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毛萼紫薇种子的储存及萌发特性



全 文 :收稿日期:2014 - 04 - 01
基金项目:林业公益性行业科研专项(201204604);海南省重点科技计划项目(ZDXM 20120004)
作者简介:蒙真铖(1985 -),男,汉族,海南大学 2011级硕士研究生. E-mail:mengzhencheng0107@163. com
通信作者:宋希强(1972 -),男,汉族,博士生导师,教授.研究方向:观赏植物资源与利用. E-mail:songstrong@
hainu. edu. cn
第 5 卷 第 4 期 热 带 生 物 学 报 Vol. 5 No. 4
2014 年 12 月 JOURNAL OF TROPICAL BIOLOGY Dec. 2014
文章编号:1674 - 7054(2014)04 - 0000 - 04
毛萼紫薇种子的储存及萌发特性
蒙真铖1,罗冠勇2,宋希强1,徐诗涛3
(1. 海南大学 园艺园林学院 / 热带作物种质资源保护与开发利用教育部重点实验室,海南 海口 570228;2.
中国热带农业科学院 热带生物技术研究所 /农业部热带作物生物学与遗传资源利用重点实验室,海南 海口
571101;3. 海南大学 儋州应用科技学院,海南 儋州 571737)
摘 要:通过观测毛萼紫薇(Lagerstroemia balansae)的种子生物学特性、种子生活力,研究储存方法、时间和
生长调节剂处理对种子萌发率和发芽势的影响。结果表明:(1)毛萼紫薇种子透水性较好,具有一定的生理
后熟现象;(2)种子不宜即采即播,新鲜种子短期储存宜在 4 ℃下低温保存,储存期达 6 ~ 8 个月;种子干燥
后,在常温条件下可长期保存;(3)毛萼紫薇种子具有一定休眠现象。GA3、IAA能有效地打破休眠,200 mg·
L -1 GA3 处理的种子发芽率和发芽势最高,其次是 200 mg·L
-1 IAA处理的,6 - BA处理的无明显效果。
关键词:毛萼紫薇;种子活力;生长调节剂;发芽势;生理后熟
中图分类号:S 604 文献标志码:A
毛萼紫薇(Lagerstroemia balansae )为千屈菜科(Lythraceae)紫薇属(Lagerstroemia)植物,主要分布在
老挝、越南和泰国等地,在我国仅分布于海南西南部低海拔山地雨林地区[1 - 2]。毛萼紫薇树干光滑,木材
纹理通直,适宜制作上等家具;其树姿优美,花色艳丽多彩,还可作为园林观赏树种[3]。由于橡胶等热带
作物和经济林(桉树)的大面积栽种和推广,海南山地雨林次生植被破坏严重,毛萼紫薇的生境逐步丧失。
笔者调查发现,毛萼紫薇自然条件下结实率较高,但其萌发率和成苗率极低。有关紫薇属植物种子的储
存和萌发特性已有相关研究报道,如西南紫薇(Lagestroemia intermed )[4]、大花紫薇(Lagerstroemia spe-
ciosa)[5 - 6]、南紫薇(Lagerstroemia subcostata)[7 - 8]、紫薇(Lagerstroemia indica)[9]等。通过观测毛萼紫薇的
种子生物学特性、种子生活力,笔者研究了储存方法、时间以及生长调节剂处理对种子萌发率和发芽势的
影响,旨在了解毛萼紫薇的种子萌发特性,为珍稀野生花卉种质资源的保存和种苗扩繁提供技术支持。
1 材料与方法
1. 1 材料 成熟种子于 2012 年 12 月采自海南昌江黎族自治县七叉镇低地雨林次生林(海拔 180 m)。
置于室内通风处阴干,自然开裂后取出种子放入玻璃瓶,盖上瓶盖;用 3 种方法保存:(A)常温储存(放入
