何淼 常進 劉嬌

(東北林業(yè)大學，哈爾濱，150040)

香蓼(Polygonum viscosum)是蓼科(Polygonaceae)蓼屬的一年生草本植物，主要分布在黑龍江省、吉林省、遼寧省、臺灣地區(qū)，俄羅斯、朝鮮、日本、印度等地也有分布［1］。香蓼為一年生草本，植株具香味，總狀花序呈穗狀，花期 7—9月份，瘦果寬卵形［2］。香蓼作為蓼屬植物中較為珍貴的芳香植物，目前處于野生狀態(tài)且資源相對稀少。蓼屬植物中部分種子存在休眠現(xiàn)象且不易萌發(fā)。其種子萌發(fā)是復雜的生理過程，亦是保證植物生長的重要階段，環(huán)境條件中的溫度、水分、光照、土壤及種子自身條件中的酶、激素等都能夠影響種子的萌發(fā)［3］。對蓼科蓼屬種子休眠原因的研究中表明:種皮障礙、胚形態(tài)發(fā)育不完全、化學抑制物質［4－6］等均可導致種子休眠。目前有關香蓼的揮發(fā)油［7］已有初步研究，但有關香蓼種子休眠與萌發(fā)特性還尚未見報道。本研究通過對香廖種子休眠與萌發(fā)特性進行定性試驗，探索促進其萌發(fā)的條件，為深入探討這種植物的生態(tài)適應機制提供依據(jù)，同時為生產中獲得大量種苗，建立種植資源圃，以及為進行進一步的雜交育種及品種選育工作提供理論基礎和技術支持，對香蓼的工廠化生產具有一定現(xiàn)實意義。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

2012年9月份于黑龍江省尚志市帽兒山(45°20'～45°20'N，127°30'～127°34'E)采集野生香蓼種子。空癟粒采用水選法漂出，然后將飽滿種子于室溫下陰干后裝入牛皮紙袋中，室溫儲藏備用。

1.2 香蓼種子休眠特性的測定

種皮機械障礙測定:將香蓼未破皮種子和破皮種子分別在蒸餾水中浸泡48 h，75%乙醇消毒30 s，0.1%HgCl2消毒 6 min，放入 MS+30 g·L－1蔗糖+8 g·L－1瓊脂的培養(yǎng)基中。試驗條件為(25±2)℃，光照強度 1 500～2 000 lx，光照時間16 h·L－1。每處理50粒種子，重復3次。計算發(fā)芽率。發(fā)芽率=(已發(fā)芽種子數(shù)/總粒數(shù))×100%。

種皮透水性測定:未破皮種子和破皮種子稱質量并浸泡于蒸餾水中，分別在 1、2、3、4、8、12、24、36、48 h時取出，用濾紙吸干種子表面水分稱質量，直至種子質量不再變化為止。每處理50粒種子，重復3次，計算吸水率。吸水率=［(吸水后質量－吸水前質量)/吸水前質量］×100%。

1.3 香蓼種子萌發(fā)特性的測定

不同溫度處理:將香蓼種子種皮劃破后，200 mg·L－1GA3浸種 48 h，分別置于常溫 5、15、20、25、30℃，5℃ /25℃(夜12 h/晝12 h)、20℃ /30℃(夜12 h/晝12 h)下進行發(fā)芽試驗，光照強度為1900～2000 lx。

不同光照強度處理:將香蓼種子種皮劃破后，200 mg·L－1GA3浸種 48 h，在 1 900～2 000 lx、400～500 lx、黑暗條件下進行發(fā)芽試驗，溫度為25℃。

不同酸蝕時間處理:分別用濃硫酸浸泡種子0、3、5、8、10 min 后用蒸餾水沖洗干凈，用 200 mg·L－1GA3浸種48 h后進行發(fā)芽試驗。溫度為25℃，光照強度 1 900～2 000 lx。

