全 文 ：杨彩宏 , 冯　莉 , 杨红梅 , 等.牛筋草种子休眠解除方法研究 [ J] .杂草科学 , 2010(1):12-14.
牛筋草种子休眠解除方法研究
杨彩宏 , 冯　莉 , 杨红梅 , 岳茂峰 , 田兴山
(广东省农业科学院植物保护研究所杂草研究室 ,广东广州 510640)
　　摘要:研究了光照(12h光周期)和黑暗两种条件下摩擦脱果皮处理及不同药剂(NaOH、HCl、KNO3及 GA3)
浸泡处理对脱果皮和未脱果皮牛筋草种子萌发的影响。结果表明 , 牛筋草种子休眠主要是其果皮对种子的束缚
引起的机械休眠 ,种子一经脱果皮 , 休眠基本解除 , 萌发率达 61%以上。若用蒸馏水浸泡 24 h, 萌发率显著升高 ,
达 80%。种子的萌发不受光照条件的影响。 NaOH、HCl、KNO3及 GA3浸泡对未脱果皮的牛筋草种子萌发无任何
促进作用。与对照相比 ,脱果皮的牛筋草种子经 NaOH、HCl浸泡后萌发率急剧下降 ,而经 KNO3和 GA3浸泡 24h
后 ,在一定浓度范围内萌发率均有所提高。
　　关键词:牛筋草;果皮;种子;萌发
　　中图分类号:S451.1　　文献标志码:A　　文章编号:1003-935X(2010)01-0012-03
收稿日期:2010-01-26
基金项目:国家科技支撑计划(编号:2006BAD08A09);广东省科技项
目(编号:2008B020900004);广东省农科院支撑项目(编号:07-支
撑 -20);广东省农业科学院植保所所长基金(编号:植 -2008-4)。
作者简介:杨彩宏(1982—),女 ,山西柳林人 ,硕士 , 从事除草剂抗药
性及杂草综合治理研究。 E-mail:ych19820808@163.com。
通信作者:冯　莉(1963—), 江苏宝应人 , 研究员 , 研究方向为杂草
科学。 Tel:(020)87594497;E-mail:fengl2005@126.com。
　　牛筋草俗称油葫芦草 、蟋蟀草 、千人踏等 ,属禾
本科䅟属一年生草本植物 ,其子实为囊果 ,果皮薄膜
质 ,白色 ,内包种子 1粒 。种子呈三棱状长卵形或近
椭圆形 ,黑褐色 [ 1] ,种子包于果皮内 ,成熟时一起脱
落 。多生于较湿润的农田或路旁 ,广布全国各地 。
对棉花 、豆类 、薯类 、蔬菜 、果树等作物危害较重 ,为
近年来较难防除的恶性杂草之一 。近年来 ,有关牛
筋草难以防除以及其对除草剂产生抗性的报道越来
越多。研究其发生 、防除及抗性状况 ,首先要解除其
休眠。目前破除杂草休眠的常规方法有:冷水或温
水浸种 、挫伤种皮 、酸或碱处理 、赤霉素溶液处理 、超
声波处理 、低温层积法等 [ 2] 。
国内关于打破牛筋草种子休眠的系统研究较
少 ,据查阅(htp://baike.baidu.com/view/237136.
