滕紅梅,崔克勇,王丹丹,楊青珍,李鴻俊
(運(yùn)城學(xué)院生命科學(xué)系,山西 運(yùn)城 044000)
·試驗(yàn)研究·
不同處理對(duì)暴馬丁香種子萌發(fā)及育苗的影響
滕紅梅,崔克勇,王丹丹,楊青珍,李鴻俊
(運(yùn)城學(xué)院生命科學(xué)系,山西 運(yùn)城 044000)
分別采用層積沙藏(2個(gè)月)、溫水浸泡(40 ℃,50 ℃,60 ℃)、超聲波(40 kHz,50 kHz,60 kHz)、赤霉素(100 mg/L,200 mg/L,300 mg/L)浸泡4種不同的方法對(duì)暴馬丁香種子進(jìn)行預(yù)處理,研究了不同處理對(duì)暴馬丁香種子萌發(fā)、育苗的影響以及不同處理的協(xié)同效應(yīng),以期篩選出能夠快速打破休眠、促進(jìn)種子萌發(fā)的方法。結(jié)果表明:不同處理均提高了暴馬丁香種子的萌發(fā)率及育苗效果。4種不同方法的處理效果依次為:層積沙藏>100 mg/L赤霉素浸泡>50 kHz超聲波>50 ℃溫水浸泡。用50 kHz超聲波和100 mg/L 赤霉素進(jìn)行協(xié)同處理,暴馬丁香種子發(fā)芽率高達(dá)92.36%,出苗率達(dá)90.13%,平均發(fā)芽天數(shù)比對(duì)照減少了3.71 d.該方法操作簡(jiǎn)單,成本低廉,具有實(shí)際生產(chǎn)意義。
暴馬丁香;種子;萌發(fā);協(xié)同效應(yīng)
暴馬丁香(Syringarreticulate)為木犀科丁香屬落葉灌木或小喬木,生長(zhǎng)在海拔1 000 m~1 200 m的山坡灌叢、林邊、草地、溝邊,或針、闊葉混交林中,目前主要處于野生狀態(tài),在園林中應(yīng)用有限。種子繁殖是木本植物繁殖的重要途徑,暴馬丁香種子屬于深休眠種子,萌發(fā)率低。對(duì)于此類種子常需要采用物理或化學(xué)方法打破種子休眠來(lái)促進(jìn)萌發(fā)。張芹等人的研究結(jié)果顯示,赤霉素處理能夠打破暴馬丁香種子休眠,使發(fā)芽率達(dá)到65%,但運(yùn)用在實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)芽率還不夠理想。劉華英等人采用切開種子的方法進(jìn)行離體培養(yǎng),可提高暴馬丁香種子的發(fā)芽率,但操作繁瑣,不適合推廣應(yīng)用。滕紅梅等研究顯示,不同方法協(xié)同處理可以提高種子發(fā)芽率。筆者在試驗(yàn)中采取了層積沙藏處理、溫水處理、超聲波處理3種物理方法和赤霉素處理1種化學(xué)方法對(duì)暴馬丁香種子進(jìn)行處理,調(diào)查其發(fā)芽率和育苗效果。并在篩選適宜預(yù)處理方法的基礎(chǔ)上,用2種方法進(jìn)行協(xié)同處理,探索便捷、高效的暴馬丁香種子處理方法,以期為暴馬丁香的規(guī)?;庇峁├碚撘罁?jù)。
1.1 材料
暴馬丁香種子于2015年10月10日采自山西省運(yùn)城市絳縣中條山區(qū)。將采集的黃褐色果穗放在室內(nèi)陰干,待蒴果開裂后用棍棒抽打去掉殼皮,收集飽滿的種子并用紙袋包裝,放于4 ℃冰箱中備用。
1.2 方法
1.2.1 種子形態(tài)特征研究
用體式顯微鏡(型號(hào)SZX2-ILLT)對(duì)暴馬丁香種子進(jìn)行形態(tài)觀察并拍照。外部形態(tài)測(cè)定使用游標(biāo)卡尺,選取飽滿的暴馬丁香種子100粒,分別測(cè)出其長(zhǎng)度、寬度、種徑,重復(fù)3次,計(jì)算其平均值和標(biāo)準(zhǔn)差。
1.2.2 千粒重測(cè)定
隨機(jī)數(shù)出3組1 000粒的種子,稱重后求平均值。
1.2.3 種子處理
分別采用層積沙藏處理、溫水處理、超聲波處理、赤霉素處理4種方法對(duì)種子進(jìn)行預(yù)處理。同時(shí)以清水處理作為對(duì)照(CK),每處理重復(fù)3次。
