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细叶水团花种子萌发特性及扦插繁殖



全 文 :收稿日期: 2014-06-09; 修回日期: 2014-07-04
基金项目: 浙江省科技计划项目(2011C22015)
作者简介: 郭玮龙, 从事植物分类与开发应用研究。 E-mail: 767107182@qq.com。 通信作者: 金水虎, 副教
授, 从事植物分类与资源利用等研究。 E-mail: jsh501@163.com
浙 江 农 林 大 学 学 报, 2015, 32(2): 319 - 323
Journal of Zhejiang A& F University
doi:10.11833/j.issn.2095-0756.2015.02.022
细叶水团花种子萌发特性及扦插繁殖
郭玮龙1, 岳春雷2, 胡国伟3, 苏 燕1, 柴晓娟1, 金水虎1
(1. 浙江农林大学 林业与生物技术学院 , 浙江 临安 311300; 2. 浙江省林业科学研究院 , 浙江 杭州
310023; 3. 浙江森禾种业股份有限公司, 浙江 杭州 310007)
摘要: 为了探索细叶水团花 Adina rubella 的繁殖方法, 采用正交试验设计, 研究温度、 赤霉素(GA3)质量浓度及处
理时间对种子萌发的效果, 以及扦插基质、 ABT 生根粉质量浓度及其处理时间对扦插枝条成活率的影响。 结果显
示: ①GA3质量浓度对细叶水团花种子萌发影响最大, 其次为温度, 处理时间影响最小; 最佳处理组合为, 15~20
℃下, 在 300 mg·L-1GA3溶液中浸泡 60 min, 萌发率达 75.6%。 ②基质对细叶水团花枝条扦插成活率影响最大, 其
次为枝条浸泡时间和 ABT质量浓度; 最佳处理组合为扦插基质为泥炭∶泥沙(体积比)=1∶1, ABT质量浓度为 50 mg·
L-1, 浸泡时间为 60 min, 成活率达(91.0±0.7)%。 表 5参 19
关键词: 园艺学; 细叶水团花; 种子萌发; 扦插繁殖; 赤霉素
中图分类号: S604 文献标志码: A 文章编号: 2095-0756(2015)02-0319-05
Seed germination and cuttage of Adina rubella
GUO Weilong1, YUE Chunlei2, HU Guowei3, SU Yan1, CHAI Xiaojuan1, JIN Shuihu1
(1. School of Forestry and Biotechnology, Zhejiang A & F University, Lin’an 311300, Zhejiang, China; 2. Zhejiang
Forestry Academy, Hangzhou 310023, Zhejiang, China; 3. Zhejiang Senhe Seed Company Limited, Hangzhou 310007,
Zhejiang, China)
Abstract: To explore reproduction methods of Adina rubella, an experiment with an orthogonal design was con-
ducted to determine the effects on seed germination with treatments of concentration of gibberellic acid (GA3)
(A1: 100 mg·L-1, A2: 200 mg·L-1, and A3: 300 mg·L-1), treatment times (B1: 30 min, B2: 60 min, and B3:
90 min), and temperature (C1: 15-20 ℃, C2: 20-25 ℃, and C3: 25-30 ℃). Then, survival rate of cuttings
was tested with treatments of cutting medium (A1: peat, A2: peat : sediment = 1:1, and A3: sediment), con-
centration of ABT (B1: 50 mg·L-1, B2: 100 mg·L-1, and B3: 200 mg·L-1) and treatment time (C1: 30 min, C2:
60 min, and C3: 90 min). Results on seed germination showed that (1) GA3 concentration had the largest ef-
fect followed by temperature, and then treatment time. The optimal treatment was GA3 of A3, time of B1, and
temperature of C1 with a germination rate of 75.6%. (2) For survival rate of cuttings, cutting medium had the
greatest effect with the effects of immersion time and ABT concentration following. For this the optimal treat-
ment was cutting medium- A2, ABT concentration- B1, and time- C1 with a germination rate of 91.0%. [Ch, 5
tab. 19 ref.]
