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两种橐吾属植物种子萌发特性的研究



全 文 :第27卷 第6期 浙 江 林 业 科 技 Vol. 27 No.6
2 0 0 7年 11月 JOUR. OF ZHEJIANG FOR. SCI. & TECH. Nov., 2 0 0 7

文章编号:1001-3776(2007)06-0037-02

两种橐吾属植物种子萌发特性的研究

卢 婷,林夏珍﹡
(1. 浙江林学院 园林学院,浙江 临安 311300)

摘要:通过设置不同的光照和温度条件,对蹄叶橐吾和窄头橐吾 2种橐吾属植物进行了种子萌发特性研究。结果
表明,蹄叶橐吾的最适萌发温度是 20℃,而窄头橐吾则为 25℃;光照对 2个种种子萌发均有一定的促进作用,在
12 h的光照条件下,可以明显提高种子的发芽率和发芽势,并使萌发历时缩短,但光照对 2个种种子萌发的开始
时间并无多大影响。
关键词:橐吾属;种子;萌发;光照;温度
中国分类号:S604+.1 文献标识码:A

橐吾属(Ligularia)属菊科(Compositae)千里光族(Senecioneae),约有 150种,分布于欧洲、喜马拉雅
区至日本,我国约有 100 种,广布于西南部至东北部[1]。该属植物是优良的阴生地被观赏植物,其优美的姿态
和别致的叶形都具有较高的观赏价值,适合于高架桥、林下和建筑物北边的阴坡或平地种植,是布置空地,保
持水土的极好材料。另外,也可以用来布置岩石园。目前,国内外对橐吾属植物繁育方面的研究很少,专门对
其种子萌发特性的研究还未见有报道。我们通过设置不同的条件对 2 种橐吾属植物进行种子萌发特性研究,以
期找出影响橐吾种子萌发的主要因素,试图了解橐吾属植物对环境的适应机制,为制定该属植物的保护对策和
引种驯化提供理论依据。
1 材料和方法
1.1 材料
实验所用种子分别来自橐吾属的蹄叶橐吾(L.
fischeri)和窄头橐吾(L. stenocephala)。种子采集后
晾干,用小玻璃瓶装好放于室内阴凉处保存。其采集
日期、采集地及相关情况见表 1。
1.2 种子物理特性
两种橐吾属植物种子物理特性的研究方法参照国家标准[2],主要对植物种子的形态进行观察描述,并对其
千粒重进行测定,具体方法如下:
从成熟健康的种子中随机选取 3个重复,每个重复 100粒,用 0.001 g的电子天平分别称重到小数点后 3位,
取平均值,计算千粒重。
1.3 种子萌发实验
挑选成熟饱满的种子用于各种条件的萌发实验,播种时间为 2007年 3月 11日。将种子播种于已经消毒的
直径 9 cm的培养皿中,并在培养皿内垫两层滤纸,50颗/皿,上加皿盖保湿,播种后每 24 h观察一次,并保持
表 1 萌发实验采用的 2 种橐吾植物材料
种类 采集日期 /年-月-日 采集地 海拔/m
蹄叶橐吾 2005-09-25 丽水市庆元县百山祖山坡林下 1 200
窄头橐吾 2005-10-14 临安市西天目山山坡林下 1 100
收稿日期:2007-08-13;修回日期:2007-09-20
基金项目:浙江省科技厅新苗人才计划项目(2007G60G2100004)
作者简介:卢婷(1981-),女,浙江富阳人,硕士生,从事园林植物栽培与应用研究;*通讯作者。

