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高河菜种子生物学特性及其降海拔栽培的初步研究



全 文 :高河菜种子生物学特性及其降海拔栽培的初步研究
董晓东 ,李继红
(大理师范高等专科学校生物系 , 云南 大理 671000)
摘 要:首次对高河菜种子的形态 、结构 ,贮藏方法及萌发等生物学特性进行了研
究 。结果表明:高河菜种子无休眠现象 ,最佳贮藏方法为风干贮藏 ,种子发芽最适温
度为20℃,且与光照无明显关系;并对高河菜降海拔引种栽培作了初步研究 ,认为在
年均温度 8℃以下的地区引种高河菜是可以成功的 。
关键词:高河菜;生物学特性;引种栽培
中图分类号:S647    文献标识码:A
高河菜(Megacarpaea delavayi)为十字花科高河菜属植物 ,该属植物全世界约有7种 ,国产 3
种 ,主要分布于云南 、西藏 、四川 、甘肃等地 ,云南产 1种 ,即高河菜[ 1~ 3] 。在云南高河菜主要分
布于滇西北海拔 3 600m以上的高山草地 、岩石缝隙 、沟边湖畔 ,并于 1989年被定为省级二级
保护植物 。高河菜为云南大理白族名菜 ,用其制作的咸菜能健胃消食 、增强食欲 ,用其做药则
具清热解毒之功效 ,故大理地区早在南诏国时代高河菜就成为药食并用的资源植物。随着人
民生活水平的日益提高 ,对高河菜的需求量也日将增长 ,但由于过度采收 ,资源濒临枯竭 。为
保护及开发利用这一珍稀的植物资源 ,对其引种驯化无疑具重要的社会价值和经济价值 。本
文对高河菜种子的形态结构 、贮藏方法 、萌发特性等进行了初步研究 ,为引种驯化高河菜提供
了科学的依据 ,同时也对高河菜降海拔栽培作了初步的研究 。
1 材料及方法
高河菜种子 1996年 10月 10日采自大理点苍山 ,据研究内容的不同分别作了以下处理。
1.1 选择成熟种子观察其形态特征 ,同时制作徒手切片和石蜡切片进行种子结构的观察研
究。
1.2 种子贮藏方法的选择:将采集到的种子分别以风干室温贮藏 、风干低温贮藏 、低温湿沙贮
藏等方法贮藏种子 ,半年后进行发芽试验。
1.3 种子萌发与温度的关系:将每个培养皿上垫上滤纸 ,各放入 100粒种子 ,加入适量的水 ,
分别放入 5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃的培养箱中培养 ,每组处理重复 3次。
1.4 种子萌发与光照的关系:种子萌发试验与上相同 ,选择最适萌发温度 ,不同组分别给予全
黑暗 ,4 、8 、16 、24h光照处理 ,光照强度为 1 800lx 。
1.5 将萌发种子移入苗床中 ,定期观察幼苗生长状况 。
1.6 在学校生物园地(海拔 2 000m)及花甸药材场(海拔 2 940m)分别用种子播撒和引种高河
菜成年植株根茎进行降海拔栽培研究。
收稿日期:2002-04-09
作者简介:董晓东(1964-),男 ,云南大理人 ,硕士学位 ,副教授 ,从事植物分类学、资源学的教学及科研工作。
特产研究 Special Wild Economic Animal and Plant Research   2002年第 3 期   21 
文章编号:1001-4721(2002)03-0021-03
2 结果与分析
2.1 种子形态与结构
高河菜果实为短角果 、扁平 、2裂 、2室 、果实沿窄隔膜纵裂成2个各具 1种子的部分 ,顶端
深凹 ,果瓣圆形 ,膜质 ,有宽翅 ,闭合 ,不裂 ,直至种子萌发果皮方脱落 。种子椭圆形 ,褐色 ,种皮
膜质 ,较薄 ,种子无胚乳 ,具两片肥厚带柄的子叶 ,胚根位于两片子叶的边缘 ,为典型的子叶缘
倚胚根 ,每公斤约 2 500粒 。果实及种子结构如图 1。
图 1 高河菜果实 、种子及其横切
1.果实 2.种子 3.种子横切(A.种皮 B.胚根 C.子叶)
2.2 种子贮藏与发芽
采集后的高河菜种子立即进行发芽试验 ,在室温(15℃)下经 9d种子开始萌发 ,发芽率可
达70%以上 ,这说明高河菜种子无休眠现象 。因此在选择种子贮藏方法时 ,据其特点选择了
风干室温贮藏 、风干低温贮藏和低温湿沙贮藏等 3种方法 。将用不同方法贮藏了半年后的种
子进行发芽试验 ,结果是风干低温贮藏和风干室温贮藏种子萌发率稍低于低温湿沙贮藏的种
子 ,前两者分别为 75%与 70%,而后者达 80%以上。但是第 2年再进行萌发试验时低温沙藏
种子发芽率仅为 12%,原因是多数种子已霉烂 。而风干室温贮藏和风干低温贮藏的种子萌发
