TTC和 35℃条件
下 ,被染色种子的平均数相对较高 ,而且同种处理
内各重复之间的变异系数相对较小 ,因此可将其
作为该种子生活力测定时适宜的温度和 TTC浓
度染色条件 。
　　表 3　　 李氏禾种子 TTC染色情况
(单位:粒 , n=100)
温度 0.5%TTC处理染色种子数
1 2 3 4 CK
1.0%TTC处理染色种子数
1 2 3 4 CK
25℃ 46 34 50 28 0 6 0 0 0 0
30℃ 34 30 44 38 0 46 46 50 58 0
35℃ 64 72 74 68 0 52 56 48 62 0
　　表 4　染色处理间李氏禾种子生活力多重比较
(单位:粒 , n=100)
处理组合 染色种子平均数 CV(%)
35℃+0.5%TTC 69.5±3.84aA 21.3
35℃+1.0%TTC 54.5±5.97bAB 34.8
30℃+1.0%TTC 50.0±5.65cC 41.2
25℃+0.5%TTC 39.5±8.87dCD 43.1
30℃+0.5%TTC 36.5±5.17dD 44.3
25℃+1.0%TTC 1.5±3.00E 39.6
2.4　李氏禾种子的发芽率
经测定 ,李氏禾的种子千粒重为 0.2557 g,含
水量为 10.84%。在 25℃、30℃和 35℃三种温度
下 ,李氏禾种子的发芽率均较低 (图 2), 其中
25℃和 30℃之间差异不显著 ,但与 35℃的发芽率
差异显著。李氏禾结实率高 ,且种子生活力相对
较高 ,但刚收获的李氏禾种子进行直接发芽试验 ,
其发芽率较低 ,可能存在一定程度的生理休眠 。
图 2　三种温度下李氏禾种子的发芽率
28 山 东 农 业 科 学　　　　　　　　　　　　　　2009年　
3　结论与讨论
3.1　在自然界 ,种群作为物种存在的基本单元 ,
既是种系变异的单元 ,又是适应的单元;既是联结
群落与个体的纽带 ,也是生态系统的基本组成成
分 [ 10 ～ 13] 。不同年份建植的李氏禾种群之间一年
内分蘖株数量和分蘖株长度有显著差异 ,年内分
蘖株数量增加高峰在 7 ～ 8月。总体而言 ,建植时
间为 2年的种群在分蘖株数量和分蘖株长度方面
有明显的优势 ,可作为分株繁殖的重要依据。
3.2　种子活力主要决定于遗传性 、种子发育成熟
度及贮藏期间的环境因子 [ 14] 。未经处理的李氏
禾种子具有一定的种子生活力 ,但是直接发芽试
验其发芽率较低 ,这是否与李氏禾种子存在一定
程度的生理休眠有关 ,有待进一步研究。
3.3　常规水肥管理下 ,李氏禾地下茎的萌芽能力
强 ,因此可以利用地下茎萌芽产生子代作为李氏
禾无性繁殖的有效手段。有性繁殖通常需要消耗
植物较多的能量 ,李氏禾具有高的地下茎萌芽能
力和自然条件下相对低的种子萌发率特性 ,其特
定的繁殖特性是对其生存环境的适应 ,同时也在
一定程度上规避了其在水土保持实践过程中可能
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