藍(lán)家望　桂陽等

摘要：為了解獨(dú)蒜蘭（Pleione bulbocodioides）種子的萌發(fā)特性，設(shè)計(jì)4個(gè)成熟度（授粉后125、160、190、219 d）和兩種儲存方式（4 ℃冷藏和常溫儲存）調(diào)查獨(dú)蒜蘭種子自然萌發(fā)與種子成熟度、儲存方式的相關(guān)性。結(jié)果表明，各成熟度種子相對發(fā)芽率、死亡率間差異不明顯；DAP125種子萌發(fā)生長指數(shù)顯著小于DAP160種子萌發(fā)生長指數(shù)，DAP160種子萌發(fā)生長指數(shù)顯著小于DAP190、DAP219種子萌發(fā)生長指數(shù)，DAP190、DAP219種子萌發(fā)生長指數(shù)相近；4 ℃冷藏提高了各成熟度種子相對發(fā)芽率、萌發(fā)生長指數(shù)，其中顯著提高了DAP190的萌發(fā)生長指數(shù)。因此，選用DAP190種子，4 ℃儲存有利種子的萌發(fā)生長。

關(guān)鍵詞：獨(dú)蒜蘭（Pleione bulbocodioides）； 有性繁殖； 成熟度； 萌發(fā)生長指數(shù)

中圖分類號：S682.31；Q945.53 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：0439-8114（2013）09-2077-06

獨(dú)蒜蘭（Pleione bulbocodioides）為蘭科獨(dú)蒜蘭屬多年生草本植物，半附生。生于海拔900～3 600 m的灌木林緣腐殖質(zhì)豐富的土壤或苔蘚覆蓋的巖石上。獨(dú)蒜蘭花大而鮮艷，具有較高的觀賞價(jià)值；獨(dú)蒜蘭的干燥假鱗莖習(xí)稱冰球子，具有清熱解毒、化痰散結(jié)的功效，因其抗癌作用而備受關(guān)注[1]。近年來，由于生態(tài)環(huán)境的不斷破壞和人類大肆采挖，野生資源日益減少，獨(dú)蒜蘭已被列入國家重點(diǎn)保護(hù)野生名錄（第一批）。

獨(dú)蒜蘭花期3～4月，果期8～11月，單個(gè)蒴果內(nèi)具有21 000～34 000粒種子，利用種子進(jìn)行有性繁殖成為獨(dú)蒜蘭保護(hù)撫育的重要手段。但獨(dú)蒜蘭和其他蘭科植物一樣，種子細(xì)小，沒有胚乳，自然繁殖系數(shù)極低，弄清獨(dú)蒜蘭自然萌發(fā)特性，建立獨(dú)蒜蘭自然萌發(fā)技術(shù)方法，是解決獨(dú)蒜蘭保護(hù)撫育的關(guān)鍵。

獨(dú)蒜蘭自然萌發(fā)特性研究首先要建立自然播種方法，Rasmussen等[2]建立的種子袋原生地播種技術(shù)使得回收微小蘭科植物種子成為可能。目前，種子袋原生地播種法已成功應(yīng)用于多種蘭科植物種子自然萌發(fā)特性的研究，定期回收種子袋檢測種子的萌發(fā)情況，可調(diào)查種子的萌發(fā)啟動時(shí)間、種子萌發(fā)形態(tài)變化過程及種子在土壤中的存活時(shí)期[3-5]；還可調(diào)查在不同地點(diǎn)播種種子萌發(fā)與地點(diǎn)分布的相關(guān)性[6-8]；還可誘捕共生菌，調(diào)查種子萌發(fā)與共生菌的相關(guān)性[9-11]。迄今為止，還沒有獨(dú)蒜蘭在自然界中萌發(fā)特性的相關(guān)報(bào)道。該研究應(yīng)用原生地種子袋播種法，探索種子成熟度及種子儲存方式對種子萌發(fā)的影響，總結(jié)獨(dú)蒜蘭種子自然萌發(fā)特性，為建立獨(dú)蒜蘭自然萌發(fā)技術(shù)奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料

于貴州省凱里市雷公山采集獨(dú)蒜蘭人工異花授粉后125 d（DAP125）、160 d（DAP160）、190 d（DAP190）、219 d（DAP219）的新鮮飽滿蒴果，先用硅膠干燥1周，然后隨機(jī)分成兩份分別置于實(shí)驗(yàn)柜室溫儲存和冰箱4 ℃儲存。

1.2 方法

1.2.1 播種前種子質(zhì)量的檢測 選擇成熟飽滿的蒴果，將各蒴果種子取出混合均勻，取適量種子加入1.5 mL離心管中至約0.25 mL刻度處，加入1% TTC溶液1 mL，30 ℃黑暗放置48 h。染色48 h后用膠頭滴管吹吸使種子混勻，吸取種子轉(zhuǎn)移至載玻片上，用濾紙吸去染液，體式顯微鏡下統(tǒng)計(jì)種子活力指數(shù)（種子活力指數(shù)=有活力種子總數(shù)/統(tǒng)計(jì)種子總數(shù)），各樣品3次重復(fù)[12]。有活力種子胚被染為橙色或者粉紅色，無活力種子胚不著色或染成黃色。

1.2.2 室外播種 參考原生地播種法[2]，采用300目尼龍網(wǎng)制作成5 cm×8 cm種子袋，一端開口；分別將相同成熟度在相同儲存方式下的種子混合均勻，從網(wǎng)袋開口端撒入，稀疏平鋪種子袋一層，約為1 500粒種子。于2011年11月10日在貴州省凱里市雷公山按種子類別進(jìn)行播種。播種深度為表層土5 cm，種子袋水平鋪開，袋間間隔10 cm，覆土，蓋些許雜草保濕、保溫。播種后3個(gè)月開始取材觀察，共觀察5次，每次取回10個(gè)種子袋，觀察時(shí)間為2012年2月15日、2012年3月7日、2012年5月6日、2012年7月15日、2012年9月10日。

