蔡 蕾,姚敏蓮,姬慧娟,易培軍,李大明*
(1.四川省林業(yè)科學(xué)研究院,四川 成都 610081;2.壤塘縣環(huán)保和林業(yè)局,四川 壤塘 624300))
錫金報(bào)春和心愿報(bào)春種子萌發(fā)生物學(xué)特性研究
蔡 蕾1,姚敏蓮2,姬慧娟1,易培軍1,李大明1*
(1.四川省林業(yè)科學(xué)研究院,四川成都 610081;2.壤塘縣環(huán)保和林業(yè)局,四川壤塘 624300))
通過種子萌發(fā)試驗(yàn),研究了溫度、GA3、儲(chǔ)藏時(shí)間和儲(chǔ)藏方式等因子對(duì)x錫金報(bào)春和心愿報(bào)春種子萌發(fā)的影響。結(jié)果表明:兩種報(bào)春花種子萌發(fā)率隨溫度的升高而增加,25℃/15℃時(shí)發(fā)芽率最高;GA3處理兩種報(bào)春花種子時(shí)5mg·L-1處理的效果最好;不同儲(chǔ)藏方式對(duì)錫金報(bào)春和心愿報(bào)春的發(fā)芽率影響不顯著,但隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的增長,種子的發(fā)芽率也逐漸降低,且心愿報(bào)春降低的幅度大于錫金報(bào)春。生產(chǎn)上建議錫金報(bào)春在采后30d內(nèi)播種,心愿報(bào)春采用隨采隨播的方式進(jìn)行播種。
錫金報(bào)春;心愿報(bào)春;種子;發(fā)芽率
報(bào)春花是世界著名觀賞花卉,其花色多樣,觀賞價(jià)值高,被譽(yù)為“世界三大園藝植物”和“三大高山花卉”之一[1]。報(bào)春花屬(Primula)是報(bào)春花科(Primulaceae)中第一大屬,全屬約有500種[2],主要分布于北半球溫帶和高山地區(qū),只有極少數(shù)種分布在南半球,而中國擁有293種,21亞種和18變種,其中四川省產(chǎn)117種(四川植物志記載121種9亞種和3變種),是報(bào)春花屬植物的現(xiàn)代分布中心之一[3]。然而,許多報(bào)春花野生種尚未被引種栽培,報(bào)春花規(guī)模化的人工栽培是利用野生植物資源的必由之路。
錫金報(bào)春(P.sikkimensis)是報(bào)春花科報(bào)春花屬植物,多年生草本,主要分布在海拔3 000 m~4 200 m的高山地區(qū)[3]。葉叢高7 cm~30 cm;葉片橢圓形至矩圓形或倒披針形?;ㄝ闵源謮?,高15cm~90cm,頂端被黃粉;傘形花序;花冠黃色,稀為乳白色,干后常變?yōu)榫G色。蒴果長圓體狀,約與宿存花萼等長?;ㄆ?月,果期9月~10月。
心愿報(bào)春(P.optata)是報(bào)春花科報(bào)春花屬植物,多年生草本,生長于高山濕草地、林緣和石縫中,海拔3 200 m~4 500 m[3]。葉叢基部具少數(shù)鱗片。葉片倒披針形或矩圓狀匙形。初花期花葶高3 cm~5 cm,后伸長可達(dá)16 cm;傘形花序;花冠藍(lán)紫色。蒴果筒狀,長1.5 cm~2 cm。花期5月~6月。
根據(jù)報(bào)春花資源分布情況和相關(guān)學(xué)者對(duì)報(bào)春花的引種研究[4]認(rèn)為:生態(tài)幅分布較寬的種類引種較易成功。此兩種報(bào)春生態(tài)幅均寬,且觀賞價(jià)值高,大面積群生觀賞效果極佳,是一種很有園林開發(fā)價(jià)值的野生花卉。故本文對(duì)錫金報(bào)春和心愿報(bào)春種子萌發(fā)生物學(xué)特性進(jìn)行了研究,以期找到最適合的種子儲(chǔ)存和萌芽的環(huán)境條件,為這兩種報(bào)春的儲(chǔ)藏、播種育苗及開發(fā)利用提供依據(jù)。
1.1材料
試驗(yàn)用的兩種報(bào)春花種子均于2015年9月采自四川省臥龍自然保護(hù)區(qū)巴郎山。采集種子時(shí)選擇植株健壯,生長良好,果實(shí)飽滿的植株進(jìn)行。果實(shí)采集后應(yīng)及時(shí)攤開陰干,待開裂后,敲打脫粒。
錫金報(bào)春千粒重0.431 g心愿報(bào)春千粒重0.237 g
1.2試驗(yàn)方法
1.2.1種子萌發(fā)試驗(yàn)
2015年10月16日,將陰干的錫金報(bào)春及心愿報(bào)春的種子分別浸入5 mg·L-1、10mg·L-1、20 mg ·L-1的赤霉素溶液中,在室溫下浸泡24 h后,用蒸餾水沖洗干凈,置于鋪有定性濾紙的培養(yǎng)皿中,加蒸餾水,放入人工氣候箱中進(jìn)行萌發(fā)試驗(yàn)。每組處理50粒,重復(fù)3次,取平均值。以清水浸泡24h為對(duì)照。人工氣候箱內(nèi)設(shè)定溫度和光照,分別是溫度(day/night)15℃/10℃、20℃/10℃、25℃/15℃,光強(qiáng)600 lx。室內(nèi)溫度保持在18℃~20℃,光強(qiáng)為400lx左右,以胚根突破種皮為發(fā)芽標(biāo)準(zhǔn),計(jì)算發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)。
