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Effects of different temperature and moisture conditions on seed germination of Festuca sinensis

不同温度和PEG处理对中华羊茅种子萌发的影响



全 文 :书犇犗犐:10.11686/犮狔狓犫2015301 犺狋狋狆://犮狔狓犫.犾狕狌.犲犱狌.犮狀
汪建军,麻安卫,汪治刚,蔡宇,旷宇,田沛.不同温度和PEG处理对中华羊茅种子萌发的影响.草业学报,2016,25(4):7380.
WANGJianJun,MAAnWei,WANGZhiGang,CAIYu,KUANGYu,TIANPei.Effectsofdifferenttemperatureandmoistureconditionson
seedgerminationof犉犲狊狋狌犮犪狊犻狀犲狀狊犻狊.ActaPrataculturaeSinica,2016,25(4):7380.
不同温度和犘犈犌处理对中华羊茅种子萌发的影响
汪建军,麻安卫,汪治刚,蔡宇,旷宇,田沛
(草地农业生态系统国家重点实验室,兰州大学草地农业科技学院,甘肃 兰州730020)
摘要:本文采用不同温度和不同浓度PEG溶液的互作胁迫来模拟中华羊茅种子萌发的水温环境,研究了中华羊茅
在不同水热条件下种子的萌发状况,旨在探究中华羊茅种子萌发的最适水温条件。结果表明,中华羊茅种子在不
同水温条件下表现出不同的萌发特性,3种温度条件下种子的发芽率在25℃时达到最高,而在15℃时发芽率最低,
说明高温条件有利于中华羊茅种子的萌发。其中在15和20℃条件下,-0.2MPa水势条件下的发芽率、发芽势、
发芽指数和种子活力指数均显著高于对照和其他浓度水势处理(犘<0.05),说明在低温条件下,低浓度的PEG溶
液可显著提高中华羊茅种子的活力;而在25℃温度下,其对照处理的发芽率和发芽指数显著高于各渗透势处理
(犘<0.05);表明在较高温度下,PEG对中华羊茅种子的萌发具有抑制作用,且其抑制作用随着PEG浓度的增大
而增大;随着PEG浓度的增大,各温度处理种子的发芽率和发芽指数逐渐降低,胚芽长、胚根长和根芽比逐渐减
小,幼苗含水量以及种子的萌发抗旱指数和活力抗旱指数也不断降低,表明低浓度PEG溶液对中华羊茅种子具有
“引发”作用,高浓度PEG溶液则对其种子活力有抑制作用。
关键词:中华羊茅;温度;聚乙二醇;种子萌发  
犈犳犳犲犮狋狊狅犳犱犻犳犳犲狉犲狀狋狋犲犿狆犲狉犪狋狌狉犲犪狀犱犿狅犻狊狋狌狉犲犮狅狀犱犻狋犻狅狀狊狅狀狊犲犲犱犵犲狉犿犻狀犪狋犻狅狀狅犳
犉犲狊狋狌犮犪狊犻狀犲狀狊犻狊
WANGJianJun,MAAnWei,WANGZhiGang,CAIYu,KUANGYu,TIANPei
犛狋犪狋犲犓犲狔犔犪犫狅狉犪狋狅狉狔狅犳犌狉犪狊狊犾犪狀犱犃犵狉狅犲犮狅狊狔狊狋犲犿狊,犆狅犾犾犲犵犲狅犳犘犪狊狋狅狉犪犾犃犵狉犻犮狌犾狋狌狉犲犛犮犻犲狀犮犲犪狀犱犜犲犮犺狀狅犾狅犵狔,犔犪狀狕犺狅狌犝狀犻狏犲狉狊犻
狋狔,犔犪狀狕犺狅狌730020,犆犺犻狀犪
犃犫狊狋狉犪犮狋:Theaimofthisstudywastodeterminethemostsuitablemoistureandtemperatureconditionsfor
seedgerminationof犉犲狊狋狌犮犪狊犻狀犲狀狊犻狊.Thegerminationof犉.狊犻狀犲狀狊犻狊seedswasevaluatedat15,20,and25℃,
andunderdifferentmoistureconditionsimposedusingvariousconcentrationsofpolyethyleneglycol(PEG).
The犉.狊犻狀犲狀狊犻狊seedsshoweddifferentgerminationfeaturesunderdifferentmoistureandtemperaturecondi
tions.Thehighestgerminationratewasat25℃andthelowestwasat15℃,suggestingthathighertempera
turesarebeneficialforseedgermination.At15and20℃,theseedgerminationrate,germinationpotential,
germinationindex,andvigorindexofseedsweresignificantlyhigherinthe-0.2MPawatertreatmentthanin
thecontrolandtheothertreatments(犘<0.05).TheseresultsindicatedthatalowPEGconcentrationcanim
prove犉.狊犻狀犲狀狊犻狊seedvigorunderlowtemperatures.However,at25℃,thegerminationrateandgermination
indexofseedswerehigherinthecontrolthaninthePEGtreatments(犘<0.05)suggestingthatPEGinhibited
第25卷 第4期
Vol.25,No.4
草 业 学 报
ACTAPRATACULTURAESINICA   
73-80
2016年4月
收稿日期:20150610;改回日期:20150717
基金项目:国家基础研究发展规划“973”(2014CB138702),国家自然科学基金(31502001)和中央高校基本科研业务费(lzujbky201476)资助。
作者简介:汪建军(1991),男,甘肃定西人,在读硕士。Email:wangjianjun14@lzu.edu.cn
通信作者Correspondingauthor.Email:tianp@lzu.edu.cn
thegerminationof犉.狊犻狀犲狀狊犻狊seedsathighertemperatures.Thedegreeofinhibitionincreasedwithincreasing
PEGconcentrations.AsthePEGconcentrationincreased,thereweredecreasesintheseedgerminationrate,
germinationindex,plumulelength,radiclelength,shootratioofseeds,seedling moisturecontent,and
droughtresistance.Together,theseresultsshowthatalowconcentrationofPEGcanpromote犉.狊犻狀犲狀狊犻狊seed
germinationwhereashighconcentrationsofPEGcandecreaseseedvigor.
