全 文 ：壶瓶碎米荠种子的萌发特性研究
白宏锋 1 ,李晓明1 ,周继业 2　
(1.湖州师范学院教师教育学院生命科学学院 ,浙江湖州 313000;2.湖南师范大学生命科学学院 ,湖南长沙 410081)
摘要　[目的 ]探讨壶瓶碎米荠(Cardaminehupingshanensis)种子的萌发特性 ,为其引种和栽培提供指导。 [方法]调查壶瓶山国家自然保
护区内壶瓶碎米荠的生态环境 ,并在不同的光照 、温度、pH值和储藏条件下 ,对种子的发芽率进行测定。 [结果]在壶瓶山一带的自然分
布区内 ,壶瓶碎米荠种子无休眠现象 ,种子能自然萌发成苗 ,其萌发特性完全适应了自然分布区内稳定的低温溪流环境。温度在 15～ 25
℃时 ,壶瓶碎米荠种子发芽率较高;超过 25℃,种子发芽率和萌发速度迅速降低。壶瓶碎米荠种子萌发对 pH值条件要求不严格。光
照对种子萌发也有影响 ,但不是决定条件。自然通风条件下 ,壶瓶碎米荠种子寿命约为 80d。 [结论 ]人工育苗时 ,应该考虑温度和光照
因素 ,萌发过程温度不宜超过 25℃,种子保存需低温干燥。
关键词　壶瓶碎米荠;萌发特性;温度;光照;种子寿命
中图分类号　S647　　文献标识码　A　　文章编号　0517-6611(2010)07-03403-03
GerminationCharacteristicsofCardaminehupingshanensisSeeds
BAIHong-fengetal　(EducationScienceandTechnologySchoolofHuzhouTeachersCollege, Huzhou, Zhejiang313000)
Abstract　[ Objective] ToexplorerofthegerminationcharacteristicsofCardaminehupingshanensisseedsandprovideguidanceforitsintro-
ductionandcultivation.[ Method] TheecologicalenvironmentinvestigationofCardaminehupingshanensiswascarriedoutinHupingshanNa-
tionalNatureReserve, andtheseedsgerminationrateweredeterminedindifferentconditionsincludinglight, temperature, pHvalueandstor-
age.[ Results] InHupingshanNationalNatureReserve, Cardaminehupingshanensisseedshavenodormancy, andcangerminatenaturelyin
theHupingshanhabitat.Theirgerminationcharacteristicswerefulyadaptedtothelow-temperaturestreamsenvironment.Thegerminationrate
washigheratthetemperaturefrom 15℃ to25℃, andthegerminationrateandspeeddecreasedquicklyatthetemperatureofmorethan25
℃.ThegerminationofCardaminehupingshanensisseedwasnotsusceptibletothepHvalue.Lightalsohaveanimpactonseedgermination,
butwasnotthedecisioncondition.TheseedlongevityofCardaminehupingshanensiswasabout80dunderconditionsofnaturalventilation.
[ Conclusion] Thetemperatureandlightfactorsshouldbeconsideredonartificialbreeding, andthetemperatureofgerminationprocessshould
notexceed25℃.Moreover, theseedsshouldbesavedunderlow-temperaturedryingconditions.
