全 文 :西北农业学报 2009 , 18(3):245-248
Acta A griculturae Boreali-occidentalis Sinica
黄背草种子萌发特性研究*
赵金辉 ,王奎玲* ,刘庆华 ,刘庆超 ,姜新强
(青岛农业大学 园林园艺学院 ,青岛 266109)
摘 要:温度 、光照 、NaCl胁迫对黄背草种子萌发影响的结果表明 ,黄背草最适发芽温度为 25℃;光照对种子
萌发无显著影响 ,为光中性种子;黄背草在萌发期对盐敏感 ,盐胁迫能抑制种子的萌发 ,种子的发芽率 、发芽
势 、发芽指数等随 NaCl浓度的增大而减小。
关键词:黄背草;种子萌发;NaCl胁迫
中图分类号:S682.1+9 文献标识码:A 文章编号:1004-1389(2009)03-0245-04
Studies on Seed Germinating Charateristics of Themeda j aponica
ZHAO Jinhui ,WANG Kuiling* , LIU Qinghua , LIU Qingchao and JIANG Xinqiang
(C ollege of Land scape Archi tecture&H orticul tu re of Qingdao Agricu ltural Universi ty , Qingdao S handong 266109 ,C hina)
Abstract:In this paper , the the effects of temperature , lig ht and NaCl st ress on the seeds germination
of Themeda japonic were studied.The results showed that the favorable temperature for their ge rm i-
nation is 25℃, the effects of the light is insignificant , Themeda japonica seeds w ere non-photoblastic
seeds;i t w as sensi tive to the salt stress , and the germination capability w as rest rained under the salt
st ress ,w ith an ince rased concentration of NaCl , germination rate , ge rm ination energy , germination in-
dex were decreased.
Key words:Themeda japonica;Seed germination;NaC l st ress
黄背草(Themeda japonica), 禾本科菅属。
广泛分布于全国各地。黄背草小穗美丽奇特 ,秆
部颜色别致 ,且耐盐 、耐旱 ,可在园林中用作观赏
草 ,丛植在林缘 、路边 、海边 ,或作花境 、岩石园材
料 ,具有较大的园林应用潜力 。
目前 ,对黄背草的研究多集中在解剖学 、生态
学方面[ 1-3] ,作为观赏草的相关报道尚不多见 。笔
者对黄背草种子的萌发特性进行了研究 ,旨在丰
富黄背草种子的生物学资料 ,为播种育苗及栽培
应用提供科学的理论依据 。
1 材料与方法
1.1 试验材料
黄背草种子于 2007年 10月采集于崂山北九
水。去杂后晾干 ,选取健壮饱满 、无损伤和无虫害
的种子置阴凉干燥环境贮藏备用。
发芽床为内径 12 cm 培养皿 ,铺双层滤纸 ,滤
纸用蒸馏水润湿。
1.2 试验方法
1.2.1 种子形态观察 选取饱满种子 ,进行外部
形态特征观察 。
1.2.2 种子千粒质量测定 根据国际种子检验
规程 ,采用百粒法进行 ,用四分法从供试种子中取
样 ,随机数取 8个 100粒 ,分别称质量后 ,按 8次
重复的平均数计算千粒质量(保留 3位小数)。
1.2.3 温度对种子萌发的影响 将黄背草种子
置发芽床上 ,转入光照培养箱中 ,设 15 、20 、25 、
30 、35℃5个温度梯度进行发芽试验 。
*收稿日期:2008-11-06 修回日期:2008-12-05
基金项目:山东省农业良种工程重大课题(鲁科农字[ 2005] 99号)。
作者简介:赵金辉(1982-),女 ,山东青州人 ,在读硕士研究生 ,研究方向:园林植物应用。 Email:364002971@qq.com
*通讯作者:王奎玲 ,博士 ,教授。
1.2.4 光照对种子萌发的影响 在 25℃条件
下 ,设置光照(每日 12 h 连续光照 ,光强 3 000 ~
3 500 lx)、黑暗 2个处理 ,进行萌发试验。