犓犲狔狑狅狉犱狊:犉犲狊狋狌犮犪狊犻狀犲狀狊犻狊;temperature;PEG;seedgermination
中华羊茅(犉犲狊狋狌犮犪狊犻狀犲狀狊犻狊)是禾本科羊茅属多年生草本植物,是中国西北、华北、东北和青藏高原等地的常
见野生牧草。中华羊茅作为高寒牧区草地生产建设的优良牧草,它有着营养价值高,适口性好,再生性和抗逆性
强,茎叶柔嫩等优良特性;此外,由于中华羊茅适应性广,耐寒性和刈割能力强,它也是高寒牧区进行草地建设、退
耕还草和生态治理工程中最适宜的优良牧草品种之一[12]。因此,开展中华羊茅种质资源及其适应性的研究对我
国高寒牧区畜牧业的发展以及生态恢复建设具有重要意义。
温度和水分是植物种子萌发所不可缺少的外部条件,能直接影响着种子的正常萌发和植物的出苗情况。其
种子的正常萌发能影响中华羊茅的生长发育,种子萌发期作为中华羊茅生活史中的关键阶段,它直接影响中华羊
茅的出苗情况;这一阶段种子萌发情况的好坏,不仅影响其本身的生长和播种品质,同时也可能影响到种子下一
代的正常生长发育[3];种子的萌发不仅需要内部条件,还需要适宜的外部条件,只有在所有条件满足时种子才会
正常的萌发,其中对外界环境的温度和水分变化比较敏感,因为温度和水分不仅能影响种子内部酶的活性,还能
影响其内部物质的转运以及种子的吸水和气体交换,这对种子的正常萌发是极其重要的[4]。因此,种子萌发期是
进行植物抗旱性和适宜萌发温度研究的重要时期。本研究采用不同温度下配制不同浓度PEG6000溶液的方法
来模拟中华羊茅种子萌发的温度变化和土壤干旱胁迫环境,探究其对中华羊茅种子萌发特性的影响,了解中华羊
茅种的生态适应性和种子萌发所需的适宜条件,这对于中华羊茅种子早出苗、出全苗具有重要的作用。本研究试
图为中华羊茅播种期的水分管理提供一定的依据,对中华羊茅耐高温、耐干旱品种的筛选及实现优质、高产、稳产
具有重要的现实意义。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试的中华羊茅种子采自青海省平安县巴藏沟乡(102°06′E,36°24′N),平均海拔为2456m,采回的种子于
4℃保存于农业部牧草与草坪种子质量监督检验测试中心(兰州)种子贮藏室备用。供试的分析纯PEG6000由
国药集团化学试剂有限公司提供。
1.2 试验设计
本试验将不同温度和不同水分胁迫处理相结合,试验共设3个温度处理(15,20和25℃),在不同温度下按照
Michel和Kaufmann[5]和 Tobe等[6]的方法将PEG6000配制成6个不同浓度梯度 (0,-0.2,-0.4,-0.6,
-0.8和-1.0MPa)作为6个水分胁迫处理(表1),对照为无菌水处理。
表1 不同温度下不同浓度的犘犈犌与之对应的水势渗透压
犜犪犫犾犲1 犇犻犳犳犲狉犲狀狋犮狅狀犮犲狀狋狉犪狋犻狅狀狊狅犳犘犈犌犪狀犱狋犺犲狑犪狋犲狉狅狊犿狅狋犻犮狆狉犲狊狊狌狉犲狌狀犱犲狉犱犻犳犳犲狉犲狀狋狋犲犿狆犲狉犪狋狌狉犲 g/L
温度
Temperature(℃)
渗透势 Osmoticpotential(MPa)
0 -0.2 -0.4 -0.6 -0.8 -1.0
15 0 105.60 161.30 204.40 241.00 273.20
20 0 112.20 169.40 213.60 251.00 284.00
25 0 119.57 178.34 223.70 261.90 295.70
47 ACTAPRATACULTURAESINICA(2016) Vol.25,No.4
  种子萌发试验采用TP法,2015年3月11日从供试中华羊茅种子中筛选出大小均匀、籽粒饱满的成熟种子,
经1%NaClO处理5min,70%乙醇处理2min,蒸馏水冲洗3次,晾干后置于含有灭菌滤纸的9cm培养皿中,每
皿50粒种子,每个培养皿中加入5mL的PEG溶液,称取每个培养皿的原始重量,做好标记,试验共设18个处
理,每个处理设置4个重复。将各温度的水分胁迫处理于当日放入相应温度的恒温培养箱中培养,每天光照处理
12h,黑暗处理12h,光强统一设置为5000lx,湿度统一设置为82%,连续培养21d,每天用称重法补水并记录正
常发芽的种子数目(以胚芽突破种皮1mm为标准),为了减少水势变动,每隔5d更换1次无菌滤纸,并及时清
理污染发霉的种子,第7天进行种子发芽势(germinativeforce,GF)的测定,21d后每个处理中随机选取10株幼
苗,测定并记录其胚芽长和胚根长及鲜重和干重,并计算发芽率(germinationrate,GR)、发芽指数(germination
index,GI)、活力指数(vigorindex,VI)、胚根胚芽比(root/shoot,R/S)、幼苗含水量、萌发抗旱指数(germina
tiondroughtresistanceindex,GDRI)、活力抗旱指数(vigordroughtresistanceindex,VDRI)和贮藏物质运转率
(storagesubstanceoperationrate,SSOR)。指标计算方法[718]:
发芽率GR(%)=(正常发芽种子数/供试种子数)×100%;
