全 文 ：·问题探讨 ·
收稿日期:2009 -05-27
基金项目:科技部援疆计划项目(200840102-39);国家自然科学基金资
助(30960092, 30960044);新疆师范大学研究生创新基金。
作者简介:庞红霞(1983 -), 女 , 硕士 , 研究方向:植物分子生物学;
E-mail:150059599@qq.com。
通讯作者:覃建兵(1973-),男 ,教授 ,主要从事新疆濒危植物分子生物
学方面的研究。
温度 、培养基成分和渗透势对新疆雪莲种子萌发的影响
庞红霞 , 　祝长青 , 　覃建兵
(新疆师范大学分子生物与生物信息学研究室 , 　乌鲁木齐 830053)
EfectsofDiferentTemperature, CultureMediaandOsmoticPotentialson
SeedsGerminationofSaussureainvolucrate
PANGHong-xia, ZHUChang-qing, QINJian-bing
摘要:以新疆雪莲为研究对象 , 探讨了温度 、培养基成分和渗透
势对其种子萌发的影响 , 差异显著性分析结果表明:温度 、培养
基成分和渗透势显著影响新疆雪莲种子的萌发 ,其中温度对新
疆雪莲种子萌发影响极显著(p<0.001), 20/10 ℃变温条件下
种子萌发率最高;渗透势和培养基成分对新疆雪莲种子萌发影
响显著 (p<0.05), 种子萌发的最适培养基为 1/2 MS0。 PEG
模拟水分胁迫研究表明:PEG高于 -0.9MPa时 ,种子不能萌
发。回归分析表明:温度和渗透势与新疆雪莲种子萌发率之间
显著相关 , 而培养基成分与其萌发率之间相关不显著。
关键词:　新疆雪莲;种子萌发;温度;培养基;渗透势
中图分类号:　Q949.95　　　文献标志码:　A
文章编号:　1001-4705(2009)10-0076-04
新疆雪莲 (SaussureainvolucrateKar.etKir.)为
菊科风毛菊属多年生高山草本植物 ,具有重要的药用
价值[ 1] ,已被列为国家 3级濒危物种 [ 2] 。生长在海拔
2 400 m以上的高山冰碛石 、流石滩石隙中 ,生长环境
恶劣 ,自然生长期 5 ～ 8年 ,最后一年开花结种且种子
萌发率极低[ 3] ,加之长期以来的乱采滥挖 ,导致资源
的巨大破坏 ,仅靠从高海拔地区掠采有限的资源 ,远远
不能满足人类的需求。因此 ,新疆雪莲的人工栽培和
保护尤为重要 ,而种子萌发是植物生长的最基本条件 ,
对其萌发过程进行研究 ,具有极其重要的意义 。
影响种子萌发的外部生态环境因子包括水分 、温
度 、光照 、氧气 、化学物质 、土壤因子 、生物因素等方
面 [ 4] 。本试验以新疆雪莲种子为研究对象 ,探讨温度 、
水分及培养基成分对其萌发的影响 ,为研究新疆雪莲生
物学相关特性及保护开发药用植物资源提供借鉴。
1　材料与方法
野生新疆雪莲种子采集于冰川一号 ,低温储藏。
选取颗粒饱满的种子用于试验 ,每组至少 3个重复 ,每
个重复 40粒种子 ,每天记录萌发的种子数 ,种子萌发
以胚根露出种皮 0.2mm为标准 。
不同温度下的种子萌发试验:将新疆雪莲种子置
于含润湿滤纸的培养皿上 ,然后将培养皿分别放于 0、
4、25、37 ℃恒温条件下以及 10/6、15/6、20/10、25 /15、
30 /20 ℃变温条件下暗培养 ,每天补充蒸馏水 。
种子萌发的培养基成分试验:新疆雪莲种子灭菌
后 ,分别置于 1 /2 MS0 +蔗糖 , 1/2 MS0 , 1/4 MS0 +蔗糖
的固体培养基上 , 25 ℃暗培养 ,对照组用蒸馏水。
根据 Michel(1983)的方法 ,配置 25℃下渗透势为
-0.3、 -0.9、 -1.5、 -2.1、 -2.7 MPa的 PEG-6000
溶液。将种子置于垫有双层滤纸的培养皿中 ,分别加
