, ,
(貴州民族大學(xué) a.化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院; b.人文科技學(xué)院, 貴陽(yáng) 550025)
2種高山杜鵑種子萌發(fā)特性研究
黃承玲a,趙孝梨a,劉廣超b
(貴州民族大學(xué) a.化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院; b.人文科技學(xué)院, 貴陽(yáng) 550025)
通過(guò)研究不同貯藏方式、不同光照和溫度處理時(shí)大白杜鵑(Rhododendrondecorum)和露珠杜鵑(R.irroratum)種子的發(fā)芽情況,探索最適合高山杜鵑萌發(fā)的條件。結(jié)果表明,室溫干藏是兩種高山杜鵑最佳的貯藏方式;光照14 h時(shí)有利于種子萌發(fā);大白杜鵑在變溫條件下發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)極顯著提高,露珠杜鵑在恒溫條件下發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)顯著提高。
高山杜鵑; 萌發(fā)特性; 貯藏方式; 光照; 溫度
百里杜鵑是貴州省旅游產(chǎn)業(yè)的一張名片,觀賞對(duì)象主要是高山杜鵑,區(qū)域內(nèi)自然分布的杜鵑屬植物多達(dá)43種[1]。其中露珠杜鵑(R.irroratum)、大白杜鵑(R.decorum)和迷人杜鵑(R.agastum)在景區(qū)內(nèi)廣泛分布,是組成森林景觀的主要種類。黃紅霞等發(fā)現(xiàn)在百里杜鵑景區(qū)3種杜鵑的林下幼苗數(shù)量很少,而且人工培育幼苗的技術(shù)還不成熟[2],這些因素制約了百里杜鵑旅游產(chǎn)業(yè)和資源保護(hù)利用的可持續(xù)發(fā)展,而提高育苗技術(shù)水平,擴(kuò)大杜鵑種苗資源儲(chǔ)備是解決問(wèn)題的關(guān)鍵。金培峰等認(rèn)為,高山杜鵑發(fā)芽率和成苗率普遍不高,且種間差異大[3-6]。因此研究杜鵑種子萌發(fā)特性成為播種育苗的前提。前人曾對(duì)迷人杜鵑的種子及其萌發(fā)特性進(jìn)行研究[7-9],但其它2種高山杜鵑的種子研究報(bào)道不多[10-12],本研究通過(guò)比較不同貯藏方式、不同光照和溫度條件下2種杜鵑的種子萌發(fā)情況,總結(jié)適宜于2種杜鵑萌發(fā)的條件,為高山杜鵑的種苗培育提供參考,為保護(hù)和利用好杜鵑資源提供理論依據(jù)。
1.1 研究材料
在貴州省百里杜鵑省級(jí)自然保護(hù)區(qū)內(nèi)選擇2種杜鵑的優(yōu)良采種植株,在2013年11月份種子成熟后進(jìn)行采種,種子采集回來(lái)自然風(fēng)干,當(dāng)蒴果自然裂開(kāi)后收集種子備用。
1.2 研究方法
種子萌發(fā)實(shí)驗(yàn)在光照培養(yǎng)箱中進(jìn)行,處理方式參照黃承玲的方法[7]。萌發(fā)實(shí)驗(yàn)時(shí)用消毒后的海綿作萌發(fā)基質(zhì),將其鋪在培養(yǎng)皿中,將種子整齊排列在海綿上,實(shí)驗(yàn)期間注意保持海綿濕潤(rùn)。每處理3次重復(fù),每次重復(fù)100粒種子。
表1 貯藏方式對(duì)高山杜鵑種子萌發(fā)的影響
注:同列不同小寫字母表示0.05水平差異顯著,不同大寫字母表示0.01水平差異顯著; 表中數(shù)值為3次重復(fù)的平均值。表3同。
表2 光照處理試驗(yàn)方差分析
種類光照處理發(fā)芽率發(fā)芽勢(shì)變異因素SSdfMSFF0.05F0.01大白杜鵑光照14h85.372.7處理1350.011350.063.87.721.2持續(xù)黑暗55.344.7誤差85.3421.3持續(xù)光照4.7—總變異1435.35露珠杜鵑光照14h38.028.7處理266.71266.77.277.721.2持續(xù)黑暗24.716.7誤差146.7436.7持續(xù)光照4.0—總變異413.45
貯藏方式對(duì)種子萌發(fā)的影響:采用低溫濕藏、低溫干藏、室溫濕藏、室溫干藏4種方式貯藏種子。低溫保存即在5 ℃冰箱中貯藏種子;濕藏即用濕潤(rùn)的細(xì)砂保存種子,在實(shí)驗(yàn)期間保持細(xì)砂濕潤(rùn);干藏即用普通的牛皮信封保存。保存30 d后做萌發(fā)試驗(yàn),設(shè)定溫度為25 ℃,光照14 h。
光照對(duì)種子萌發(fā)的影響:設(shè)光暗交替(每天光照14 h)、持續(xù)光照和持續(xù)黑暗3種光照處理。設(shè)定溫度為25 ℃。
溫度對(duì)種子萌發(fā)的影響:設(shè)恒溫和變溫處理。光照14 h。恒溫處理設(shè)為25 ℃;變溫處理設(shè)為白天25 ℃,晚上15 ℃。
以胚芽伸出種子1/2為萌發(fā)。自萌動(dòng)之日起每天記錄發(fā)芽情況。依據(jù)每天的發(fā)芽記錄計(jì)算發(fā)芽率。萌發(fā)后第8天計(jì)算發(fā)芽勢(shì)。
發(fā)芽率(%)=n/N×100%,式中,n為正常發(fā)芽的種子數(shù),N為測(cè)定樣品種子數(shù)。
發(fā)芽勢(shì)是指規(guī)定時(shí)間內(nèi)正常發(fā)芽的種子數(shù)占測(cè)定樣品種子總數(shù)的百分率。