种子发芽势GF(%)=(发芽数达高峰的前1/3天数内正常发芽种子数/供试种数)×100%;
发芽指数犌犻=∑(犌狋/犇狋)。犌狋指狋时间内的发芽数,犇狋指相应的发芽日数;
活力指数犞犻=犌犻×犛狓。犌犻指发芽指数,犛狓指种苗芽的平均长度;
幼苗含水量=(幼苗鲜重/株)-(幼苗干重/株);
根芽比(R/S)=胚根长度/胚芽长度;
萌发抗旱指数(GDRI)=处理萌发指数/对照萌发指数;
活力抗旱指数(VDRI)=处理活力指数/对照活力指数;
贮藏物质运转率(%)=(芽+根)干重/(芽+种子+根)干重×100%。
1.3 数据分析
用 MicrosoftExcel2007录入试验数据,然后用SPSS17.0统计分析软件对种子萌发、幼苗生长及抗旱特性
等指标进行双因素方差分析,采用LSD法检验其差异显著性,Duncan法进行多重差异性比较,结果用均值±标
准差(Mean±SD)表示并作图。
2 结果与分析
2.1 不同温度和PEG处理对中华羊茅种子萌发特性的影响
在3种不同温度条件下,中华羊茅种子的发芽率随着温度的升高而升高;其中25℃下发芽率最高,15℃下发
芽率最低。不同渗透势条件下,其各温度处理的发芽率随着渗透势的增大而降低。而在不同的温度和水分条件
下,中华羊茅种子的发芽情况也表现出不同。在15和20℃的温度下,-0.2,-0.4和-0.6MPa的渗透势处理
的中华羊茅种子发芽率均显著高于对照处理(犘<0.05),且在-0.2MPa时发芽率达到最高;-1.0MPa渗透势
处理的发芽率显著低于对照处理(犘<0.05),且发芽率最低;在-0.6,-0.8和-1.0MPa渗透势梯度下,15℃处
理的中华羊茅种子发芽率高于20℃处理,但15和20℃处理总体发芽率变化呈先上升、后下降趋势。在25℃温
度下,对照处理的发芽率显著高于其他渗透势处理(犘<0.05),其总体发芽率呈逐渐下降趋势(图1)。
在不同温度和水分条件下,中华羊茅种子的发芽指数也各有差异。整体上各温度处理种子的发芽指数在随
着渗透势的增大而减小;各渗透势处理的发芽指数在25℃温度条件下最大。在15℃温度下,-0.2,-0.4,
-0.6和-0.8MPa渗透势处理的中华羊茅种子发芽指数显著大于对照处理(犘<0.05),在-0.2MPa时达到最
大。20℃温度下,-0.2和-0.4MPa渗透势处理的发芽指数显著大于对照和其他处理(犘<0.05),其在-0.2
MPa时达到最大。而在25℃温度下,对照处理的发芽指数显著高于其他渗透势处理(犘<0.05)(图2)。
中华羊茅种子的活力指数随着温度和水分的变化也在变化,总体来看,各水分处理的种子活力指数在25℃
时最大,各温度处理的种子活力指数在-0.2MPa渗透势条件下达到最大。在15℃温度下,对照处理的中华羊
茅种子活力指数最小,其他渗透势条件下种子活力指数随着渗透势的增大而逐渐减小。在20和25℃温度下,对
57第25卷第4期 草业学报2016年
照处理的种子活力指数大小介于-0.8和-1.0MPa之间,其他渗透势条件下,种子活力指数随着渗透势的增大
而逐渐减小。不同温度和水分条件下中华羊茅种子活力指数总体变化趋势为先增大、后减小,在-0.2MPa渗
透势条件下达到高峰(图3)。
不同温度处理下,不同水分处理的中华羊茅种子的发芽势变化也不尽相同。在15和20℃温度下,不同水分
处理的中华羊茅种子的发芽势总体变化为先升高、后降低的趋势,以-0.2MPa为界限;但两温度下种子的发芽
势随着渗透势的变化而表现出差异;在15℃温度下,对照处理的中华羊茅种子的发芽势最低,其他渗透势条件下
种子的发芽势随着渗透势的增大而不断减小;而在20℃温度下,对照处理的中华羊茅种子的发芽势大小介于
-0.4和-0.6MPa之间,其他渗透势条件下种子的发芽势随着渗透势的增大而不断减小;在25℃下,不同水分
处理的中华羊茅种子的发芽势随着渗透势的增大总体变化为逐渐降低的趋势,对照处理的中华羊茅种子发芽势
显著大于其他水势处理(犘<0.05)(图4)。
图1 不同温度和犘犈犌处理对中华羊茅种子发芽率的影响
犉犻犵.1 犈犳犳犲犮狋狅犳犱犻犳犳犲狉犲狀狋狋犲犿狆犲狉犪狋狌狉犲犪狀犱犘犈犌犮狅狀犱犻狋犻狅狀狊狅狀
犉.狊犻狀犲狀狊犻狊狊犲犲犱狊犵犲狉犿犻狀犪狋犻狅狀狉犪狋犲
图2 不同温度和犘犈犌处理对中华羊茅种子发芽指数的影响
犉犻犵.2 犈犳犳犲犮狋狅犳犱犻犳犳犲狉犲狀狋狋犲犿狆犲狉犪狋狌狉犲犪狀犱犘犈犌犮狅狀犱犻狋犻狅狀狊狅狀
犉.狊犻狀犲狀狊犻狊狊犲犲犱狊犵犲狉犿犻狀犪狋犻狅狀犻狀犱犲狓
 同一温度处理标有的不同小写字母代表5%水平差异显著,同一水分处理标有的不同大写字母代表5%水平差异显著,下同。Differentlowercase
letterswithinsametemperatureconditionstandforsignificantdifferencesatthe0.05level,differentcapitalletterswithinsamemoisturecondition
standforsignificantdifferencesatthe0.05level,thesamebelow.
