潘 玲， 張 燁， 李 真， 席貽龍

（安徽師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，安徽高校生物環(huán)境與生態(tài)安全省級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，安徽蕪湖 241000）

溫度和光照對(duì)長(zhǎng)春花種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的影響

潘 玲， 張 燁， 李 真， 席貽龍

（安徽師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，安徽高校生物環(huán)境與生態(tài)安全省級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，安徽蕪湖 241000）

長(zhǎng)春花是重要的觀賞和藥用植物.為了探索適宜長(zhǎng)春花種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)的溫度和光照條件，研究了溫度（20℃、24℃、28℃和30℃）和光照條件（每日連續(xù)光照14h和全黑暗）對(duì)經(jīng)自來水浸種24h后的長(zhǎng)春花種子發(fā)芽和幼苗生長(zhǎng)的影響.結(jié)果表明，種子的發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)、幼苗的芽長(zhǎng)和干重均受光照條件、溫度以及兩者間交互作用的顯著影響（P＜0.01），種子的發(fā)芽勢(shì)、幼苗的鮮重受光照條件以及光照條件和溫度間交互作用的顯著影響（P＜0.01），幼苗的根長(zhǎng)僅受溫度的顯著影響（P＜0.01）.各光照和溫度條件組合間，種子在黑暗、20℃－28℃下的發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)均最高，在黑暗、24℃和28℃下的發(fā)芽指數(shù)最高；幼苗的根在光照和28℃以及黑暗和24℃下較長(zhǎng)，芽在黑暗、24℃－30℃下最長(zhǎng)，鮮重在光照和24℃以及黑暗和20℃－30℃下最大，干重在光照、24℃下最大.黑暗、24℃是長(zhǎng)春花種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的最適條件.

溫度；光照；種子發(fā)芽；幼苗生長(zhǎng)

前 言

長(zhǎng)春花（Catharanthus roseus）隸屬夾竹桃科長(zhǎng)春花屬，別名日日春、日日新、日春花、四時(shí)春、五瓣梅、雁來紅，為多年生草本或半灌木，原產(chǎn)于馬達(dá)加斯加和印度等國，目前我國各省市從國外引進(jìn)不少長(zhǎng)春花的新品種，用于盆栽和栽植觀賞.由于抗熱性強(qiáng)，花期長(zhǎng)，色彩鮮艷等，長(zhǎng)春花在草本花卉中已占有一定位置.長(zhǎng)春花也是一種重要的藥用植物，它的次生代謝產(chǎn)物中含有100多種吲哚生物堿［1］，其中的長(zhǎng)春堿和長(zhǎng)春新堿對(duì)急性白血病、惡性淋巴腫瘤等也具有很好的療效［2］.長(zhǎng)春花中還含有多種營養(yǎng)成分，其中至少含有17種氨基酸［3］.鑒于長(zhǎng)春花在觀賞和藥用等方面的潛在價(jià)值，對(duì)其種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)條件進(jìn)行研究將具有重要的意義.然而，目前有關(guān)此方面的研究尚未見報(bào)道.為此，本實(shí)驗(yàn)通過設(shè)計(jì)不同的溫度和光照對(duì)長(zhǎng)春花種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的影響.旨在探究縮短長(zhǎng)春花育苗周期，提高發(fā)芽率，選出種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的適宜條件，以便為大量快速培育長(zhǎng)春花種苗提供理論依據(jù).

1　材料與方法

1.1材料

供試的長(zhǎng)春花種子采集于安徽師范大學(xué)園藝實(shí)習(xí)基地，為當(dāng)年采收的長(zhǎng)春花種子，30%的H2O2消毒1min后用大量自來水沖洗，之后在培養(yǎng)皿中用自來水浸種24h后用于本實(shí)驗(yàn)研究.

1.2方法

實(shí)驗(yàn)在PGX－350B智能光照培養(yǎng)箱中進(jìn)行，設(shè)兩個(gè)光照條件（每日連續(xù)光照14h、光強(qiáng)為12000lx，24h全黑暗）和四個(gè)溫度梯度（20℃、24℃、28℃和30℃）.每個(gè)光照和溫度條件組合下使用30粒種子，并設(shè)置3個(gè)重復(fù).實(shí)驗(yàn)過程中，每天觀察并補(bǔ)加因蒸發(fā)而減少的水分；置床次日逐日觀察、記錄發(fā)芽情況，以胚根伸出種子一半長(zhǎng)作為種子萌發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)；實(shí)驗(yàn)第4天統(tǒng)計(jì)發(fā)芽勢(shì)，第7天統(tǒng)計(jì)發(fā)芽指數(shù)和發(fā)芽率［4］，第10天測(cè)量幼苗的根長(zhǎng)和芽長(zhǎng)；第16天時(shí)種皮全部自然脫落后，AB104－N分析天平稱量幼苗的鮮重；在32℃恒溫箱中干燥12h后，稱量幼苗的干重.