Keywords　Cardaminehupingshanensis;Germinationcharacteristics;Temperature;Light;Seedlongevity
基金项目　湖州市科技计划项目(2004YN17)。
作者简介　白宏峰(1970-),男 ,河南开封人 ,讲师 ,从事植物学方面的
教学与研究工作。
收稿日期　 2009-11-24
　　壶瓶碎米荠(Cardaminehupingshanensis)是一种新种野
生蔬菜 ,苗期单株重达 400 g[ 1] 。其味道鲜美 ,营养价值
高 [ 2] ,是新开发的特种蔬菜。经调查研究 ,壶瓶碎米荠与近
年来所报道的湖北恩施碎米荠以及恩施渔塘坝周围的堇叶
碎米荠为同一个种 [ 3-5] 。在原产地 ,壶瓶碎米荠能顺利完成
生活史 ,而在浙江杭州平原地带 ,壶瓶碎米荠须人工育苗 , 10
月份幼苗移栽到室外大田 ,自然条件下植株能够生长 、开花
和结果。但无论是在当年秋季 ,还是翌年春季 ,田里没有看
到散落种子形成的幼苗 ,也就是说 ,在杭州地区异地栽培 ,没
有人工干预 ,壶瓶碎米荠不能完成自己的生活周期。根据已
知的栽培情况 ,壶瓶碎米荠不能自然完成生活史可能是由于
种子萌发的某些方面原因所致。目前 ,壶瓶碎米荠的推广栽
培工作正在进行之中 ,笔者通过对壶瓶碎米荠种子萌发的生
理特性进行研究 ,以期探讨其异地栽培不能自然完成生活史
的原因 ,为壶瓶碎米荠引种栽培育苗提供理论指导。
1　材料与方法
1.1　材料　试验用种子采自壶瓶碎米荠原产地壶瓶山国家
自然保护区 ,采集日期为 2006年 6月 28日。
1.2　方法
1.2.1　壶瓶碎米荠自然分布区生态环境调查。 2006年 7月
1日 ～8月 10日到壶瓶山一带考察壶瓶碎米荠分布地的环
境 ,并调查种子萌发和成苗情况 ,同时对其沿溪流分布环境
的水温 、气温 、湿度和光照强度等生态因子做简单测定。
1.2.2　不同储藏条件下壶瓶碎米荠种子寿命比较。将采自
壶瓶山的种子风干后分 3组放置:A组 ,自然通风干燥条件
储藏;B组 , 5 ℃低温干燥条件储藏;C组 ,自然温度和平均相
对湿度 85%条件下储藏。每 10 d分别测试 3种储藏条件下
种子的发芽率 ,以胚根露出 1 mm为标志 。同时 ,对成熟的新
鲜壶瓶碎米荠种子进行萌发试验。萌发试验采用培养皿方
法进行 ,将壶瓶碎米荠种子置于衬有滤纸的培养皿内 ,加适
量蒸馏水 ,然后放入光照培养箱。萌发温度设置为 20 ℃,光
照强度设置为 1 500lx。发芽率和发芽势的计算公式为:
发芽率 =发芽种子数供试种子数 ×100% (1)
发芽指数 =∑GtDt (2)
式中 , Gt为时间 t内的发芽数 , Dt为时间 t内的发芽日数。
1.2.3　不同温度对壶瓶碎米荠种子发芽率的影响。 ①培养
皿方法萌发。分别将培养皿放在 10、15、20、25、30和 35 ℃的
光照培养箱中恒温进行萌发试验 ,光照强度设置为 1 500 lx。
②土壤基质萌发 。将低温干燥条件下储藏的种子撒于盆装
土壤中 ,然后分别置于 10、15、20、25、30和 35 ℃的光照培养
箱中恒温进行萌发试验 ,光照强度设置为 1 500lx。
1.2.4　光照对壶瓶碎米荠种子发芽率的影响。试验设置 6
个暗箱和 1个参考暗箱 ,将培养皿分别放于暗箱中 ,然后将
暗箱置于光照培养箱内 ,每隔 5d打开 1个暗箱观察种子萌
发情况 ,然后将暗箱中的培养皿取出 ,放在光照培养箱中继
续观察其萌发情况。参考暗箱打开观察后继续蔽光培养 ,直
至试验结束。萌发温度设置为 20℃,光照强度设置为 1 500lx。
1.2.5　pH值对壶瓶碎米荠种子发芽率的影响。分别配制