图3 不同温度和犘犈犌处理对中华羊茅种子活力指数的影响
犉犻犵.3 犈犳犳犲犮狋狅犳犱犻犳犳犲狉犲狀狋狋犲犿狆犲狉犪狋狌狉犲犪狀犱犘犈犌犮狅狀犱犻狋犻狅狀狊狅狀
犉.狊犻狀犲狀狊犻狊狊犲犲犱狊狏犻犵狅狉犻狀犱犲狓 
图4 不同温度和犘犈犌处理对中华羊茅种子发芽势的影响
犉犻犵.4 犈犳犳犲犮狋狅犳犱犻犳犳犲狉犲狀狋狋犲犿狆犲狉犪狋狌狉犲犪狀犱犘犈犌犮狅狀犱犻狋犻狅狀狊狅狀
犉.狊犻狀犲狀狊犻狊狊犲犲犱狊犵犲狉犿犻狀犪狋犻狏犲犳狅狉犮犲 
2.2 不同温度和PEG处理对中华羊茅幼苗根和芽生长的影响
中华羊茅幼苗胚根长和胚芽长随着温度和水分的变化而变化。不同温度下,中华羊茅幼苗胚根长随着渗透
势的增大总体变化表现为先增大、后减小的趋势;在-0.2MPa渗透势条件下各温度处理的胚根长显著大于对
照及其他处理(犘<0.05);在15和20℃温度下,各渗透势处理的幼苗胚根长显著大于对照处理(犘<0.05);25℃
67 ACTAPRATACULTURAESINICA(2016) Vol.25,No.4
温度下,对照处理的幼苗胚根长显著小于-0.2MPa渗透势处理,而显著大于其他渗透势处理(犘<0.05)。在15
和20℃温度下,中华羊茅幼苗胚芽长随着渗透势的增大总体变化表现为先增大、后减小,-0.2,-0.4,-0.6和
-0.8MPa水势条件下的幼苗胚芽长显著大于对照处理(犘<0.05),且在渗透势为-0.2MPa时其胚芽长度达
到最长。在25℃温度下,幼苗胚芽长随着渗透势的增大而逐渐降低,对照处理的胚芽长达到最长。不同温度和水
分条件下幼苗根芽比的变化则与胚根长的变化情况相同(表2)。
表2 不同温度和犘犈犌处理对中华羊茅胚根长、胚芽长和根芽比的影响
犜犪犫犾犲2 犈犳犳犲犮狋狅犳犱犻犳犳犲狉犲狀狋狋犲犿狆犲狉犪狋狌狉犲犪狀犱犘犈犌犮狅狀犱犻狋犻狅狀狊狅狀犉.狊犻狀犲狀狊犻狊狆犾狌犿狌犾犲犾犲狀犵狋犺,狉犪犱犻犮犾犲犾犲狀犵狋犺犪狀犱狉狅狅狋/狊犺狅狅狋
指标
Indicators
温度
Temperature(℃)
PEG渗透势Osmoticpotential(MPa)
0 -0.2 -0.4 -0.6 -0.8 -1.0
胚根长
Radiclelength
(mm)
15 13.54±0.70Be 36.85±4.95Ca 25.45±1.56Cbc 28.80±2.55Bb 21.65±1.60Ccd 17.15±1.67Bd
20 14.91±2.02Be 42.33±3.90Ba 32.42±2.40ABb 28.78±1.72Bbc 24.07±1.67ABbcd21.66±0.44Acde
25 43.83±5.22Aab 46.01±2.59Aa 34.56±1.64Ab 30.60±0.91Abc 25.52±1.31Acd 15.58±2.24BCd
胚芽长
Plumulelength
(mm)
15 20.15±1.23Ce 31.76±0.45Ca 29.83±0.42Cab 27.75±0.24Cbc 24.69±1.16Ccd 18.65±1.57Ce
20 36.36±2.49Bc 45.91±0.79Aa 41.73±0.27Ab 40.21±0.34Abc 37.46±0.76Abc 28.83±2.08Ad
25 42.53±0.71Aa 41.25±1.44ABab38.66±1.08ABbc37.92±0.94ABbc32.25±0.82ABd 24.00±2.31Be
根芽比
Root/shoot
15 0.68±0.05Bd 1.16±0.14Aa 0.85±0.05ABc 1.04±0.09Ab 0.88±0.04Ac 0.95±1.31Abc
20 0.41±0.05BCd 0.93±0.10Ca 0.78±0.05Bb 0.72±0.03Bbc 0.64±0.04Cc 0.76±0.04Bb
25 1.03±0.11Aab 1.12±0.05Ba 0.90±0.04Ab 0.81±0.03Bbc 0.79±0.04ABbc 0.65±0.06Cd
 注:同行同一温度处理标有不同小写字母代表5%水平差异显著,同列同一水分处理标有不同大写字母代表5%水平差异显著。下同。
 Note:Differentlowercaseletterswithinsamelineandtemperatureconditionstandforsignificantdifferencesatthe0.05level,differentcapitallet
terswithinsamecolumnandmoistureconditionstandforsignificantdifferencesatthe0.05level,thesamebelow.
