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扁穗雀麦种子萌发条件的研究



全 文 :88-93
7/ 2009 草 业 科 学PRATACULT URAL SCIENCE 26 卷 7 期Vol.26.No.7
扁穗雀麦种子萌发条件的研究
田宏 ,刘 洋 ,张鹤山 ,蔡化 ,李晓峰 ,索效军 ,张 年 ,陈明新
(湖北省农业科学院畜牧兽医研究所 湖北省动物胚胎工程及分子育种重点实验室 ,湖北 武汉 430209)
摘要:通过发芽试验探讨温度 、发芽床及光照等因素对扁穗雀麦 Bromus cartharticus种子萌发的影响。试
验设 7种恒温(10 、15、20 、25、30、35 和 40 ℃)和 2 种变温(15/25 ℃, 20/ 30 ℃)共 9 个处理;光照设黑暗(0)和
光照(2 000 lx)2 个处理;发芽床设纸上(TP)、纸间(BP)、砂上(TS)和砂间(BS)4 个处理。综合发芽率 、发芽指
数和活力指数, 最后确定扁穗雀麦的最适发芽温度为 25 ~ 30 ℃,发芽床选纸上发芽为好 ,对光照不敏感。
关键词:扁穗雀麦;温度;发芽床;光照
中图分类号:S543+.804.1   文献标识码:A   文章编号:1001-0629(2009)07-0088-06
*  扁穗雀麦 Bromus carthart icus起源于地中海
地区 ,在澳大利亚和新西兰等国广为种植[ 1] 。我
国也有引种栽培 ,适宜在北亚热带和暖温带肥沃
土壤上种植 ,喜温暖湿润气候 ,不耐炎热 、积水和
寒冷 ,在北方较难越冬 。耐荫 ,适宜在林 、果树下
用于建植林间草地 ,可通过种子自然繁殖更新 ,再
生力强 ,年可刈割 3 ~ 4次 ,是解决南方冬春季缺
乏青绿草的好材料。试验主要针对扁穗雀麦的发
芽条件进行相关研究 ,探讨其发芽所需的最适温
度 、光照和发芽床 ,为今后扁穗雀麦的其它研究提
供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料 扁穗雀麦是2003年在湖北省武
汉市江夏区采集的散逸种 ,经过 4年栽培驯化于
2007年收集的新鲜种子 ,干燥后贮藏 5 ℃的冰箱
中待用。
1.2 发芽温度处理 设 10 、15 、20 、25 、30 、35
和 40 ℃7个恒温和 25/15 ℃、30/20 ℃2个变温
(16 h 低温 , 8 h 高温)共 9 个温度处理 ,每处理
100粒种子 , 3 个重复。发芽床采用一层湿润滤
纸 ,放入培养箱黑暗处理 。
1.3 发芽床的确定 选择 25 ℃,在纸上(TP)、
纸间(BP)、砂上(TS)及砂间(BS)4个不同发芽床
上进行发芽试验 ,试验中加水数次 ,保持发芽床湿
润 ,每天记录种子发芽数 。每个处理 100粒种子 ,
3次重复 。纸上处理是在培养皿中铺 3层湿润的
滤纸 ,然后置种;纸间处理是在培养皿中铺 3层湿
润的滤纸置种后 ,在种子上面再铺 1层湿润滤纸;
砂上处理是在发芽盒中铺 4 cm 厚 0.05 ~ 0.08
cm 的湿砂(砂水体积比为 4∶1),然后置种;砂间
处理是在发芽盒中铺 4 cm 厚 0.05 ~ 0.08 cm 的
湿砂(砂水体积比为 4∶1),置种 ,再覆上一层湿
润的细砂[ 2] 。
1.4 光照处理 选择 25 ℃,纸床(TP)进行光照
与黑暗对照发芽 ,试验中保持滤纸湿润 ,每天记录
种子发芽数 ,每个处理 100粒种子 ,设 3次重复。
1.5 记录统计 发芽率以最终达到的正常幼苗
百分率计算。发芽指数=∑Gt/Dt 。式中:Gt 为
t 日的发芽数;Dt 为发芽时间。活力指数=发芽
指数×(胚根+胚芽)长度[ 3-6] 。在第 7天随机取
10个幼苗测胚芽长 、胚根长和鲜质量 ,3次重复。