7 ml蒸馏水(对照)和 7 ml不同水势的 PEG溶液 , 25
℃暗培养。每 2天更换 1次 PEG溶液。
数据处理:萌发率 =萌发的种子数 /总接种种子数
×100%。
使用 SPSS13.0软件进行统计 ,在确定 F值下 ,以
0.001水平为最小显著性差异(Duncan)。采用 Excel
2003制图并拟合回归方程 。
2　结果与分析
2.1　温度对新疆雪莲种子萌发的影响
由表 1可知 ,温度对新疆雪莲种子萌发率影响极
显著(p=0.000 <0.001), 20/10℃变温条件下萌发率
最高 ,达 46%;0、37℃及 10/6 ℃变温条件下种子均不
能萌发 。种子萌发的适宜温度范围介于 10 ～ 25 ℃之
间(见图 1),该条件下 ,新疆雪莲种子第 2天起开始萌
发 ,第 5 ～ 7天萌发速度最快 , 第 9天后萌发结束。
25 ℃以下则随着温度的降低萌发起始时间逐渐推后 ,
30 ℃时 ,萌发起始时间最早 ,但萌发率显著下降。综
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第 28卷　第 10期　2009年 10月　　 　　 　　　 　　　种　子　(Seed)　　 　　　 　　 　　　Vol.28　No.10　Oct.　2009
合分析:新疆雪莲种子最适萌发温度为 20 /10 ℃变温
条件。利用曲线参数估计法对温度和萌发率进行回归
分析 ,得出二次曲线模型(见图 2),回归方程为:
y=-5.334 6 x2 +34.413x-30.457 (p=0.048
<0.05), R2 =0.952。
图 1　温度对种子萌发的影响
图 2　温度和萌发率之间的二次曲线模型
2.2　培养基成分对新疆雪莲种子萌发的影响
由表 1可知 ,不同培养基对新疆雪莲种子的萌发
率影响显著(p=0.011 <0.05),对照(水培 )与 1/2
MS0培养基之间无显著性差异 ,以 1/2 MS0为基本培
养基时 ,萌发率最高 ,可达 44%, 1 /2 MS0附加蔗糖培
养基萌发率最低 ,仅为 22%。新疆雪莲种子起始萌发
时间差异不显著 ,第 2天开始萌发 ,第 3 ～ 8天萌发速
度最快 , 9天后种子萌发结束(见图 3)。综合分析:新
疆雪莲萌发的最适培养基是 1 /2 MS0。利用曲线参数
估计法对温度和萌发率进行回归分析 ,得出二次曲线
模型(见图 4),回归方程为:
y=0.547 x2 -1.636 x+20.238 (p=0.731 >
0.05), R2 =0.086。
2.3　PEG模拟水分胁迫对新疆雪莲种子萌发的影响
聚乙二醇(PEG)模拟水分胁迫下种子萌发率结果
见表 1。由表 1可知:渗透势对新疆雪莲种子萌发有
显著性差异(p=0.001<0.05),对照与各处理及各处
理间的差异显著(p<0.05),当渗透势为 0时 ,种子萌
发率最高 ,达 61%;当渗透势高于 -0.9 MPa时 ,种子
均不能萌发 。种子在第 3天起始萌发(见图 5)。综合
分析表明 ,渗透势为 0时适于新疆雪莲种子的萌发。
利用曲线参数估计法对温度和萌发率进行回归分析 ,
得出二次曲线模型(见图 6),回归方程为:
y=4.063 x2 -34.905 x+72.975 (p=0.037 <
0.05), R2 =0.963。
图 3　不同培养基成分对种子萌发率的影响
图 4　培养基和萌发率之间的二次曲线模型
图 5　PEG水分胁迫对种子萌发的影响
图 6　PEG模拟水胁迫和萌发率之间的二次曲线模型
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问题探讨　　庞红霞:温度 、培养基成分和渗势对新疆雪莲种子萌发的影响
表 1　不同温度 、培养基成分和渗透势下
新疆雪莲种子的萌发率
处理 萌发率(%)
10 /6 0d
15 /6 22.5±3.92bc
温度(℃) 20 /10 46 ±1.42a
