楊海霞，李恒銳，馮 蘭，梁振華，黎 萍，馬仙花，郭素云，韋雪英，謝君鋒，劉連軍

(廣西南亞熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，廣西 崇左 532415)

不同處理對(duì)桄榔種子萌發(fā)的影響

楊海霞，李恒銳，馮 蘭，梁振華，黎 萍，馬仙花，郭素云，韋雪英，謝君鋒，劉連軍*

(廣西南亞熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，廣西 崇左 532415)

【目的】研究植物生長調(diào)節(jié)劑和化學(xué)試劑對(duì)桄榔種子萌發(fā)的影響，為桄榔資源化利用提供理論依據(jù)?！痉椒ā坑^察果實(shí)、種子的形態(tài)，測(cè)定其大小及千粒重；用不同濃度的2,4-D、NAA、吲哚丁酸3種生長調(diào)節(jié)劑溶液及1 %過氧化氫、1 %氫氧化鈉、0.3 %硝酸鉀和0.3 %亞硝酸鈉4種化學(xué)試劑溶液浸種，研究幾種處理對(duì)種子萌發(fā)的影響，測(cè)定種子的發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率?！窘Y(jié)果】2,4-D、NAA的最佳處理濃度是200 mg/L，發(fā)芽率分別為(65.56±1.93) %、(73.33±3.34) %；吲哚丁酸的最佳處理濃度是150 mg/L，發(fā)芽率為(73.33±3.34) %；化學(xué)試劑最佳處理為0.3 %亞硝酸鈉，發(fā)芽率可達(dá)(74.44±1.93) %；對(duì)照組發(fā)芽率為(30.00±3.33) %。【結(jié)論】不同試劑及同一試劑的不同濃度對(duì)種子發(fā)芽率的影響不同，其中以200 mg/L 的NAA、150 mg/L 的吲哚丁酸和0.3 %亞硝酸鈉處理效果較好。

桄榔；種子萌發(fā)；發(fā)芽率；發(fā)芽勢(shì)