不同質量濃度及種類的外源植物生長調節(jié)劑處理:用 GA3(100、200、300、500 mg·L－1)、6－BA(50、100、150、200 mg·L－1)、NAA(10、50、100 mg·L－1)處理未破皮種子，以蒸餾水浸泡48 h未破皮種子為對照;將香蓼種子種皮劃破再經過上述處理，對照為破皮種子。溫度為25℃，光照強度1 900～2 000 lx。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel和SPSS19.0軟件進行方差分析及多重比較分析(Duncan’s法)。

2 結果與分析

2.1 香蓼種子休眠影響因素

2.1.1 種皮機械障礙特性

相同光照條件下，在無菌培養(yǎng)基中未破皮種子不萌發(fā)，而破皮種子的萌發(fā)率為36.67%，最早萌發(fā)時間為第3 d。由此說明，香蓼種子的萌發(fā)受到種皮的機械阻礙作用，破皮種子更易萌發(fā)。

2.1.2 種皮吸水性測定分析

試驗結果如圖1所示。在吸水過程中，香蓼未破皮種子與破皮種子的吸水趨勢大致相同，但就整個吸水過程而言，破皮種子的吸水率均略高于未破皮種子，在4 h之前比較明顯，這說明破皮有助于香蓼種子快速吸水。在4 h之后吸水曲線呈緩慢上升趨勢，飽和狀態(tài)出現(xiàn)在36 h左右，在飽和狀態(tài)下未破皮種子與破皮種子的吸水率差異不顯著，吸水率分別為 25.01%、26.03%。

圖1 香蓼種子吸水曲線

2.2 香蓼種子萌發(fā)特性

2.2.1 溫度對種子萌發(fā)的影響

不同溫度處理對種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢、平均發(fā)芽時間進行方差分析(表1)，25℃條件下，種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢均為最高，分別達到58.00%和31.33%。這與其他6個溫度處理下的結果相比，差異極顯著(P＜0.01);在25℃條件下，平均發(fā)芽時間最短，僅為4.36 d，說明種子發(fā)芽速度在25℃條件下最快，同時在5℃條件下香蓼種子幾乎不萌發(fā)。

2.2.2 光照強度對種子萌發(fā)的影響

不同光照強度處理均在第2 d開始發(fā)芽(表2)。不同光照強度條件對香蓼種子發(fā)芽率、平均發(fā)芽時間影響差異不顯著(P＞0.05)。在光照強度為1 900～2 000 lx和黑暗條件下，平均發(fā)芽時間差異顯著(P＜0.05)。在光照強度為1 900～2 000 lx條件下，種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢均最高，分別為58.00%和 31.33%，平均發(fā)芽時間最短，僅為 4.36 d。所以，香蓼種子在光照強度為1 900～2 000 lx時萌發(fā)效果最好。

2.2.3 不同時間濃硫酸處理對種子萌發(fā)的影響

經過不同時間濃硫酸處理后，香蓼種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢與對照組相比，均差異顯著(P＜0.05)(表3)。發(fā)芽率和發(fā)芽勢在不同處理時間下差異顯著(P＜0.01)，但平均發(fā)芽時間并未達到顯著水平(P＞0.05)。隨濃硫酸處理時間的延長，其發(fā)芽勢呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢。在1 900～2 000 lx光照強度下經濃硫酸處理5 min時，其發(fā)芽率和發(fā)芽勢均達到最高，其發(fā)芽率為 24.67%，較其他處理差異顯著(P＜0.05)。

表1 溫度對種子萌發(fā)的影響

表2 光照強度對種子萌發(fā)的影響

表3 不同時間濃硫酸處理對種子萌發(fā)的影響

2.2.4 外源植物生長調節(jié)劑對種子萌發(fā)的影響

不同外源植物調節(jié)劑處理種子，其發(fā)芽率、發(fā)芽勢均顯著高于對照組，平均發(fā)芽時間均低于對照組(除 150、200 mg·L－16－BA 外)(P＜0.05)(表4)。