1.3計(jì)算公式

發(fā)芽率（%）＝（發(fā)芽種子數(shù)／試驗(yàn)種子數(shù)）×100

發(fā)芽勢(shì)（%）＝（逐日發(fā)芽量達(dá)到峰值時(shí)種子數(shù)／試驗(yàn)種子數(shù)）×100

發(fā)芽指數(shù) ＝ ∑（逐日發(fā)芽數(shù)／相應(yīng)的天數(shù)）

采用SPSS16.0統(tǒng)計(jì)分析軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析.對(duì)種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的各參數(shù)進(jìn)行正態(tài)分布檢驗(yàn)后，對(duì)符合正態(tài)分布的數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析以揭示溫度、光照條件以及兩者間的交互作用對(duì)各參數(shù)影響的顯著性，對(duì)有顯著影響的各參數(shù)組間差異顯著性進(jìn)行多重比較.

2　結(jié)果與分析

2.1光照和溫度對(duì)長(zhǎng)春花種子萌發(fā)的影響

雙因素方差分析結(jié)果表明，光照條件、溫度以及兩者間的交互作用均對(duì)種子的萌發(fā)有顯著的影響（P＜0.05）（表1）.多重比較結(jié)果表明，暗條件下種子的發(fā)芽率顯著高于光照條件下；光照20℃條件下種子的發(fā)芽率最高，而其它三個(gè)溫度下種子的發(fā)芽率最低且相互間無顯著的差異.各光照和溫度條件組合間，種子在黑暗、20℃－28℃下的發(fā)芽率最高（表2）.

表1　溫度和光照對(duì)長(zhǎng)春花種子發(fā)芽的影響（雙因素分析）Table 1 Effects of temperature and illumination condition on the seed germination and seedling growth of C.roseus（Two－way ANOVA）

光照條件以及光照條件和溫度間的交互作用均對(duì)種子的發(fā)芽勢(shì)有極顯著的影響（P＜0.01），而溫度對(duì)其卻無顯著的影響（P＞0.05）.黑暗條件下種子的發(fā)芽勢(shì)顯著高于光照條件下.各光照和溫度條件組合間，種子在黑暗、20℃－28℃下的發(fā)芽勢(shì)最高（表2）.

光照條件、溫度以及兩者間的交互作用均對(duì)種子的發(fā)芽指數(shù)有極顯著的影響（P＜0.01）.黑暗條件下種子的發(fā)芽指數(shù)顯著高于光照條件下；20℃下種子的發(fā)芽指數(shù)較低，而其它三個(gè)溫度下種子的發(fā)芽指數(shù)較高且相互間無顯著的差異.各光照和溫度條件組合間，種子在黑暗、24℃和28℃下的發(fā)芽指數(shù)最高（表2）.

表2　溫度和光照對(duì)長(zhǎng)春花種子發(fā)芽的影響（平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差）Table 2 Effects of temperature and illumination condition on the seed germination of C.roseus（Mean±SE）

2.2光照和溫度對(duì)幼苗根長(zhǎng)和芽長(zhǎng)的影響

雙因素方差分析結(jié)果表明，溫度對(duì)幼苗的根長(zhǎng)具有極顯著的影響（P＜0.01），而光照條件以及溫度和光照條件之間的交互作用均對(duì)幼苗的根長(zhǎng)無顯著的影響（P＞0.05），光照條件和溫度對(duì)幼苗的芽長(zhǎng)均有極顯著的影響（P＜0.01）（表1）.結(jié)果表明，幼苗的根在20℃下最短，28℃下最長(zhǎng).黑暗條件下幼苗的芽長(zhǎng)顯著大于光照條件下，幼苗的芽長(zhǎng)隨著溫度的升高而逐漸顯著地增大.各光照和溫度條件組合間，幼苗的芽長(zhǎng)在黑暗、24℃－30℃下最大（表4）.

2.3光照和溫度對(duì)幼苗鮮重和干重的影響

光照條件以及光照條件和溫度間的交互作用均對(duì)幼苗的鮮重有極顯著的影響（P＜0.01），而溫度對(duì)其卻無顯著的影響（P＞0.05）（表1）.黑暗條件下幼苗的鮮重顯著高于光照條件下（表3）.各光照和溫度條件組合間，幼苗的鮮重在光照和24℃以及黑暗和20℃－30℃下最大（表3）.

光照條件、溫度以及兩者間的交互作用均對(duì)幼苗的干重有極顯著的影響（P＜0.01）（表1）.黑暗條件下幼苗的干重顯著小于光照條件下，24℃下幼苗的干重最大，而30℃下幼苗的干重最小.各光照和溫度條件組合間，幼苗的干重在光照、24℃下最大（表3）.

表3　溫度和光照對(duì)幼苗生長(zhǎng)的影響（平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差）Table 4 Effects of temperature and illumination condition on the seedling growth of C.roseus（Mean±SE）

3　討論與結(jié)論

根據(jù)種子萌發(fā)時(shí)對(duì)光的需求情況，可以將種子分為需光種子和需暗種子.需光種子包括煙草、紫蘇、胡蘿卜、樺木以及多數(shù)野生植物的種子，需暗種子包括蔥、韭菜、莧菜、茄子、南瓜等植物的種子.另外，番茄、黃瓜、萵苣等作物的種子，不論在光照或黑暗條件下都能發(fā)芽［5］.本研究結(jié)果表明，長(zhǎng)春花種子屬于需暗種子.