安徽农业科学 , JournalofAnhuiAgri.Sci.2010, 38(7):3403-3405 责任编辑　王强　责任校对　况玲玲
pH值为 5.5、6.0、6.5、7.0、7.5和 8.0的培养液 ,将种子置于
衬有滤纸的培养皿内 ,加入培养液 , 24h后更换培养液 ,然后
将培养皿放于光照培养箱中培养 ,萌发温度设置为 20 ℃,光
照强度设置为 1 500 lx。
2　结果与分析
2.1　原产地生态环境调查　如表 1所示 ,壶瓶碎米荠的栖
息地为 800 ～ 1 400m的高山溪流环境 ,夏季溪水温度为 14 ～
19℃,溪流两边植被为阔叶林 ,树木荫蔽 ,林下气温为 22 ℃
左右 ,周围湿度较高 ,土壤中有机质含量较高 ,腐殖质层厚度
有时竟达 2 cm。种子在此环境中能萌发成苗并正常生长 ,说
明壶瓶碎米荠喜阴凉潮湿的环境。另外 , 7月份的调查过程
中还发现 ,壶瓶碎米荠幼苗有 2种。一种是当年种子散落所
形成的幼苗 ,子叶嫩绿 ,真叶尚未长出;一种是 2年生或多年
生幼苗 ,由于所生活环境光照极弱或石壁藓层太薄 ,生长极
其缓慢。这说明了壶瓶碎米荠在原产地能自然萌发成苗 ,而
且幼苗对林下极弱光条件有一定的忍受能力。
表 1　壶瓶碎米荠原产地生态条件
Table1　TheEcologicalconditionsofCardaminehupingshanensishabi-
tats
地点
Site
海拔∥m
Altitude
湿度∥%
Humidity
气温∥℃
Air
temperature
水温∥℃
Water
temperature
光照强度∥lx
Light
intensity
栖息地 1Habitat1 1 400 >90 <25 14～17 <8 000
栖息地 2Habitat2 1 100 >90 <25 14～17 <8 000
栖息地 3Habitat3 800 >90 <25 15～19 <8 000
2.2　不同储藏条件下壶瓶碎米荠的种子寿命　如图 1所
示 ,从 6月份开始 ,室内通风干燥条件下自然贮藏的种子 ,随
着储藏时间的延长 ,发芽率逐渐降低 , 60 d后发芽率明显下
降 , 70 d后种子很少萌发 。而培养皿中未萌发的种子 , 30 d
后全变霉变 ,说明室内通风干燥条件下 ,自然贮藏的壶瓶碎
米荠种子寿命约为 80 d;低温条件下 ,储藏的种子一直保持
着比较高的萌发率 ,因此 ,低温有利于种子的储藏;如果环境
湿度相对较高 ,室内自然贮藏的壶瓶碎米荠的种子寿命将大
大缩短 ,甚至只有 40 d左右。此外 ,刚采摘的新鲜种子第 3
天就可以萌发 ,表明壶瓶碎米荠种子无休眠现象。
图 1　不同储藏条件下壶瓶碎米荠种子的发芽率
Fig.1　GerminationrateofCardaminehupingshanensisseedsun-
derdiferentstorageconditions
2.3　温度对壶瓶碎米荠种子发芽率的影响　从图 2、3和 4
中可知 ,在培养皿萌发试验中 , 15 ～ 20 ℃条件下 ,种子发芽率
和发芽指数都较高 ,胚根生长较快 ,出苗整齐 ,可能因为该温
图 2　不同温度条件下壶瓶碎米荠种子发芽率
Fig.2　GerminationrateofCardaminehupingshanensisseedsat
diferenttemperature
度与壶瓶碎米荠原产地溪流环境温度条件相适应;10 ℃条
件下 ,萌发率虽然高 ,但种子发芽指数较低 ,根生长速度慢 ,
所以 10℃不是种子萌发的适宜温度;与 20 ℃相比 , 25 ℃时
种子的发芽率 、发芽指数和胚根长度都有所下降;30 ℃条件
下 ,尽管种子有 23%的萌发率 ,但发芽指数却比 15 ℃时下降
了 80%,并且胚根萌出后生长极慢;35 ℃时 ,种子几乎无萌