1.2.3.1 層積沙藏處理
于2016年1月1日對(duì)種子進(jìn)行層積沙藏處理。沙藏前先將種子浸泡24 h,之后用濃度為0.5%的KMnO4溶液分別對(duì)種子和沙子消毒2 h.再將種子和沙子按1∶3的比例混合均勻,放入編織袋。在室外挖1.2 m×1.2 m×1.0 m的坑,在坑里放置木箱,在木箱底部鋪1層均勻的細(xì)沙,在沙子上面鋪1層編織袋,再覆1層厚約3 cm的細(xì)沙,以起到通氣保溫的作用。然后把裝入編織袋的種子放入木箱內(nèi),上面用干草覆蓋。沙藏2個(gè)月,于2016年3月1日取出進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。
1.2.3.2 溫水處理
于2016年3月1日將貯存的種子從冰箱中取出,分別用不同溫度的水(40 ℃,50 ℃,60 ℃)浸泡種子24 h,晾干后進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。
1.2.3.3 超聲波處理
于2016年3月1日將貯存在冰箱里的種子取出,采取不同頻率(40 kHz,50 kHz,60 kHz)的超聲波對(duì)暴馬丁香種子處理40 min,以備后續(xù)試驗(yàn)。
1.2.3.4 赤霉素處理
于2016年3月1日將貯存在冰箱里的種子取出,采用不同濃度(100 mg/L,200 mg/L,300 mg/L)的赤霉素溶液對(duì)暴馬丁香種子進(jìn)行浸種24 h,晾干后進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。
1.2.4 發(fā)芽及播種試驗(yàn)
將經(jīng)以上方法處理后的種子,分別用0.5%的KMnO4溶液處理2 h,再用0.3%的H2O2消毒,最后用蒸餾水沖洗3次。將待發(fā)芽試驗(yàn)的種子放入鋪有濕紗布的培養(yǎng)皿中,置于25 ℃的光照培養(yǎng)箱中進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)。將種子進(jìn)行穴盤基質(zhì)播種,基質(zhì)配制比例為蛭石∶草炭∶田園土=1∶1∶1,放置在智能溫室中。育苗期間,智能溫室的溫度為25 ℃,相對(duì)濕度為80%.
1.3 各項(xiàng)指標(biāo)測(cè)定
每天觀察暴馬丁香種子的萌發(fā)狀況,并進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄、拍照,統(tǒng)計(jì)種子發(fā)芽數(shù)。種子發(fā)芽標(biāo)準(zhǔn)以胚根突破種皮為依據(jù)。
發(fā)芽勢(shì)=種子的發(fā)芽數(shù)(8 d)/供試驗(yàn)種子數(shù)×100%.
發(fā)芽率=種子最終發(fā)芽總數(shù)(13 d)/供試驗(yàn)種子數(shù)×100%.
平均發(fā)芽天數(shù)是指發(fā)芽起始日至終止日的天數(shù)。
發(fā)芽指數(shù)(GI)=∑(Gt/Dt).
式中:Gt——第t天對(duì)應(yīng)的發(fā)芽種子數(shù),個(gè);Dt——對(duì)應(yīng)的發(fā)芽天數(shù),d.
小苗長(zhǎng)出2片真葉后統(tǒng)計(jì)出苗率。
1.4 不同處理對(duì)暴馬丁香種子萌發(fā)的協(xié)同效應(yīng)
在不同處理種子發(fā)芽和育苗試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,篩選效果較好的2種方法進(jìn)行協(xié)同處理,觀察其協(xié)同效應(yīng),以清水處理為對(duì)照。
2.1 種子形態(tài)測(cè)定
暴馬丁香種子形態(tài)及千粒重的測(cè)定結(jié)果,見表1.