1.2.5 盐胁迫对种子萌发的影响 在 25℃条件
下 ,采用 NaCl单盐胁迫 ,设 0.2%、0.4%、0.6%、
0.8%、1.0%五个浓度梯度 , 以蒸馏水为对照
(CK),每天补充相应 NaCl溶液 。
1.3 测定指标与数据处理
主要测定指标:发芽率 GR=发芽种子数∕
供试种子数×100%;发芽势 GP =发芽高峰期发
芽的种子数/供试种子数×100%;发芽指数 GI=
∑(Gt/Dt),其中 , Gt为第 t日发芽数 ,Dt为相应
的发芽日数。
试验种子均用 0.1%高锰酸钾消毒处理 ,置
LRH-250-G Ⅱ光照培养箱培养。发芽试验以 50
粒种子为 1次重复 ,设 3次重复。参照《国际种子
检验规程》(1996年版),以胚根突出种皮长度超
过种子直径作为萌发标志 ,发芽试验期限设定为
30 d。对发芽情况进行观测 ,试验数据采用 EX-
CELL2003进行统计 ,用 DPS7.05软件对数据进
行分析 ,筛选出最佳处理方案 。
2 结果与分析
2.1 种子形态观察
黄背草种子棕褐色至黑褐色 , 长约 0.916
cm ,宽约 0.156 cm ,有金属光泽。种子细长纺锤
形 ,表面有沟棱 ,顶端具棕色短绒毛 ,尾端具棕色
长绒毛。
2.2 千粒质量测定
根据国际种子检验规程测定 ,黄背草种子大
小均匀。用 DPS7.05分析测得数据表明:标准差
(S)=0.0148 ,变异系数(CV)=0.0224 ,平均百粒
质量(X)=0.5894 g ,符合种子千粒质量测定要
求 ,黄背草种子千粒质量为5.894 g ,属小粒种子。
2.3 温度对种子萌发的影响
不同温度下种子发芽情况见图 1。从图 1可
直观看出 ,发芽率 、发芽势 、发芽指数等均有随温
度的升高而呈现先上升后降低的趋势。25℃时各
项指标最高 ,分别为 82.67%、80.00%、36.56。
图 1 温度对黄背草种子萌发的影响
Fig.1 Effect of temperature on the seed germination of Themeda j aponica
表 1 不同温度下黄背草种子的萌发特性
Table 1 The seed germination character of Themeda
j aponica at dif ferent temperatures
温度/ ℃
Temperature
发芽率/ %
Germination
percentage
发芽势/ %
Germinat ion
energy
发芽指数
Germination
index
15 58.67 b B 39.33 c C 5.71 d C
20 60.33 b B 53.33 b B 7.83 c C
25 82.67 a A 80 a A 36.56 a A
30 31.33 c C 26 d D 11.61 b B
35 18 d D 15.33 e E 5.97 cd C
F 203.37** 173.42** 446.89**
注 N ote:1.F0.05=3.48 , F0.01 =5.99
为进一步确定温度对种子萌发的影响 ,对其
进行方差分析及多重比较(表 1)。由表可知 ,
25℃发芽率最高 ,较 15 、20 、30 、35℃的发芽率有
极显著差异 ,15 、20℃之间无显著差异 ,二者极显
著于 30 、35℃发芽率;25℃时发芽势为 80.00%,
极显著高于其他处理;发芽指数也以 25℃最高 ,
达 36.56 ,极显著于其他温度发芽势 ,30℃发芽势
为 11.61 ,极显著于 15 、20 、35℃,15 、20 、35℃之间
无显著差异。
2.4 光照对种子萌发的影响
温度为 25℃时 ,不同光照条件下黄背草种子
的萌发特性见表 2 。结果表明 ,两种条件下发芽
率 、发芽势 、发芽指数没有明显差异 ,说明黄背草
是光中性种子 。但有无光照对芽体形态有显著影
·246· 西 北 农 业 学 报 18 卷
响 ,光照处理下的幼芽生长健壮 ,子叶绿色 ,而黑
暗条件下的幼芽细弱 ,子叶黄色。
表 2 不同光照条件下黄背草种子的萌发特性
Table 2 The seed germination character of
Themeda j aponica under different light
条件
Condit ion
发芽率 GR/ %
Germination
percentage
发芽势 GP / %
Germinat ion
energy
发芽指数 GI
Germination
index
光照 82.66 a A 80 a A 36.56 a A
黑暗 78.66 b A 75.66 b A 34.02 b B
F 14.08* 10.31* 33.96**
注 N ote:F0.05=7.71 , F0.01 =21.20
2.5 NaCl胁迫对种子萌发的影响