【研究意義】桄榔[Arengapinnata(Wurmb)Merr]，又名砂糖椰子、糖棕，棕櫚科喬木，單葉可長達(dá)7 m，為稀有觀葉植物；適合作行道樹或庭園綠化樹[1]，是我國西南地區(qū)一種多用途的經(jīng)濟(jì)林樹種，也是石漠化石山一種優(yōu)良的造林綠化樹種。桄榔粉由7年以上樹齡的桄榔樹髓心加工而成，富含多種人體必需的微量元素，具有高纖維、去濕熱和滋補(bǔ)等特點(diǎn)，對(duì)小兒疳積、咽喉炎癥等有輔助治療的功效[2]。近年來市場(chǎng)對(duì)桄榔粉需求量越來越大，導(dǎo)致野生桄榔樹資源正在不斷減少，若長期無節(jié)制開采，將造成野生桄榔樹資源枯竭，甚至滅絕的嚴(yán)重后果[3]，因此，探索加快桄榔種子萌發(fā)的方法，縮短其平均發(fā)芽時(shí)間，獲取短周期幼苗，對(duì)保護(hù)并發(fā)展桄榔當(dāng)?shù)靥厣慕?jīng)濟(jì)作物資源均具有重要意義。【前人研究進(jìn)展】相關(guān)研究表明，大部分植物生長調(diào)節(jié)劑能有效打破種子的休眠，被廣泛應(yīng)用于調(diào)節(jié)種子的萌發(fā)及幼苗的生長，亞硝酸鹽、硝酸鹽、過氧化物等氧化劑及適宜濃度的堿也能解除種子休眠，因而可作為發(fā)芽促進(jìn)物質(zhì)應(yīng)用于種子催芽試驗(yàn)中。關(guān)于2,4-D對(duì)種子萌發(fā)特性的影響，有關(guān)學(xué)者曾對(duì)小麥[4]、香瓜[5]、西葫蘆[6]進(jìn)行了探討；萘乙酸廣泛應(yīng)用于白菜、哈密瓜、南瓜、甜瓜、一串紅的種子萌發(fā)試驗(yàn)中[7-11]；孫睿等[12]、張福平等[13]研究了吲哚丁酸對(duì)一串紅、香豌豆種子萌發(fā)的影響；黃仕訓(xùn)等[14]研究表明，2,4-D和吲哚丁酸處理可提高槿棕種子的萌發(fā)率；尚秀華等[15]研究不同濃度過氧化氫對(duì)鋸葉棕種子萌發(fā)的影響，結(jié)果表明濃度越高越能促進(jìn)鋸葉棕種子發(fā)芽；楊妙賢等[16]研究表明，NAA、NaOH浸種均可提高三藥檳榔種子平均發(fā)芽率和平均發(fā)芽勢(shì)；楊期和等[17]研究結(jié)果表明，20 %過氧化氫和98 %濃硫酸浸泡5 min，0.3 %亞硝酸鈉和0.2 %硝酸鉀溶液浸種24 h后，假檳榔種子的發(fā)芽率顯著升高，速度顯著加快；桄榔的相關(guān)試驗(yàn)研究報(bào)道比較少，陸祖正[18]等用梯度溫度及H2SO4和GA處理桄榔種子，播種后110和150 d調(diào)查其發(fā)芽情況，第1次調(diào)查時(shí)，100 ℃處理種子全部壞死，除70 ℃處理外，其他處理的發(fā)芽率均較高，但第2次調(diào)查各處理的發(fā)芽率相差不大；另用清水處理種子，150 d后發(fā)芽率為35 %。廣西林業(yè)科學(xué)研究所在室外沙床進(jìn)行發(fā)芽測(cè)定，120 d后發(fā)芽率為50 %[19]?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】目前，桄榔只能用種子繁殖，其種子平均發(fā)芽時(shí)間較長，長周期的低發(fā)芽率正制約桄榔產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。已有學(xué)者對(duì)其種子發(fā)芽做了初步研究，并記錄部分?jǐn)?shù)據(jù)，但對(duì)其研究的深度與廣度較為淺層[19]，且采用生長調(diào)節(jié)劑和化學(xué)試劑浸種的研究鮮見報(bào)道?！緮M解決的關(guān)鍵問題】設(shè)計(jì)多水平因子，對(duì)桄榔種子的萌發(fā)進(jìn)行試驗(yàn)，探討不同生長調(diào)節(jié)劑、不同化學(xué)試劑處理對(duì)種子發(fā)芽的影響，嘗試尋找提高其發(fā)芽率的途徑，縮短其平均發(fā)芽時(shí)間，提高發(fā)芽的整齊度，為其后續(xù)研究獲取較短平均發(fā)芽時(shí)間幼苗打下基礎(chǔ)，探尋桄榔產(chǎn)業(yè)尋找新的技術(shù)出路，為桄榔的自然資源供給和持續(xù)利用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

桄榔的成熟果實(shí)從廣西崇左龍州縣水口鎮(zhèn)采購，去除果實(shí)肉質(zhì)外果皮，剝?nèi)》N子，清洗干凈后用濕潤的細(xì)沙貯藏備用[19]。

1.2 生態(tài)特性測(cè)定

參照農(nóng)作物檢驗(yàn)規(guī)程里面的有關(guān)谷物與豆類千粒重的測(cè)定和水分測(cè)定方法操作[20]。參考相關(guān)方法[18-19]進(jìn)行桄榔生態(tài)特性測(cè)定，隨機(jī)選取30 個(gè)桄榔果實(shí)及30 粒種子，用電子游標(biāo)卡尺測(cè)量其縱徑、橫徑，3 次重復(fù)，取平均值；稱量千粒重時(shí)，隨機(jī)選取100個(gè)果實(shí)和100 粒種子，用精度為0.01 g的電子天平稱量，3 次重復(fù)，千粒重(g)=百粒重×10；測(cè)定含水量時(shí)，隨機(jī)取30 粒種子，置于(105±2) ℃烘箱中烘至恒重，以鮮重為基礎(chǔ)計(jì)算含水量，含水量(%)=[ (種子鮮重量-烘干種子重量) /種子鮮重量]×100，3 次重復(fù)；計(jì)算吸水率時(shí)，選取30粒種子放入200 mL的小燒杯中，加入蒸餾水，攪拌靜置，室溫浸泡，于1，2，3，4，5，6，12，24，26，28和30 h后分別取出種子，在濾紙上吸干表面浮水，稱重，記錄。吸水率(%)=[(浸種后重量一浸種前重量)/浸種前重量]×100。