表4 外源植物生長調節(jié)劑對破皮種子萌發(fā)的影響

隨著GA3質量濃度上升，種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢先升高后降低，而平均發(fā)芽時間與之相反;隨6－BA質量濃度上升，其發(fā)芽率和發(fā)芽勢下降，而平均發(fā)芽時間則增大。隨NAA質量濃度上升，其發(fā)芽率、發(fā)芽勢、平均發(fā)芽時間均上升。在11種外源激素處理中，香蓼種子在200 mg·L－1GA3處理下，發(fā)芽率和發(fā)芽勢最高，分別為58.00%和31.33%，與其他處理間差異極顯著(P＜0.01)。

3 結論與討論

蓼屬植物部分種子具有休眠特性，這種休眠特性和種子本身的性質有關，并且因植物種類及萌發(fā)條件差異而不同［8－9］。前期研究工作發(fā)現(xiàn)，香蓼種胚(胚根、子葉)不存在休眠現(xiàn)象，但其萌發(fā)需要營養(yǎng)作為動力。本研究發(fā)現(xiàn)香蓼種子雖具有較厚蠟質角質層，但種皮透水性較好，所以種子透水性不佳不是引起休眠的原因。在種皮障礙測定中發(fā)現(xiàn)，破皮種子發(fā)芽率為36.67%。而未破皮種子不萌發(fā)，因此，其不易萌發(fā)的原因之一是種皮對種子萌發(fā)的機械阻礙作用，使得種胚不能突破種皮正常生長。這與紅蓼、核桃(Amygdalus persica)、杜仲(Eucommia ulmoides Oliv.)等植物存在的機械阻礙類似［10］。

溫度是影響蓼屬植物種子萌發(fā)的一項重要因素，其過高過低都不利于種子萌發(fā)［11－12］。本試驗中香蓼種子在溫度25℃下最適宜萌發(fā)，發(fā)芽率、發(fā)芽勢分別為58.00%和31.33%，與其他6個試驗結果相比差異極顯著(P＜0.01)，同時變溫條件未能有效提高種子發(fā)芽率，這說明溫度與香蓼種子的萌發(fā)有著密切聯(lián)系;在25℃下進行不同光照試驗，結果表明，種子發(fā)芽率、平均發(fā)芽時間差異不顯著，由此說明，光照不是影響香蓼種子萌發(fā)的主要因素;酸蝕處理是降低厚種皮種子硬實率常用的方法［4，13］，本試驗中處理時間為5 min時，其發(fā)芽率和發(fā)芽勢均最高，且較其他處理差異顯著，發(fā)芽率為24.67%。隨著濃硫酸處理時間不斷延長，種子發(fā)芽率先升高后降低，原因可能為在濃硫酸處理3～5 min時，種皮透性逐漸增強，而5 min后濃硫酸放熱對種子萌發(fā)有影響，這說明濃硫酸處理對種子萌發(fā)有一定的促進作用;試驗過程中發(fā)現(xiàn)，只有在破皮與外源激素同時處理香蓼種子時，種子才會萌發(fā)，這與本試驗中影響種子休眠因素的研究結果相一致。在11組外源激素的處理中，經200 mg·L－1GA3處理的破皮香蓼種子，其發(fā)芽率、發(fā)芽勢均最高，分別為58.00%和31.33%，較其他處理差異達到極顯著水平(P＜0.01)。這說明種子萌發(fā)需要動力，GA3等外源激素的使用，可以為香蓼種子的萌發(fā)提供所需的營養(yǎng)。GA3等外源激素的使用在某種程度上可能會解除某種抑制物質的抑制作用，從而促使種子萌發(fā)。

綜上所述，香蓼種皮堅硬對種子萌發(fā)有一定的機械阻礙，是否還存在其他影響香蓼種子萌發(fā)的因素，如種皮中存在抑制物質等，還有待進一步研究。

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