发芽标准为有正常的 、与种子本身等长的胚根且
胚芽长度达到种子一半。
1.6 数据处理 用 SPSS13.0统计软件对数据
进行相关处理 ,用 EXCEL2003做图。
2 结果与讨论
2.1 最适发芽温度的确定
2.1.1不同温度处理对发芽率 、发芽指数和活力
*收稿日期:2008-08-25
基金项目:农业部“牧草种质资源保护”(070401);湖北省财
政专项“优质肉羊新品系选育及健康养殖技术研
究”(200730)
作者简介:田宏(1978-),女 ,陕西周至人 ,助理研究员 ,硕士 ,
主要从事野生牧草种质资源收集、保护和育种工
作。 E-mail:thdzq@126.com
通信作者:陈明新
指数的影响 任何种子的萌发都需要一定的温度
条件 ,适宜的温度可以促进种子内部进行一系列
酶促反应 ,过高或过低的温度都不利于种子的萌
发。扁穗雀麦在 9个不同温度处理下 ,发芽率有
着较大差异(见图 1)。在 20 、25 、30和 35 ℃的恒
温和 25/15 ℃的变温处理下 ,扁穗雀麦发芽率高
达 96%以上 , 其中以 25 ℃条件下最高 , 为
97.78%。30/20 ℃的变温下发芽稍低 ,为 94%。
经方差分析 , 20 、25 、30 和 35 ℃的恒温和 30/20 、
25/15 ℃的变温这 6种温度处理下的发芽率差异
不显著 。当温度降到 15 ℃时 ,发芽率急剧降低 ,仅
有46%,与前几种处理差异极显著(P<0.01),当温
度降低到 10 ℃或升高到 40 ℃时 ,种子发芽率为零。
图 1 不同温度处理下扁穗雀麦的发芽率
  在各种温度处理下 ,扁穗雀麦种子发芽指数
以 35 ℃为最高(见图 2),为92.03 ,与其它各处理
差异极显著(P <0.01),其次为 30 和 25 ℃处理
下的发芽指数 ,分别为 82.62和 74.66 ,各处理间
的差异极显著(P<0.01)。
图 2 温度对种子发芽指数的影响
  在对各温度处理下的活力指数的试验中发
现 ,在发芽指数最高的温度下(35 ℃),其活力指
数却并非最高(见图 3), 25 ℃下的活力指数最高 ,
达 679.41 ,经方差显著性分析 ,与其它各温度处
理下的活力指数差异显著(P<0.05),其次为 30
℃下的活力指数(670.87),两者分别比 35 ℃下的
活力指数高 24%和 23%。
综合发芽率 、发芽指数和活力指数分析 ,最后
确定扁穗雀麦的最适发芽温度为恒温 25 ~ 30 ℃。
2.1.2 不同温度处理对胚根和胚芽长度的影响 
温度对扁穗雀麦胚根和胚芽生长的影响与对其萌
发的影响基本一致 ,表现为萌发速度快的温度处
理其胚根和胚芽生长较快(见图 4)。在对胚根的
试验中发现 ,在 20 、25 和 30 ℃的恒温下 ,扁穗雀
麦的胚根长度经方差显著性分析 ,差异不显著。
在对胚芽的试验中发现 ,胚芽长度以 25 ℃下最
大 ,15 ℃下最小 ,25 ℃处理下的胚芽长度与其它
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各处理差异显著 。例外的是 35 ℃恒温处理种子
发芽速度和发芽率均较高 ,但胚根和胚芽长度却
不长 。在变温 25/15 ℃和 30/20 ℃处理下 ,扁穗
雀麦的胚根长度与最适发芽温度(25 ℃)相比分
别减少了 29%和 12%, 胚芽长度分别降低了
73%和 36%。由此可见 ,胚根的适宜生长温度为
20 ~ 30 ℃,胚芽的适宜生长温度为 25 ℃,说明胚
芽生长较胚根生长对温度变化敏感 。
2.1.3不同温度处理对鲜质量的影响  为了进
一步说明扁穗雀麦的最适发芽温度 ,试验又选择
了幼苗鲜质量进行分析 。从图 5可见 ,在各恒温
条件处理下 ,扁穗雀麦种子胚部生长强度以 20 ℃
最大 ,鲜质量达 0.435 7 g ,但与 25 、30和 35 ℃处