在15和20℃温度下,中华羊茅幼苗含水量在-0.2
图5 不同温度和犘犈犌处理对中华羊茅幼苗含水量的影响
犉犻犵.5 犈犳犳犲犮狋狅犳犱犻犳犳犲狉犲狀狋狋犲犿狆犲狉犪狋狌狉犲犪狀犱犘犈犌犮狅狀犱犻狋犻狅狀狊狅狀
犉.狊犻狀犲狀狊犻狊狊犲犲犱犾犻狀犵狑犪狋犲狉犮狅狀狋犲狀狋
 
MPa渗透势条件下达到最高,其值显著高于对照处理
和其他渗透势处理(犘<0.05);15℃温度下,中华羊茅
幼苗含水量在-0.2,-0.4,-0.6和-0.8MPa渗透
势条件下显著高于对照处理(犘<0.05);在20℃温度
下,中华羊茅幼苗含水量在-0.2MPa渗透势条件下
显著高于对照处理(犘<0.05),在-0.4和-0.6MPa
渗透势下与对照差异不显著。25℃温度下,对照处理
幼苗的含水量高,显著高于其他渗透势处理(犘<
0.05)(图5)。
在15℃温度下,中华羊茅贮藏物质运转率随着渗
透势的增大总体变化趋势为先增大、再减小,其在
-0.6MPa渗透势条件下达到最大,各渗透势处理的贮藏物质运转率显著高于对照处理(犘<0.05)。在20℃条
件下,中华羊茅贮藏物质运转率随着渗透势的增大总体变化趋势为先减小、再增大、再减小、再增大;在-0.6和
-1.0MPa渗透势下达到高峰,其峰值分别为5.85%和6.91%,在-0.2MPa渗透势下到达峰谷,其值为
3.85%。25℃温度下,中华羊茅贮藏物质运转率随着渗透势的增大总体变化趋势为先减小、再增大、再减小,对照
处理的贮藏物质运转率最高,显著高于其他渗透势处理(犘<0.05)(表3)。
2.3 不同温度和水分胁迫处理对中华羊茅种子萌发抗旱性的影响
温度和水分不同,中华羊茅种子的萌发抗旱指数和活力抗旱指数也不同。在各温度处理下,中华羊茅种子的
萌发抗旱指数和活力抗旱指数都随着渗透势的不断增大而减小,且-0.2MPa渗透势处理的值显著大于其他渗
77第25卷第4期 草业学报2016年
透势处理(犘<0.05);3种温度条件下中华羊茅种子的萌发抗旱指数和活力抗旱指数在15℃时达到最大,而在
25℃时最小(表4)。
表3 不同温度和犘犈犌处理对中华羊茅贮藏物质运转率的影响
犜犪犫犾犲3 犈犳犳犲犮狋狅犳犱犻犳犳犲狉犲狀狋狋犲犿狆犲狉犪狋狌狉犲犪狀犱犘犈犌犮狅狀犱犻狋犻狅狀狊狅狀犉.狊犻狀犲狀狊犻狊狊狋狅狉犪犵犲狊狌犫狊狋犪狀犮犲狅狆犲狉犪狋犻狅狀狉犪狋犲 %
处理
Treatment(℃)
PEG渗透势Osmoticpotential(MPa)
0 -0.2 -0.4 -0.6 -0.8 -1.0
15 17.46±7.01Bcde 24.70±6.47ABbcd 41.09±8.86Aab 50.47±8.99Aa 40.21±3.54Aab  36.04±1.65Aabc
20 4.39±1.13Cb 3.85±0.07Cc 5.43±0.61Bab 5.85±0.56Cab 4.06±0.87Cbc  6.91±1.89Ca
25 45.65±15.91Aa 30.83±7.12Abcd 40.71±7.11Aab 39.88±7.92Bab 32.14±1.19ABbcd 15.11±4.60Bde
表4 不同温度和犘犈犌处理对中华羊茅种子萌发抗旱指数和活力抗旱指数的影响
犜犪犫犾犲4 犈犳犳犲犮狋狅犳犱犻犳犳犲狉犲狀狋狋犲犿狆犲狉犪狋狌狉犲犪狀犱犘犈犌犮狅狀犱犻狋犻狅狀狊狅狀犉.狊犻狀犲狀狊犻狊犵犲狉犿犻狀犪狋犻狅狀犱狉狅狌犵犺狋
狉犲狊犻狊狋犪狀犮犲犻狀犱犲狓犪狀犱狏犻犵狅狉犱狉狅狌犵犺狋狉犲狊犻狊狋犪狀犮犲犻狀犱犲狓
指标
Indicators
温度
Temperature(℃)
渗透势 Osmoticpotential(MPa)
-0.2 -0.4 -0.6 -0.8 -1.0
萌发抗旱指数Germination
droughtresistanceindex
15 8.57±0.75Aa 5.17±1.19Ab 4.80±1.42Abc 3.24±0.85Ac 1.79±0.58Ad
20 2.92±0.74Ba 2.14±0.31Bab 1.20±0.18Bb 0.75±0.20Bbc 0.49±0.17Bc
25 0.89±0.02Ca 0.68±0.08Cb 0.67±0.03Cb 0.49±0.05BCbc 0.20±0.03BCc
活力抗旱指数Vigordrought
resistanceindex
15 22.66±1.58Aa 8.25±0.70Ab 6.90±0.84Ab 5.15±1.20Abc 2.30±0.80Ac
