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山蚂蝗属种子的硬实特性及催芽处理技术研究



全 文 :山蚂蝗属种子的硬实特性及催芽处理技术研究①
张 瑜② 白昌军
(中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所 海南儋州 571737)
摘 要 采用不同方法对山蚂蝗属种子进行催芽处理, 并对处理后种子的发芽率进行统计分析。 结果表明: 用
物理方法热水浸种和化学方法赤霉素、 萘乙酸溶液处理种子均可破坏种皮, 提高种子发芽率; 不同处理方式对
山蚂蝗属不同种的发芽种子效果不同, 整体上, 30℃热水处理30 min效果最好, 种子发芽率高达75%, 而 90℃
热水处理30 min发芽效果最差。
关键词 山蚂蝗 ; 种子处理 ; 硬实率 ; 发芽率
分类号 S351.1
Characteristic of Sturdy Desmodium Desv. Seeds and Germination Treatment
Technique
ZHANG Yu BAI Changjun
(Tropical Crops Genetic Resources Institute, CATAS, Hainan 571737, China)
Abstract Different methods are used to treat Desmodium Desv. seeds, for germination. Statistics were
made on the germination rate. The results showed that using physical method of hot water soak and
chemical method of GA, NAA solution treatment damaged seed coat and increased seed germination rate.
Different treatments of Desmodium Desv. had different effects on seed germination. Generally, 30 min
30℃ hot water treatment had the best effect, with the seed germination rate of 75%, 90℃ 30 min hot
water treatment had the worst effect.
Keywords Desmodium Desv. ; seed treatment ; sturdy rate ; germinant rate
① 基金项目: 热带牧草种质资源保护项目。
收稿日期: 2010-11-28; 责任编辑/赵军明; 编辑部 E-mail: rdnk@163.com。
② 张 瑜(1982~), 女, 内蒙古巴彦淖尔市人, 硕士, 研究实习员, 从事热带牧草种质资源管理研究。
Vol.31, No.2
2011年2月 热 带 农 业 科 学
CHINESE JOURNAL OF TROPICAL AGRICULTURE
第31卷第2期
Feb. 2011
山蚂蝗属(Desmodium Desv.), 豆科(Legumi-
nosae), 全世界约 350种, 分布于热带和亚热带地
区, 中国约27种, 其生活力强, 具有抗旱、 抗寒、
耐贫瘠、 耐干热的特点; 有部分山蚂蝗种质还能耐
受6g/L的盐。 在缺乏豆科饲料植物和条件有限的
地区, 可以引种山蚂蝗, 进行人工栽培[1-4]。 山蚂
蝗属的部分植物含有多种黄酮类和生物碱类等生理
活性物质, 可治疗多种疾病, 是重要的中药材[5-8]。
生产上用山蚂蝗种子作为繁殖材料, 但该种子硬实
率高, 发芽困难。 因此, 本试验对山蚂蝗属9份种
质的种子进行发芽特性研究, 以期寻找破除其硬实
的最佳方法, 解决山蚂蝗推广应用中的首要问题,
并为今后种子利用研究提供理论依据。
1 材料与方法
1. 1 材料
山蚂蝗属种质9份, 由中国热带农业科学院热
带作物品种资源研究所牧草中心提供, 详见表1。
1. 2 方法
试验前种子均经 10g/L的 KMnO4消毒 30min,
