全 文 ：第 4 卷 第 2 期 1 9 9 6
V o l
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4 N o
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2
草 地 学 报
A C T A A G R E S T IA S IN IC A
年
1 9 9 6
小冠花种子休眠与萌发的研究
徐本美 冯桂强
(中国科学院植物研究所 , 北京 1 0 0 0 93)
白原生 孙洁 梁飞凤 刘宝莲 杨惠清
(山西省农牧厅牧草站 , 太原 。3 0 0 0 1)
摘要 : 小冠花种子中的硬实率达 20 ~ 60 % , 破除硬实用浓硫酸浸泡 20 分钟 。 实验中将吸
胀的种子作为对照 , 将第五天尚未吸胀的种子作为硬实 。 将处理后的硬实种子与对照同步发
芽 , 测试其生理生化指标 。 结果表明 , 硬实种子的发芽率 、活力指数 、 A T P 含量和抗逆性均高于
对照 , 而电导率则低于对照 , 表明小冠花的硬实粒是高活力种子 。
关钮词 : 小冠花 ;硬实 ; 种子休眠与萌发 ; 种子活力
1 前言
小冠花 (C汾On 汉la va 二 )为豆科多年生草本植物 , 原产于南欧和地中海地区 。 引进种的根
系与根瘤发达 , 茎叶稠密 , 质地柔软 , 是优良的水土保持植物 , 同时也是观赏植物和良好的蜜
源植物 。 由于小冠花种子的硬实率高 , 因此播种后不仅出苗率低而且参差不齐 。 目前有关硬
实的研究报告多偏重于破除硬 实的方法 (M o t t 和 M e ke o n , 1 9 7 9 ; K o w itha y a ko r n 和 H ill,
1 9 8 2 ; 徐本美和顾增 辉 , 1 9 8 5 ;徐 本美等 , 1 9 8 9 ; 宋淑 明等 , 1 9 9 4 ;浦心春等 , 1 9 9 4 ; 殷朝洲 ,
1 98 6 )
, 而对硬实特性的研究甚少 , 我们是在蓝花棘豆硬实研究的基础上 (徐本美等 , 1 9 95 ) ,
进一步对小冠花硬实与非硬实种子的特性进行比较 , 以探明其硬实特性 。
2 材料与方法
2
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1 硬实与对照种子
小冠花种子龄 1 9 9 1 年采自山西五台山 。 千粒重 4 士 0 . 4 克 。 种子入皿后 , 以自然吸胀者
作为对照 (CK ) , 其中第 1一 5 天吸胀的种子为 C K , 、CK Z ⋯⋯C K S (第五天 ) 。 同时将第五天尚
未吸胀的种子作为硬实 , 以 T r 表示 , T小 Tr Z⋯⋯Tr s为每日与 C K , ⋯⋯C K : 同步处理的种子 。
硬实种子经浓硫酸 (比重 1 . 8 4) 处理 20 分钟后则能吸胀发芽 。 所有测试均设三次重复 。
2
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2 电导实验
硬实种子经硫酸处理后 , 种皮的厚薄与对照有差异 , 故均剥去种皮进行测试 。 每个重复
3 0 粒种子 , 各加 6 m l重蒸水 , 在 23 ℃下静置 2 小时后用 D DS 一 1 IA 型 电导仪测试 , 逐 日取材 ,
逐 日测试 (徐本美等 , 1 9 8 3 ) 。
2
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3 A T P 沮」定
每个重复 30 粒种子 。 用丙酮 固定 , 加热 5 分钟后挥去丙酮 , 再加 3 毫升蒸馏水 , 加热提
取 7 分钟 , 再加 1 毫升萤光素酶液 , 用 FG 一 2 0 型发光光度计测发光强度 。 每日固定对照
(CK )种子 , 再与 T , 种子同步测试 (徐本美和顾增辉 , 1 98 4 ) 。
第 2 期 徐本美等 : 小冠花种子休眠与萌发的研究 1 3 5
2
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4 杭逆实验
每个重复 50 粒种子 , 对照均为 CK I 。
2
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4
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1 抗盐实验 在培养皿中各加入 0 . 5 %及 1% N aCI 溶液 , 发芽温度为 23 ℃左右 。
2
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4
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2 抗冷实验 种子入皿后置于 5 ℃下 , 2 天后转入室温发芽 。
2
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4
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3 抗老化实验 种子入皿后置于 30 ℃下 , 1 天后转入室温发芽 。
2
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4
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4 供试种子经直径为 2 . 0 、 1 . 5 和 1 . Zm m 的种子园筛筛选后分为大 、中 、小粒 。
3 结果与分析
3
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1 种子的基本性状
表 1 所示 , 在供试种子中 , 中粒种子占多数 。 小粒种子的发芽率较高 , 中粒次之 ,大粒最
低 。 从发芽率及死种子的比例可以看出 (表 1 ) , 小粒种子的活力高 , 可能与小粒种子的吸水
速度快有关 。 大 、中 、小粒的硬实率接近 。 吸胀后不发芽的死种子以大粒最多 , 中粒次之 , 小
粒最少 。 结果表明 , 小粒种子的活力偏高 , 中粒次之 , 大粒最低 。 因此 , 本实验均以中粒种子
为材料 。
表 1 种子批的大 、中 、小粒种子性状比较
T a b 1 C o m p a riso
n o f b ig
、
m id d le a n d s m a ll se d
s in the lo ts o f se ed s
种子
段司
大粒
B ig siz e
中粒
M id dl
e s ize
小粒
S m a il s iz e
种子比例
R ela
tiv e
ra d io (% )
发芽率
Pe r e e n ta g e o f
g erm i
n a tio n (% )
硬实率
Pe re e n ta g e o f h a rd se d
s
(% )
死种率
P e r e e n t ag e o f
d e a d se ed (% )
硫酸处理时间 (分)
T im e o f H ZSO
;
t rea tm
e n t (m in u te )
3
.