20 9.56±3.80Ba 5.04±1.15Bb 2.38±0.40Bbc 1.27±0.41Bc 0.78±0.29Bc
25 2.74±0.54Ca 1.58±0.36Cab 1.36±0.19Cb 0.88±0.22BCbc 0.32±0.07Cc
3 讨论
中华羊茅种子在适宜的温度条件下才能正常萌发,温度过高或过低都不利于中华羊茅种子的萌发[19]。在较
低温度下,中华羊茅种子的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数以及幼苗的胚根和胚芽长度都比较小,但是随着
温度的不断升高,衡量中华羊茅种子萌发特性的各种指标不断增大,说明温度的升高提高了中华羊茅种子的活
力,此结果与贺佳圆等[20]温度对8个野生早熟禾(犘狅犪)材料萌发特性的影响和陈玉梁等[21]温度对油葵(犎犲犾犻犪狀
狋犺狌狊犪狀狀狌狌狊)种子萌发及幼苗生长的影响研究的结果相似。较高温度对中华羊茅种子萌发的这种促进作用可能
与调控种子内部一系列生理活动过程的相关酶的活性有关,温度升高能够提高酶的活性,从而促进种子内部的生
理代谢活动[22]。
中华羊茅种子的发芽过程是一个复杂的生理生化过程[23],因此水分也成为了影响其正常萌发的一个必要因
素。在不同浓度的PEG溶液处理下,随着PEG处理浓度的增大,中华羊茅种子的发芽率、发芽势、发芽指数和活
力指数以及幼苗的胚根和胚芽长度均逐渐减小,低浓度PEG溶液处理中华羊茅种子可促进其胚根和胚芽的生
长,增大根芽比;而高浓度的PEG溶液能抑制其胚根和胚芽的生长,此结果与梁国玲等[24]聚乙二醇对羊茅属4
种植物种子萌发特性的影响研究以及鱼小军等[25]温度和水分对无芒隐子草(犆犾犲犻狊狋狅犵犲狀犲狊狊狅狀犵狅狉犻犮犪)和条叶车前
(犘犾犪狀狋犪犵狅犾犲狊狊犻狀犵犻犻)种子萌发的影响研究的结果相似,说明低浓度PEG溶液促进胚根胚芽生长是中华羊茅根系
和胚芽对其干旱胁迫的适应性,从研究结果可以看出高浓度PEG溶液对胚芽生长的抑制作用大于胚根,说明高
浓度PEG处理对中华羊茅种子萌发具有抑制作用,且抑制作用随着PEG浓度的增大而增强,此研究结果与冯淑
华和陈雅君[26]干旱对草地早熟禾种子萌发的影响研究结果相似。
温度和水分不仅能够单一地影响中华羊茅种子的萌发,还能够综合起来影响中华羊茅种子的正常萌发。本
研究结果显示在较低温度下,低浓度的PEG溶液处理可以显著提高中华羊茅种子的发芽率、发芽势、发芽指数和
87 ACTAPRATACULTURAESINICA(2016) Vol.25,No.4
活力指数,但随着PEG溶液浓度的增大,其发芽率不断降低,此研究结果与梁国玲等[24]聚乙二醇对羊茅属4种
植物种子萌发特性的影响研究结果以及华智锐和李小玲[27]PEG处理对商洛黄芩(犛犮狌狋犲犾犾犪狉犻犪犫犪犻犮犪犾犲狀狊犻狊)种子
萌发和幼苗生长影响的研究结果相似,说明在较低温度下,低浓度PEG溶液处理能刺激中华羊茅种子,从而促进
中华羊茅种子的萌发。而在较高温度条件下,PEG溶液处理显著降低了中华羊茅种子的发芽率;以上结果说明
在较低温度下,用适宜浓度的PEG溶液对中华羊茅种子进行渗透胁迫处理,可明显的提高种子的活力,这与王慧
超等[28]PEG渗透胁迫处理对植物种子的影响研究结果相似。在较低温度 (15和20℃)下,低浓度PEG溶液处
理能有效促进中华羊茅胚芽和胚根的生长,经PEG溶液处理的中华羊茅其根芽比大于对照处理,说明干旱胁迫
下中华羊茅的幼苗生长主要依靠根系,其营养物质主要向根部运输,根系的正常生长才能保证其胚芽的生长。用
萌发抗旱指数和活力抗旱指数来评价中华羊茅种子萌发期的抗旱性,研究结果显示低浓度PEG溶液处理中华羊
茅种子可有效提高其种子的抗旱性,此结果与麦苗苗等[29]PEG处理对连香树种子萌发与芽苗生长的影响研究结
果相似,而在较低温度下,低浓度PEG溶液处理的中华羊茅种子抗旱性明显高于较高温度处理;说明低浓度
PEG溶液处理中华羊茅种子能显著提高其种子活力,从而增强其对干旱胁迫的抵御能力,且在较低温度下,PEG
对中华羊茅种子的这种“引发”作用显著高于较高温度处理,究其PEG对中华羊茅种子的这种“引发”作用的具体
机制以及对中华羊茅苗期生长发育的影响,还有待进一步研究。
犚犲犳犲狉犲狀犮犲狊:
[1] ShiSL,LiJH.Ecologicaladaptabilityandcultivatingtechniquesoftwo犉犲狊狋狌犮犪狏犪狉犻犲狋犻犲狊.ActaAgrestiaSinica,2006,
14(1):3942.
