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不同处理方法对解除珊瑚菜种子休眠的影响



全 文 :山东农业大学学报 (自然科学版), 2010, 41 (4):482-484
JournalofShandongAgriculturalUniversity(NaturalScience)                    
不同处理方法对解除珊瑚菜种子休眠的影响
李宏博 , 吕德国 , 魏熙婷 , 朴钟云*
(沈阳农业大学园艺学院 , 辽宁沈阳 110161)
摘要:本文研究了在低温和变温层积条件下 , GA3和 6-BA溶液的不同浓度组合对解除北沙参种子休眠的影
响。结果表明:在变温层积条件下 , 100mg/L6-BA溶液可显著促进北沙参种子萌发 , 在第 90 d时发芽率达
到最高为 63.3%。
关键词:珊瑚菜;种子休眠;层积处理;激素浸泡
中图分类号:S351.5  文献标识码:A   文章编号:1000-2324 (2010)04-0482-03
收稿日期:2009-09-22
基金项目:科技基础性工作专项 , 项目编号:2007FY110500-10
作者简介:李宏博 中草药栽培与鉴定专业 助教 主要从事药用植物生物技术研究。通讯作者:Authorforcorespondence.E-mail:zypiao@gmail.com
THEEFFECTOFDIFFERENTTREATMENTSONBREAKING-DORMANCY
GLEHNIALITTORALISFR.SCHM.EXMIQSEEDS
LIHong-bo, LVDe-guo, WEIXi-ting, PIAOZhong-yun
(ColegeofHorticultureShenyangAgriculturalUniversity, Shenyang110161, China)
Abstract:ReseachontheefectofvariousGA3 and6-BAconcentrationsonbreaking-dormancyofGlehnia
litoralisFr.Schm.exMiq.seedsunderconstantlowtemperatureandalternatingtemperaturesstratification.
Theresultsshowthat:throughalternatingtemperaturesstratification6-BAof100mg/Lcouldpromoteseeds-
germinationremarkablyandthehighestgerminationratereachupto63.3% in 90 thD.
Keywords:Glehnialitoralis;seeddormancy;stratificationtreatment;hormoneimmersion
珊瑚莱 GlehnialitoralisFr.Schm.exMiq.为伞形科多年生植物 , 其干燥根作为北沙参入药 , 具有
养阴清肺 、 祛痰止咳等功效 , 为珍贵中药品种 。珊瑚菜生于我国沿海地区 , 对于海岸固沙和盐碱土的改
良也极为重要 , 还是大家普遍认可的野菜品种 , 因此 , 珊瑚菜具有很大的栽培价值和市场开发潜力 。但
是近年来 , 随着城市和港口建设的大量用沙 , 生境遭到破坏;加上药农连年挖根 , 导致珊瑚菜资源逐渐
减少 , 分布面积越来越窄 。同时 , 珊瑚菜种子属于深度休眠类型 , 败育率较高 , 胚及胚乳发育完整的珊
瑚菜种子只占 60%或更低 , 萌发率很低 , 只有 12%左右(1)。目前生产上在育苗前需将种子进行 4 ~ 5个
月的层积处理 , 给人工育苗带来一定的困难。针对北沙参育苗生产中面临的主要问题 , 本文对引起北沙
参种子休眠的原因及其解除方法进行了初步研究 , 为指导实际生产提供理论依据 , 为进一步揭示北沙参
种子休眠机理奠定前期工作基础。
1 材料与方法
1.1 材料
试验所用珊瑚菜种子购买于安国市中药材协会 。将珊瑚菜种子于水中将秕粒漂出 , 取沉于水下的饱
满种子为材料 , 晾干后备用。
1.2 方法
1.2.1 植物激素浓度设置 为比较不同层积条件下 , 外源性 GA3和 6-BA对北沙参种子萌发的影响
