全 文 ：植物生理学报 Plant Physiology Journal 2016, 52 (4): 560–568　　doi: 10.13592/j.cnki.ppj.2016.0038560
收稿 2016-01-25　　修定 2016-03-14
资助 林业公益性行业科研专项(201204308)。
* 通讯作者(E-mail: jiangzmz@163.com)。
濒危植物羽叶丁香种子休眠与萌发特性研究
和子森1, 陈苏依勒3, 程明1, 温晋芳1, 蔡靖1, 姜在民2,*
西北农林科技大学1林学院, 2生命学院, 陕西杨凌712100; 3内蒙古阿拉善盟蒙医医院, 内蒙古阿拉善左旗750300
摘要: 以濒危植物羽叶丁香(Syringa pinnatifolia)种子为材料, 通过形态观察、种子吸水规律测定及其种子水浸液对白菜种
子发芽率的影响等几个方面探究了羽叶丁香种子的基本休眠机制。通过室内发芽试验探究了不同浸种温度和赤霉素
(GA3)浓度对羽叶丁香种子萌发特性的影响, 并且模拟了不同温度和光照条件对种子萌发特性的影响。结果显示, 羽叶丁
香种子随温度升高吸水速率加快, 最终吸水率在96%~121%之间, 表明种子吸水性良好, 不具有物理休眠特性; 种子内部含
有水溶性萌发抑制物, 具有化学休眠特性, 可通过控制浸种时间解除萌发抑制物的限制; 30°C是羽叶丁香种子最好的浸种
温度, 发芽率和发芽势分别达到了86.00%±4.00%和54.00%±8.71%, 发芽指数为5.44±0.44; 浸种处理后的种子放在15和25°C
恒温无光照条件下测试所得的发芽指标最好, 发芽起始时间最短, 回归分析结果显示光照是影响发芽率最显著的生态因子;
GA3处理并没有显著提高种子发芽率和发芽势, 但高浓度(400~800 mg·L
-1) GA3处理能够加快胚的生长速率, 缩短萌发持续
时间, 说明羽叶丁香种子具有部分形态休眠特性。
关键词: 濒危植物; 羽叶丁香; 种子; 休眠机制
羽叶丁香是木犀科(Oleaceae)丁香属中唯一
具有羽状复叶的植物, 是我国特有种, 国家三级保
护植物(金山等2008); 直立落叶灌木, 株高1~4 m,
花期5~6月, 果期8~9月(中国科学院中国植物志编
辑委员会1992); 在丁香属系统演化及对我国植物
区系的研究上, 具有重要的学术意义(姜在民等
1999)。羽叶丁香仅在贺兰山以及陕西南部的户
县、太白山、周至, 甘肃南部, 青海东部的循化,
以及四川西部的金川、宝兴、康定等地有零星分
布(金山等2008), 由于生境恶化和人为活动, 其种
群还在逐步缩小, 目前多生长于海拔2 000~2 800 m
的山坡灌丛。羽叶丁香夏季枝叶繁茂, 株型优美,
花色素雅而芬芳, 具有较高的观赏价值, 其根茎可
入药, 是中医和蒙医的名贵药材, 有镇痛、清热、
止痂、平喘之功效(布日额2012)。目前, 对羽叶丁
香的研究仅限于分类保护、植物化学成分(奥·乌
力吉等2013)以及光合生理(姚军朋等2010)等方面,
对其种子休眠与萌发方面的报道很少。
种子繁殖是被子植物最常见的繁殖方式之一,
羽叶丁香种子野外繁殖率低(姜在民等1999), 经调
查发现, 在其母株周围经常分散有较多的从根茎
部萌生的幼苗, 这种繁殖方式所得幼苗虽然能适
应当地环境, 但繁殖系数低, 幼苗生长势差异较大,
对环境变迁的适应能力弱(蒋万杰等2015), 也无法
保证后代的遗传多样性。众所周知, 植物种子的
休眠是一种保护机制, 它能够决定物种在恶劣环
境中的存活几率, 减少同一物种中的个体竞争, 防
止种子在不适宜的季节萌发(付婷婷等2009)。目
前普遍认为种皮或果皮吸水障碍、胚休眠与种子
萌发抑制类物质是引起种子休眠的三大主要原因
(孙佳等2012)。针对羽叶丁香的特殊生境, 本文拟
通过种子吸水测试和室内萌发实验研究浸种温度
和时间以及赤霉素(GA3)预处理等不同萌发条件对
羽叶丁香种子萌发特性的影响, 初步探究羽叶丁
香种子的休眠机制, 从种子生物学的角度揭示其
濒危的原因, 并为羽叶丁香的播种育苗和园林绿
化提供一定的理论依据和技术支持。
材料与方法
1 试验材料
试验所用羽叶丁香(Syringa pinnatifolia Hemsl.)