發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)的計(jì)算公式如下:
發(fā)芽率(%)=發(fā)芽總粒數(shù)/供試種子總數(shù)× l00%
發(fā)芽指數(shù)(Gl)=發(fā)芽后t日的發(fā)芽數(shù)(Gt)/相應(yīng)的發(fā)芽天數(shù)(Dt)
1.2.2種子儲(chǔ)藏試驗(yàn)
2015年10月將采收后的錫金報(bào)春和心愿報(bào)春種子分別放在室溫和4℃冷凍儲(chǔ)藏,30 d、60 d、150 d后分別進(jìn)行種子萌發(fā)試驗(yàn)。萌發(fā)溫度為25℃/ 15℃,用5 mg·L-1GA3對(duì)種子進(jìn)行浸泡24h處理。每組處理50粒,重復(fù)3次,取平均值。
2.1溫度對(duì)兩種報(bào)春屬植物種子萌發(fā)的影響
對(duì)錫金報(bào)春種子設(shè)置15℃/10℃、20℃/10℃、25℃/15℃共3個(gè)變溫處理,并設(shè)20℃恒溫萌發(fā)為對(duì)照。結(jié)果表明,25℃/15℃時(shí)錫金報(bào)春種子在第6d開始萌動(dòng),比其他溫度處理均提前1d;20℃/10℃處理下,持續(xù)萌發(fā)時(shí)間為8d,其他溫度處理均為9d;3個(gè)溫度梯度及對(duì)照的發(fā)芽率均高于60%,其中,25℃/15℃處理下最高,為83.55%。其次是20℃/ 10℃處理,為66.89%。最低的是15℃/10℃處理,為61.77%。CK處理的發(fā)芽率為66.5%,比20℃/ 10℃略低,比15℃/10℃高。發(fā)芽勢(shì)與發(fā)芽率的趨勢(shì)相一致,25℃/15℃處理下最高,為4.64;15℃/ 10℃處理最低,為3.43。對(duì)發(fā)芽勢(shì)與發(fā)芽率進(jìn)行相關(guān)性分析,發(fā)現(xiàn)發(fā)芽勢(shì)與發(fā)芽率呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系(表1)。
表1 不同溫度對(duì)錫金報(bào)春種子發(fā)芽率的影響
對(duì)心愿報(bào)春種子同樣設(shè)置15℃/10℃、20℃/ 10℃、25℃/15℃3個(gè)變溫處理,并設(shè)20℃恒溫萌發(fā)為對(duì)照。結(jié)果表明,3個(gè)溫度梯度的心愿報(bào)春種子均在第7 d開始萌動(dòng),對(duì)照的萌發(fā)時(shí)間為8 d;20℃/ 10℃、15℃/10℃處理下的持續(xù)萌發(fā)時(shí)間為10 d和11 d,25℃/15℃及對(duì)照處理均為9 d;心愿報(bào)春種子發(fā)芽率以25℃/15℃時(shí)最高,為50.45%。其次是20℃/10℃,為21.78%。最低的是15℃/10℃處理下,為16.89%。CK的發(fā)芽率為18%,比20℃/ 10℃略低,比15℃/10℃高。發(fā)芽勢(shì)與發(fā)芽率的趨勢(shì)相一致,25℃/15℃處理下最高,為2.29;15℃/ 10℃處理下最低,為0.94(表2)。
表2 不同溫度對(duì)心愿報(bào)春種子發(fā)芽率的影響
將錫金報(bào)春與心愿報(bào)春發(fā)芽率進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn),錫金報(bào)春的發(fā)芽率及發(fā)芽指數(shù)明顯高于心愿報(bào)春,且萌發(fā)時(shí)間與萌發(fā)持續(xù)時(shí)間均比心愿報(bào)春少。從不同溫度對(duì)兩種報(bào)春的發(fā)芽影響來看,兩種報(bào)春均是25℃/15℃時(shí)萌發(fā)最好,15℃/10℃時(shí)最低,說明溫度對(duì)報(bào)春種子萌發(fā)具有明顯的影響,且以較高溫度為宜。而將3個(gè)變溫處理與CK比較,表明在溫度適宜時(shí)變溫處理更優(yōu)于恒溫處理進(jìn)行種子萌發(fā)。
2.2不同濃度GA3對(duì)兩種報(bào)春屬植物種子萌發(fā)的影響