25 /15 37 ±0.50b
30 /20 12.5 ±1.45c
水 36 ±0.37a
培养基 1/2MS0 +蔗糖 23 ±0.51b
1/2 MS0 44 ±0.92a
1/4MS0 +蔗糖 35±1.34ab
0 65 ±4.25a
-0.3 41 ±1.2b
渗透势(MPa) -0.9 0c
-1.5 0c
-2.1 0c
-2.7 0c
　　注:Duncan新复极差测验 ,同栏数据间具有相同字母表示差异不
显著(p>0.05)。
3　结论与讨论
种子萌发必须具备一定的外界条件 ,温度 、光 、水
分 、空气和土壤是植物生长发育的重要生态因子 ,新疆
雪莲种子在 0 ℃发芽 , 3 ～ 5 ℃生长 ,这在生物学上也
是相当独特的。有关其种子萌发的研究报道较少。该
研究结果表明:新疆雪莲种子在适宜条件下即可萌发。
温度 、培养基及渗透势对其种子萌发均有影响 ,温度和
渗透势与其萌发率呈显著性相关 ,而培养基成分与其
萌发率相关性不显著 。
温度是种子发芽与出苗的基本条件之一 ,过高或
过低均能影响种子活力 ,造成发芽和出苗不良 [ 5] 。适
宜的温度能够促进种子的吸水速度 ,并使酶促过程和
呼吸作用加强 ,使贮藏的养分很快变成胚能利用的可
溶性状态。有研究[ 6]表明:大部分种子萌发的最适温
度为 20 ～ 25 ℃,有些种子萌发的最适宜温度是 10 ～
30 ℃或 20 ～ 30 ℃。该研究中 ,新疆雪莲种子萌发适
应的温度范围较宽 ,在 10 ～ 30 ℃均可萌发 ,而在 20/
10 ℃变温条件下萌发率最高 ,温度一旦低于 10 ℃或
高于 30 ℃,种子萌发率显著降低 ,与报道 [ 7]的雪莲种
子的适宜萌发温度为 25 ℃,温度高于 30℃时 ,萌发率
稍为降低有所不同。与报道 [ 8]沙棘种子萌发的研究
结果相一致 。而与细叶鸦葱萌发研究 [ 9]的结论相反 。
水分是影响种子萌发的重要因素 ,只有在水分充
分满足的条件下 , 种子才能够起动萌发 [ 10] 。有研
究 [ 11]表明:水分是种子萌发的第一个条件 ,种子吸水
后会使种子中的贮藏性凝胶物质产生很大的膨胀压
力 ,能够胀破坚硬的种皮 ,使原先处于封闭式种皮内的
种胚能和外界的萌发条件相接触 ,活跃其新陈代谢过
程 。PEG是一种高分子渗透剂 ,其最大特点是本身不
能穿越细胞壁进入细胞质 ,可使植物组织和细胞处于
类似于干旱的水分胁迫之中[ 12] 。前人的研究 [ 13] 表
明:在 PEG渗透胁迫处理下 ,玉米种子发芽率下降 ,种
子胚芽及胚根在伸长生长和干物质形成方面均受到明
显的抑制。有研究[ 6]表明:当土壤持水力超过 -0.81
MPa时 ,一些针叶树种子的萌发就会受到障碍。而本
试验结果表明 ,水分胁迫对新疆雪莲种子的萌发具有
抑制作用 ,显著降低了新疆雪莲种子的萌发率 ,在渗透
势高于 -0.9MPa时 ,种子均不能萌发。
不同培养成分对种子的萌发生长有一定的影响 ,
种子萌发及幼苗生长所需环境条件与其物种自身的遗
传特性及其在自然历史长期进化 、适应过程中形成的
生理特性有关。该研究中 , 1/2 MS0适合于新疆雪莲
种子的萌发 ,蔗糖对种子的萌发也有影响。这与报春
花 [ 14]种子萌发研究的结论相反。
光照 、温度 、土壤温度以及土壤深度等环境因素共
同调节种子的萌发 ,对生长于高山环境的植物更是如
此 。适宜的条件下快速萌发增大了雪莲的生存几率 ,
这种生存机制对于生长在极端和不可预测环境下的植
物来说是非常重要的。本试验仅表明了温度 、渗透势
和培养基对新疆雪莲种子萌发的影响程度 ,为新疆雪
莲生物学特性的研究提供借鉴 ,但有关新疆雪莲种子
萌发其他方面的研究 ,如浸种时间的长短 、不同的变温
组合 、不同的光照时间 、不同的植物生长激素及不同的
土壤条件对种子萌发的影响等 ,尚待进一步研究。
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收稿日期:2009 -05-6