Key words: horticulture; Adina rubella; seed germination; cuttage; GA3
细叶水团花 Adina rubella 又名木本水杨梅, 为茜草科 Rubiaceae 水团花属 Adina(又称水杨梅属)落
叶灌木, 多生于溪边、 河旁、 沙滩等湿润环境, 喜光, 不怕水渍, 较耐寒。 它分布于中国安徽、 江苏、
浙 江 农 林 大 学 学 报 2015 年 4 月 20 日
浙江、 江西、 湖南、 四川、 福建、 台湾、 广东、 广西等地, 朝鲜也有分布[1-3]。 细叶水团花全株可入药,
具清热解毒、 散瘀止痛之效[4-5]。 临床证明其根具良好的抗肿瘤活性, 尤其是对消化道肿瘤如胃癌、 胰
腺癌、 肠癌等效果显著[6-7]。 且细叶水团花根系发达, 树形清秀、 花果美丽, 作为本地乡土植物, 生态
适应性强, 移栽成活率高, 生长快, 易管护, 能在较短时间内达到固岸护坡绿化美化的效果, 适合应用
于河道绿化和生态恢复建设。 预实验发现, 自然条件下细叶水团花的种子萌发率低于 16%, 扦插枝条的
成活率低于 30%。 本试验采用正交试验设计, 研究温度、 赤霉素(GA3)质量浓度及处理时间对种子萌发
的效果, 以及扦插基质、 ABT生根粉质量浓度及处理时间对扦插成活率的影响。 研究结果可为细叶水团
花的繁殖体系的构建及其进一步开发利用提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
细叶水团花种子于 2012年 10月下旬采自在浙江省临安市清凉峰镇顺溪村。 该地区属于浙江省清凉
峰国家级自然保护区, 地处亚热带; 土壤为花岗岩风化的红黄壤, 质地为砂土。 种子带回实验室, 风干
去杂后, 常规储藏。 2013 年 3 月上旬在同地采集扦插用 1年生枝。
1.2 试验方法
1.2.1 种子萌发试验 种子千粒质量测定: 随机取 100粒饱满种子, 利用电子天平称量, 重复 5 次, 计
算千粒质量。 对常温干藏保存的种子进行 GA3的不同质量浓度、 不同处理时间及不同培养温度的 3 因素
3 水平 L9(34)正交试验(表 1), 研究它们对种子萌发的影响, 因素与水平设计见表 1。 该试验共设 9 个处
理, 重复 3 次·处理-1。 随机选 30 粒种子·处理-1, 置于垫有 2 层滤纸的培养皿内, 均匀散布, 用蒸馏水
润湿滤纸后, 加盖置于光照 14 h·d-1, 光强 1 500~2 000 lx, 湿度 75%的相应温度设置的培养箱内进行
种子萌发试验。 每天观察记录, 直至连续 7 d不再有种子萌发为止。 参照《国际种子检验规程》(1996)[8],
根据胚根长度(至少达到种子长度的一半)确定发芽标准。 统计发芽率和发芽势: 发芽率(%)=种子发芽
总数/供试种子数×100; 发芽势(%)=发芽高峰期发芽的种子数/供试种子数×100。
1.2.2 扦插繁殖试验 2013 年 3 月 7 日, 将采集的无病虫害发生、 长势良好的细叶水团花半木质化保
湿枝条, 剪取扦插穗条。 长度约为 10 cm, 含 2~4 个茎节, 上切口水平, 下切口呈 45°, 切口光滑, 为
防止插穗伤口受细菌感染, 剪下的穗条立刻放入净水中保持新鲜, 然后用消毒溶液处理, 并置于阴凉处
备用。 以扦插基质、 ABT 质量浓度、 处理时间为影响因素, 设置 3 因素 3 水平 L9(34)正交试验(表 1),
随机选插条 25 根·处理-1, 3 次重复。 扦插后立刻浇透水, 用竹片搭建塑料拱棚, 并在拱棚上盖上遮阳
网, 做好后续日常管理, 喷洒质量浓度 0.5%的多菌灵 1次·周-1, 并根据插床内温湿度情况适当通风。
表 1 种子萌发与扦插正交实验设计的因素与水平
Table 1 Factors and levels for orthogonal test
水平
因素(种子萌发) 因素(扦插)
GA3(A)/(mg·L-1) 浸泡时间(B)/min 温度(C)/℃ 基质(A) ABT(B)/(mg·L-1) 浸泡时间(C)/min
1 100 30 15~20 泥炭 50 30
2 200 60 20~25 m(泥炭) ∶ m(泥沙)=1 ∶ 1 100 60
3 300 90 25~30 泥沙 200 90
1.3 数据处理
对于上述属于二项分布的实验数据, 根据方差分析基本要求, 采用反正弦数据转化(Arcsinp1/2)[9],
并利用 SPSS 19.0软件进行数据处理。
2 结果与分析
2.1 种子形态与千粒质量