不同濃度GA3對(duì)錫金報(bào)春種子發(fā)芽率的影響顯示,5 mg·L-1濃度時(shí)錫金報(bào)春種子的發(fā)芽率最高,為92%,10 mg·L-1濃度處理的發(fā)芽率為84.66%,比15 mg·L-1濃度的發(fā)芽率高10.66%;5 mg·L-1濃度時(shí)錫金報(bào)春的萌發(fā)時(shí)間較其余兩個(gè)處理晚1 d,比對(duì)照早1 d,而其持續(xù)萌發(fā)時(shí)間為7 d,比10 mg·L-1濃度處理少2 d,比15 mg·L-1濃度處理少3 d,比對(duì)照少3 d。可見,用5 mg·L-1濃度的GA3處理錫金報(bào)春種子最適宜萌發(fā),雖然始萌發(fā)時(shí)間較其余處理晚,但是其萌發(fā)整齊度與發(fā)芽率均高與其他濃度(表3)。
表3 不同GA3濃度對(duì)錫金報(bào)春種子發(fā)芽率的影響
不同濃度GA3對(duì)心愿報(bào)春種子發(fā)芽率的影響顯示,5 mg·L-1濃度時(shí)心愿報(bào)春種子的發(fā)芽率最高,為74.66%。15 mg·L-1濃度處理的發(fā)芽率為41.34%,10 mg·L-1濃度的發(fā)芽率35.34%;15 mg ·L-1濃度時(shí)心愿報(bào)春的萌發(fā)時(shí)間最早為6 d,5 mg ·L-1濃及10 mg·L-1度處理時(shí),心愿報(bào)春種子的萌發(fā)時(shí)間均為7 d,CK為8 d;而其持續(xù)萌發(fā)時(shí)間以5 mg·L-1處理最短僅為8 d,比10 mg·L-1濃度處理及15 mg·L-1濃度處理少2 d,比對(duì)照少3 d。結(jié)果顯示,5 mg·L-1濃度的GA3對(duì)心愿報(bào)春種子發(fā)芽率影響最大,其發(fā)芽勢(shì)與發(fā)芽率均高與其他濃度(表4)。
表4 不同GA3濃度對(duì)心愿報(bào)春種子發(fā)芽率的影響
將不同濃度GA3處理后的錫金報(bào)春與心愿報(bào)春發(fā)芽率進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn),錫金報(bào)春的發(fā)芽率及發(fā)芽指數(shù)明顯高于心愿報(bào)春。兩者的發(fā)芽率均是5 mg ·L-1濃度的GA3處理時(shí)最高,且持續(xù)萌發(fā)時(shí)間最短,說明5 mg·L-1GA3在適宜溫度時(shí)更優(yōu)于其他濃度的處理。用GA3處理后的兩種報(bào)春種子萌發(fā)力均高于對(duì)照,說明赤霉素對(duì)報(bào)春種子的發(fā)芽是具有一定促進(jìn)作用的。
2.3不同的儲(chǔ)藏時(shí)間對(duì)種子萌發(fā)的影響
將采收后的錫金報(bào)春和心愿報(bào)春種子分別放在室溫和4℃冷凍儲(chǔ)藏,30 d、60 d、150 d后分別進(jìn)行種子萌發(fā)試驗(yàn)。萌發(fā)溫度為25℃/15℃,用5 mg· L-1GA3對(duì)種子進(jìn)行浸泡24 h處理。不同的儲(chǔ)藏方式及儲(chǔ)藏時(shí)間對(duì)兩報(bào)春種子萌發(fā)的影響如圖1和圖2所示。
圖1 不同時(shí)間的低溫處理和儲(chǔ)藏方式對(duì)錫金報(bào)春種子萌發(fā)的影響
圖2 不同時(shí)間的低溫處理和儲(chǔ)藏方式對(duì)心愿報(bào)春種子萌發(fā)的影響
室溫下儲(chǔ)藏30 d后,錫金報(bào)春的種子發(fā)芽率為87.3%,種子萌發(fā)持續(xù)時(shí)間為9 d;4℃冷凍儲(chǔ)藏30 d后,錫金報(bào)春的發(fā)芽率為75.3%。隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長,2種儲(chǔ)藏方式的發(fā)芽率逐漸下降,在60 d以內(nèi),錫金報(bào)春種子發(fā)芽率均在60%以上;在儲(chǔ)藏90 d后,室溫和4℃冷凍儲(chǔ)藏的發(fā)芽率分別為46.3%和46.8%,儲(chǔ)藏150 d后,室溫和4℃冷凍儲(chǔ)藏的發(fā)芽率分別為35.6%和31.2%,2種儲(chǔ)藏方式對(duì)發(fā)芽率的影響沒有顯著性差異(P>0.05),但4℃冷凍儲(chǔ)藏150 d后,種子萌發(fā)持續(xù)的時(shí)間由處理前的9 d~10 d縮短至6 d~7 d,種子萌發(fā)的整齊度提高。這與蔡艷飛等人的研究結(jié)果相同[5]。
儲(chǔ)藏30 d后,室溫下心愿報(bào)春的種子發(fā)芽率為54.6%,4℃冷凍儲(chǔ)藏的發(fā)芽率為53.2%。隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長,2種儲(chǔ)藏方式的發(fā)芽率逐漸下降;儲(chǔ)藏60 d后,室溫和4℃冷凍儲(chǔ)藏的發(fā)芽率分別為38.3%和36.8%,而儲(chǔ)藏150 d后,室溫和4℃冷凍儲(chǔ)藏的發(fā)芽率分別僅為18.5%和17.4%,2種儲(chǔ)藏方式對(duì)發(fā)芽率的影響沒有顯著性差異(P>0.05)。