2 种子吸胀中的变化
图 1 中 c K , 至 C K 。分别为 1一 5 天吸胀的种子 , 其中 c K , 为硬实程度最低者 。 相比之
下 , 硬实程度是可以用吸胀时间来表示 , 即硬实程度为 C K S > C K ‘> c K 3 > c K Z > C K , , 实验
中的硬实种子 T r 的硬实程度最高 。
1 3 6 草 地 学 报 1 9 9 6 年
旦丛‘1 5 7 . 7 % (G 9 . 2 % )
种子
Se
e d
旦丝七 x 2 . 5 % (7 3 .
CK
、
7 % )
3 % (8 3
.
3 % )
l二丛‘2 % (8 8 . 9 % )
旦丝七1 . 3 % (1 0 0 % )
一H(T r )图 1 小冠花种子吸胀与萌发
Fig 1 Se
e d im b ib in g a n d 罗rm in a tion o f C盯傲心勿 v~
I : 吸胀率 Im bibin g 碑re e n ta 罗
G
: 发芽率 G erm in a tio n 伴r e e n t a罗
H :硬实种子 H ar d se d
从图 1 可以看出 , 在供试种子中 , 大多数在第一天开始吸胀 , 但其发芽率最低 , 仅 9 . 1 % 。
随着吸胀时间的延长 , 吸胀率不断下降 , 而吸胀种子的发芽率却呈上升趋势 , 直至第五天 ,
C K
。 的发芽率高达 1 0 % 。 此外 ,测试结果表明 , CK , 、C K : 与 CK : 在生长第四天幼苗的平均
长度分别为 20 、 28 . 3 和 3 2 m m 。 随着吸胀种子发芽率的提高 , 其幼苗生长势也相应增长 。
3
.
3 破除硬实休眠
图 2 表明 , 硫酸处理 20 和 25 分钟的效果相近似 。 生长势与子叶展开状态观察结果 , 以
20 分钟的处理效果最好 , 处理达 30 分钟时 , 虽可彻底消除硬实 , 而且发芽率也有所增加 , 但
幼苗的生长势已出现酸害 , 其幼根呈弯曲状态 。 鉴于种粒的大小有别 , 实验中对大 、 中、小粒
硬实种子分别采用 2 1 、 20 、 19 分钟三种处理时间 。
将硬实种子放入起始水温为 80 、 90 和 97 ℃ (开水 )中 , 待水温降至室温后进行发芽实
验 。 图 2 一 2 的结果表明 , 90 ℃处理的效果好于 80 ℃ , 96 ℃处理效果虽较好 , 但发芽率仅为
3
.
3 %
。 对比之下 ,硫酸处理的效果优于热水处理 。
3
.