理下的鲜质量差异不显著 ,15 ~ 30 ℃的变温处理
和 20 ℃以下的低温均不利于扁穗雀麦种子胚部
生长 。
图 5 不同温度处理下扁穗雀麦鲜质量变化
2.2 发芽期间光照的选择 试验结果表明
(表 1),光照条件处理下 ,扁穗雀麦种子发芽率为
97.33%,发芽指数为 71.8%,在黑暗条件下 ,发
芽率为 98%,发芽指数为 73.5%。经方差分析 ,
不同处理下测定的所有指标间的差异均未达到明
显差异 ,也就是说扁穗雀麦属光中性种子 ,对光照
不敏感。
表 1 光照和黑暗条件下扁穗雀麦的各发芽指标
处理 发芽率(%) 发芽指数(%) 活力指数 胚芽(cm) 胚根(cm) 鲜质量(g)
光照 97.33a±1.33 71.80a±3.14 874.64a ±23.54 6.30a ±0.36 5.91a ±0.71 0.468 7a±0.16
黑暗 98.00a±1.15 73.50a±1.64 827.36a ±14.83 5.57a ±0.13 5.68a ±0.49 0.445 8a ±0.06
 注:小写字母表示显著水平为 0.05。
2.3 最适发芽床的确定
2.3.1不同发芽床下发芽率 、发芽指数和活力指
数的变化 发芽床是提供水分和承载种子的衬垫
物 ,不同的种子其适宜的发芽床不同 。在 4 种不
同发芽床下 ,扁穗雀麦发芽率以纸上发芽为最高
(见图 6),达 92.67%,其次为纸间 ,为 92%,砂间
处理发芽率最低 ,为74%,且与其它3种处理下的
发芽率差异极显著(P<0.01)。发芽指数和活力
指数与发芽率变化相一致(见图 7和图 8),纸上 、
纸间和砂上三者以纸上处理下的值最高 ,分别为
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67.61和 796.83 ,但 3种处理下的各指标值差异
不显著 ,与砂间处理存在极显著差异。
2.3.2不同发芽床下胚根和胚芽长度的变化 不
同发芽床下扁穗雀麦的胚根和胚芽长度差异不显
著 ,砂上处理胚芽长度例外(见图 9),其长度最小
为 4.05 cm ,与其它各处理下的胚芽长度差异显
著 。纸上 、纸间 、砂上和砂间处理下胚根长度间不
存在差异。
图 9 不同发芽床下胚根和胚芽长度的变化
2.3.3 不同发芽床下鲜质量的变化 不同发芽床
下扁穗雀麦种子萌发鲜质量变化较大(见图 10),
纸上发芽幼苗鲜质量最大 ,为 0.487 5 g ,其次为
纸间发芽为 0.452 3 g ,但两者差异不显著 。砂上
和砂间发芽下的幼苗鲜质量以砂间较高 ,比砂上
高 5%,经方差分析 ,砂上和砂间幼苗鲜质量差异
不显著 ,但均与纸上发芽差异显著。
图 10 不同发芽床下扁穗雀麦幼苗鲜质量的变化
3 讨论
发芽检验时 ,种子必须在适宜的发芽条件下
进行 ,只有这样种子才能在最短时间内表现出最
大的发芽潜力 ,达到整齐 、迅速而完全的发芽 。温
度是影响种子萌发的重要生态因子之一 ,严重影
响种子的发芽率和萌发速率 ,适宜温度会促进种
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子的萌发和幼苗的生长 。但植物种类不同 ,种子
最适萌发温度也不同 ,即使同一种植物 ,因产地不
同其最适萌发温度也会不同[ 7] 。如产于高纬度的
马尾松 Pinus massoniana 种子在较低的温度下
(19 ~ 23 ℃)有较高的发芽率 ,而产于低纬度的在
较高温度(28 ~ 30 ℃)下发芽率较高[ 8] 。同为梭
梭 Halaxy lon ammodendron ,采收于内蒙古吉兰
泰地区的种子最适萌发温度为 25 ℃,甚至在 60
℃条件下发芽率高达 64%[ 9] ,而采收于中国科学
院吐鲁番沙漠植物园的种子最适萌发温度为 10