效果 , 在前期预实验的基础上将激素浓度设置为:(1)赤霉素 (GA3)100 mg/L、 200 mg/L、 500mg/
L;(2)6-苄氨基嘌呤 (6-BA)50mg/L、 100 mg/L、 300 mg/L;(3)200 mg/LGA +100 mg/L6-
BA。
1.2.2 种子层积处理 用配制好的各种浓度的化学药剂和清水 (对照 , ck)分别浸泡珊瑚菜种子 24
h。然后取出沥干 , 分别以种子量比砂土量 1:3的比例混合搅拌均匀 , 平均分成两份 , 分别进行低温恒
温层积处理 (4 ℃)和变温层积处理 (高温 30 ℃ 4d、低温 4℃ 4d)。每个处理 3次重复。
1.2.3 种子萌发 根据 《国际种子检测规程 》, 采用直径为 12 cm的培养皿 , 纸质发芽床 , 每个培
养皿准确置人 100粒种子 , 3次重复 , 发芽试验在光照培养箱内进行 , 温度为 30℃/20 ℃, 光暗时间各
为 12h, 保持发芽床湿润。发芽标准按照国际种子协会 (ISTA)规定 , 有明显的胚根 “露白” 认定为
发芽。记录最大发芽数 , 利用 Excel统计软件对试验数据进行统计与分析 。
2 结果与分析
2.1 层积处理 30 d时不同处理方法对珊瑚菜种子发芽率的影响
图 1 不同处理方法对珊瑚菜
种子 30 d发芽率的影响
Fig.1 Theeffectofdifferenttreatments
ongerminationrateofGlehnialitoralis
Fr.Schm.exMiq.seedsin30 thD.
图 2 珊瑚菜种子层积处理 60 d的发芽率
Fig.2 Theefectofdifferenttreatments
ongerminationrateofGlehnialittoralis
Fr.Schm.exMiq.seedsin60 thD.
将珊瑚菜种子在进行层积处理的第 30 d时进行发芽试验 , 由图 1可知 , 经变温层积处理的珊瑚菜种子
在第 30d时均开始发芽 , 而经过低温层积处理的种子均没有发芽;同时 , 在变温层积处理过程中 , 经 6
-BA浸泡处理的种子发芽率显著高于经 GA3溶液浸泡的种子 , 其中经变温层积处理的 100 mg/L的 6-
BA溶液浸泡的种子发芽率最高 , 可达到 30.1%, 显著高于 50 mg/L和 300 mg/L6-BA溶液浸泡处理
的种子发芽率。而经过不同浓度 GA3溶液浸泡种子的发芽率与清水对照相比没有显著差异。根据此结果
可知 , 变温层积处理在解除珊瑚菜种子休眠中具有关键性的作用 , 同时 , 在变温层积条件下 , 6-BA溶
液的浸泡效果较 GA3更有效 , 而 100 mg/L的 6-BA溶液可有效提前解除珊瑚菜种子休眠 , 从而促进种
子萌发 。
2.2 层积处理 60 d时不同处理方法对种子发芽率的影响
将珊瑚菜种子在进行层积处理的第 60 d进行发芽试验 , 由图 2可知 , 只有低温层积条件下水处理
的种子仍然没有发芽 , 其他处理均开始发芽;同时 , 在相同激素浸泡条件下 , 经变温层积处理的珊瑚菜
种子发芽率均比经低温层积处理的发芽率高;在变温层积处理过程中 , 经 6 -BA浸泡处理的种子发芽
率显著高于经 GA3溶液浸泡处理的种子发芽率 , 其中经变温层积处理的 100 mg/L的 6-BA溶液浸泡的
种子发芽率最高 , 可达到 43.3%, 显著高于 50 mg/L和 300 mg/L6 -BA溶液的浸泡处理。而经过不
同浓度 GA溶液浸泡处理的种子发芽率分别为 6.67%、 3.57%和 3.34%, 三者之间以及与清水对照
发芽率相比仍然没有显著差异 。根据此结果可知 , 在变温层积第 60d时 , 100 mg/L的 6-BA溶液可进
一步促进珊瑚菜种子的萌发;6-BA溶液的浸泡效果较 GA3更有效 , 但与低温层积条件下的清水对照的
比较结果说明 , 6-BA可以一定程度上代替变温层积条件而促进种子萌发 。
·483·第 4期           李宏博等:不同处理方法对解除珊瑚菜种子休眠的影响
2.3 层积处理 90 d时不同处理方法对种子发芽率的影响
图 3 珊瑚菜种子层积处理 90d的发芽率
Fig.3 TheeffectofdifferenttreatmentsongerminationrateofGlehnialitoralisFr.Schm.exMiq.seedsin90thD.