表1 暴馬丁香種子外部形態(tài)測(cè)定
由表1可以看出,暴馬丁香種子的平均長(zhǎng)度為1.31 cm,平均寬度為0.36 cm,種徑為0.83 cm,千粒重為57.89 g.
2.2 不同處理對(duì)種子萌發(fā)和出苗的影響
不同處理對(duì)暴馬丁香種子萌發(fā)和出苗的影響,見表2.
表2 不同處理對(duì)暴馬丁香種子萌發(fā)和出苗的影響
2.2.1 對(duì)發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽指數(shù)的影響
種子發(fā)芽率是衡量種子活力的指標(biāo),發(fā)芽率高說明種子的胚發(fā)育良好,種子生命力高。發(fā)芽勢(shì)是衡量種子的發(fā)芽速度和整齊度的指標(biāo),其數(shù)值越大,發(fā)芽勢(shì)越強(qiáng)。發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽指數(shù)比發(fā)芽率能更靈敏地反映種子活力。
從表2可以看出,與對(duì)照相比,不同的處理方法均提高了暴馬丁香種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽指數(shù)。說明,采用不同方法處理后,種子的活力都有不同程度的增強(qiáng)。4種處理方法中,層積沙藏處理的效果最好,發(fā)芽率達(dá)到100%,發(fā)芽勢(shì)為84.20%,發(fā)芽指數(shù)為27.65%.這一結(jié)果表明,經(jīng)過低溫刺激后種子活力最強(qiáng)。赤霉素的處理效果較好,3個(gè)濃度中100 mg/L赤霉素的處理效果最好,發(fā)芽率達(dá)80.72%;隨著赤霉素濃度的增加,發(fā)芽率降低。超聲波處理效果次之,其中,50 kHz超聲波處理效果最好,發(fā)芽率達(dá)66.71%;60 kHz超聲波處理效果最差,發(fā)芽率為29.70%.溫水處理效果較差,其中,水溫50 ℃時(shí)發(fā)芽率最高,達(dá)36.72%.
2.2.2 對(duì)平均發(fā)芽天數(shù)的影響
從表2可以看出,與對(duì)照相比,不同處理方法均縮短了暴馬丁香種子的平均發(fā)芽天數(shù)。層積沙藏處理的平均發(fā)芽天數(shù)為8.05 d,比對(duì)照縮短了3.36 d.3種濃度的赤霉素中,100 mg/L赤霉素的處理效果最好,平均發(fā)芽天數(shù)為9.48 d,比對(duì)照縮短了1.93 d.3種功率的超聲波處理中,50 kHz超聲波處理效果最好,平均發(fā)芽天數(shù)為9.56 d,比對(duì)照縮短了1.85 d.3種溫度的溫水處理中,50 ℃的溫水處理效果最好,平均發(fā)芽天數(shù)為10.45 d,比對(duì)照縮短了1.03 d.
2.2.3 對(duì)出苗率的影響
從表2可以看出,與對(duì)照相比,不同處理方法均提高了暴馬丁香種子的出苗率。其中,層積沙藏處理的出苗率達(dá)到100%.3種濃度的赤霉素中,100 mg/L赤霉素處理的出苗率最高,達(dá)77.48%.3種功率的超聲波處理中,50 kHz的超聲波處理出苗率最高,達(dá)65.75%.3種溫度的溫水處理中,50 ℃溫水處理的出苗率最高,達(dá)34.48%.
4種處理方法中,溫水處理的效果較差。從表中可以看出,發(fā)芽率較高的處理,其出苗率也較高,間接說明處理后種子的活力增強(qiáng)。
2.3 不同處理對(duì)暴馬丁香種子萌發(fā)的協(xié)同效應(yīng)
結(jié)果表明,暴馬丁香種子經(jīng)層積沙藏2個(gè)月的處理效果最好,但在生產(chǎn)實(shí)踐中存在周期長(zhǎng)、操作不便等問題。因此,篩選快速、便捷的處理方法顯得尤為需要。在觀察前期不同處理結(jié)果的基礎(chǔ)上,篩選超聲波處理和赤霉素處理2種效果較好的物理方法和化學(xué)方法進(jìn)行協(xié)同處理,觀察種子萌發(fā)情況。先用50 kHz超聲波處理40 min,再用100 mg/L赤霉素浸泡24 h,之后進(jìn)行培養(yǎng)皿發(fā)芽試驗(yàn)和穴盤基質(zhì)播種試驗(yàn),以清水處理作為對(duì)照(CK),結(jié)果見第38頁(yè)表3.