℃[ 10] 。试验测定的扁穗雀麦种子最适发芽温度
为 25 ~ 30 ℃,变温处理下种子虽然发芽率也较
高 ,但发芽指数和活力指数较低 ,这种结果与国际
种子测试协会(IS TA)1993 年对扁穗雀麦的发芽
最适温度规定不一致 ,在此规定中扁穗雀麦最适
发芽温度为 20 ~ 30 ℃,且需要变温 ,发芽的初次
计数时间为第 7 天 ,末次计数为第 28天 ,试验发
芽过程没有对种子进行任何处理 ,试验过程仅用
8 d就结束 ,扁穗雀麦在各温度处理下的发芽率就
达到了最大值 ,这种结果是否与试验材料的采集
地有关则需要进一步的研究。
赵笃乐和杨期和等[ 11-12] 研究认为 ,无论需光 、
需暗还是光中性种子 ,其萌发或休眠均取决于种
子内所建立起来的 Pfr 含量和 Pfr/(Pr +Pfr)值
(其中 Pfr 为远红光吸收型 , Pr 为红光吸收型)。
光中性种子在种子成熟时已存在适合萌发的 Pfr
水平 ,需光种子不同程度地接受白光和红光照射
后方可达到适宜的 Pfr 水平 ,需暗光种子萌发要
求的 Pfr 水平较低 , 萌发需要较长时间的黑暗 。
黄振英等[ 10] 对梭梭种子萌发的研究结果表明 ,梭
梭种子为光中性种子 ,光照和黑暗条件下的发芽
率无显著性差异 。文彬等[ 13] 的研究结果显示 ,坡
垒种子在全黑和光照条件下的萌发结果无明显差
异 ,试验结果与之相一致 ,扁穗雀麦也属光中性种
子 ,在黑暗和光照条件下发芽各指标无显著差异。
随着埋深的增加 ,喜光种子和光中性种子其
发芽率呈递减趋势;对需暗种子 ,随着埋深的增
加 ,发芽率呈先增加后减少趋势。黄振英等[ 14] 研
究表明白沙蒿 Artemisia sphaerocephala 种子发
芽率随着埋深的增加而逐渐下降 ,当埋深为 2 cm
或更深时 ,发芽率为零 。本试验中 ,在不同发芽床
处理下 ,砂间处理下发芽率 、发芽指数 、活力指数
和鲜质量均与其它各处理差异显著 ,这从一方面
也说明了埋深对扁穗雀麦的影响 。
4 结论
4.1 扁穗雀麦在 9个不同温度处理下 ,发芽率有
较大差异 ,以 25 ℃条件下最高 ,为 97.78%,但与
20 ~ 35 ℃的各恒温处理及 25/15 ℃的变温处理
种子发芽率差异不显著 。种子发芽指数以 35 ℃
为最高 ,为 91.87 ,与其它各处理差异达显著水
平 。种子活力指数以 25 ℃条件下最高 , 达
679.41 ,其次为 30 ℃,两者分别比 35 ℃的活力指
数高 24%和 23%,但差异不显著 。综合发芽率 、
发芽指数和活力指数 ,最后确定扁穗雀麦的最适
发芽温度为 25 ~ 30 ℃。扁穗雀麦种子萌发的最
低温度为 10 ℃,最高温度为 40 ℃。
4.2 经方差分析 ,扁穗雀麦的发芽率 、发芽指数 、
胚根长度 、胚芽长度和鲜质量在光照和黑暗处理
下均无明显差异 ,因此确定扁穗雀麦属光中性种
子 。
4.3 在 4种不同发芽床处理下 ,扁穗雀麦发芽率以
纸上发芽处理为最高 ,达 92.67%,其次为纸间处
理 ,为 92%,砂间处理发芽率最低 ,为 74%,且与其
它 3种处理下的发芽率差异显著(P<0.05)。
参考文献
[ 1]  中国饲用植物志编辑委员会.中国饲用植物志第 2
卷[ M] .北京:农业出版社 , 1989:12-14.
[ 2]  孙群 ,丁自勉 , 谭祖卫 ,等.益母草种子发芽检验标准
化研究[ J] .植物学通报 , 2005 , 22(3):331-334.
[ 3]  易津 ,张秀英.赖草属五种牧草种子萌发检验标准化
的研究[ J] .内蒙古农牧学院学报 , 1995 , 16(3), 26-
31.
[ 4]  李青丰 ,易津.牧草种子萌发检验标准化的研究[ J] .
中国草地 , 1995 , 22(6):39-43.