溫度對(duì)種子的萌發(fā)有重要影響,低溫條件下,酶的活性很低,高溫條件下蛋白質(zhì)緩慢變性,在合適溫度下,種子才會(huì)表現(xiàn)最高的發(fā)芽率[6]。在本試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),該兩種報(bào)春花種子萌發(fā)率隨溫度的升高而增加,25℃/15℃時(shí)發(fā)芽率最高,且高于恒溫20℃,這與以往文獻(xiàn)中大多數(shù)報(bào)春花種子萌發(fā)的規(guī)律不同,分析原因可能是因?yàn)樽儨貤l件更相近于高山報(bào)春的野外生存條件,更適宜種子的萌發(fā)。
GA3能解除某些種子的休眠,促進(jìn)種子萌發(fā)。本試驗(yàn)結(jié)果表明,用GA3處理能促使錫金報(bào)春和心愿報(bào)春種子的萌發(fā)時(shí)間提前,萌發(fā)持續(xù)時(shí)間縮短,幼苗整齊度提高,且5 mg·L-1時(shí)效果最好,這與以往的記載不同[5],其機(jī)理有待進(jìn)一步研究。
錫金報(bào)春種子在室溫和冰箱中4℃冷凍儲(chǔ)藏60 d后,種子發(fā)芽率在60%以上,心愿報(bào)春的種子發(fā)芽率則接近40%;隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的增長,種子的發(fā)芽率也逐漸降低。長時(shí)間儲(chǔ)藏會(huì)降低報(bào)春種子萌發(fā)力,且心愿報(bào)春下降的程度大于錫金報(bào)春。為保證這兩種報(bào)春種子具有較高的萌發(fā)率,生產(chǎn)上建議錫金報(bào)春在采后30 d內(nèi)播種,心愿報(bào)春采用隨采隨播的方式進(jìn)行播種。
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A Study of Biological Characteristics of Seed Germ ination of Primula sikkimensis and Primula optata
CAILei YAOMin-lian2JIHui-Juan YIPei-jun LIDa-ming*
(1.Sichuan Academy of Forestry,Chengdu 610081,China;
2.Emironmeutal Protection and Forestry of Rangtang County,Rantang 624300,China)
Researcheswere conducted on the effects of temperature,GA3,storage time and ways on the seed germination of P.sikkimensis and P.optata through seeds germination experiment.The tesults showed that the optimal temperature for germination was25℃/15℃ and the best effect of GA3concentration was5 mg·L-1;Different storage ways had little effecton the seed germination rate.And yet the seed germination rate would decrease along with the increase of the storage time.Besides,the decrease range of P.optata wasmore than thatof P.sikkimensis.Suggestionswere offered thatseeds of P.sikkimensis should be sowed in nomore than 30 days after seed collection,and P.optata should be sowed right after being harvested in practice.
Primula sikkimensis,Primula optata,Seeds,Germination rate
A
1003-5508(2016)03-0103-04
10.16779/j.cnki.1003-5508.2016.03.020
2016-01-20
川西高山東緣報(bào)春花屬植物種質(zhì)資源調(diào)查與收集研究(JB2015-25)。
蔡蕾(1985-),女,碩士,助理研究員,成都人,現(xiàn)從事園林植物栽培育種等方面工作。
lidaming81@126.com。