種子萌發(fā)過程包括種子吸脹、萌動(dòng)和發(fā)芽三個(gè)階段.吸脹階段為種子物理吸水過程，只要滿足一定的溫度和濕度條件就會(huì)進(jìn)行；后兩個(gè)階段是生物化學(xué)過程，種子內(nèi)部將開始一系列酶促反應(yīng)，由于酶的活性受溫度的顯著影響，因此種子萌發(fā)也受溫度的顯著影響.已有的研究結(jié)果表明，黃芪種子的最佳發(fā)芽溫度為65℃［4］，油松種子萌發(fā)的適合溫度為25℃和30℃［6］，在15℃－40℃范圍內(nèi)，膏桐種子的最適萌發(fā)溫度是25℃［7］.本研究中，從長(zhǎng)春花種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)三因素來看，24℃－28℃、黑暗條件是長(zhǎng)春花種子萌發(fā)的適宜條件.

已有的研究結(jié)果表明，不同溫度、光照條件對(duì)幼苗生長(zhǎng)的影響程度不同［8］.本研究發(fā)現(xiàn)，光照條件、溫度以及兩者間的交互作用均對(duì)幼苗干物質(zhì)的積累有極顯著的影響，光照條件以及光照條件和溫度間的交互作用均對(duì)幼苗的鮮重有極顯著的影響，而溫度對(duì)幼苗的鮮重沒有顯著影響.各光照和溫度條件組合間，幼苗的鮮重在光照和24℃以及黑暗和20℃－30℃下最大；幼苗的干重在光照、24℃下最大.從胚根伸出種子至子葉未脫落（未長(zhǎng)出真葉）之前，幼苗生長(zhǎng)為異養(yǎng)，由子葉提供營養(yǎng)物質(zhì).綜上所述，本研究結(jié)果表明，光照、24℃為幼苗生長(zhǎng)的最適條件.

［1］ 張向飛，張榮濤，曹嵐，等.不同因子對(duì)長(zhǎng)春花愈傷組織中藥用成分積累的影響［J］.中國藥學(xué)雜志，2004，39（11）：817－819.

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［3］ 楊波，鐘惠民，許泳吉，等.野生植物長(zhǎng)春花的營養(yǎng)成分［J］.氨基酸和生物資源，2003，25（3）：12－13.

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Effects of Temperature and Illumination on Seed Germination and Aeedling Growth of Catharanthus roseus

PAN Ling， ZHANG Ye， LI Zhen， XI Yi－long
（Provincial Key Laboratory of Biotic Environment and Ecological Safety，College of Life Sciences，Anhui Normal University；Wuhu 241000，China）

Catharanthus roseus is a species of ornamental and medicinal plant.In order to investigate optimal temperature and illumination conditions for seed germination and seedling growth of C.roseus，the effects of temperature（20℃，24℃，28℃and 30℃）and illumination condition（light：dark＝14：10and complete dark）on the germination of seed soaked in tap－water for 24hand the growth of seedling of C.roseus.The results showed that the germination capacity，the germination index，the bud length and the dry weight of seedling were all significantly affected by illumination condition，temperature and their interaction（P＜0.01），the vigor of germination and the wet weight of seedling were both markedly affected by illumination condition and the interaction between illumination condition and temperature（P＜0.01），and the root length of seedling was only affected by temperature（P＜0.01）.Among all the illumination and temperature combinations，the germination capacity and the vigor of germination at dark and 20℃－28℃were both the highest，the germination index at dark，and 24℃and 28℃was the highest.The root of seedling at the illumination condition of light：dark＝14：10and 28℃as well as at dark and 24℃was longer，the bud at dark and 24℃－30℃was the longest，the wet weight at the illumination condition of light：dark＝14：10and 24℃as well as at dark and 20℃－30℃was the biggest，and the dry weight at the illumination condition of light：dark＝14：10and 24℃was the biggest.Dark and 20℃were the optimal combination for seed germination and seedling growth of C.roseus.

temperature；illumination condition；seed germination；seedling growth；Catharanthus roseus

S3515

A

1001－2443（2016）03－0260－04

10.14182／J.cnki.1001－2443.2016.03.010

2015－03－03

國家自然科學(xué)基金（31170395）；重要生物資源保護(hù)和利用研究安徽省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室專項(xiàng)基金；安徽師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院本科生科技創(chuàng)新基金.

潘玲（1989－），女，安徽肥東人，博士研究生；通訊作者：席貽龍（1965－），男，安徽肥東人，教授，博士生.

引用格式：潘玲，張燁，李真，等.溫度和光照對(duì)長(zhǎng)春花種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的影響［J］.安徽師范大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2016，39（3）：260－263.