种子采自内蒙古阿拉善左旗, 此地属温带荒漠干
旱区, 为典型的大陆型气候, 以风沙大、干旱少
雨、日照充足、蒸发强烈为主要特点; 年降雨量
80~220 mm, 年蒸发量2 900~3 300 mm; 年平均日
照时间3 100 h以上, 年平均气温7.2°C, 无霜期120~
180 d。
2014年9月中旬采回新鲜种子后, 自然阴干,
剥去外壳, 放入广口瓶中室温贮藏备用。
研究羽叶丁香种子的水溶性萌发抑制物所用
和子森等: 濒危植物羽叶丁香种子休眠与萌发特性研究 561
白菜[Brassica pekinensis (Lour.) Rupr.]种子, 于
2015年8月初购于陕西秦星种苗有限公司, 种子纯
度≥96.0%, 净度≥98.0%, 发芽率≥85.0%, 含水量
≤8.0%。
2 试验方法
2.1 种子形态观察和千粒重测定
随机选取100粒新鲜种子, 观察种子表皮的颜
色, 用千分尺测量种子长宽, 8次重复。参照《林木
种子检验规程》(GB 2772-1999)相关规定, 采用百
粒重法测定种子千粒重, 计算公式为: 千粒重(g)=
10×(W1+W2+…+W8)/8, 其中W1, W2, …W8为随机选
取的每100粒种子的重量。
2.2 种皮透水性及吸水规律测定
分别称取5份羽叶丁香种子各1.0 g, 用纱布包
好, 挂上标签, 放于不同的三角瓶中, 种子与水的
比例为1:3 (m/m), 然后将它们分别置于20、30、
40、50和60°C五个不同温度条件下, 用分析天平
称量种子吸水后的质量, 每次称量前用滤纸将种
子表面水分吸干。前4个温度条件下, 按4 h内每隔
1 h称量一次、4 h后每隔2 h称量一次的程序进行
测定; 60°C条件下, 按3 h内每隔0.5 h称量一次、3
h后每隔1 h称量一次的程序进行测定; 记录每次称
量的数据。
2.3 浸种温度对羽叶丁香种子萌发特性的影响
使用吸水处理好的种子进行, 种子在试验前
用0.3% (m/V)高锰酸钾水溶液消毒30 min, 然后用
蒸馏水冲洗3遍。每个浸种温度设置3次重复, 每
次重复50粒。先在直径90 mm的培养皿中放入一
层滤纸和一层纱布, 种子均匀放在纱布上, 然后将
培养皿置于25°C光照培养箱中。每天观察种子萌
发情况(胚根突破种皮即视为萌发), 并喷水保持培
养皿湿润, 期间记录始发芽时间以及每天的发芽
粒数, 直至连续3 d无种子萌发视为发芽结束, 然后
计算种子最终的发芽率、发芽势和发芽指数。
2.4 种子水浸液对白菜种子发芽率的影响
将用30°C温水分别浸泡了6、12、24和48 h的
羽叶丁香种子的浸泡液处理白菜种子, 每个处理
时间设置3次重复, 每次重复100粒, 白菜种子放在
内置2层滤纸的90 mm培养皿中, 然后置于25°C无
光照培养箱中, 2 d后统计白菜种子萌发率, 并对结
果进行单因素方差分析。
2.5 不同萌发条件对种子萌发特性的影响
设置温度和光照2个影响因子, 分8个不同的
萌发条件处理, 每个处理设置3次重复, 每次50粒
种子。温度处理分为低温和高温2个级别, 分别模
拟春末夏初和中夏的温度环境; 温度变化处理分
为恒温和变温, 分别模拟地下恒温和地表变温的
温度环境; 设置黑暗24 h和暗光交替8 h/16 h两个
光照处理, 光照强度为258 μmol·m-2·s-1, 分别模拟
地下和地表的光照环境(Ayako等2015), 具体如表1
所示。试验过程中记录始发芽时间和每天的发芽
粒数, 计算发芽率、发芽势和发芽指数。
表1 不同温度和光照处理分布表
Table 1 Distribution table of different temperature and light
treatments
处理编号
影响因子
温度水平/°C 温度变化 光照变化
T1 15 恒温 暗
T2 15 恒温 暗/光
T3 10/20 变温 暗
T4 10/20 变温 暗/光
T5 25 恒温 暗
T6 25 恒温 暗/光
T7 20/30 变温 暗
T8 20/30 变温 暗/光
　　表中光照变化一列的“暗”是指每天24 h黑暗, “暗/光”是指每
天黑暗/光照时间为8 h/16 h。
2.6 不同浓度GA3对羽叶丁香种子萌发特性的影响
试验分50、100、200、400和800 mg·L-1五个
不同的GA3浓度, 以清水为对照, 每一个处理浓度
设置3次重复, 每次重复50粒种子, 放在上面试验
所得的最佳萌发条件下, 试验过程中记录始发芽
时间和每天的发芽粒数, 统计最终的发芽率、发
芽势和发芽指数。
2.7 测定指标和数据分析