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培养皿内滤纸湿润。以胚根长度达种子长度的一半为种子萌发的标志, 每天记录萌发种子数,连续 5 d无萌发种
子,视为萌发结束。在发芽种子数达到最高峰时计算发芽势,当发芽末期连续 5 d 平均发芽种子数均小于供试
种子总数的 1% 时,计算发芽率[3]。每实验 3 个重复,每重复 100 粒种子。实验结果取平均值,并对发芽率进
行方差分析。发芽势是检测种子质量的重要标准之一,发芽势弱预示着出苗不齐,弱苗多[4]。按下列公式计算
发芽势和发芽率[5]。
发芽势=发芽开始到发芽高峰时段内发芽的种子数/参试种子总数×100%
发芽率=参试种子发芽数/参试种子总数×100%
1.4 种子在不同温度条件下的萌发
发芽温度设 15、20、25、30℃共 4个处理。将培养皿置于光照培养箱中在设定温度下催芽。3次重复,每
重复 100粒种子。
1.5 种子在不同光照条件下的萌发
当确定了最适宜的萌发温度和浸种时间之后,再将装有橐吾种子的培养皿置于人工气候箱中,在持续黑暗,
光照 12 h、1 030 lx,光照 24 h、1 030 lx 3种条件下进行萌发实验。3次重复,每重复 100粒种子。
2 结果与分析
2.1 种子的千粒重及形态特征
两种橐吾的千粒重分别为:蹄叶橐吾 4.537 g,窄头橐吾 6.710 g。由千粒重可以看出,这 2种橐吾种子均属
于小型种子。两种橐吾种子形态比较一致,都是圆柱形的瘦果,但窄头橐吾的种子比蹄叶橐吾的种子更为饱满。
因其主要靠风传播,窄头橐吾的冠毛相对发达,从而有助于远距离的传播。橐吾种子在萌发时,胚根首先突破
种皮,继而发育成主根,然后下胚轴加速伸长,将子叶和胚芽一起顶出,因此橐吾的幼苗属于子叶出土型。
2.2 温度对种子萌发的影响
温度是影响种子发芽的一个重要因素,适宜的温度可以促进发芽,而温度过低或过高则明显影响发芽[6]。2
种橐吾属植物种子在不同温度下的萌发情况见表 2。
由表 2可知,在 25℃以下,蹄叶橐吾和窄头橐吾的发芽率和发芽势随着温度的升高呈上升趋势,蹄叶橐吾
在 20℃时达到最大值,而窄头橐吾在 25℃时达到最大值,
到 30℃度时,两者的各项指标又都开始下降。由表 2中还
可以看出,两个种在其最适萌发温度下,窄头橐吾的发芽
率为 85.7%,是蹄叶橐吾的 3.8倍,其中的一个重要原因是
窄头橐吾种子的饱满程度较高;蹄叶橐吾萌发极不整齐,
是因其空粒、涩粒的比例较高,这也是造成其发芽率较低
的原因之一。对于 2种橐吾属种子,高温都是其萌发的限
制因子,并且在高温下窄头橐吾比蹄叶橐吾更容易腐烂。
2.4 光照条件对种子萌发的影响
2种橐吾属植物种子在不同光照下的萌发情况见图 1、
表 3。
表 2 不同温度对橐吾种子萌发的影响
开始时间/d 持续时间/d 发芽率/% 发芽势/% 温度/℃ 蹄叶橐吾 窄头橐吾 蹄叶橐吾 窄头橐吾 蹄叶橐吾 窄头橐吾 蹄叶橐吾 窄头橐吾
15 18 7 67 35 14.0BB 38.3C 12.6 35.6
20 11 6 42 29 22.7AB 66.4B 22.5 48.7
25 10 4 33 21 22.0AB 85.7A 20.1 62.0
30 14 5 38 30 18.3AB 43.6C 15.7 39.5
注:标有不同字母者为 1%水平差异显著,下同。
0
10
20
30
40
50
60
70
80
1 5 9 13 17 21 25 29
时间/d





