摘 要:采用4個高羊茅品種，研究了高羊茅種子在低溫脅迫和常溫下的發(fā)芽特性。研究發(fā)現(xiàn)，在低溫脅迫下，陳種子的發(fā)芽為線性趨勢，而新種子的發(fā)芽為指數(shù)趨勢。低溫對高羊茅種子發(fā)芽速率有明顯減緩作用，而對發(fā)芽率影響不大。研究還發(fā)現(xiàn)，高羊茅種子萌動開始后的2～3天發(fā)芽速率最高，在這個時期保持良好的發(fā)芽環(huán)境對將來的成苗至關(guān)重要。

關(guān)鍵詞:低溫脅迫;高羊茅;發(fā)芽趨勢;成苗

中圖分類號:S688.401文獻標識號:A文章編號:1001-4942(2010)02-0050-03

草坪在美化環(huán)境、凈化空氣、保持水土等方面具有重要作用。高羊茅(Festuca arundinacea Schreb.)又叫葦狀羊茅，是多年生牧草，叢生型，須根發(fā)達，適應(yīng)性廣，具有耐寒、耐踐踏、抗病性強、與雜草競爭力強的特點[1]。高羊茅是一種較為耐熱的冷季型草坪草，不但能忍受冬季低溫，保持濃綠，而且也能在一定程度上忍受夏季的高溫而不至枯黃[2]，因此適合在我國大部分地區(qū)生長，近年來已成為我國主要的草坪草之一[3]。

目前，我國高羊茅種子主要依靠進口。高羊茅作為一種能夠忍受低溫的草坪草，特別適合在中國北方地區(qū)種植。然而，高羊茅一般在春季和秋季播種，易受北方寒流影響而導(dǎo)致成坪不全，低溫脅迫已成為提高我國北方地區(qū)草坪使用價值的限制因子[4]。由于不同高羊茅品種耐低溫程度不同，在進行大規(guī)模草坪生產(chǎn)前，有必要對引種的不同品種高羊茅進行耐低溫鑒定，從而篩選出最適合當?shù)胤N植的品種。作者對不同品種高羊茅種子進行常溫和低溫發(fā)芽試驗，以研究其發(fā)芽特性和低溫對高羊茅種子發(fā)芽成苗的影響，以期對高羊茅種子質(zhì)量判定提供指導(dǎo)，并對不同品種高羊茅低溫耐受性進行判定。

1 材料與方法

1.1 供試品種

本研究采用了4個高羊茅品種，分別為Amigo、Alamo、Quest和Reward，均購自Jacklin Seed公司。

1.2 發(fā)芽試驗

常溫發(fā)芽試驗:3層濾紙浸水后放入小型正方型發(fā)芽盒(內(nèi)徑11.5 cm)，每盒放100粒種子，4次重復(fù)，每天12小時光照，25℃恒溫培養(yǎng)10天。

低溫脅迫發(fā)芽試驗:發(fā)芽程序同常溫發(fā)芽試驗，25℃培養(yǎng)3天后，模擬寒流氣候條件，第4天置于0～5℃低溫環(huán)境下脅迫1天，然后恢復(fù)至25℃并保持恒溫至第10天。

種子發(fā)芽后(以根長超過種子長度或者芽長超過種子長度一半視為發(fā)芽)，每天記錄發(fā)芽種子數(shù)并移除已發(fā)芽的種子。發(fā)芽試驗持續(xù)10天，計算不同品種的發(fā)芽勢(初次計數(shù)的總發(fā)芽百分率)、發(fā)芽率(末次計數(shù)的總發(fā)芽百分率)、發(fā)芽指數(shù)[5，6]和平均發(fā)芽天數(shù)[7] ，其中發(fā)芽勢和發(fā)芽率的數(shù)據(jù)均進行平方根轉(zhuǎn)換。

1.3 數(shù)據(jù)分析

試驗結(jié)果數(shù)據(jù)采用SAS軟件的ANOVA過程和GLM過程進行方差分析，采用Tukey方法進行多重比較[8]，采用Microsoft Office Excel 2003軟件繪制圖表。

2 結(jié)果與分析

2.1 低溫脅迫和常溫下不同高羊茅品種發(fā)芽參數(shù)的比較

表1顯示，4個高羊茅品種中，Alamo的發(fā)芽勢、發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)均顯著低于其它3個品種(α=0.05)，平均發(fā)芽天數(shù)顯著高于其它3個品種，說明Alamo的種子活力顯著低于其它3個品種。Quest發(fā)芽率顯著高于其它3個品種，發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)和平均發(fā)芽天數(shù)與Amigo沒有顯著差異，發(fā)芽指數(shù)顯著高于Reward。Amigo在發(fā)芽勢和平均發(fā)芽天數(shù)上與Reward相比沒有顯著差異，發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)顯著高于Reward。綜合比較，4個高羊茅品種的活力排序為Quest > Amigo > Reward > Alamo。

由于品種Alamo在4個發(fā)芽參數(shù)上與其它3個品種相比均差異顯著，其絕對值小到無法滿足生產(chǎn)，可以判定為陳種子，不再進行常溫發(fā)芽試驗。