储存柜);(B)常温干燥储存(放入装有硅胶的干燥器中);(C)4 ℃低温下储存(放入 H14771 型种子库)。
1. 2 方法
1. 2. 1 种子吸水速率的测定 采用称重法测定种子的透水性[10]。
1. 2. 2 种子生活力测定 从不同储存方式中随机选取成熟饱满的毛萼紫薇种子,用自来水冲洗干净,20
℃蒸馏水中浸泡 48 h;剥去种皮,30 ℃恒温箱内黑暗条件下,用 1%四唑溶液浸泡 24 h,清水冲洗,取出种
子在放大镜下观察种胚的染色情况,参照《国际种子检验规程》[11]和《四唑测定手册》[12]进行鉴定,记录
具有生活力的种子数。每处理 30 粒种子,重复 2 次。
1. 2. 3 储存方式和储存时间对种子萌发的影响 以即采即播为对照,处理为 3 种储存方式:常温储存、常
温干燥储存和 4℃低温储存。储存时间分别为:0,2,4,6,8,12 个月。在人工气候箱中培养,人工气候箱培养
条件为空气相对湿度 75% ~90%,07:00—19:00期间温度 30 ℃光照强度 75 μmol·m -2·s -1,19:00—07:00
期间温度 25 ℃光照强度 0。每天观察 1 次,记录发芽情况,计算种子发芽率、发芽势[13]。每处理 50粒种子,
3次重复。
1. 2. 4 生长调节剂处理对种子萌发的影响 选取常温干燥储存 2 个月的成熟饱满种子放入小烧杯中,
用清水浸泡 24 h作为对照,用不同浓度的 GA3、IAA和 6 - BA(见表 1)浸泡 2 h,然后用无菌水将种子冲
洗 3 次,每处理 50 粒种子,重复 3 次。将处理好的种子放在人工气候箱中培养,人工气候箱培养条件为
空气相对湿度 75% ~90%,07:00—19:00 期间温度 30 ℃光照强度 75 μmol·m -2·s - 1,19:00—07:00 期
间温度 25 ℃光照强度 0。每天观察 1 次,记录发芽的种子数,计算种子发芽势和发芽率。
表 1 植物生长调节剂种类及浓度梯度
Tab. 1 Type and concentration of plant growth regulators
植物生长调节剂
Plant growth regulator
浓度梯度 Concentration /(mg·L -1)
B1 B2 B3 B4 B5
CK 0 0 0 0 0
GA3 50 200 600 1 000 1 500
IAA 50 100 150 200 250
6 - BA 1 5 10 15 20
1. 3 数据处理 采用 SPSS19. 0 分析数据,
Duncan法进行方差分析。
吸水率 =〔吸水后重量(g)-吸水前重量
(g)〕/吸水前重量(g) × 100%
发芽率 =发芽种子数 /试供种子数 × 100%
发芽势 = Gpt /Dpt × l00%,式中 Gpt指达到高
峰日时的发芽量,Dpt指达到高峰值时的天数。
2 结果与分析
2. 1 种皮对种子透水性的影响 在一定范围
内,2 种种子随着浸泡时间的增加,种子吸水速率成上升趋势,种子重量逐渐增加;在 0 ~ 18 h,2 种处理的
种子的吸水速率上升明显,之后趋于平缓。由此可见,种皮对种子的透水性影响不明显(图 1)。
图 1 毛萼紫薇种子的吸水曲线
F ig. 1 Imbibition curves of Lagerstroemia balansae seeds
2. 2 储存方式对种子生活力的影响 3 种储存方式下,常温
储存处理的种子生活力较低,最高仅为10. 78%,常温干燥和 4
℃低温处理的种子生活力较高,最高分别达到 21. 67%和 24.