htm? fr=ala0-1),牛筋草种子经土壤沉积 3个多
月可解除休眠 ,且种子发芽需有光照 。Ismail[ 3]等在
研究抗草甘膦牛筋草及敏感生物型萌发和生长特性
中 ,采用纱布摩擦挫伤牛筋草种子种皮后进行试验;
Ng等[ 4]使用 0.2%KNO3处理以打破牛筋草种子休
眠 ,进而研究抗草甘膦牛筋草的遗传特性 。本研究
通过光照和黑暗两种条件下摩擦脱果皮及不同药剂
(NaOH、HCl、KNO3及 GA3)浸泡对脱果皮及未脱果
皮牛筋草种子萌发的影响。找出解除牛筋草种子休
眠的最快 、最佳方法 ,为研究其发生 、抗性及防除提
供依据。
1　材料与方法
1.1　材料
供试牛筋草(Eleusineindica)于 2009年 11月采
自广东省番禺区鱼窝头 ,在室温条件下晾干 ,置于干
燥箱内储存。
1.2　试验方法
1.2.1　摩擦脱果皮　用纱布轻轻摩擦晾干的牛筋
草种子 ,以脱其果皮 。以未脱果皮的牛筋草种子作
为对照。将 40粒种子(脱果皮和未脱果皮两类)放
于铺有一层滤纸的培养皿内 ,加入 5 mL蒸馏水 ,测
定其萌发率。
1.2.2　药剂浸泡　将牛筋草种子(脱果皮和未脱
果皮两类)置于以下不同药剂不同浓度的药液中
(以蒸馏水配制),室温浸泡 24 h,然后用蒸馏水冲
洗干净 ,挑选 40粒放于铺有一层滤纸的培养皿内 ,
加入 5 mL蒸馏水 , 测定其萌发率。 NaOH:0、
0.375%、 0.75%、 1.5%、 3%;HCl:0、 0.225%、
0.45%、0.9%、1.8%;KNO3:0、0.062 5%、0.125%、
0.25%、0.5%、1%;GA3:0、25 mg/L、50 mg/L、100
mg/L、200mg/L、400 mg/L、800mg/L、1 000 mg/L。
1.3　发芽试验条件
采用培养皿法试验 ,所有试验均在光照和黑暗
—12— 杂草科学　2010年第 1期
两种条件下进行 。光照组置于人工气候箱内 (光
照:12 L/12D;温度:32℃/28℃;湿度 60% ～ 75%;
光照强度 11 000 lx);黑暗组置于生化培养箱内(24
h全黑暗;温度:32 ℃);每处理重复 4次。种子萌
发以胚芽露出为标准 ,萌发过程中每天调查发芽种
子数 ,连续调查 7 d。
2　结果与分析
2.1　摩擦脱果皮处理对解除牛筋草种子休眠的
效果
未经脱果皮处理的牛筋草种子完全不萌发 ,处
于休眠状态 。而种子一经摩擦脱果皮 ,萌发率即升
高至 60%以上 ,且光照条件对其萌发基本无影响
(表 1)。说明牛筋草种子休眠主要是由于薄膜质的
果皮引起的 。
表 1　脱果皮处理对牛筋草种子萌发率的影响
处　理
萌发率(%)
光照(12h光周期) 黑暗(24h)
脱果皮 62.5±3.53 61±8.35
未脱果皮 0 0
2.2　药剂浸泡解除牛筋草种子休眠的效果
2.2.1　NaOH　从图 1可以看出 ,不论在光照或黑
暗条件下 ,脱果皮后的牛筋草种子经蒸馏水浸泡 24
h后(即对照),种子发芽率高达 77.5%以上。而
NaOH溶液浸泡后 ,不论有无光照均显著降低了脱
果皮牛筋草种子萌发率(<27.5%),且随着 NaOH
浓度的升高 ,抑制作用急剧加强 ,当 0.75%的 NaOH
溶液浸泡 24h后 ,种子萌发率仅为 5% ～ 7.5%。这
可能是由于 NaOH具有强氧化性 ,种子经长时间浸
泡后 ,种皮呈现棕红色 ,且过度软化 ,内部组织可能
已被破坏 ,影响了种子的萌发。
2.2.2　盐酸　由图 2可以看出 ,高浓度或低浓度
HCl浸泡脱果皮和未脱果皮牛筋草种子 24 h,种子
萌发率几乎为 0。导致萌发效果差的原因可能与
NaOH一样 ,酸的腐蚀性导致内部组织受到破坏。
2.2.3　KNO3　脱果皮或未脱果皮牛筋草种子的萌
发均不受光照条件的影响。不同浓度 KNO3对未脱
果皮的牛筋草种子萌发无任何作用(图 3)。当牛筋
草种子脱果皮后 ,对照萌发率 >77.5%。 KNO3溶
液在一定浓度范围内对脱果皮牛筋草种子有一定的
促进作用 ,经 0.0625%的 KNO3溶液浸泡 24 h后 ,