再用蒸馏水冲洗干净。 每个处理100粒种子, 3次
重复。
1. 2. 1 种子硬实率的测定
取种子100粒, 放入烧杯中, 加入蒸馏水200mL,
放入 25℃恒温箱中 24h后, 统计种子吸胀和未吸
胀的粒数, 计算硬实率。
硬实率=未吸胀种子数/供试种子数×100%
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2011年2月 第31卷第2期热带农业科学
说明: Desmodium elegans (Loureiro)Bentham=Phyllodium elegans (Loureiro)Desvaux; Desmodium triangulare (Retzius)Mer-
rill=Dendrolobium triangulare (Retzius)Schindler; Desmodium triquetrum (Linnaeus)de Candolle=Tadehagi triquetrum (Linnaeus)
H. Ohashi。
表 1 供试种子名称及来源
编号 种名 拉丁文名 采集地 海拔/m 纬度 经度
1 毛排钱草 D. elegans (Lour.)Benth. 广西靖西县湖润镇 263 22°57′ 106°42′
2 毛排钱草 D. elegans(Lour.)Benth. 海南临高县 24 19°56′ 109°41′
3 大叶山蚂蝗 D. gangeticum(L.)DC. 广西田林县旧州镇 539 24°41′ 105°42′
4 大叶山蚂蝗 D. gangeticum(L.)DC. 海南儋州市 121 19°30′ 109°30′
5 假木豆 D. triangulare(Retz.)Merr. 广西田林县旧州镇 539 24°41′ 105°42′
6 假木豆 D. triangulare(Retz.)Merr. 海南白沙县 187 19° 1′ 109°28′
7 假木豆 D. triangulare(Retz.)Merr. 云南巴马瑶族自治县 216 24°09′ 107°16′
8 葫芦茶 D. triquetrum(L.)DC. 广西北海市合浦县 29 21°48′ 108°58′
9 葫芦茶 D. triquetrum(L.)DC. 海南乐东县 167 18°43′ 109°11′
1. 2. 2 催芽处理
设 3类 4种方式共 11个处理。 其中: 热水浸
种处理, 种子分别在不同温度(30、60、90℃)浸泡一定
时间(15、30min), 自然降至室温(20~25℃)后弃水; 赤
霉素(GA)处理, 种子用不同浓度(100、200、500mg/L)的
GA溶液浸泡 24h后用水冲洗干净; 萘乙酸(NAA)处
理, 用 200mg/L浓度的 NAA溶液浸种 24h后用蒸
馏水反复冲洗; 对照(CK)种子不做任何处理。
将处理过的种子置于铺有 2层滤纸的培养皿
中, 在室温条件下(25℃)进行种子催芽处理, 期间
保持培养皿内滤纸湿润。 按照 《国际种子发芽规
程》 (胚根突出种皮的长度为种子长度的一半即为发芽的种
子), 每日记录萌发的种子数, 并及时移走已萌发
的种子, 第14天统计发芽率。 计算公式为:
发芽率=15 d内发芽种子总数/供试种子总
数×100%
1. 2. 3 数据分析
采用LSR法对试验数据进行分析。
2 结果与分析
2. 1 硬实率
9份山蚂蝗属种子的硬实率测定结果见表 2。
从表 2可见 , 广西毛排钱草硬实率最高 , 为
88.3%, 广西假木豆最低, 为59.0%。
2. 2 热水处理对山蚂蝗属种子发芽的影响
不同水温浸泡不同时间对同一种质的催芽效果
不同(图1)。 由图 1可知, 整体上, 随着水温的升
高, 发芽率呈现先升后降的趋势, 30℃水处理30min
效果最好, 种子发芽率高达75%, 与对照相比效果
明显; 90℃水处理 30 min效果最差, 低于对照。
表 2 山蚂蝗属种子硬实率比较
编号 种名 硬实率/%
1 毛排钱草(广西) 88.3
2 毛排钱草(海南) 73.7
3 大叶山蚂蝗(广西) 80.7
4 大叶山蚂蝗(海南) 82.3
5 假木豆(广西) 59.0
6 假木豆(海南) 67.0
7 假木豆(云南) 67.0