1.3 種子處理方法

1.3.1 不同生長調(diào)節(jié)劑處理 將種子分別放入不同濃度(50、100、150和200 mg/ L)的2, 4-D、萘乙酸、吲哚丁酸溶液中浸泡24 h，再用自來水沖洗5 min后沙播，每處理 30 粒，3 次重復(fù)。

1.3.2 不同化學(xué)試劑處理 將種子分別浸入1 %的過氧化氫、1 %的氫氧化鈉、0.3 %硝酸鉀和0.3 %亞硝酸鈉溶液中泡24 h，再用自來水沖洗5 min后沙播，每處理 30 粒，3 次重復(fù)。

1.3.3 對(duì)照 清水浸泡種子24 h作對(duì)照實(shí)驗(yàn)，每處理30粒，3次重復(fù)。

1.4 發(fā)芽試驗(yàn)

處理后的種子采用沙床播種，取干凈的純細(xì)河沙置于長×寬×高為50 cm×40 cm×7 cm的托盤中，然后把種子點(diǎn)播于沙床中，離沙面約1.5 cm，種子萌發(fā)試驗(yàn)在30 ℃，85 %濕度的人工氣候培養(yǎng)箱中進(jìn)行，期間保持沙床濕潤，參照朱積余的實(shí)驗(yàn)觀察[19]，在20 d后開始觀察種子發(fā)芽情況，并進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，以后每隔20 d統(tǒng)計(jì)1次發(fā)芽率，40 d后統(tǒng)計(jì)發(fā)芽勢(shì)，100 d后所得數(shù)據(jù)為最終的發(fā)芽率，胚根突破種皮視為發(fā)芽。

發(fā)芽勢(shì)( %) = 規(guī)定時(shí)間內(nèi)種子發(fā)芽數(shù)/供試種子數(shù)×100

發(fā)芽率( %) = 種子總發(fā)芽數(shù)/供試種子數(shù)×100

1.5 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2007和DPS 7.05軟件分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 果實(shí)和種子形態(tài)特點(diǎn)

桄榔果近球形，頂端有凹陷，具三棱，成熟果實(shí)表皮灰褐色，未成熟果實(shí)表皮青綠色。一個(gè)果一般有3粒種子，個(gè)別為1～2 粒，卵狀三棱形，成熟的種子種皮呈深黑色，種子堅(jiān)硬，種皮和胚緊密連在一起；未成熟的種子種皮為淺黑色或黃白色，種子松軟，種皮和胚很容易分離。測(cè)量數(shù)據(jù)表明，桄榔的果實(shí)及種子大小不太一致，果實(shí)縱徑范圍為34.83～40.51 mm，平均值為：(37.29±1.88) mm(平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差，下同)，橫徑范圍為30.98～34.64 mm，平均值為：(32.62±1.01) mm；種子縱徑范圍為23.85～30.05 mm，平均值為：(27.51±3.20) mm，橫徑范圍為14.29～18.67 mm，平均值為：(16.66±1.27) mm。果實(shí)較大，千個(gè)鮮重可達(dá)(20068.51±66.43)g；新鮮的成熟種子千粒鮮重為(2631.02±12.20)g，種子含水量為(55.14 %±0.53) %；其萌發(fā)方式屬于棕櫚科植物發(fā)芽類型中的遠(yuǎn)距無鞘型或稱下錨型。