53%;不经任何储存处理(CK)的种子生活力更低,仅为 3. 3%
(表 2)。
储存条件为常温条件,储存时间不同,其种子生活力的高
低顺序为:2 ~8个月 >12个月 > ck,储存时间为2 ~8个月的种
子的生活力比 CK高,且差异显著;储存条件为常温干燥,储存
时间为 2 ~12个月的生活力明显大于 CK,且差异显著,其中储
存时间为 4个月的种子生活力较高,达到 21. 67%;储存条件为 4 ℃干燥,储存时间不同的种子生活力高低顺
序为:4 ~8个月﹥ 2个月﹥ 12个月﹥ ck,其中储存时间为 8个月的种子生活力最高,达到 24. 53%(表 2)。
表 2 储存方式对毛萼紫薇种子生活力的影响
Tab. 2 Seed viability of Lagerstroemia balansae in different storage conditions
储存
时间 /月
Storage
种子生活力 Seed viability /%
常温
Ambient
temperature
常温干燥
Drying at
ambient
temp
4℃低温
Low
temperature
(4℃)
发芽率 Germination rate /%
常温
Ambient
temperature
常温干燥
Drying at
ambient
temp
4℃低温
Low
temperature
(4℃)
发芽势 Germination potential /%
常温
Ambient
temperature
常温干燥
Drying at
ambient
temp
4℃低温
Low
temperature
(4℃)
0 (CK) 3. 3A 3. 3A 3. 3A 4. 23A 4. 23A 4. 23A 4. 23A 4. 23A 4. 23A
2 7. 7B 13. 3B 7. 3B 8. 16B 15. 56B 8. 96B 4. 54A 14. 35B 6. 96B
4 10. 45B 21. 67C 14. 56C 11. 21B 22. 76C 15. 67C 4. 15A 20. 65C 10. 54C
6 10. 78B 15. 01B 19. 97C 11. 15B 15. 48B 20. 43C 7. 98B 13. 18B 13. 48C
8 10. 53B 17. 89B 24. 53D 12. 34B 18. 86B 25. 82D 8. 79B 16. 72B 19. 91D
12 3. 45A 15. 89B 6. 56B 4. 32A 16. 82B 7. 17B 4. 21A 11. 97B 5. 04A
注:不同英文字母代表显著性差异(下同)
Nott:Different letters yepresont significant difference (the same below)
943第 4 期 蒙真铖等:毛萼紫薇种子的储存及萌发特性
2.3 储存方式和时间对种子萌发的影响 储存方式不同,种子的发芽率和发芽势不同,常温储存处理的种子发
芽率、发芽势都较低;常温干燥和 4 ℃低温处理的种子发芽率和发芽势都较高,且与 CK差异显著(表 2)。
储存时间不同对种子的发芽率和发芽势也有一定的影响。从表 2 可见,CK发芽率较低,仅为 4. 23%,4
℃低温存储 8个月的种子发芽率最高,达到 25. 82%,发芽势也最高,达到 19. 91%;常温干燥储存条件下的种
子发芽率和发芽势较高,且比较稳定;常温条件下不同储存时间的种子发芽率和发芽势均较低,发芽率最高
仅为 12. 34%。
2. 4 植物生长调节剂对毛萼紫薇种子发芽率的影响 随着 GA3 处理浓度的增加,发芽率呈先增加后降
低的趋势,其中 200 mg·L -1GA3 处理与其它处理有显著差异,种子发芽率最高,达到 32. 68%;IAA 处理
中,200 mg·L -1 IAA处理与其它处理有显著差异,发芽率最高,达到 29. 75%;6 - BA 各处理的种子的发
芽率均低于 CK,说明 6 - BA处理对种子的发芽率无促进作用(表 3)。
2. 5 植物生长调节剂对毛萼紫薇种子发芽势的影响 随着 GA3 处理浓度的增加,发芽势呈先增加后降
低的趋势,其中 200 mg·L -1GA3 处理与其它处理有显著差异,处理效果最好;200 mg·L
-1 IAA 处理与其
它处理有显著差异,200 mg·L -1为 IAA最佳处理浓度;6 - BA 各处理种子发芽势均比 CK 低,可见,6 -
BA处理对种子的发芽势无促进作用(表 3)。
表 3 植物生长调节剂对毛萼紫薇种子发芽率、发芽势的影响
Tab. 3 Effect of plant growth regulators on germination of Lagerstroemia balansae seeds
植物生长调节剂
Plant growth regulator
发芽率 Germination rate / %
B1 B2 B3 B4 B5
发芽势 Germination potential / %
B1 B2 B3 B4 B5
CK 15. 78B 15. 78B 15. 78B 15. 78B 15. 78B 13. 69B 13. 69B 13. 69B 13. 69B 13. 69B
GA3 18. 32B 32. 68C 13. 69B 5. 36A 3. 43A 15. 51B 28. 62C 7. 42A 4. 03A 3. 12A
IAA 14. 63B 22. 52C 21. 34C 29. 75D 1. 09A 9. 78B 17. 37C 12. 85B 19. 36C 1. 09A
6 - BA 13. 79B 11. 18B 11. 28B 5. 26A 5. 48A 10. 03B 10. 38B 9. 95B 4. 26A 3. 21A