8 葫芦茶(广西) 62.0
9 葫芦茶(海南) 64.0
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张 瑜 等 山蚂蝗属种子的硬实特性及催芽处理技术研究
表 3 不同处理对种子发芽率的影响
种名
处理
水温/℃ GA NAA
毛排钱草(广西) 25.7 dD 47.0 cC 44.0 cC
毛排钱草(海南) 32.3 dD 29.7 dD 20.0 eE
大叶山蚂蝗(广西) 12.3 eE 11.3 eE 2.3 fF
大叶山蚂蝗(海南) 11.3 eE 9.6 eE 3.8 fF
假木豆(广西) 63.3 bB 48.7 cC 38.7 dD
假木豆(海南) 57.0 cC 50.0 cC 34.7 dD
假木豆(云南) 56.3 cC 17.3 eE 14.3 eE
葫芦茶(广西) 9.7 eE 9.7 eE 4.0 fF
葫芦茶(海南) 75.3 aA 54.3 cC 35.7 dD
说明: 同列数据后不同大小写字母之间分别表示差异达极显著
和显著。
其中, 采自海南的葫芦茶随着处理水温的升高同样
表现为发芽率先升后降 , 与其它种质不同的是
90℃热水处理 15min的发芽率不降反而升高。 来
自广西的葫芦茶热水浸泡处理与对照相比效果不明
显, 发芽率变化不大, 在 60℃处理时发芽率下降
明显, 而在90℃热水处理后发芽率为0, 可能是对
高温不耐受等原因。
葫芦茶(海南)、 假木豆(广西)、 假木豆(海南)、 毛
排钱草(广西)、 大叶山蚂蝗(广西)等热水处理间差异极
显著, 其余种质热水处理发芽率差异不显著, 见表3。
2. 3 化学处理对山蚂蝗属种子发芽的影响
GA和NAA处理中, 当GA为100mg/L时, 山蚂蝗
属种质发芽率升高, 其余处理不变或略微降低; 当
GA为 500mg/L时, 发芽率达到了 54%, 发芽效果
较明显。 NAA处理发芽率较低, 处理效果不明显
(图2)。
差异显著性分析结果表明: 葫芦茶(海南)、 假
木豆(海南)、 假木豆(广西)、 毛排钱草(广西)在 GA处
理间差异不显著, 与其他种质间差异极显著; 大叶
山蚂蝗(广西)、 大叶山蚂蝗(海南)、 葫芦茶(广西)在
NAA处理间差异不显著, 与其他种质间差异极显著,
毛排钱草(广西)发芽率与其他种质间差异极显著。
3 结论与讨论
3. 1 结论
山蚂蝗属种子具有硬实特性, 其硬实率高达
88.0%, 硬实排名毛排钱草>大叶山蚂蝗>假木
豆>葫芦茶。 在本试验中打破山蚂蝗属种子硬实的
最佳方法为: 30℃热水处理30min, 种子发芽率高
达 75%或 500mg/LGA处理 24h, 种子发芽率达到
54.0%, 发芽效果较明显。
3. 2 讨论
山蚂蝗属种子硬实率极高, 其种皮含胶质、 蜡
质而具不透水、 不透气性, 对胚的发育和生长有机
械阻碍[9], 在水、 热等条件适宜时, 不能吸胀, 妨
碍萌发。 硬实率高, 种皮对外界刺激反应慢且小,
在本试验中相同的处理效应差异明显, 说明硬实率
不同会对结果产生一定影响, 但是否还包括其他影
响因素, 如种子种皮颜色、 大小、 千粒重等还有待
进一步研究。
在前期预备试验中, 同时进行了砂纸摩擦处理
和酸碱处理, 种子发芽率都低于常温水处理, 效果
不理想。 砂纸摩擦处理虽然能够打破部分种子硬
实, 但发芽率变化不大, 加上山蚂蝗属种子较小,
摩擦时无法准确掌握力度, 实际操作中难度较大,
达不到预期的效果。 而酸碱处理不但完全溶解种皮,
种胚也受到很大伤害, 发芽率低甚至不发芽, 而且
在实际操作中危险性较大, 试验中的废液也较难处
理。 所以本试验没有选择砂擦处理和酸碱处理。
在热水处理中, 从 60℃开始所有种质的发芽
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2011年2月 第31卷第2期热带农业科学
率均下降, 很有可能是由于温度太高使种子中的蛋
白质受损伤[10]。 GA和 NAA处理对山蚂蝗种子萌发
有一定促进作用, 但相比热水处理其发芽率较低,
可能是处理时间过长或是浓度太高等原因, 仍需后
续试验进一步证实。
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