发芽势(G)=n/N×100% (1)
发芽率(Gr)=∑(Gt/N)×100% (2)
发芽指数(Gi)=∑(Gt/Dt) (3)
吸水率=(Wx−W0)/W0×100% (4)
式中, Gt表示在第t日时的发芽数, n表示自发
芽之日起前5日发芽种子数, N表示供试种子总数,
Dt表示相应的发芽日数, Wx表示第x次拿出时所测
植物生理学报562
得的种子质量, W0表示初始种子质量。当种子发
芽率相同时, 发芽势和发芽指数越高, 表示种子生
活力越强, 发芽越整齐, 出苗越一致。试验所得数
据用Microsoft Excel 2013和SigmaPlot 12.5进行整
理和作图, 用SPSS 19.0对相关数据进行方差分析,
并对不同光照和温度处理的各因子进行多元回归
分析。
实验结果
1 种子形态观察和千粒重测定
观察结果显示羽叶丁香种子表皮多数呈褐色
或深褐色, 比重占88%; 少数颜色偏黑或呈浅褐色
的种子用刀片切开后, 发现其胚已经老化或者不
具有胚, 说明不具备发芽能力。种子长约0.49~
1.06 cm, 宽约0.09~0.22 cm, 属于小粒种子。种子
的千粒重为4.657 9±0.315 4 g。
2 种皮透水性及吸水规律测定
在吸水起始3 h内, 随着温度的升高, 吸水量也
在迅速增加, 增加量在0.35~1.02 g之间, 吸水速率
排序为60°C>50°C>40°C>30°C>20°C温度条件(图
1-A), 其中60°C下的吸水率最高为102% (图1-B)。
3~10 h之间, 60°C下吸水增加量基本为0, 趋于饱
和; 20°C下吸水增加量为0.43 g, 大于前3 h的增加
量0.35 g; 剩余三个温度水平下的增加量在0.34~
0.42 g之间, 均小于前3 h的吸水量。10 h之后, 20°C
下种子吸水量一直在缓慢增加, 其余三个温度水
平下的吸水量均有小幅下降, 而后才增加直至趋
于平稳; 10~24 h之间, 20、30、40和50°C下种子吸
水量分别为0.18、0.13、0.05、0.08 g, 均明显小于
10 h之前的吸水量(图1-A)。由公式(4)计算可得,
最终种子吸水率在96%~121%之间, 50°C水温下浸
种吸水率最高。综合分析可知, 在短时间里只有
60°C能使羽叶丁香种子在3 h内快速达到吸水饱
和, 其余温度下均需10 h以上时间, 后续可用种子
萌发试验检测吸胀后的种子活力大小。
3 浸种温度对羽叶丁香种子萌发特性的影响
在不同温度下浸泡后发现(表2), 20°C和30°C
两个温度条件下羽叶丁香种子的发芽率显著高于
其余三个温度下的发芽率, 30°C下的发芽势显著
高于40、50和60°C下的发芽势，发芽指数大小排
序为30°C>20°C>40°C>50°C>60°C温度条件, 而且
30°C下的始发芽时间也并列最短, 这说明30°C是
羽叶丁香种子萌发最佳浸泡温度。
4 羽叶丁香种子水浸液对白菜种子发芽率的影响
由图2可以看出, 每个时间长度的浸泡液处理
所得的白菜种子发芽率均小于清水处理, 说明浸
泡液能够抑制白菜种子的萌发, 且抑制作用强度
表2 不同浸种温度对羽叶丁香种子萌发特性的影响
Table 2 Effects of different soaking temperatures on seed germination characteristics of S. pinnatifolia
温度/°C 时间/h 始发芽时间/d 发芽率/% 发芽势/% 发芽指数
20 24 5 77.33±4.62a 42.67±16.77ab 4.53±0.69b
30 24 5 86.00±4.00a 54.00±8.71a 5.44±0.44a
40 24 7 50.67±8.32b 28.67±5.03b 2.33±0.33c
50 24 6 12.00±2.00c 12.00±2.00c 0.81±0.10d
60 10 7 4.00±2.00c 4.00±2.00c 0.26±0.12d
　　表中同列不同小写字母标识表示数据间差异显著(P<0.05), 下表同。
图1 不同浸种温度对羽叶丁香种子吸水规律的影响
Fig.1 Effects of different soaking temperatures on seed
absorption rule of S. pinnatifolia
A: 五个浸泡温度下的吸水变化曲线对比; B: 60°C下前3 h的
吸水变化曲线。
和子森等: 濒危植物羽叶丁香种子休眠与萌发特性研究 563