[2] SunMD.Thegoodpastureofthegrasslandimprovementinalpineregion犉犲狊狋狌犮犪狊犻狀犲狀狊犻狊kengcvQingHai.QinghaiPratac
ulture,2009,17(4):811.
[3] CuiY.StudyontheSaltToleranceandColdResistanceof3Clovers[D].Huhehot:InnerMongoliaAgriculturalUniversity,
2006.
[4] DingXM,LiHY,YangYF,犲狋犪犾.Effectoftemperatureonseedgerminationoftwospeciesofwildgrass.Grasslandand
Turf,2004,(1):2529.
[5] MichelBE,KaufmannMR.Theosmoticpotentialofpolyethyleneglycol6000.PlantPhysiology,1973,51(5):914916.
[6] TobeK,LiX,OmasaK.EffectsofsodiumchlorideonseedgerminationandgrowthoftwoChinesedesertshrubs,犎犪犾狅狓狔
犾狅狀犪犿犿狅犱犲狀犱狉狅狀and犎.狆犲狉狊犻犮狌犿 (Chenopodiaceae).AustralianJournalofBotany,2000,48(4):455460.
[7] WangYF,XieSX.Effectoftemperatureanddroughtstressonseedgerminationofthreeforagespecies.JiangsuAgricultural
Sciences,2012,40(5):361363.
[8] LiangGL.TheStudyandAssessmentofDroughtcoldToleranceofFourSpeciesof犉犲狊狋狌犮犪L[D].Xining:QinghaiUniversi
ty,2007.
[9] LiPY,SunZJ.Evaluationofdroughtresistanceof29accessionsof犈犾狔狋狉犻犵狉犻犪repensatseedgerminationstageunderPEG
6000stress.ChineseJournalofGrassland,2010,32(1):3239.
[10] JiY,ZhangXQ,PengY,犲狋犪犾.Seedgerminationresponsetoosmoticstressandtoleranceevaluationoforchardgrass.Acta
AgrestiaSinica,2013,21(4):737743.
[11] WangHN,ZhangJL,FengL,犲狋犪犾.Effectoftemperatureanddroughtstressonseedgerminationofthreeforagespecies.
PrataculturalScience,2009,26(8):8792.
[12] ZhangLX,ChangQS,HouXG,犲狋犪犾.Effectofsodiumsaltstressonseedgerminationof犘狉狌狀犲犾犾犪狏狌犾犵犪狉犻狊.ActaPratac
ulturaeSinica,2015,24(3):177186.
[13] SunYR,ShiY,ChenGJ,犲狋犪犾.Evaluationofthegerminationcharacteristicsanddroughtresistanceofgreenmanurecrops
underPEGstress.ActaPrataculturaeSinica,2015,24(3):8998.
[14] LiuJ,XuCX,CaoWD,犲狋犪犾.Studyondroughtresistanceof15accessionsof犃狊狋狉犪犵犪犾狌狊狊犻狀犻犮狌狊L.germplasmmaterials
atseedgerminationstageunderPEGstress.ChineseJournalofGrassland,2013,34(6):1825.
[15] QinWJ,LiangZS.Responseanddroughtresistanceoffourleguminouspasturestodroughtduringseedgermination.Acta
PrataculturaeSinica,2010,19(4):6170.
[16] YaoQQ,BaiCJ,LiuGD.SeedgerminationofspaceflightinducedStylosanthesunderwaterstress.ChineseJournalof
TropicalAgriculture,2008,28(4):16.
[17] QinH M,PengLL,YangX,犲狋犪犾.EffectofCd2+ ontheseedgerminationandseedlinggrowthof犆狔狀狅犱狅狀犱犪犮狋狔犾狅狀and
97第25卷第4期 草业学报2016年
犈狉犲犿狅犮犺犾狅犪狅狆犺犻狌狉狅犻犱犲狊.ActaPrataculturaeSinica,2015,24(5):100107.
[18] WangYP,WangYX,BaiXL,犲狋犪犾.Effectsofexogenoussilicononmelonseedgerminationandthegrowthofseedlings
underNaClstress.ActaPrataculturaeSinica,2015,24(5):108116.
[19] SongCB,WangB.Influenceofdifferenttemperatureonseedgerminationandseedinggrowthof犜狉犻犳狅犾犻狌犿狉犲狆犲狀狊.Hubei
AgriculturalSciences,2009,48(11):27722774.
[20] HeJY,WangJT,BaiXM,犲狋犪犾.Effectoftemperatureonseedgerminationcharacteristicsofeightwild犘狅犪germplasm.
PrataculturalScience,2013,30(3):383389.
[21] ChenYL,PeiHD,ShiYT,犲狋犪犾.Effectoftemperatureandsaltstressonseedgerminationandseedinggrowthofoilsun
flower.ChineseJournalofCropSciences,2011,33(4):374378.
[22] BewleyJD.Seedgerminationanddormancy.ThePlantCel,1997,9(7):1055.
[23] WangZ,LiY,WuXM,犲狋犪犾.Studyongerminationcharacteristicsanddroughtresistanceevaluationof犇犪犮狋狔犾犻狊犵犾狅犿犲狉犪狋犪
L.underosmoticstress.ChineseJournalofGrassland,2008,30(1):5055.
[24] LiangGL,ZhouQP,YanHB.Effectofpolyethylenegiycol(PEG)onseedgerminationcharacteristicsoffourspeciesof
犉犲狊狋狌犮犪.PrataculturalScience,2007,24(6):5054.