NaCl胁迫下黄背草种子的萌发特性见表 3。
结果表明 ,以未加 NaCl时的发芽率 、发芽势 、发
芽指数最高 ,分别为 82.66%、80.00%、34.56。
随着 NaCl浓度的增加 ,发芽率 、发芽势 、发芽指
数均逐渐降低。为确定胁迫浓度大小对种子发芽
的影响 ,对发芽情况进行方差分析及多重比较 。
NaCl胁迫与发芽率的关系 由表 3平均值
可看出 ,对照平均发芽率最高 ,达 82.66%,处理 5
最低 ,为 7.33%。从方差分析 F 值检验可知 ,
NaCl胁迫对种子发芽率影响极显著。由多重比
较结果表明 ,对照发芽率极显著高于其他处理 ,处
理 1显著于处理 2 、3 、4及 5 ,其他处理之间差异
不显著。
NaCl胁迫与发芽势的关系 发芽势是判别
种子质量优劣 ,出苗整齐与否的重要标志 ,也与幼
苗强弱和产量密切相关 ,一般发芽势高的种子 ,出
苗迅速 、整齐健壮[ 1] 。由表 3可知 ,对照与不同浓
度 NaCl胁迫对种子发芽势的影响差异极显著 ,
为 80.00%,且 0.2%处理与其他处理之间差异显
著 ,这与发芽率的变化一致。
表 3 NaCl胁迫下黄背草种子的萌发特性
Table 3 The seed germination character of
Themeda j aponica under NaCl stress
处理
Treat-
ment
NaCl浓度态度/ %
C oncent rat ion
of NaC l
发芽率 GR/ %
Germinat ion
percen tage
发芽势 GP/ %
Germinat ion
energy
发芽指数GI/ %
Germination
index
CK 0 82.66 a A 80 a A 34.56 a A
1 0.2 46 b B 30.66 b B 6.72 b B
2 0.4 33.66 c C 14.33 c C 2.54 c C
3 0.6 16.66 d D 10 cd C 2.23 c C
4 0.8 15 d D 7.33 cd C 1.93 c C
5 1.0 7.33 e D 6.66 d C 1.83 c C
F 23.05** 47.18** 610.4**
注 N ote:F0.05=3.11 , F0.01 =5.06
NaCl胁迫与发芽指数的关系 黄背草发芽
指数受 NaCl浓度的影响差异极显著。各浓度均
表现为与对照差异极显著 ,对照发芽指数最高 ,为
34.56 , N aCl 胁迫下依次为 6.72 、2.54 、2.23 、
1.93 。
综上 ,黄背草虽然具有一定的耐盐碱能力 ,但
在萌发期 ,高浓度的盐溶液仍不利于种子的萌发。
另外 ,与对照相比 ,N aCl胁迫下的种子 ,芽和根生
长缓慢。NaCl浓度达到 1.0%时 ,胚根突出种皮
后不再伸长 ,可见 NaCl能抑制种子根和芽的生
长。
3 讨论
种子繁殖是植物主要的繁殖方式之一 ,种子
的发芽率在一定程度上反映种群增长的潜在能
力。发芽率 、发芽势 、发芽指数是评价种子发芽常
用的指标 ,能够反映种子发芽速度 、发芽整齐度和
幼苗健壮的潜势 [ 4] 。
植物种子的萌发温度与植物种群所在的气候
和生境条件密切相关 ,是植物对自然环境的一种
适应[ 5] 。黄背草为多年生草本植物 ,最适发芽温
度为 25℃,温度过高或过低都会使发芽率下降。
本试验中 , 黄背草 35℃时发芽率最低 , 为 18.
00%;25℃时发芽率最高 ,达 82.66%。
种子萌发期往往是对盐胁迫十分敏感的时
期[ 6] 。盐生环境下的种子萌发和出苗是盐生植物
生长的关键及敏感阶段 ,盐生环境对植物的生长 、
发育 、繁殖等生理生态特征有着深刻的影响[ 7] 。
本试验中 ,盐分对黄背草种子的发芽率 、发芽势 、
发芽指数等产生了直接的影响 。随着 NaCl浓度
的升高 ,发芽率 、发芽势 、发芽指数呈下降趋势 ,与
杨颖丽[ 8] 、武德等[ 9] 的试验结果一致。同时 ,在试
验中 ,经 NaCl胁迫的种子生长缓慢 、胚根短小且
不够粗壮 ,这可能是 NaCl对根和芽的生长产生
抑制作用 。
另外 ,累积发芽率只考虑了种子群中能够萌
发的种子数目 ,而没有考虑种子萌发的速率和整
齐度 ,发芽指数反应了种了萌发的速度 ,发芽指数
大表明发芽速度快[ 10] 。NaCl 胁迫下 ,种子的发
芽指数随 NaCl浓度的增大而减小。与毛培春[ 11]
所作的禾草种子萌发期耐盐性测定相比较 ,黄背
草在 0.2%的 N aCl胁迫下 ,发芽指数要高于草地
雀麦和加拿大披碱草 。
·247·3 期 赵金辉等:黄背草种子萌发特性研究
参考文献:
[ 1] 杨 帆 ,张万军.太行山低山区不同植被群落蒸散与水量平
衡研究[ J] .土壤通报 , 2007 , 38(3):434-438.