不显著的是温度变化; 从回归系数可以看出, 温度
水平与发芽率呈正相关关系, 温度变化和光照变
化与发芽率均呈负相关关系。综上所述, 虽然T5
(即25°C恒温无光照)条件下的发芽率和发芽势略
低于T2, 但T5条件下的发芽指数却高于T2, 说明T5
条件下种子发芽更整齐, T5是羽叶丁香种子最佳的
萌发条件。
6 不同浓度GA3对羽叶丁香种子萌发特性的影响
经过不同浓度GA3处理后, 对于羽叶丁香种子
的发芽率和发芽势而言, 各浓度处理间并无显著
性差异, 而对于发芽指数来说, 部分处理间有显著
性差异, 说明GA3不能显著提高羽叶丁香种子的发
芽率, 但高浓度(400和800 mg·L-1) GA3处理却能使
出苗更整齐(表5)。由图3可知, 经GA3处理后种子
前8 d的发芽速率均高于对照, 之后到萌发结束,
400和800 mg·L-1处理所用时间均低于其他处理, 说
明高浓度GA3预处理能够加快种子的萌发速率。
讨　　论
羽叶丁香种子具有部分形态休眠和化学休眠
特性, 种皮透水性良好, 30°C是种子的最佳浸种温
度, 25°C无光照条件下的萌发特性最好, GA3预处
理并不能够显著提高其种子萌发率。种子收获后,
可选择干燥贮藏方式进行贮藏, 翌年可通过清水
浸泡解除化学休眠, 选用适当浓度的外源GA3可以
缩短催芽过程所用时间, 相对于其野外生境因子
来说, 适宜的萌发条件能够显著提高种子萌发率,
这也从侧面说明羽叶丁香濒危的部分原因可能是
种子萌发时节的气候条件导致其萌发困难, 进而
影响了种群更新速度。
植物的繁殖方式分为有性繁殖和无性繁殖,
呈先下降再上升的趋势。由此可见, 羽叶丁香种
子水浸液中存在水溶性萌发抑制物, 浸种时间不
同, 抑制物所产生的抑制强度也有所不同。
5 不同萌发条件对种子萌发特性的影响
由表3可知, T1、T2、T5和T6条件下的各个发
芽指标都显著高于T3、T4、T7和T8, 这说明恒温催
芽比变温催芽要好; T4和T2条件下的发芽指标分别
大于T3和T1, T5和T7条件下的发芽指标分别大于T6
和T8, 这说明低温下光照促进羽叶丁香种子萌发,
高温下却抑制羽叶丁香种子萌发, 尤其高温变温
条件下抑制作用更明显。从发芽时间来看, T5和T6
条件下的发芽起始时间最短, 比T3和T4提前了5
d。以发芽率为因变量对不同萌发因子作回归分
析, 结果如表4所示, 从R2的值可以看出, 这几个因
子基本可以解释发芽率的变化, 其中光照变化是
影响程度最显著的因子, 其次是温度水平, 影响最
表3 不同温度和光照处理下种子萌发特性的结果统计表
Table 3 The results of seed germination characteristics under different temperature and light treatments
萌发条件 始发芽时间/d 发芽率/% 发芽势/% 发芽指数
T1 5 86.00±8.72
a 68.67±7.58a 13.57±2.52a
T2 5 94.67±4.62
a 79.33±4.62a 16.19±2.81a
T3 9 47.33±30.29
c 16.00±22.54c 4.78±4.24c
T4 9 59.33±13.32
bc 27.33±7.58bc 8.65±0.99bc
T5 4 89.33±3.06
a 76.00±10.39a 16.91±4.36a
T6 4 86.67±3.06
a 64.00±7.21a 13.22±1.89a
T7 6 74.00±6.00
ab 42.00±3.46b 10.03±0.72b
T8 7 53.33±6.43
bc 15.33±4.62c 5.54±0.78c
图2 羽叶丁香种子水浸液对白菜种子发芽率的影响
Fig.2 Effect of seed water immersion of S. pinnatifolia on
Chinese cabbage seed germination rate
植物生理学报564
表5 不同浓度GA3对羽叶丁香种子萌发特性的影响
Table 5 Effects of different concentrations of GA3 on seed germination characteristics of S. pinnatifolia
GA3浓度/mg·L
-1 始发芽时间/d 发芽率/% 发芽势/% 发芽指数
0 4 89.33±0.03a 76.00±0.10a 16.91±4.36a
50 3 89.33±0.05a 72.67±0.03a 14.05±2.14ab