/%
窄头橐吾光照 窄头橐吾黑暗
蹄叶橐吾光照 蹄叶橐吾黑暗
图 1 2种橐吾在不同光照下的累积萌发率

6期 卢婷,等:两种橐吾属植物种子萌发特性的研究 39

由图 1和表 3可知,黑暗和光照条件对种子开始萌发的时间影响并不明显,但光照对 2个种种子萌发均有
一定的促进作用,特别是使萌发历时明显缩短,并显著(p < 0.05)提高了发芽率。随着萌发进程的继续,光照
对于提高萌发率所起的作用也越来越明显,在 12 h的光照条件下,窄头橐吾的发芽势提高了 1倍,蹄叶橐吾的
发芽势也提高了近 80%,但两种橐吾在光照 24 h条件下的萌发率和在光照 12 h下的萌发率相差并不是很大。从
图 1可以看出,在 12 h光照下两种橐吾属植物种子的累积萌发率的变化情况,总体来看,随着萌发时间延长,
两种橐吾发芽的速度逐渐变慢,在光照条件下窄头橐吾开始萌发时间较短(4 d),达到高峰的时间也较短(15
d),而在黑暗条件下开始萌发的时间(3 d)与光照条件下的并无多大差别,但萌发持续的时间明显比光照条
件下的长;就这点而言,蹄叶橐吾也与窄头橐吾很相似,但与蹄叶橐吾有所区别的是,窄头橐吾萌发期较短,
有明显的萌发高峰,而蹄叶橐吾萌发期较长,且整个萌发过程相对平缓,没有十分明显的萌发高峰。
3 讨论
3.1 种子的重量、形态特征与种子萌发
植物种子萌发特性与其形态学特征,如种子大小、形状和表面附属物等均有关[7]。研究表明,种子越小越
容易萌发;而圆锥形、钻形种子则更易萌发[8]。经千粒重的测定可知,蹄叶橐吾为 4.537 g,窄头橐吾为 6.710 g。
种子质量是衡量植物对其后代物质与能量投资大小的一个指标[9]。2种橐吾属植物种子均属于小型种子,形状近
似于钻形,因此萌发率较高,其中窄头橐吾萌发率达到了 85%以上。此外,2种橐吾属植物种子均有天然种衣,
而天然种衣的存在对种子萌发时的吸水起着重要的作用,更能促进种子萌发。
3.2 温度是橐吾种子萌发的主要制约因子
橐吾属植物连萼瘦果 9-10月成熟后,种子无休眠期,但由于立地的环境条件在 10月下旬气温较低,在这
种不利的环境条件下种子处于停顿状态,即被迫休眠而成为静止种子。这类种子种皮(果皮)常具有良好的透
水性,易受非专一性的触发因子而萌发[10]。对 2 种橐吾属植物来说,这一触发因子就是温度。橐吾属植物分布
的区域通常属湿润土壤水分区,土壤含水量充足[11],风播种子落地后一般在土壤表面或表层土壤内,因此其限
制因子不应是水分和氧气而是温度。只要在适宜萌发温度条件下,2个种均有较好的萌发率。
窄头橐吾的种子萌发适应温度较宽,15 ~ 30℃均有一定的萌发率,但在 25℃时,萌发率最高,温度一旦超
过 30℃,种子就极易腐烂。而蹄叶橐吾萌发的最适温度为 20℃,但即使在最适温度下,种子萌发率和萌发势也
相对较低。与窄头橐吾相比较而言,蹄叶橐吾在 30℃以上的温度条件下,种子不易腐烂。据调查表明,这两种
橐吾的野外分布在海拔 1 000 ~ 1 500 m区域内,种子萌发对温度的需求可能是限制其不能向更高海拔扩散的原
因之一。
3.3 光照对橐吾种子萌发的意义
光是影响种子萌发的环境因素之一,既可促进种子萌发,也可抑制萌发[12]。本研究结果表明,光照对橐吾
种子的萌发有显著的影响。光照不影响种子启始萌动的时间,但显著提高种子的萌发率。因此,橐吾的种子在
播种时不宜太深。2 种植物对光还表现出不同程度的依赖,其中以窄头橐吾较为明显。对光照条件的不同反应
也是植物适应性强弱的表现之一。野外调查发现,分布在半荫蔽处的窄头橐吾的居群较大,全荫蔽和全光照下
的居群相对较少。蹄叶橐吾对光的弱敏感性,更有利于该种植物占据更多的生境,有更宽的适应范围。
3.4 种间萌发对策
种间萌发对策差异明显影响植物种的分布以及相关特性[13]。从图 1 可以看出,2 种橐吾属植物各具不同的
萌发格局。窄头橐吾的种子萌发前期快,后期平缓;而蹄叶橐吾的种子在整个萌发过程中都很平缓。因为窄头
表 3 最适萌发温度下不同光照对橐吾种子萌发的影响
开始时间/d 持续时间/d 发芽率/% 发芽势/% 光照/h 蹄叶橐吾 窄头橐吾 蹄叶橐吾 窄头橐吾 蹄叶橐吾 窄头橐吾 蹄叶橐吾 窄头橐吾
0 10 3 67 35 14.0B 61.3B 10.4 31.0
12 9 4 33 21 22.0A 85.7A 18.7 62.0
24 11 5 28 19 22.2A 86.9A 19.3 65.8

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橐吾的生境多为沟边草丛、山坡及林下等较为荫蔽处,有较好的水分条件可以保证大量种子萌发,维持种群的
稳定。而蹄叶橐吾缓慢的萌发格局表明种子不响应良好的环境条件,故以延长萌发时间来保证一定的萌发率。
本研究主要对 2 种橐吾属植物种子的质量、温度和光照条件对种子萌发的影响等方面进行了初步探讨。有
关其他方面的研究,如浸种时间的长短、不同的变温组合、不同的植物生长激素及不同的发芽基质对种子萌发
的影响等,还有待于作进一步研究。

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Study on Seed Germination Property of Two Species of Ligularia

LU Ting,LIN Xia-zhen
(1. Zhejiang Forest University School of Landscape Architecture, Linan 311300, China)

Abstract: Study was carried out on seed germination property of Ligularia fischeri and L. stenocephala under different
conditions of light and temperature. The result showed that the best suitable germination temperature for L. fischeri was
20℃, and 25℃ for L. stenocephala. Light could promote germination of both two species. 12 hours treatment of light
resulted increase of germination percentage and energy, especially shorten the duration of germination but no effect on
the starting time.
Key words: Ligularia; seed; germination; light; temperature