细叶水团花种子长卵状楔形, 长为 1.2~1.8 mm, 宽约 0.5 mm; 经测定, 种子千粒质量为 2.852 g。
2.2 种子萌发特性
9 个正交处理组合的细叶水团花种子发芽率的极差分析结果如表 2。 细叶水团花种子处理 A, B 和
320
第 32 卷第 2 期
表 3 各实验因素对发芽率和发芽势的方差分析及多重
比较
Table 3 Statistical analysis and multiple comparison of experimental
factors for germinating percentage and germinating potential
因素 发芽率 发芽势
A 67.523** 15.089**
B 0.989 0.083
C 6.379* 3.319
多重比较
A1 19.630 a 11.480 a
A2 34.440 b 24.450 b
A3 57.780 c 36.670 c
C2 33.320 a
C3 33.700 a
C1 45.560 b
项目
F 值
说明: ** 表示差异极显著(P<0.01); * 表示差异显著(P<0.05)。
C 因素的极差分别为 38.15, 5.56, 12.24, 即对细叶水团花种子萌发影响的大小依次为: GA3质量浓度
(A)>温度(C)>浸泡时间(B), 表明 GA3质量浓度对细叶水团花种子萌发的影响最大, 温度对细叶水团
花种子萌发有影响, GA3浸泡时间对种子发芽率的影响最小。 3 因素的 k 值表明: 种子萌发的最佳组合
为 A3B2C1, 萌发率达(75.6±1.1)%。
表 2 正交试验处理下的种子发芽率
Table 2 The results of seed germination
实验号 实验组合 A B C E 发芽率/%
1 A1B1C1 1 1 1 1 20.0 ± 0.7
2 A1B2C2 1 2 2 2 14.4 ± 0.4
3 A1B3C3 1 3 3 3 24.4 ± 0.4
4 A2B1C2 2 1 2 3 34.4 ± 1.1
5 A2B2C3 2 2 3 1 27.8 ± 1.1
6 A2B3C1 2 3 1 2 41.1 ± 0.4
7 A3B1C3 3 1 3 2 46.7 ± 1.8
8 A3B2C1 3 2 1 3 75.6 ± 1.1
9 A3B3C2 3 3 2 1 51.1 ± 1.6
k1 19.63 33.70 45.56 32.96
k2 34.44 39.26 33.32 34.07
k3 57.78 38.89 33.70 44.81
极差 38.15 5.56 12.24 11.85
各因素方差分析及多重比较结果表明(表 3): GA3质量浓度(A)对细叶水团花种子发芽率和发芽势
的 F 值分别为 67.523, 15.089, 差异极显著; 种子浸泡时间(B)F 值分别为 0.989, 0.083, 差异不显著;
温度对发芽率的 F 值为 6.379, 差异显著, 但发芽势 F 值为 3.319, 差异不显著。 表明 GA3质量浓度各
水平处理差异极显著; 温度对种子发芽率有显著影响, 其中, C2和 C3之间无显著差异, 与 C1之间差异
达显著水平; 最佳组合为 A3B2C1。
2.3 细叶水团花扦插繁殖
扦插管理 90 d 后统计的成活率及不同处
理的插条成活率极差分析结果见表 4。 细叶水
团花扦插枝条的基质、 插条浸泡 ABT 试剂的
质量浓度、 扦插枝条的浸泡时间的成活率极
差 R 分别为 28.22, 14.66, 21.78, 即扦插基
质(A)>扦插枝条的浸泡时间(C)>ABT 质量
浓度(B), 表明扦插基质是影响细叶水团花扦
插枝条存活的首要因素, 其次是扦插枝条的
浸泡时间, ABT 试剂质量浓度对细叶水团花
扦插枝条成活率的影响较小。 各因素的 k1, k2
和 k3数值表明: 细叶水团花扦插枝条存活的
最佳组合为 A2B1C2, 存活率高达(91.0±0.7)%。
各因素的方差分析及多重比较结果显示(表
5): 基 质 、 ABT 质 量 浓 度 、 浸 泡 时 间 对 细 叶 水 团 花 插 条 成 活 率 的 方 差 分 析 F 值 分 别 为
10.312, 5.283, 3.572, 即基质各水平对成活率影响极显著, 浸泡时间和 ABT 质量浓度各水平处理对成
活率的影响显著。 不同扦插基质各处理之间差异显著; 不同 ABT 质量浓度处理间差异也不同, 处理 B2