基金项目:国家科技攻关计划项目(2005BA517 A01)。
作者简介:汪之波(1973-),男 ,硕士 ,讲师 ,主要从事植物多样性研究;
E-mial:wangzb 2001@126.com。
药用植物巴天酸模种子的萌发研究
汪之波 , 　杜房房 , 　周向军
(天水师范学院生命科学与化学学院 , 　甘肃 天水 741000)
ResearchontheSeedGerminationCharacteristicofMedicalPlantRumexpatientia
WANGZhi-bo, DUFang-fang, ZHOUXiang-jun
摘要:研究光照 、温度 、吸胀温度 、萌发基质 、激素(萘乙酸 、美国
奇宝)等条件对巴天酸模种子的萌发的影响。 结果表明 , 巴天
酸模种子萌发的最适温度为 25℃, 光照 、吸胀温度 、萌发基质
对巴天酸模种子萌发没有明显影响 ,两种激素处理均可提高种
子的萌芽势和萌发率 ,而以 200mg/L的美国奇宝(浸泡 9h)处
理较为理想。
关键词:　巴天酸模;处理;萌发
中图分类号:　Q949.95　　　文献标志码:　A
文章编号:　
巴天酸模 (Rumexpatientia),又名洋铁酸模 、牛
西西 、土大黄等 ,为蓼科酸模属 (Rumex)植物 ,广泛分
布于我国长江以北地区 ,为较常用草药 ,以根入药 ,性
味苦 、酸 、寒 。具有清热解毒 、行瘀止血 、杀菌止痒等功
效 ,用于治疗疥癣和多种出血症 [ 1] 。根含鞣质可提制
栲胶[ 2] 。由于过量采挖 、草原开荒等原因 ,巴天酸模
的野生资源遭到破坏 ,资源量大幅度下降。因此在适
合生长巴天酸模的荒地或耕地进行人工栽培 ,是从根
本上防止供需矛盾的有效途径 。目前 ,对巴天酸模仅
有化学成分[ 3] 、药理 [ 4 ～ 10] 、生理 [ 11]方面研究 , 在防风
种子萌发的生理生态特性的研究方面未见报道 。
本实验研究了温度 、光照 、浸泡温度 、发芽基质 、激
素等因素对巴天酸模种子萌发的生理生态特性的影
响 ,旨在探索巴天酸模种子萌发的适宜条件 ,为巴天酸
模优良品种的选育 、制定合理的栽培技术 、科学种植等
提供理论依据。
1　材料与方法
巴天酸模种子于 2008年 7月采收于甘肃省天水
师范学院附近 ,采集后的野生成熟种子及时晾干 ,然后
放于牛皮纸袋内 ,在室内阴凉处贮存 。各实验均随机
选取 100粒种子 ,用不同的方式处理后 ,置于直径为
125mm的培养皿中进行萌发实验。种子的萌发以胚
根的出现为标志 。萌发过程中每 24 h检测 1次 ,并将
已萌发的幼苗移走 , 或者根据具体实验要求在不同时
间内检测其萌发差异程度 ,并通过 95%水平上单因子
方差(OneWayANOVA)检验 ,萌发结果以百分率表
示 。每天观察种子的萌发情况 ,并适时加自来水 , 4 d
时计算萌芽势 , 7 d时计算萌发率 ,每组重复 3次。
1.1　种子千粒重的测定
从纯净的种子中随机选取10 000粒种子 ,每 1 000
粒为一组 ,用电子天平称其重量 ,每组重复称量 3次 ,
计算标准差 、平均质量及变异系数 CV,以 CV≤4为
宜 。依 10次的平均数计算其千粒重 。
1.2　温度对萌发的影响
从纯净的种子中随机选取 1 200粒种子 ,用 30%
H2O2浸泡 10 ～ 15 min后 ,用自来水冲洗数次后风干。
分别在 15、20、25、30 ℃没有光照的恒温培养箱中进行
温度对萌发的影响试验。
1.3　光照对萌发的影响
从纯净的种子中随机选取 1 200粒种子 ,用 30%
H2O2浸泡 10 ～ 15 min后 ,用自来水冲洗数次后风干。
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问题探讨　　汪之波 等:药用植物巴天酸模种子的萌发研究