表1 桄榔種子吸水性能

新鮮的桄榔種子含水量雖然不低，但在吸水的試驗(yàn)中，桄榔種的吸水極慢(表1)，12 h的吸水率達(dá)到7.7 %，24 h吸水率達(dá)到11.31 %，在24 h后吸水率幾乎沒有變化，整個(gè)吸水過程可以大致劃分2 個(gè)不同階段，一個(gè)是慢速吸水階段，一個(gè)是逐漸飽和階段，以7 h作為一個(gè)分界點(diǎn)。桄榔種子在吸水過程中種子沒有出現(xiàn)明顯的膨脹現(xiàn)象，由此可推斷桄榔種子屬于硬實(shí)種子，種皮對(duì)種子的吸脹具有明顯的低滲透障礙作用，超過24 h的浸泡時(shí)間對(duì)種子不再產(chǎn)生明顯的作用效果。

2.2 植物生長調(diào)節(jié)劑處理對(duì)種子萌發(fā)的影響

2.2.1 2,4-D處理對(duì)種子萌發(fā)的影響 從表2可以看出，桄榔種子經(jīng)過不同濃度的2,4-D浸泡處理后，種子的發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率均顯著高于空白對(duì)照，而且隨著濃度的增加，發(fā)芽勢(shì)和最終發(fā)芽率也隨著升高；50、100和150 mg/L處理之間種子的發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率差異均不顯著，但200 mg/L處理極顯著高于其它濃度和對(duì)照處理，其發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率分別為(54.44±5.09) %和(65.56±1.93) %，而對(duì)照組的僅為(18.89±3.85) %和(30.00±3.33) %。

2.2.2 NAA處理對(duì)種子萌發(fā)的影響 從表3可知，桄榔種子經(jīng)過50、100、150和200 mg/L的NAA浸泡24 h后，種子的發(fā)芽勢(shì)和最終發(fā)芽率均顯著高于空白對(duì)照，而且隨著濃度的增加，發(fā)芽勢(shì)和最終發(fā)芽率也隨著升高；不同濃度50、100、150 mg/L處理之間種子的發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率差異均不顯著，但200 mg/L處理的極顯著高于其它濃度和對(duì)照處理，其發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率分別為(56.67±3.34) %和(73.33±3.34) %，而對(duì)照組的僅為(18.89±3.85) %和(30.00±3.33) %。

表2 2, 4-D對(duì)桄榔種子萌發(fā)的影響

注: 每個(gè)值是平均值±SD，同一列數(shù)據(jù)中標(biāo)有不同字母表示處理間差異顯著(小寫字母表示P<0.05，大寫字母表示P<0.01)。下同。

Note: Each value is the mean±SD. Different letter within a column refers to the significant difference among treatments(lowercase letters meanP<0.05, capital letters meanP<0.01).The same as below.

表3 NAA對(duì)桄榔種子萌發(fā)的影響

2.2.3 吲哚丁酸處理對(duì)種子萌發(fā)的影響 從表4可以看出，桄榔種子經(jīng)過不同濃度的吲哚丁酸浸泡24 h后，種子的發(fā)芽勢(shì)和最終發(fā)芽率都比空白對(duì)照有了顯著提高，在50～150 mg/L范圍內(nèi)隨著濃度的增加，發(fā)芽勢(shì)和最終發(fā)芽率也隨著升高；當(dāng)濃度達(dá)到200 mg/L時(shí)，桄榔種子發(fā)芽的促進(jìn)作用明顯有所下降。50、100、150 mg/L處理之間種子的發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率差異均不顯著，但150 mg/L處理均極顯著高于其它濃度和對(duì)照處理，其發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率分別為(63.33±3.34) %和(73.33±3.34) %，而對(duì)照組的僅為(18.89±3.85) %和(30.00±3.33) %。

2.2.4 化學(xué)試劑處理對(duì)種子萌發(fā)的影響 桄榔種子經(jīng)1 %過氧化氫、1 %氫氧化鈉、0.3 %硝酸鉀和0.3 %亞硝酸鈉浸泡24 h后，發(fā)芽勢(shì)和最終發(fā)芽率都有了顯著提高(表5)，4種化學(xué)藥劑催芽效果不同，以0.3 %亞硝酸鈉處理效果為最佳，其次為1 %過氧化氫處理，1 %氫氧化鈉和0.3 %硝酸鉀處理的效果稍差。