和 B3之间差异不显著, 均与处理 B1之间差异达到显著水平; 浸泡时间 C2与 C1, C3之间差异显著, C1
与 C3处理之间则差异不显著; 结合成活率极差分析结果显示, 扦插试验最佳组合为 A2B1C2。
郭玮龙等: 细叶水团花种子萌发特性及扦插繁殖 321
浙 江 农 林 大 学 学 报 2015 年 4 月 20 日
表 5 各实验因素对成活率的方差分析及多重比较
Table 5 Statistical analysis and multiple comparisons of experimental
factors for percentage of success
因素 成活率
A 10.312**
B 5.283*
多重比较
A1 61.34 a
A3 81.78 b
A2 89.56 c
B3 67.56 a
B2 79.56 a
B1 82.22 b
C3 66.22 a
C1 75.11 a
C2 88.00 b
项目
F 值
C 3.572*
说明: ** 表示差异极显著(P<0.01); * 表示差异显著(P<0.05)。
表 4 正交试验处理下的扦插成活率
Table 4 Results of orthogonal test of branch survival rate
实验号 实验组合 A B C E 发芽率/%
1 A1B1C1 1 1 1 1 62.7±1.1
2 A1B2C2 1 2 2 2 86.7±1.8
3 A1B3C3 1 3 3 3 34.7±0.9
4 A2B1C2 2 1 2 3 91.0±0.7
5 A2B2C3 2 2 3 1 76.0±0.7
6 A2B3C1 2 3 1 2 86.7±2.4
7 A3B1C3 3 1 3 2 88.0±0.4
8 A3B2C1 3 2 1 3 76.0±0.7
9 A3B3C2 3 3 2 1 81.3±0.4
k1 61.34 82.22 75.11 73.33
k2 89.56 79.56 88.00 87.11
k3 81.78 67.56 66.22 68.89
极差 28.22 14.66 21.78 18.22
3 讨论
种子萌发特性是种子播种成活最重要的
指标。 本试验中, 细叶水团花种子的初始萌
发率低于 16%, 这可能与种子存在休眠有关。
造成种子休眠的原因很多, 如含水量、 成熟
度或者脱落酸等抑制物质[10-11]。 吴君等[12]对白
花树 Styrax tonkinensis 种子的生物学特性研究
发现, GA3通常能打破休眠和促进种子萌发,
但当质量浓度过高时, 也会抑制种子的发芽
势和发芽率。 结果表明: GA3的不同质量浓度
处理对种子萌发率的影响较大, 随着 GA3 质
量浓度的升高, 种子萌发率也有所提高, 当
GA3 质量浓度为 300 mg·L-1 时, 种子萌发率
达到最高为 75.6%。
温度对细叶水团花种子的萌发率有较大
影响, 结果显示 15~20 ℃为最适温度范围,
这可能与细叶水团花本身对环境的适应性有
关; 而 GA3浸泡时间则对细叶水团花种子的萌发率影响较小, 其中 60 min 对种子萌发的影响最好, 适
宜的浸泡时间有利于种子的正常萌发, 这与刘建强等[13]对厚藤 Ipomoea pescaprae 种子萌发特性的研究结
果相符。
选取 1年生枝适当处理后进行扦插育苗, 为细叶水团花的无性繁殖开辟了一条有效的途径。 根据相
关文献, 茜草科 Rubiaceae 植物多数是较难生根树种[14], 试验中细叶水团花插条成活率为 34.7%~91.0%,
造成成活率差异的原因, 除了其自身的生物学特性, 也与各试验处理有较大关系。 适宜的基质是扦插育
苗成功的关键环节之一 [15], 试验中, 泥炭∶泥沙(体积比)=1∶1 处理的成活率最高, 这与该基质的保水透
气性密切相关[16], 同时也接近其自然生境的土壤特性。 适宜的激素处理能有效提高插条的成活率[17]。 研
究显示, 不同处理质量浓度及处理时间对扦插成活率的影响因植物种类和其插条性质而不同 [18]。 细叶水
团花插条在 ABT 质量浓度为 50 mg·L-1时存活率达到最高; 而 60 min 的浸泡时间对插条的成活率促进
效果最佳。 试验结果也基本与陈圣贤对水团花 Adina pilulifera 的扦插繁殖技术研究相符 [19]。 如何调整
ABT的处理浓度及其浸泡处理时间以进一步提高细叶水团花插条的存活率, 有待进一步研究。
322
第 32 卷第 2 期
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