[25] YuXJ,WangYR,ZengYJ,犲狋犪犾.Effectoftemperatureandosmoticpotentialonseedgerminationof犆犾犲犻狊狋狅犵犲狀犲狊狊狅狀犵狅狉
犻犮犪and犘犾犪狀狋犪犵狅犾犲狊狊犻狀犵犻犻.ActaEcologicalSinica,2004,24(5):883887.
[26] FengSH,ChenYJ.Theinfluenceofdroughtonseeds,germinationabilityof犘狅犪狆狉犪狋犲狀狊犻狊cultivars.GrasslandandTurf,
2006,(1):7071.
[27] HuaZR,LiXL.EffectofPEGtreatmentonseedgerminationandseedinggrowthofShangluo犛犮狌狋犲犾犾犪狉犻犪犫犪犻犮犪犾犲狀狊犻狊.
Seed,2011,30(1):102104.
[28] WangHC,HeSM,LiCM.EffectofPEGosmoticconditioningtreatmentonplantseed.JournalofAnhuiAgricultural
Sciences,2008,36(6):22242226.
[29] MaiM M,ShiDX,WangML,犲狋犪犾.Seedgerminationandseedinggrowthof犆犲狉犮犻犱犻狆犺狔犾犾狌犿犼犪狆狅狀犻犮狌犿 withPEGtreat
ment.ScientiaSilvaeSinicae,2009,45(10):9499.
参考文献:
[1] 师尚礼,李锦华.羊茅属两种牧草生态适应性及其栽培技术.草地学报,2006,14(1):3942.
[2] 孙明德.高寒地区优良牧草———青海中华羊茅.青海草业,2009,17(4):811.
[3] 崔英.三种三叶草的耐盐性和抗寒性研究[D].呼和浩特:内蒙古农业大学,2006.
[4] 丁雪梅,李海燕,杨允菲,等.温度对两种野生禾草种子发芽的影响.草原与草坪,2004,(1):2529.
[7] 王艳芳,谢双喜.水分胁迫对不同种源山桐子种子萌发的影响.江苏农业科学,2012,40(5):361363.
[8] 梁国玲.羊茅属(犉犲狊狋狌犮犪L.)4种牧草抗旱耐寒性研究与评价[D].西宁:青海大学,2007.
[9] 李培英,孙宗玖.PEG模拟干旱胁迫下29份偃麦草种质种子萌发期抗旱性评价.中国草地学报,2010,(1):3239.
[10] 季杨,张新全,彭燕,等.鸭茅种子萌发对渗透胁迫响应与耐旱性评价.草地学报,2013,21(4):737743.
[11] 王海宁,张建利,冯林,等.温度和干旱胁迫对3种牧草种子萌发的影响.草业科学,2009,26(8):8792.
[12] 张利霞,常青山,侯小改,等.不同钠盐胁迫对夏枯草种子萌发特性的影响.草业学报,2015,24(3):177186.
[13] 孙艳茹,石屹,陈国军,等.PEG模拟干旱胁迫下8种绿肥作物萌发特性与抗旱性评价.草业学报,2015,24(3):8998.
[14] 刘佳,徐昌旭,曹卫东,等.PEG胁迫下15份紫云英种质材料萌发期的抗旱性鉴定.中国草地学报,2013,34(6):1825.
[15] 秦文静,梁宗锁.四种豆科牧草萌发期对干旱胁迫的响应及抗旱性评价.草业学报,2010,19(4):6170.
[16] 姚庆群,白昌军,刘国道.柱花草太空育种后代种子萌发期抗旱性研究.热带农业科学,2008,28(4):16.
[17] 岑画梦,彭玲莉,杨雪,等.Cd2+对狗牙根、假俭草种子萌发及幼苗生长的影响.草业学报,2015,24(5):100107.
[18] 王玉萍,王映霞,白向利,等.硅对NaCl胁迫下甜瓜种子萌发及幼苗生长的影响.草业学报,2015,24(5):108116.
[19] 宋采博,王波.不同温度对白三叶种子发芽及幼苗生长的影响.湖北农业科学,2009,48(11):27722774.
[20] 贺佳圆,王靖婷,白小明,等.温度对8个野生早熟禾材料萌发特性的影响.草业科学,2013,30(3):383389.
[21] 陈玉梁,裴怀弟,石有太,等.温度和盐胁迫对油葵种子萌发及幼苗生长的影响.中国油料作物学报,2011,33(4):374378.
[23] 王赞,李源,吴欣明,等.PEG渗透胁迫下鸭茅种子萌发特性及抗旱性鉴定.中国草地学报,2008,30(1):5055.
[24] 梁国玲,周青平,颜红波.聚乙二醇对羊茅属4种植物种子萌发特性的影响研究.草业科学,2007,24(6):5054.
[25] 鱼小军,王彦荣,曾彦军,等.温度和水分对无芒隐子草和条叶车前种子萌发的影响.生态学报,2004,24(5):883887.
[26] 冯淑华,陈雅君.干旱对草地早熟禾种子萌发的影响.草原与草坪,2006,(1):7071.
[27] 华智锐,李小玲.PEG处理对商洛黄芩种子萌发和幼苗生长的影响.种子,2011,30(1):102104.
[28] 王慧超,何士敏,李昌满.PEG渗调处理对植物种子的影响.安徽农业科学,2008,36(6):22242226.
[29] 麦苗苗,石大兴,王米力,等.PEG处理对连香树种子萌发与芽苗生长的影响.林业科学,2009,45(10):9499.
08 ACTAPRATACULTURAESINICA(2016) Vol.25,No.4