种子萌发率与对照相比有所提高 ,且随着溶液浓度
的升高 ,萌发率基本呈先升高后逐渐下降趋势 ,但萌
发率总体均高于 72.5%。
2.2.4　GA3　图 4结果表明 ,脱果皮或未脱果皮牛
筋草种子的萌发受光照条件的影响很小 。不同浓度
GA3对未脱果皮的牛筋草种子萌发无任何作用 ,
GA3溶液浸泡对于脱果皮后的牛筋草种子有一定的
促进作用 , GA3浓度在 25 ～ 1 000 mg/L范围内 ,牛
筋草种子萌发率(77.5% ～ 95%)均高于或与对照
相当 。
3　讨论
种子休眠是长期自然选择的结果 ,即植物在系
统发育过程中所形成的抵抗不良环境条件的适应
—13—杨彩宏等:牛筋草种子休眠解除方法研究
性 。研究杂草的发生及防除 ,首先要打破杂草的休
眠 。目前关于牛筋草种子休眠的原因未见系统报
道 。通常参考破除杂草休眠的常规方法 ,如挫伤种
皮或 KNO3溶液浸泡[ 3-4] 。而本试验结果发现 ,牛
筋草种子休眠主要是由于其薄膜质的果皮束缚而引
起 ,只需用纱布轻轻摩擦将其果皮去掉 ,即使不通过
药剂处理 ,仍有 60%以上的种子可萌发 ,若用蒸馏
水浸泡 24h,种子萌发率可进一步升高 ,达 80%,此
结果与 Fry等研究野牛草种子萌发结果一致 [ 5] 。说
明牛筋草种子若被薄膜质的果皮包裹时 ,种子无法
正常呼吸 ,导致其不萌发 。对于经过脱果皮处理的
种子 ,一段时间的蒸馏水浸泡可以软化种皮达到增
强种子透气透水性 ,更利于种子萌发 。
一些对破除杂草休眠的研究表明 [ 6 -7] ,一定浓
度的强酸强碱可腐蚀种皮或使种皮软化 ,增强种皮
的透气透水性 ,利于萌发。但是本研究发现 ,牛筋草
种子经过纱布摩擦脱果皮处理后 ,由于种子的种皮
本身可能存在一定的机械损伤 ,酸碱长时间浸泡易
对种子内部组织形成较大的伤害 ,可能是导致种子
不萌发或萌发率很低的原因之一。而对于没有进行
脱果皮处理的种子 ,可能果皮对于种子的束缚导致
药剂无法浸入种皮而达到软化种皮的作用 ,故对种
子萌发基本无作用。
KNO3作为一种强氧化剂 ,主要通过强迫性供
氧促进代谢的进行 , 从而促进种子萌发。丁全林
等 [ 8]应用 0.1%的 KNO3浸泡小型西瓜种子 ,发芽
率达 96%。顾卫红等 [ 9]用 0.2%KNO3溶液浸泡蓼
种子 20 h, 种子萌发率达到 83.6%。本试验中
KNO3溶液浓度 0.062 5% ～ 0.5%浸泡脱果皮牛筋
草种子 24h后 ,与对照相比 ,萌发率均略微有所提
高 ,提高幅度为 2.5% ～ 12.5%。说明 KNO3对脱果
皮牛筋草种子萌发有一定的促进作用 。
GA3作为植物激素可使休眠种子中存在的某些
化学抑制物钝化或失效 ,从而促进种子发芽 。丁全
林等[ 8]应用 0.01% GA3处理小型西瓜种子 ,发芽率
达 98%。吴声敢等 [ 6]应用 1 000 mg/LGA3处理稗
草种子 240h,萌发率达 75.88%。黄世霞 [ 10]研究表
明 , 800 mg/LGA3溶液浸泡看麦娘种子 48 h,能够
明显促进其萌发 ,萌发率达 80%。屈海泳等 [ 11]试
验结果表明 , 5 mg/LGA3处理 8 h能打破洋葱种子
休眠 。本试验结果表明不同溶液 GA3对于未脱果
皮的牛筋草种子萌发无任何效果 ,而在 25 ～ 1 000
mg/L范围内浸泡脱果皮牛筋草种子 24h,与对照相
比使其萌发率提高了 5% ～ 15%。
4　结论
牛筋草种子休眠主要是由于其薄膜质果皮因素
而导致。经过脱果皮处理后 ,种子基本解除休眠 ,萌
发率达 61%以上 。若用蒸馏水浸泡 24 h,萌发率可
提高到 80%。
牛筋草种子的萌发不受光照条件的影响 。
NaOH、HCl、KNO3 、GA3对未脱果皮的牛筋草种
子萌发率几乎无作用。
与对照相比 ,脱果皮后的牛筋草种子经 NaOH、
HCl浸泡后萌发率急剧下降 ,而经 KNO3和 GA3浸
泡 24 h后 ,在一定浓度范围内萌发率均有所提高。
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—14— 杂草科学　2010年第 1期