按時(shí)按量取回種子袋，用毛刷刷去種子袋表面泥土，打開種子袋，置于體式顯微鏡下統(tǒng)計(jì)種子萌發(fā)情況。運(yùn)用SPSS 17.0軟件，以種子成熟度、種子儲存方式為分析因子，以種子相對發(fā)芽率、死亡率及萌發(fā)生長指數(shù)為因變量對統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析，分析各因子對獨(dú)蒜蘭種子自然萌發(fā)的影響。

2 結(jié)果與分析

2.1 獨(dú)蒜蘭種子播種前的質(zhì)量

2.2 獨(dú)蒜蘭種子自然萌發(fā)過程

2.3 種子成熟度對種子萌發(fā)的影響

2.4 低溫冷藏對種子萌發(fā)的影響

3 小結(jié)與討論

獨(dú)蒜蘭種子在自然萌發(fā)過程中，種胚假根的產(chǎn)生具有可選擇性。大多數(shù)蘭科植物種子沒有胚乳，種胚中儲存的養(yǎng)分有限，在種子起始萌發(fā)時(shí)期，種胚能夠利用自身養(yǎng)分，但萌發(fā)后期如果種胚得不到養(yǎng)分的供給就會死亡，倘若在種胚自身養(yǎng)分消耗殆盡前能夠從某種途徑及時(shí)得到養(yǎng)分的補(bǔ)給，種胚將進(jìn)入后續(xù)發(fā)育階段。種胚產(chǎn)生假根是種胚發(fā)育過程中對養(yǎng)分的一種需求反應(yīng)，種胚在突破種皮前產(chǎn)生假根，說明種胚自身養(yǎng)分只能維持短暫的時(shí)間，此時(shí)急需外界養(yǎng)分的補(bǔ)給。兩種萌發(fā)情況說明種子萌發(fā)過程中除假根為種胚運(yùn)輸外界養(yǎng)分的同時(shí)還存在其他途徑供給養(yǎng)分。許多研究報(bào)道指出，蘭科種子的萌發(fā)需要共生菌的參與，這種需求主要是共生菌起著養(yǎng)分傳遞的角色[16，17]。

種子成熟的過程是種子生理和結(jié)構(gòu)變化的過程，許多蘭科植物種子在成熟的過程中在生理上將形成休眠機(jī)制，在結(jié)構(gòu)上形成一層被稱為“Carapace”的不滲透結(jié)構(gòu)[3，16，18]，成熟種子成熟過程中這種變化將阻礙種子的萌發(fā)[15，19，20]。成熟度低的種子由于未形成完善的休眠機(jī)制而易于啟動種子萌發(fā)。但在4 ℃儲存后，DAP190、DAP219種子相對發(fā)芽率提高，并且高于4 ℃儲存DAP125、DAP160種子的相對發(fā)芽率，這可能是低溫冷藏打破了種子休眠的結(jié)果[3，15，16，18-21]，成熟種子的休眠機(jī)制被打破后，將發(fā)揮成熟度高的潛在優(yōu)勢。

成熟度高的種子同時(shí)具有利于萌發(fā)后生長的優(yōu)勢。無論是常溫儲存還是4 ℃儲存，DAP125種子萌發(fā)生長指數(shù)顯著低于DAP160種子萌發(fā)生長指數(shù)，DAP160種子萌發(fā)生長指數(shù)又顯著低于處于相近水平的DAP190、DAP219種子萌發(fā)生長指數(shù)。且這種優(yōu)勢在4 ℃冷藏后顯得更明顯，尤其是DAP190種子，4 ℃冷藏顯著提高其萌發(fā)生長指數(shù)，并且高于DAP219種子萌發(fā)生長指數(shù)，說明在一定成熟度范圍內(nèi)，種子成熟度的提高利于已萌發(fā)種子更好地適應(yīng)環(huán)境和后續(xù)的生長發(fā)育。

獨(dú)蒜蘭種子自然萌發(fā)過程中與其他蘭科植物同樣面臨的一個(gè)尖銳問題就是種子死亡率高。此次統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，種子死亡主要出現(xiàn)在種子萌發(fā)至第二階段原球莖時(shí)期，主要死亡形式是種胚變色、種胚消解。種子萌發(fā)至第二階段原球莖后急劇死亡是導(dǎo)致種子發(fā)芽率急劇下降的主要原因，因此解決獨(dú)蒜蘭第二階段原球莖到第三階段原球莖的過渡問題尤其關(guān)鍵，比如調(diào)查種子變色、消解的生理機(jī)制；調(diào)查原球莖發(fā)育各階段共生真菌特異性及進(jìn)一步調(diào)查種子萌發(fā)的生理生態(tài)特性等。

獨(dú)蒜蘭種子發(fā)芽率、萌發(fā)生長指數(shù)同時(shí)受到多種因素的交互影響。試驗(yàn)結(jié)果表明，獨(dú)蒜蘭種子成熟度、儲存方式均在一定程度上影響種子的萌發(fā)、生長。DAP190種子能夠更好地接受低溫的刺激打破種子的休眠發(fā)揮自身優(yōu)勢，具有較佳的萌發(fā)及生長優(yōu)勢，因此深入調(diào)查獨(dú)蒜蘭原生地的優(yōu)勢因子顯得極其必要。

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