100 3 86.00±0.02a 68.67±0.10a 11.78±2.03b
200 3 86.00±0.10a 77.33±0.16a 16.24±1.79ab
400 3 84.00±0.11a 78.00±0.10a 18.27±2.20a
800 3 90.00±0.03a 80.00±0.06a 18.51±1.09a
种子繁殖就属于有性繁殖, 这种繁殖方式既能保
证后代种群的遗传多样性, 又能增强幼苗的抗逆
性和生长潜力, 是植物引种驯化最易成功的一种
繁殖方式(赵冰等2014)。影响种子繁殖的因素有
很多, 包括外部生态环境因素和内部生理因素, 对
不同植物来说, 影响种子萌发的主要因子也有差
异(Zhang等2015; 李鲜花等2015; 王丹等2015; 张
洁等2015)。
水分是种子繁殖和植物生长必不可少的环境
因子之一。羽叶丁香种子属于小粒种子, 在成熟
之后, 一般随风散布(于顺利等2007), 种子中的含
水量很少, 无法激活胚胎生长和种子萌发所需的
一系列酶, 也无法将种子中的营养物质溶解成生
长可利用的状态, 这也可能是导致羽叶丁香种子
野外繁殖率低的重要原因之一。物理休眠是由于
种子具有坚硬的种皮, 透水透气性弱所致(喻梅等
2012)。本研究通过不同水温的浸泡处理, 发现羽
叶丁香种子虽然坚硬且种皮含有一层紧密排列的
柱状厚壁细胞层(姜在民等1999), 但不影响种子的
透气和透水性, 说明羽叶丁香种子不具有物理休
眠特性; 适宜的浸种温度能增强种子的酶促反应
图3 不同浓度GA3对羽叶丁香种子萌发进程的影响
Fig.5 Effects of different concentrations of GA3 on seed
germination process
表4 不同影响因子与发芽率的回归分析结果
Table 4 The regression analysis results of different influence factors and the germination rate
非标准化系数 标准系数
t P
B的95.0%置信区间
B 标准误差 试用版 下限 上限
(常量) 1.188 0.128 9.315 0.000 0.922 1.454
温度水平 0.020 0.029 0.112 0.701 0.491 −0.040 0.080
温度变化 −0.007 0.057 −0.017 −0.117 0.908 −0.126 0.112
光照变化 −0.327 0.064 −0.815 −5.121 0.000 −0.460 −0.194
调整R2 0.534
模型F值 9.799
模型显著水平 0.000
标准估计误差 0.13975
n 24
　　B: 样本回归系数; n: 样本量大小; t: 对方程进行T检验后得出的各因子对发芽率的影响程度, t的绝对值越大影响越大; P: T检验的显著
性值; R2: 线性回归的拟合程度, 即自变量对因变量的解释程度。
和子森等: 濒危植物羽叶丁香种子休眠与萌发特性研究 565
过程和呼吸作用(国志锋等2014)。在30°C条件下
浸种24 h, 然后再在25°C条件下催芽, 种子萌发的
各项指标均达到了最高, 始发芽时间也最短, 说明
30°C是最佳浸种温度, 这与紫丁香(Syringa oblata)
和红丁香(Syringa villosa)的最佳浸种温度略有不
同(赵璐等2011)。从吸水速率来看, 羽叶丁香种子
的吸水速率会随着浸种温度的升高而加快, 从而
缩短种子达到饱和所需的时间, 但如果温度过高
会导致种子呼吸速率过快而出现胚胎死亡的现象,
这在育种工作中是不可取的。多项研究表明, 植
物种子萌发抑制物是引起种子休眠的一个重要原
因(孙佳等2012; 王晓娟等2011; 郑艳玲等2008), 用
不同浸泡时间的羽叶丁香种子液处理白菜种子,
发现种子内部含有水溶性萌发抑制物, 具有化学
休眠特性, 而且抑制物的抑制作用强度会随着羽
叶丁香种子浸泡时间的增长呈现先下降再上升的
趋势, 所以在浸种时应控制好种子浸泡时间, 解除
发芽抑制物的影响。
不同植物所需的适宜温度和光照条件也不尽
相同(Motsa等2015; 宋杰等2010; 赵冰等2014), 本
研究设置了8个温度和光照处理组合, 对比各个处
理下的不同发芽指标, 由回归系数可知(表4), 恒温
比变温更适合羽叶丁香种子的萌发, 说明在野生
状态下, 埋于地表层的种子比裸露于地面上的种
子更容易发芽; 低温条件下光暗交替比无光照处
理下的发芽指标要好, 这可能跟羽叶丁香生长地