率仍可达 50%以上 ,因此我们认为高河菜种子的长期保存可采用风干低温保存或者风干室温
保存 ,两者差异不大 。但如果贮藏时间短 ,采用低温湿沙贮藏可保持较高发芽率 。
2.3 种子萌发与温度和光照的关系
高河菜种子萌发与温度的关系 ,经试验结果表明:其种子在 4℃时也能萌发 ,但需经过
28d ,且萌发率较低 ,仅为 8%。而随着温度的升高 ,种子萌发率依次升高 , 10℃为 18d开始萌
发 ,萌发率为52%;15℃时 15d开始萌发 ,萌发率为70%;20℃时10d开始萌发 ,萌发率为82%;
25℃时 10d开始萌发 ,萌发率为 68%;30℃时9d开始萌发 ,萌发率为 38%,并伴随着霉烂种子
出现;38℃时未发现萌发种子 ,多数种子 7d左右全部霉烂 。因此我们认为高河菜种子萌发最
适温度为 20℃,此时萌发速度快 ,萌发率极高。而高河菜种子萌发与光照关系不明显 ,有无光
照其种子都能萌发。
2.4 种子发芽过程及幼苗形态
高河菜种子在20℃培养条件下经 10d左右开始萌发 ,首先胚根穿过种皮和果皮露出 ,此时
主要靠下胚轴的生长和子叶柄的伸长进行;随后在胚根上长出根毛 ,同时两片子叶也逐渐脱去
种壳 ,经 16d伸出地面。刚出地面的子叶颜色浅黄 ,后变绿色 ,并更肥厚。发芽后的种子生长
点开始萌动 ,子叶出土 4d左右形成肉眼可见的第 1片真叶 ,真叶多为掌状浅裂 ,叶柄较长 ,基
部紫红色。此时胚根不断向下生长 ,形成明显主根 ,并向两侧长出许多侧根 。约经过 10d后第
2片真叶出现 ,并随着真叶的生长 ,两片子叶开始枯萎 ,后完全由真叶代替子叶进行光合作用 。
22  特 产 研 究 2002年
其发芽及幼苗生长过程见图 2。
图 2 高河菜种子萌发及幼苗生长过程
1 、2 胚轴延伸 3.子叶出土 4.初生叶出现 5.幼苗形成
2.5 高河菜降海拔栽培研究
在对高河菜进行引种降海拔栽培研究时 ,我们据其特点 ,选择了遮阳网进行遮光处理 ,实
验结果如下。①在学校生物园地中(海拔2 000m)栽培的高河菜中 ,由种子萌发成的幼苗经过
初期的快速生长后至第 4片真叶长出时 ,生长速度开始变得十分缓慢 ,并开始出现倒苗现象 , 2
个月死亡数量增加而长势仍不明显 。我们认为是温度过高而抑制了其生长 ,在自然状况下其
正常生长的温度仍为 10℃左右 ,而引种地温度达到 20℃左右 。同时高河菜幼苗抵御病虫害能
力极低 ,所引种高河菜不同程度感染白粉病。而引种栽培成年植株根茎的 ,其也能生根发芽 ,
但冬季引种的高河菜 ,自然状况下此时其应处于休眠状态 ,引种到园地上后因气温超过 10℃
以上 ,立即萌发 ,并开花 ,但花而不实 。由于病虫害较多 ,生长规律被破坏 ,两年之后死亡 。故
我们认为高河菜引种到如大理这样年均温度为 15℃的地区是难以成功的。 ②在花甸坝药材
基地 ,海拔为2 940m ,年均温度为 8.2℃,在此地区引种高河菜不论是种子萌发后长成的幼苗
还是引种成年植株根茎的 ,长势都良好 ,且从种子萌发而成的植株经两年生长可形成少量商
品 ,引种成年植株根茎的也能正常开花结实 ,但普遍存在的问题是病虫害严重 ,所采集高河菜
叶片品质远远不如野生的 。故我们认为限制高河菜降海拔栽培成功的主要因素是温度 ,高河
菜降海拔栽培是可行的 ,在花甸坝这样年平均温度为 8.2℃左右的地区可以引种栽培成功高
河菜 。
3 讨论
3.1 自然状况下 ,高河菜种子11月底成熟脱落 ,此时高山山顶气温降至 0℃左右 ,随后冰雪覆
盖了高河菜种子 ,其进入休眠状态 ,到翌年 5月左右 ,冰雪融化 ,气温升至 7℃左右时 ,其开始
萌发生长。而实验结果又表明高河菜种子无休眠现象 ,故自然状况下的休眠为外因低温条件
所至 。同时通过对高河菜种子的贮藏方法 、萌发特性等的研究表明 ,高河菜种子易保存 、萌发
  第 3 期 董晓东等:高河菜种子生物学特性及其降海拔栽培的初步研究 23 
温度范围广 ,故我们认为高河菜种子萌发不是限制其分布范围及引种栽培成功的主要因素。
3.2 通过对高河菜引种降海拔栽培研究表明 ,高河菜降海拔栽培是可以成功的 ,但降海拔是
有限度的。我们认为海拔降至 3 000m左右较为适宜 ,除大理花甸坝外 ,在我省的一些高海拔
地区 ,如丽江 、中甸的某些地区是可以引种栽培的。但是 ,目前存在的问题是由于高河菜长年
生长在高海拔 、病虫害少的地区 ,其抗病害能力极低 ,引种栽培地高河菜因病虫害的侵食 ,产量
及品质皆不如野生状况 ,故其病虫害防治有待进一步加强研究。
参考文献:
[ 1] 中国科学院昆明植物研究所.云南植物志(第六卷)[ M] .北京:科学出版社 , 1995.27~ 30.
[ 2] 中国科学院青藏高原综合科学考查队.横断山区维管植物(上册)[ M] .北京:科学出版社 , 1993.619 ~ 620.
[ 3] 中国科学院植物研究所.中国高等植物图鉴(第二册)[ M] .北京:科学出版社 , 1972.41.
A Preliminary Study on the Biological Character of Megacarpaea
Delavayi Seed and Its introduction for Cultivation
DONG Xiao-dong , LI Ji-hong
(Department of Biology , Dali Teacher s College , Dali , Yunnan 671000)
Abstract:The biological characters of Megacarpaea delavayi seed such as its form , structure , storage method , and sprouting
were studied for the first time in this study .The findings showed:the seed had no resting period;air-dry storage was the best
way to keep it;and the most approriate temperature for the seed to sprout was 20 degree Celsius , with no clear link with illu-
mination.The study also explored the possibility of cultivating Megacarpaea delavayi in areas of lower elevation , believing that
it may be successful to introduce and cultivate Megacarpaea delavayi where the annual average temperature is below 8 degree
Celsius.
Key word:Megacarpaea delavayi;Biological character;Introduction
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A Study on Cold Storage and Regenerated Viability in Cultured
Gladiolus hybridus in vitro
LI Chang-yu , ZHANG Ya-feng , MA Hai-qin , GUO Tai-jun , JIAO Pei-juan
(Institute of Special Wild Economic Animal and Plant Science , CAAS.Jilin , Jilin 132109)
Abstract:A trial of cold storage and regenerated viability of germplasm was carried out in cultured virus-free plants of
Gladiolus hybridus in vitro , ”Chenghongjiao” and ”Ziyinghua” .The cultured plants were buried in medium for 2 days and
then put in darkness at 4℃.The result showed that the cultured plants could be saved for six months.The plants grew nor-
mally and vigorously when they were moved to light room at room temperature and their buds formed normally.
Key words:Gladiolus hybridus;Cultured plant in vitro;Cold storage;Regenerated viability
24  特 产 研 究 2002年