将珊瑚菜种子在进行层积处理的第 90 d时进行发芽试验 , 由图 3可知 , 低温层积条件下清水浸泡
的珊瑚菜种子仍然没有萌发;在相同激素浸泡条件下 , 经变温层积处理的珊瑚菜种子发芽率均依然比经
低温层积处理的珊瑚菜种子发芽率高;而在相同层积条件下 , 经 6 -BA溶液浸泡的种子发芽率均比经
GA3溶液浸泡处理的种子发芽率要高 。但比较图 2-2和图 2-3可以发现 , 两种层积处理后的种子发芽
率差距有所缩小 , 其中经 100mg/L的 6-BA溶液浸泡的种子发芽率最高 , 可达到 63.3%, 而随着层
积时间的增加 , 经过 GA3溶液浸泡处理的种子发芽率有所提高 , 分别为 16.67%、 16.91%和 16.
67%, 但三者之间以及与清水对照发芽率相比仍然没有显著差异 。据此结果可知 , 变温层积处理是有效
解除珊瑚菜种子休眠的关键因素 , 而在缩短休眠时间上 , 6-BA溶液浸泡效果显著高于较 GA溶液;经
过比较可以看出 , 在一定程度上 , 6-BA溶液可以起到代替变温的作用。
3 讨论
珊瑚菜种子存在严重休眠现象 , 经过不同浓度 GA3和 6-BA溶液浸泡后的珊瑚菜种子在层积处理
条件下可快速解除休眠。通过其发芽率可知 , 变温层积处理普遍较恒低温层积处理的发芽率高 , 同时变
温层积处理均较恒低温层积处理的发芽时间提前。通常变温层积可以模拟休眠种子的自然环境条件 , 经
过变温处理后 , 种皮因热胀冷缩作用而产生机械损伤 , 种皮开裂 , 促进种子内外的气体交换 , 加速萌
发 。如白蜡种子先在 15 ~ 25 ℃下层积一段时间后再经 0 ~ 5 ℃层积 , 比单独用 0 ~ 5 ℃的层积效果要
好(2)。在每天高温 (13 ~ 15 ℃)12h, 低温 (0 ~ 4℃)12h的层积处理条件下 , 200mg/L的 GA3丙酮
溶液浸泡可以极显著促进辽东楤木种子萌发(3);植物种子内部激素作为信号分子对种子萌发起到重要
的调节作用 。郭建军等指出已克隆出一些可在转录水平上调节 GA诱导基因的顺反子 , 并证明它们在禾
谷类相粉细胞中的以响应事件中起至关重要的作用(4), 而淀粉酶的活性在种子萌发过程中必不可少的
环节。不同植物种子萌发对植物激素种类和处理浓度的反应不同 。本试验结果表明 , 经 6-BA溶液浸
泡的珊瑚菜种子均较 GA3溶液和水对照试验的发芽率高 , 其中以 100 mg/L6-BA溶液处理后的效果最
为显著 。大量试验结果表明 , GA3在解除大多数植物种子休眠时的效果较好。
参考文献
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[ 4] 郭建军 , 李 玲.GA调节禾谷类 α-淀粉酶基因表达的信号传导及分子机制 [ J] .植物学通报 , 2002, 19 (1): 63-69
·484· 山东农业大学学报 (自然科学版)                第 41卷