從表3可以看出,超聲波和赤霉素2種方法協(xié)同處理效果較好,均比超聲波和赤霉素單一處理的效果好,發(fā)芽率為92.36%,比對(duì)照提高了3.34倍。平均發(fā)芽天數(shù)為7.56 d,比對(duì)照減少了3.71 d.出苗率達(dá)到90.13%,比對(duì)照提高了3.54倍,各項(xiàng)指標(biāo)均與對(duì)照差異顯著。
表3 2種方法的協(xié)同處理效果
試驗(yàn)使用不同的物理方法和化學(xué)方法對(duì)暴馬丁香的種子進(jìn)行了預(yù)處理,從試驗(yàn)結(jié)果可以看出,層積沙藏處理2個(gè)月效果最好,赤霉素處理效果較好,超聲波效果次之,溫水處理效果較差。其中,赤霉素處理中,100 mg/L濃度的效果最好;超聲波處理中,50 kHz的效果最好;溫水處理中,50 ℃的效果最好。其處理效果由大到小依次為:層積沙藏處理>100 mg/L赤霉素處理>50 kHz超聲波處理>50 ℃溫水處理。
使用超聲波和赤霉素2種方法進(jìn)行協(xié)同處理效果較好,可以大幅度提高暴馬丁香種子的發(fā)芽率和出苗率,增強(qiáng)種子活力,使種子發(fā)芽整齊。在生產(chǎn)實(shí)踐中,可以先用頻率為50 kHz的超聲波處理30 min,再用100 mg/L的赤霉素處理24 h后進(jìn)行播種。此方法操作簡(jiǎn)單,成本低廉,具有實(shí)際生產(chǎn)意義。
[1] 劉文琦,泉志和,白旭輝.暴馬丁香藥用林的營(yíng)造技術(shù).中國(guó)林副特產(chǎn),2000(1):33.
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Effects of Different Treatments on Seed Germination and Seedling ofSyrignaReticulata
Teng Hongmei, Cui Keyong, Wang Dandan, Yang Qingzhen, Li Hongjun
(DepartmentofLifeScience,YunchengCollege,Yuncheng044000,China)
Four kinds of methods were used to pre-treat the seed such as stratification in sand (2 months), warm water immersion (40 ℃, 50 ℃, 60 ℃), ultrasonic treatment (40 kHz, 50 kHz, 60 kHz) and gibberellin immersion (100 mg/L, 200 mg/L, 300 mg/L). In order to screen suitable method for fast breaking dormancy and promoting seed germination ofSyrignaReticulata, the effects of different treatments on its seed germination and seedling were studied. Further, the suitable treatments were selected for coordination treatment. Results showed that the 4 treatments all improved the seed germination and seedling effect ofSyrignaReticulata, and the order of effect on seed germination and seedling under the 4 different treatment was as follow, stratification in sand (2 months) > gibberellin immersion (100 mg/L) >ultrasonic treatment (50 kHz) > warm water immersion(50 ℃). Seed germination rate and seedling emergencerate could reach 92.36% and 90.13% in the coordination treatment of 50 kHz ultrasonic and 100 mg/L gibberellin immersion onSyringareticulate. Its average germination days was 3.71 days less than contrast. This method was simple in operation, low in cost and had a practical significance in production.
Syringareticulate; Seed; Germination; Synergistic effect
2016-09-03
山西省科技攻關(guān)項(xiàng)目(20130311018-5);運(yùn)城學(xué)院博士啟動(dòng)基金(YQ-2014020)
滕紅梅(1969— ),女,山西運(yùn)城人,運(yùn)城學(xué)院生命科學(xué)系教授,博士,山西農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士生導(dǎo)師,主要從事資源植物學(xué)研究。
S685.99
A
1007-726X(2016)04- 0001- 04