[ 2] 杨吉华.山丘地区森林保持水土效益的研究[ J] .水土保持
学报 , 1993 , 7(3):47-52.
[ 3] 张晓丽 ,彭 林.青崖寨自然保护区植被类型及其区系分析
[ J] .西北农业学报 , 2007 , 16(1):239-243.
[ 4] 宋晓艳 ,安 君.盐胁迫对野大豆种子萌发特性的影响[ J] .
内蒙古农业科技 , 2008(1):41-43.
[ 5] 龙 华 , 黄衡宇.獐牙菜种子萌发的研究[ J] .植物研究 ,
2008(3):347-351.
[ 6] 李海燕.盐胁迫对三种盐生禾草种子萌发及其胚生长的影
响[ J] .草地学报 , 2004(3):45-50.
[ 7] 常水晶.温度 、光照和 NaCl 胁迫对钠猪毛菜种子萌发及其
恢复的影响[ J] .新疆农业大学学报 , 2008 , 31(1):7-11.
[ 8] 杨颖丽.NaC l处理下两种补血草种子萌发和幼苗抗性的比
较[ J] .植物研究 , 2008(1):73-78.
[ 9] 武 德.盐碱胁迫下绒毛白蜡种子的萌发特性[ J] .江西农
业大学学报 , 2007(2):85-88.
[ 10] 刘 翔 ,许 明 , 李志文.番茄苗期耐盐性鉴定指标初探
[ J] .北方园艺 , 2007(3):4-7.
[ 11] 毛培春.18种多年生禾草种子萌发期和幼苗期的耐盐性
比较研究[ D] .内蒙古农业大学 , 2004.
(上接第 226页)
[ 20] 严昶升.土壤肥力研究方法[ M] .北京:农业出版社 ,
1988.
[ 21] 马云华 , 王秀峰 , 魏 珉 , 等.黄瓜连作土壤酚酸类物质
积累对土壤微生物和酶活性的影响[ J] .应用生态学报 ,
2005 , 16(11):2149-2153.
[ 22] 吕卫光 ,沈其荣 , 余延园 , 等.酚酸化合物对土壤酶活性
和土壤养分的影响[ J] .植物营养与肥料学报 , 2006 , 12
(6):845-849.
[ 23] Blum U.Effect s of microbial ut iliz at ion of phenolic acids
and thei r phenolic acid breakdow n products on allelopathic
in teractions[ J] .Jou rnal of Chemical Ecology , 1998 , 24
(4):685-708.
[ 24] 鞠会艳 ,韩丽梅 ,王树起 ,等.连作大豆根分泌物对根腐
病病原菌的化感作用[ J] .应用生态学报 , 2002 , 13(6):
723-727.
[ 25] M urary A H.Effect of sim ple phen olic com pounds of
h eather(Calluna vulgari s)on rum en microbial activi ty in
vit ro.Journal of Chemical Ecology , 1996 , (22):1493-
1505.
[ 26] 吴 萼 ,刘晓艳 ,祝心如.酚酸类化合物各基团对土壤中氮
的硝化作用的影响[ J] .环境化学 , 1999, 18 (5):398-
403.
[ 27] 李云鹏 , 周宝利 , 李之璞 , 等.嫁接茄的黄萎病抗性与根
际土壤生物学活性的关系[ J] .生态学杂志 , 2007 , 26
(6):831-834.
[ 28] 吕卫光 , 张春兰 , 袁 飞 ,等.化感物质抑制连作黄瓜生长
的作用机理[ J] .中国农业科学 , 2002 , 35(1):106-109.
[ 29] 朱丽霞 , 章家恩 , 刘文高.根系分泌物与根际微生物相互
作用研究综述[ J] .生态环境 , 2003 , 12(1):102-105.
[ 30] 付慧兰, 邹永久 , 杨振明 ,等.大豆连作土壤 pH 与土壤酶
活性[ J] .大豆科学 , 1997 , 16(2):156-161.
[ 31] 马瑞霞.化感物质对硝酸还原酶活性影响的研究[ J] .环
境科学 , 1999 , 20(1):80-83.
[ 32] 周礼恺.土壤酶学[ M] .北京:科学出版社 , 1987.
·248· 西 北 农 业 学 报 18 卷