发迹象 ,说明高温条件完全不适合壶瓶碎米荠种子的萌发。
在土壤试验中 , 10 ～ 20 ℃条件下 ,土壤中的种子萌发情况与
培养皿的无明显差别;25 ℃条件下 ,土壤中的种子发芽率比
培养皿中的下降 15%,且种子霉变快;30 ℃时种子极少萌
发 ,仅有 2%左右 ,而且萌出的胚根极短并停止生长 ,这是由
于土壤中杂菌较多 ,种子褐变和霉变非常快;35℃时 ,种子完
全不萌发 ,说明在土壤中 ,高温条件对壶瓶碎米荠种子萌发
的抑制作用更加明显。
图 3　15d后不同温度条件下壶瓶碎米荠种子根长
Fig.3　RootlengthofCardaminehupingshanensisunderdifer-
enttemperaturetreatmentsafter15days
2.4　光照和 pH值对壶瓶碎米荠种子发芽率的影响　由图
5可知 ,与光照条件相比 ,壶瓶碎米荠种子在黑暗中萌发非常
缓慢 ,而且发芽率低 ,不超过 25%;但黑暗种子给予光照后 ,
可以正常萌发 ,但发芽率比光照条件下稍低 ,出芽速度有一
个突跃的过程;在缺乏光照的情况下 ,壶瓶碎米荠种子萌发
在 23%左右 ,说明光照是影响壶瓶碎米荠种子萌发的重要条
件 ,但不是决定性的条件 ,同时也反映了壶瓶碎米荠种子的
遗传多样性。由图 6可知 ,无论是在酸性还是碱性条件下 ,
壶瓶碎米荠种子发芽率都超过 75%以上;pH值在 6.0 ～ 7.5
条件下 ,发芽率较高且出芽势较快 ,说明壶瓶碎米荠种子萌
发对 pH值要求不严格。
3404 　　　　　　　　　　安徽农业科学　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2010年
图 4　不同温度条件下壶瓶碎米荠种子发芽指数
Fig.4　GerminationindexofCardaminehupingshanensisseeds
underdiferenttemperaturetreatments
图 5　蔽光条件下壶瓶碎米荠种子的发芽率
Fig.5　GerminationrateofCardaminehupingshanensisseedsin
darkness
图 6　不同 pH值条件下的壶瓶碎米荠种子发芽率
Fig.6　GerminationrateofCardaminehupingshanensisseedsat
diferentpHvalues
3　结论与讨论
在植物的生活周期中 ,种子萌发模式是植物生活史中的
主要特征 ,种子的萌发特性对于植物的生存和适应环境都具
　
有重要意义 [ 6] 。研究表明 ,壶瓶碎米荠种子的适宜萌发温度
为 15 ～ 20 ℃,与溪水环境温度相一致 ,说明了种子的萌发温
度与其种群所在的气候和生境条件关系密切 ,是植物对自然
环境的一种适应 [ 7-8] ;壶瓶碎米荠种子萌发对 pH值要求不
严格 ,说明杭州地区异地栽培的土壤 pH值不是限制种子萌
发的因素。壶瓶碎米荠在原产地能完成自己的生活史 ,而在
杭州地区栽培 ,种子不能自然形成幼苗 ,其原因可能与壶瓶
碎米荠种子无休眠现象 、高温条件下难以萌发以及种子寿命
短等因素有关。在杭州地区 , 5月底和 6月初壶瓶碎米荠种
子成熟散落后 ,随着气温的升高 ,种子萌发受到抑制 ,即使萌
动的种子也因胚根生长极慢而难以形成幼苗 ,加之夏季空气
湿度较大 ,使得田中的壶瓶碎米荠种子寿命大大缩短 ,在气
温下降到适合萌发之前 ,种子已失去了萌发能力 ,所以在杭
州这样的气候条件下 ,壶瓶碎米荠很难完成生活史。因此 ,
人工育苗应主要考虑温度因素 ,种子萌发过程温度一般不宜
超过 25 ℃;种子保存的环境 ,需低温干燥 ,以延长寿命。
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