3 討 論

種子萌發(fā)的控制是一個(gè)非常復(fù)雜的過程，它需要不同激素之間的協(xié)同作用和相互作用[21]。許多研究結(jié)果已證實(shí)，胚的生理休眠主要是因?yàn)橐种苿?主要是ABA)濃度過高，而促進(jìn)劑如生長素(IAA)等濃度過低所致，使用植物生長調(diào)節(jié)劑浸種可以打破種子休眠[21]。破壞妨礙種子萌發(fā)的活性物質(zhì)，從而有利于種子的吸水萌發(fā)[22]。2,4-D、萘乙酸、吲哚丁酸都是人工合成的植物生長調(diào)節(jié)劑，其生理效應(yīng)與內(nèi)源生長素(IAA)相似，2,4-D具有用量少，作用快，效果明顯等特點(diǎn)，是一種高效的植物生長調(diào)節(jié)劑，由于原料豐富，生產(chǎn)過程簡單，可以大量制造[23]。萘乙酸(NAA)可以提高種子中過氧化物酶的完整性，促進(jìn)萌發(fā)[24]。本研究的桄榔種子經(jīng)50～200 mg/L不同濃度2,4-D、萘乙酸溶液處理后，發(fā)芽率隨著濃度的增加而升高，最適的處理濃度有待于試驗(yàn)的進(jìn)一步驗(yàn)證。吲哚丁酸能夠促進(jìn)植物細(xì)胞的伸長和分裂[25]，可經(jīng)葉片種子等部位傳到進(jìn)入植物體，并集中在生長點(diǎn)部位，促進(jìn)細(xì)胞分裂，誘導(dǎo)形成不定根，且性質(zhì)較穩(wěn)定，在體內(nèi)不易傳導(dǎo)，僅停留在處理部位，使用較安全。本研究的桄榔種子經(jīng)50～150 mg/L不同濃度吲哚丁酸溶液處理后，發(fā)芽率隨著濃度的增加而升高，濃度達(dá)到200 mg/L后發(fā)芽率反而下降，比50 mg/L處理后的發(fā)芽率還低，可能是高濃度的吲哚丁酸抑制桄榔種子細(xì)胞的分裂。植物生長調(diào)節(jié)劑對(duì)種子催芽的效果往往與溶液本身性質(zhì)、濃度及浸泡時(shí)間有關(guān)，因桄榔屬于執(zhí)拗型種子，時(shí)間上一般處理24 h即可，過長的時(shí)間并不會(huì)對(duì)種子產(chǎn)生吸脹作用，對(duì)藥劑作用處理沒有多大幫助。本試驗(yàn)結(jié)果顯示，3種生長調(diào)節(jié)劑的最佳催芽濃度不同，2,4-D以200 mg/L的處理效果最佳，發(fā)芽率為65.6 %，萘乙酸以200 mg/L的處理效果最佳，發(fā)芽率為73.3 %，吲哚丁酸以150 mg/L的處理效果最佳，發(fā)芽率為73.3 %。