從表2可以看出，品種Amigo和品種Reward均表現(xiàn)為:低溫脅迫下種子的發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)均顯著低于常溫發(fā)芽，平均發(fā)芽天數(shù)顯著高于常溫發(fā)芽，低溫脅迫和常溫發(fā)芽的種子在發(fā)芽率上沒有顯著差異(α=0.05)。品種Quest種子低溫脅迫下的發(fā)芽指數(shù)顯著低于常溫發(fā)芽，平均發(fā)芽天數(shù)顯著高于常溫發(fā)芽，而在發(fā)芽勢和發(fā)芽率2個參數(shù)上沒有顯著差異?？傮w比較，3個品種常

溫發(fā)芽種子的發(fā)芽勢均比低溫脅迫發(fā)芽種子高出10%以上，而發(fā)芽指數(shù)均顯著高于低溫脅迫發(fā)芽種子，平均發(fā)芽天數(shù)均顯著低于低溫脅迫發(fā)芽種子，可以認為低溫脅迫均不同程度降低了3個品種的發(fā)芽速率。

2.2 低溫脅迫和常溫下不同高羊茅品種發(fā)芽趨勢分析

對Amigo、Quest和Reward 3個品種而言，常溫下高羊茅種子從第4天開始發(fā)芽，5～7天發(fā)芽百分率迅速上升，至第8天新增發(fā)芽數(shù)急劇減少，發(fā)芽百分率接近發(fā)芽率(圖1);低溫脅迫下高羊茅種子發(fā)芽明顯變慢，從第5天開始發(fā)芽，6～8天發(fā)芽百分率迅速上升，至第9天新增發(fā)芽數(shù)急劇減少，發(fā)芽百分率接近發(fā)芽率(圖2)。

低溫脅迫下，陳種子Alamo從第5天開始發(fā)芽，隨著發(fā)芽天數(shù)的增加，發(fā)芽百分率穩(wěn)步上升，其發(fā)芽趨勢曲線與其它3個品種有明顯區(qū)別(圖2)。

將低溫脅迫下4個高羊茅品種的發(fā)芽天數(shù)與發(fā)芽百分率曲線進行擬合得到表3的結(jié)果。從表3可以看出，Amigo、Quest和Reward 3個品種的種子發(fā)芽趨勢曲線，其對數(shù)決定系數(shù)均顯著高于線性決定系數(shù)，且均大于80%;而陳種子Alamo的發(fā)芽趨勢曲線，其線性決定系數(shù)和對數(shù)決定系數(shù)均顯著高于另外3個品種，均大于95%，并且其線性決定系數(shù)大于對數(shù)決定系數(shù)。因此，可以認為Amigo、Quest和Reward 3個品種的新種子發(fā)芽趨勢主要遵循對數(shù)規(guī)律，而陳種子Alamo的發(fā)芽趨勢主要遵循線性規(guī)律。

3 討論

種子活力指種子或種子批在發(fā)芽和幼苗生長期間內(nèi)在活性與表現(xiàn)性能潛在水平的所有特性總和[9]。隨著貯藏時間的延長，種子不可避免地發(fā)生劣變，導(dǎo)致活力下降[10，11]。因此，陳種子通常表現(xiàn)為發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)下降，而平均發(fā)芽天數(shù)升高[12]，在低溫脅迫環(huán)境下更是如此。從高羊茅種子萌發(fā)開始至發(fā)芽結(jié)束的過程中，新種子的發(fā)芽數(shù)迅速增多，發(fā)芽趨勢表現(xiàn)為指數(shù)關(guān)系，驗證了高活力種子具有較高的發(fā)芽速率，而陳種子每天增加的發(fā)芽數(shù)始終保持在一個較低水平上，并且基本保持不變，發(fā)芽趨勢表現(xiàn)為線性關(guān)系，說明低活力種子不能保證出苗整齊。本研究發(fā)現(xiàn)，高羊茅種子萌動開始后的2～3天發(fā)芽速率最高，在這個時期保持良好的發(fā)芽環(huán)境不但有利于保持發(fā)芽速率，而且有利于保證出苗整齊、培育壯苗，對將來的成苗至關(guān)重要。

當植物受到低溫脅迫時，各種代謝活動都會受低溫影響而失調(diào)，使植物對低溫逆境作出反應(yīng)[4]。在低溫脅迫下，種子細胞的細胞膜滲透性、脯氨酸含量和可溶性蛋白質(zhì)含量均會發(fā)生不同程度的變化[13]，在宏觀上表現(xiàn)為發(fā)芽速率明顯下降。本研究采用的3個高羊茅品種新種子，在低溫脅迫下發(fā)芽速率明顯下降。然而，高羊茅種子在低溫脅迫下的發(fā)芽率與常溫發(fā)芽相比差別不大，發(fā)芽趨勢也極為類似，都呈指數(shù)關(guān)系，這說明高羊茅作為一種冷季型草坪草，能夠忍受一定程度的低溫。然而，低溫脅迫會傷害種子活力[14]，低溫條件下播種在降低種子發(fā)芽速率的同時，可能會影響出苗率。本研究表明，低溫導(dǎo)致了Amigo、Quest和Reward 3個品種發(fā)芽速率明顯降低，然而Quest種子個別重復(fù)在低溫下仍保持了較高的發(fā)芽勢，從而使之與常溫相比差異不顯著。因此，可以認為高羊茅品種Quest種子活力較強，耐低溫能力也較強，適合在北方地區(qū)推廣種植。

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