海拔高、郁闭度低有关系, 但是对于高温条件, 则
是无光照处理下的发芽指标更好, 说明在育种催
芽过程中不同的萌发温度需要的光照条件也不一
样。回归分析结果显示, 相比温度, 光照对羽叶丁
香萌发率的影响更显著。相关研究表明, 种子萌
发的需光性与水分和温度具有耦合作用(张敏等
2012), 即一定的温度和水分条件能够影响种子萌
发的光需求, 本研究结论表明羽叶丁香种子在低
温下的光需求明显高于高温, 也验证了这种耦合
作用。野外的强光常伴随着大的蒸发量, 种子会
因缺水而避免萌发或者死亡(李文良等2008), 羽叶
丁香生长地大多属于干旱半干旱地区, 少见实生
幼苗, 对比本实验结果可初步断定其种子为强迫
休眠型, 即只要气候适宜, 条件合适即可萌发, 这
与鸡冠滇丁香(Luculia yunnanensis)的休眠类型相
同(万友名等2010)。
GA3是植物中非常重要的一种激素, 已经证明
GA3可以通过增强休眠的释放而促进种子的萌发,
但对于不同植物它的作用机制也不尽相同(杨荣超
等2012; 郑蔚虹等2004; 唐安军2014)。Rhie等
(2015)认为GA3能够代替高温打破鲜黄连种子的休
眠, 刘林等(2015)也认为用适宜浓度的GA3浸泡可
诱导种子内部水解酶的合成, 有效改善紫斑杜鹃
(Rhododendron strigillosum)和三花杜鹃(Rhododen-
dron triflorum)种子的萌发情况。本实验中GA3虽
然没有显著提高种子的发芽率和发芽势, 但是高
浓度(400~800 mg·L-1) GA3处理能够缩短种子萌发
持续时间, 有利于育种工作的进行, 原因是GA3在
种子萌发过程中能够提高胚胎生长的速率(Rhie等
2015), 使胚提早突破种皮。低浓度GA3处理时发
芽指数低可能是由于GA3和脱落酸(ABA)的拮抗
作用(黄桃鹏等2015), 且彼此抑制对方的代谢(李
振华和王建华2015), 即GA3的含量少时, 种子内部
ABA含量相应上升, 导致发芽速率减慢, 而有关其
基因调控机理方面的原因还有待进一步研究。
Baskin和Baskin (2004)总结了一套种子休眠分类系
统, 即种子休眠可以分为生理休眠(physiological
dormancy)、形态休眠(morphological dormancy)、
形态生理休眠(morphophysiological dormancy)、物
理休眠(physical dormancy)和复合休眠(combina-
tional dormancy)五大类, 其中具有形态休眠的种子
通常需要较长时间让其胚生长至足够的体积之后
才能萌发。根据浸泡和GA3处理结果, 羽叶丁香种
子具有部分形态休眠特性, 即新采集的种子播种
前需要先进行干藏和浸种等预处理, 使胚胎完成
伸长生长之后才能萌发。
播种育苗建议: 种子处理选择在春末夏初进
行, 大致在3月中旬, 可将选好的种子用400~800
mg·L-1 GA3在30°C条件下浸泡24 h, 然后用0.3%高
锰酸钾溶液消毒30 min, 混适量湿沙避光恒温催
芽, 保持湿润, 温度选择15~25°C为最佳。避光1周
左右后拿出即可用于播种育苗, 基本可以保证发
芽率在90%左右。
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Seed dormancy and germination characteristics of Syringa pinnatifolia, an
endangered plant in China
HE Zi-Sen1, CHEN Suyile3, CHENG Ming1, WEN Jin-Fang1, CAI Jing1, JIANG Zai-Min2,*
1College of Forestry, and 2College of Life Science, Northwest Agriculture and Forestry University, Yangling, Shannxi 712100, Chi-
na; 3Mongolian Medicine Hospital in Alxa League of Inner Mongolia, Alxa Left Banner, Inner Mongolia 750300, China
Abstract: Syringa pinnatifolia, an endangered plant in China, was chosen to explore the dormancy mechanism