表4 吲哚丁酸對(duì)桄榔種子萌發(fā)的影響

表5 化學(xué)試劑對(duì)桄榔種子萌發(fā)的影響

過氧化物、氫氧化鈉、硝酸鹽、亞硝酸鹽等氧化劑能解除種子休眠，促進(jìn)作物種子萌發(fā)。過氧化氫和氫氧化鈉作為強(qiáng)氧化劑，能軟化種皮，改善其通透性，降低種皮的機(jī)械強(qiáng)度，促進(jìn)水分和其它物質(zhì)進(jìn)入；為種子提供充足的氧氣而解除休眠[27]；刺激胚乳物質(zhì)代謝，促進(jìn)磷酸戊糖途徑，有利于種胚的生長和萌發(fā)[28]。本研究中桄榔種子經(jīng)1 %過氧化氫處理后發(fā)芽率比對(duì)照高出26.7 %，而1 %氫氧化鈉作用不明顯，僅比對(duì)照高6.7 %，因只設(shè)置一種溶液濃度，過于單一，其最適合的處理濃度有待于進(jìn)一步探討。硝酸鹽和亞硝酸鹽能改變種子內(nèi)部的C6/C1比，刺激戊糖磷酸途徑的運(yùn)轉(zhuǎn)，從而打破種子休眠。研究中，0.3 %硝酸鉀處理效果不佳，只比對(duì)照組高4.4 %，而0.3 %亞硝酸鈉處理效果顯著，發(fā)芽率高達(dá)74.4 %，比對(duì)照組高出44.4 %。常溫下，桄榔種子對(duì)吸脹作用沒有顯著性表現(xiàn)，本研究結(jié)果驗(yàn)證桄榔種子為執(zhí)拗型種子。在研究過程中，還觀察到過去的搗爛果皮果肉取種的方法，效率偏低。從果實(shí)外觀色澤較難區(qū)分其成熟度。進(jìn)而影響到了實(shí)驗(yàn)時(shí)，對(duì)樣本的數(shù)量的獲取。與此同時(shí)，橫向同科比較，萌發(fā)率仍舊不理想，例如：三藥檳榔在處理后的40 d發(fā)芽率已經(jīng)達(dá)到100 %[29]。因此一旦應(yīng)用于商品化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中時(shí)，仍舊不具優(yōu)勢(shì)。所以，加快桄榔平均發(fā)芽時(shí)間研究還需要繼續(xù)進(jìn)一步研究。

4 結(jié) 論

本研究結(jié)果表明，桄榔屬于執(zhí)拗型種子；不同試劑處理均能顯著提高種子萌發(fā)率，不同試劑及同一試劑的不同濃度對(duì)桄榔種子發(fā)芽率的影響不同，其中以200 mg/L 的NAA、150 mg/L 的吲哚丁酸和0.3 %亞硝酸鈉處理效果較好。

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EffectsofDifferentTreatmentsonGerminationofArengapinnataSeeds

YANG Hai-xia, LI Heng-rui, FENG Lan, LIANG Zhen-hua, LI Ping, MA Xian-hua, GUO Su-yun, WEI Xue-ying, XIE Jun-feng, LIU Lian-jun*

(South Asian Tropical Agricultural Science Research Institute, Guangxi Chongzuo 532415,China)

【Objective】To provide a theoretical basis for the resource utilization ofArengapinnata, the effects of plant growth regulators and chemical reagents on seed germination had been studied.【Method】After ObservingArengapinnatafruit and seed morphology as well as determining its size and weight, several treatments had been set to explore the effects on seed germination and determination of seed germination potential and germination rate with different concentrations of three kinds of growth regulators (2,4-D, NAA, IBA) as well as four kinds of chemical reagents (1 % H2O2, 1 % NaOH, 0.3 % KNO3and 0.3 % NaNO2). 【Result】The optimal concentration of 2,4-D and NAA were 200 mg/L, the germination rates were (65.56±1.93) % and (73.33±3.34) %; the optimal concentration of IBA was 150 mg/L, the germination rate was (73.33±3.34) %; the best treatment of chemical reagents was 0.3 % NaNO2, the germination rate up to (74.44±1.93) %; In control group, the germination rate was (30±3.33) %.【Conclusion】The effects of different reagents and the same reagent of different concentration on the germination rate are different, among them, 200 mg/L NAA, 150 mg/L IBA and 0.3 % NaNO2are better.

Arengapinnata; Seed germination; Germination rate; Germination energy

1001-4829(2017)10-2322-05

10.16213/j.cnki.scjas.2017.10.027

2017-05-20

廣西區(qū)直屬公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)項(xiàng)目(GXNYRKS201604)

楊海霞(1983-)，壯族，女，廣西崇左人，碩士研究生，助理研究員，主要從事經(jīng)濟(jì)作物繁育研究，E-mail：290528313@qq.com，*為通訊作者：劉連軍，E-mail：2282697949@qq.com。

S792.91

A

(責(zé)任編輯 汪羽寧)