4 种子 萌发的最适温度
图 3 表明 , 在各温度处理中 ,硬实种子的发芽率均高于对照 。 此外 , 在 1 5 、 20 、 25 和室温
(1 3一 1 7 ℃ )中 , 对照 (C K , )的单苗重(生长第四天 )分别为 1 6 . 7 、 1 9 、 1 8 . 7 和 1 6 . Zm g , 硬实 T :
则分别为 20 、 19 . 5 、 2 . 7 和 19 . sm g 。 结果表明 , 在四个温度处理中 , 硬实种子生长 4 天的平
均苗重均高于对照 。 该结果符合 W (x 沮s toc k (1 9 7 3) 提出的“活力高的种子能在较广的环境因
子范围内萌发 ”的论点 。在本实验中 , 硬实种子在各处理发芽温度中的结果 , 表明其活力均高
于对照 。
相 比之下 , 在 15 ℃和室温 (13 一17 ℃ )中的发芽效果较好 , 在 20 ℃中略呈下降 , 在 25 ℃
中延期发芽一天 , 发芽率则迅速下降 , 在 30 ℃ 中硬实与对照种子均颗粒不发 。 结果表 明小冠
花种子的发芽适龄偏低温度 (15 ~ 20 ℃ ) 。
第 2 期 徐本美等 : 小冠花种子休眠与萌发的研究 1 3 7
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少公钊
次退余冲谈退余冲
硫酸处理时间 (分 )
T im e o f H
:
S q t re a t m e n t ( m in )
吕U 9 0 9 7
水温 ( ℃ )
T e m P e r a t u r e o f w a t e r ( ,C )
〔二」死种率 ( % )
De
a d Se
e d s ( % )
巴】硬实率 ( % ) 皿功发芽率 ( % )
H a r d se
e d s ( % ) G e r m in a tio n (肠 )
图 2 浓 H ZSO ; 处理时间及浸种温度对种子萌发的影响
Fig 2 E ff e e t o f se e d g erm i
n a t ion on t im e of H
ZS (〕。 trea rm e n t a n d t e m 阵ra t u re o f soa k in g se e d
20408
1 5℃
厂 1 3 ~ 1 7 ℃. .产刁 80硬实种子 T r 6 0 硬实种子 Tr806次) , , , 水对照 CK I 声对照 C K ,
1 2 3
2 0 ℃
l
2 5 ℃
2 3 4
402080
口。衬.u一uJ的飞:4公d
硬实种子 T r 60 硬实种子 T r
4 O
2 G 夕 ‘ 对照 C K !
\一多
一
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, , ,产 ‘。
拼,“ ”” “K ’
次哥扶斗绷一带
1 2 3 4 1 2 3 4
发芽时间 (天 ) T im e o f g e r m in a t io n ( d a y )
图 3 不同发芽温度对种子萌发的影响
F ig 1 T h e e ffe e t o f d iffe r e n t t e m p e r a t u r e o n t h e s e e d g e r m in a t io n
1 3 8 草 地 学 报 1 9 9 6 年
3
.
5 种子萌发时电导率及 A T P 贡的变化
表 2 的数据表明 , 吸胀过程中对照种子的电导率均高于硬实 ,但增加的幅度则随着吸胀
时间的延长而逐渐减小 ,第 1 天 CK , 的电导率比硬实增加 32 . 4 % , 第 2 天增加 16 . 6 % , 第 3
天增加 8 . 3 % 。 说明种子的老化程度是随着种子硬实程度的增加而减弱 。 老化程度越高 , 细
胞膜受损伤越重 , 外渗物随之增加 , 因而电导率高 。 结果以 CK ; 的老化程度最严重 , 其种子
活力最低 。
表 2 硬实种子与对照种子电导率的比较
T a b Z C石m p a ri so n of eo n d u et iv ity be twe
n h a rd
、e
ed
a n d eon t
r o lse d
种子 Se e d C K ; T r l CK : T r : C K 3 T r 3
电导率 0 . 8 1 7 0 . 6 1 7 0 . 9 3 3 0 . 8 0 . 26 0 . 2 4
C o n d u e tiv ity
. 拌 u/ s巴竺到‘. . . . . . . . .一 ⋯⋯—表 3 的结果指 出 , 萌发时硬实的 A T P 含量高于对照种子 , 并且随着对照种子硬实程度的增加而提高 。 衰 3 硬实种子与对照种子的 A T P 水平变化T a b 3 C h a g e o f ha r d se e d a n d e on trol se d o n A T P le v e l种子 决edA T P 水平 (发光强度 )A T P lev e l(illu m in a tin g CK :1 1 0 CK 31 3 1in te n s ity ) x 1 0 一 , o3 . 6 种子的杭逆性如表 4 的结果所示 , 在三种逆境下 , 硬实种子的发芽率均高于对照 CK , , 其幼苗的生长势亦强 (图 4 ) , 活力指数以及发芽指数也明显提高 。 综上所述可以确认 , 硬实粒属于高活力种子 。 表 4 硬实种子与对照种子的抗逆性实验T a b 4 R e sist a n e e te st of h a r d a n d e o n tro lse e d
处理
T r ea m e n t
种子
5记e d
发芽率 (% )
Pe r e e n ta g e o f
g er m in a tio n (% )
苗重 (m g )
W t
.
o f se e d lin g
活力指数
V ig o r in d e x
抗冷 Co ld
5 ℃下 2 天
5 ,C 2 d a ys
老化 A g in g
3 0 ℃下 1 天
3 0 ℃ 1 d a y
(m g )
2 1
.
3 6 9 2
.
3
4 6
l4
2 7
2 0
;卫些
6 7 9
-
n只一内自今矛Tr米一产C一户
发芽指数
G e rrn in a tio n in d e x
抗盐 T r 7 8 3 2 · 6
0
.
5 % N
a C I C K I 4 2 1 7
1% N
a C I T
,
2 8 8
·
8
C K , 2鱼 一一一一一一一一一一一一一一一二兰一一一
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