of its seeds through morphologic observation, water-absorption regulation determination and the effect of seed
soaking liquid on the germination percentage of Chinese cabbage seed. The effects of different seed soaking
temperatures and different concentrations of GA3 on seed germination characteristics were studied by indoor
germination experiment. The different temperatures and light conditions were simulated to explore the best ger-
mination conditions. The results show that the water absorption rate of S. pinnatifolia seed increased with the
raise of the soaking temperature. The final absorption rate ranged from 96% to 121%, which explains that it has
good water absorption performance and indicates no physical dormancy. There is water-soluble germination in-
hibitors inside the seed, which has chemical dormancy characteristics that can be relieved by controlling the
soaking time. The best soaking temperature is 30°C. In this condition, its germination percentage and germina-
tion vigor reached (86.00±4.00)% and (54.00±8.71)%, respectively, and the germination index was 5.44±0.44.
The soaked seeds had the optimal germination data and the shortest germination starting time at constant tem-
peratures of 15 and 25°C in dark. The regression analysis results of different influence factors and the germina-
tion rate show that light was the most significant factor. GA3 treatment did not significantly improve seed germi-
nation rate and germination vigor, but high GA3 concentration (400~800 mg·L
-1) treatment could increase the
growing speed of the embryo and shorten the germination time, which shows that the seed has morphological
dormancy.
Key words: endangered plant; Syringa pinnatifolia; seed; dormancy mechanism
Received 2016-01-25 Accepted 2016-03-14
This work was supported by Special Scientific Research Fund of Public Welfare Profession of Forestry (Grant No. 201204308).
*Corresponding author (E-mail: jiangzmz@163.com).