[ 5]  王云 ,唐书国 , 陈巧敏 ,等.土荆芥种子贮藏与萌发特
性的研究[ J] .草业科学 , 2008 , 25(2):103-106.
[ 6]  谢振宇 ,龙开意 ,洪彩香.新银合欢种子的萌发检验
[ J] .草业科学 , 2008 , 25(2):107-109.
[ 7]  李荣平 ,刘志民 ,闫巧玲.科尔沁沙地西部草甸植物
萌发特性[ J] .草业学报 , 2006 , 15(1):22-28.
92 PRATACULT URAL SCIENCE(Vo l.26.No.7) 7/ 2009
[ 8]  郑光华 ,史忠礼 , 赵同芳 , 等.实用种子生理学[ M] .
北京:农业出版社 , 1990.
[ 9]  张树新 , 邹受益 , 杨美霞.梭梭种子发芽特性试验研
究[ J] .内蒙古林学院学报 , 1995 , 17(2):56-63.
[ 10]  黄振英 , 张新时 , Yitzchak G ,等.光照 、温度和盐分
对梭梭种子萌发的影响[ J] .植物生理学报 , 2001 ,
27(3):275-280.
[ 11]  赵笃乐.光对种子休眠与萌发的影响(上)[ J] .生物
学通报 , 1995 , 30(7):24-25.
[ 12]  杨期和 , 宋松泉 , 叶万辉 , 等.种子感光的机理及影
响种子感光性的因素[ J] .植物学通讯 , 2003 , 20
(2):238-247.
[ 13]  文彬 , 兰芹英 , 何惠英.光 、温度和土壤水分对坡垒
种子萌发的影响[ J] .热带亚热带植物学报 , 2002 ,
10(3):258-262.
[ 14]  黄振英 , Yitzchak G , 胡正海 , 等.白沙蒿种子萌发
特性的研究 II.环境因素的影响[ J] .植物生态学
报 , 2001 , 25(2):240-246.
Study on the germination conditions of Bromus cartharticus
TIAN Hong , LIU Ying , ZHANG He-shan , CAI Hua , LI Xiao-feng ,
SUO Xiao-jun , ZHANG Nian , CHEN Ming-xin
(Institute o f Animal Husbandry and Veterinary , Hubei Academy o f Ag ricul tural Science ,
Key Laborato ry fo r Animal Embryo Enginee ring and M olecular Breeding
of Hubei Province , Wuhan 430209 , China)
Abstract:The inf luences o f different tempe ratures , germinating beds and lights on the germination
characteristics of B romus cartharticus were discussed in germinat ion test.The condi tions of tempera-
tures included seven constant temperatures (10 、15 , 20 , 25 , 30 , 35 and 40 ℃)and tw o alternat ing
temperatures(15/25 ℃ and 20/30 ℃), lig ht t reatments included darkness (0 lx)and 2 000 lx light
intensi ty , and bed trea tments w ere carried on the top of paper(TP), betw een of paper(BP), top of
sand(TS)and betw een o f sand(BS).The optimum seed germination tempe rature o f B .carthart icus
was 25 ~ 30 ℃, TP w as the best bed and light insensi tive.
Key words:Bromus carthart icus;temperature;germinating bed;light
基本草原划定试点方案审核通过
近日 ,农业部草原监理中心在北京组织基本草原划定试点省(区)和试点县 ,就试点方案等问题
进行了认真的审核 。来自内蒙古 、甘肃 、四川等省(区)基本草原划定工作有关负责人 、试点县技术
人员及有关专家参加了讨论 。
3个基本草原划定试点县分别介绍了基本草原划定试点工作进展情况;有关省区交流了基本
草原划定工作经验 、探讨研究了推进基本草原划定工作开展的对策措施;有关专家认真审核论证了
基本草原划定工作实施方案 ,研究编制了基本草原划定工作规程。主要内容包括:划定的目的意
义 、划定依据 、划定工作程序 、保护图绘制 、数据库建立 、划定表登记 、政府公告 、检查验收等内容 。
基本草原保护是《草原法》规定的重要制度之一 。划定基本草原 ,是落实基本草原保护制度 ,保
证基本草原总量不减少 ,用途不改变 ,质量不下降 ,实现草原生态良性循环和可持续发展重大举措 ,
对维护国家生态安全 ,促进草原地区社会经济发展 ,构建社会主义和谐社会等具有重要的历史意义
和现实意义。
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