3 讨 论
毛萼紫薇种子萌发特性受温度、水分、存储方式、储存时间、活力、土壤等多种因素的影响。种子从外
界吸收水分的程度取决于种皮和果皮对水分的透水性[13]。毛萼紫薇种子的透水性良好,并不构成萌发的
障碍。生活力高的种子萌发率高。种子的储存方式及储存时间的长短对种子萌发特性有一定的影响,不同
的种子储存条件不一样时,种子萌发率也受到一定影响,如大花紫薇种子即采即播萌发率高达 37. 1%[6],而
毛萼紫薇种子即采即播时,种子生活力和萌发率却很低,当储存一段时间后,种子生活力,萌发率都大大提
高,这说明毛萼紫薇种子具有一定的后熟现象,即有可能因为种子的胚尚未发育完全,需经一段时间的后
熟,种胚才发育完全;毛萼紫薇种子短期储存时,宜采用 4 ℃低温储存,此处理的种子的生活力和萌发率
均较高。常温干燥储存可较长时间保存种子。为什么 4 ℃低温储存的种子的生活力和萌发情况不稳定,
而常温干燥储存却适合种子的长期储存,这有待进一步的探讨。
外源激素对种子萌发有调节促进作用,能打破休眠,在播种前使用适当的生长调节剂处理种子,可有
效促进种子的萌发,提高种子萌发率[7]。毛萼紫薇种子用 200 mg·L -1GA3处理,种子的发芽势和发芽率
最高,分别为 28. 62%和 32. 68%;200 mg·L -1 IAA 处理的效果次之,发芽势和发芽率分别为 19. 36%和
29. 75%;而 1 ~ 20 mg·L -1的 6 - BA处理对种子的发芽率和发芽势基本无促进作用。
致谢:海南大学杨福孙博士,胡翔宇同学在资料收集和写作过程中提供了帮助;霸王岭自然保护区王进强工程师提供
了采样协助,在此一并致谢!
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Seed Storage and Germination Characteristics of
Lagerstroemia balansae in Hainan Island
MENG Zhencheng1,LUO Guanyong2,SONG Xiqiang1,XU Shitao3
(1. College of Horticulture and Landscape Architecture Key Laboratory of Protection,Development and Utilization of Tropical
Crop Germplasm Resources,Ministry of Education,Hainan University Haikou 570228,China;2. Key Laboratory of Biology and
Genetic Resources of Tropical Crops,Ministry of Agriculture,Haikou 571101,China;3. College of Applied Science and Tech-
nology,Hainan University,Danzhou 571737,China)
Abstract:Lagerstroemia balansae produces a large number of seeds in the wild but its ornamental utilization was
hindered due to low rate of seed germination. The seeds collected were stored and germinated with plant growth
regulators to observe their storage and germination. The seeds were found to have good water permeability but
had a phenomenon of physiological ripening. L. balansae seeds should not be sown immediately after harvest.
They needed a short-term storage at a low temperature of 4 ℃,and their best shelf life was 6 to 8 months. The
seeds can be dry stored for a long time at an ambient temperature. They tended to have certain physiological dor-
mancy. GA3 and IAA could effectively break its physiological dormancy. The seeds treated with GA3 at a rate of
200 mg·L -1 had higher germination rates and their seedlings grew better,followed by the seeds treated with
IAA treatment at a rate of 200 mg·L -1 . 6 - BA had no effect on germination of the seeds.
Key words:Lagerstroemia balansae;seed vigor;plant growth regulator;germination potential;physiological ripening
153第 4 期 蒙真铖等:毛萼紫薇种子的储存及萌发特性