采用SPSS 軟件對(duì)種子發(fā)芽數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行差異顯著性分析、 Duncan 多重比較及方差分析。
2.1 貯藏方式對(duì)高山杜鵑種子萌發(fā)的影響
從表1可以看出,大白杜鵑種子在室溫干藏時(shí)的發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)最高,分別為76.7%和68.7%;與室溫濕藏的發(fā)芽率(50.7%)相比差異極顯著(plt;0.01);與低溫濕藏時(shí)種子的發(fā)芽率(57.3%)相比差異顯著(plt;0.05),與低溫干藏種子的發(fā)芽率(73.3%)相比沒(méi)有差異;發(fā)芽勢(shì)與室溫濕藏、低溫濕藏時(shí)的發(fā)芽勢(shì)(分別為35.3%和46.7%)差異極顯著,與低溫干藏種子的發(fā)芽勢(shì)(58.0%)相比沒(méi)有差異。同樣露珠杜鵑種子在室溫干藏時(shí)的發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)最大,分別為57.3%和46.0%;與低溫濕藏種子的發(fā)芽率(38.0%)相比差異達(dá)到顯著水平,與其它2種貯藏方式的發(fā)芽率沒(méi)有差異;與低溫濕藏和室溫濕藏種子的發(fā)芽勢(shì)(分別為25.3%和18.7%)相比差異達(dá)到顯著水平,與低溫干藏處理的發(fā)芽勢(shì)(31.3%)相比沒(méi)有顯著差異。以上分析表明,低溫或室溫貯藏方式對(duì)種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)沒(méi)有顯著影響,干藏或濕藏對(duì)種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)有顯著影響。各種貯藏方式對(duì)種子開(kāi)始萌發(fā)所需天數(shù)的影響不明顯。
2.2 光照對(duì)高山杜鵑種子萌發(fā)的影響
在3種光照處理時(shí)(表2),持續(xù)光照條件下2種高山杜鵑種子的發(fā)芽率最低,分別為4.7%和4.0%,顯著低于其它2種光照處理;2種高山杜鵑種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)以光照14 h時(shí)最高,持續(xù)黑暗下種子發(fā)芽率低于光照14 h的發(fā)芽率;3種光照處理時(shí),大白杜鵑種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)比露珠杜鵑高。通過(guò)對(duì)光照14 h和持續(xù)黑暗的發(fā)芽率作方差分析,大白杜鵑持續(xù)黑暗的光照條件下的發(fā)芽率(55.3%)與光照14 h的發(fā)芽率(85.3%)差異極顯著;露珠杜鵑在2種光照條件下的發(fā)芽率沒(méi)有顯著差異。
2.3 溫度對(duì)高山杜鵑種子萌發(fā)的影響
從表3可知,大白杜鵑種子在變溫條件下的發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)比恒溫條件下高6.1%和5.4%,2種溫度處理的發(fā)芽率差異顯著,發(fā)芽勢(shì)沒(méi)有差異;露珠杜鵑種子在恒溫條件下的發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)分別比變溫條件下高18.6%和32.0%,在2種溫度處理時(shí)發(fā)芽率差異顯著,發(fā)芽勢(shì)差異極顯著。
表3 不同溫度處理對(duì)高山杜鵑種子萌發(fā)的影響
溫度處理 大白杜鵑 露珠杜鵑 發(fā)芽率(%)發(fā)芽勢(shì)(%)發(fā)芽率(%)發(fā)芽勢(shì)(%)恒溫78.0aA66.5aA57.3aA48.0aA變溫84.1bA71.9aA38.7bA16.0bB
適宜的光照、充足的水分、適宜的溫度和足夠的氧氣是種子萌發(fā)必需的環(huán)境因子[13],另外,貯藏方式也是影響種子萌發(fā)的重要因素之一。這些因子的變化都會(huì)直接影響種子能否萌發(fā)或萌發(fā)率的高低。
從種子貯藏溫度來(lái)看,室溫貯藏的高山杜鵑種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)都高于低溫貯藏的種子,這與作者對(duì)迷人杜鵑種子以及程雪梅對(duì)馬纓杜鵑(R.delavayi)種子的研究結(jié)論一致[9,14],但兩種貯藏溫度對(duì)種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)沒(méi)有顯著影響;從濕度來(lái)說(shuō),干藏種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)都高于濕藏種子,對(duì)種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)有顯著影響,說(shuō)明干藏較利于種子的萌發(fā)。結(jié)果表明,室溫干藏是2種高山杜鵑最佳的貯藏方式。而樊叢令[11]、而丁丙揚(yáng)等[15]研究認(rèn)為,室溫貯存嚴(yán)重影響種子萌發(fā)率,這可能是由于杜鵑花種子細(xì)小、所含營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)較少,加上種子無(wú)休眠期,在室溫下養(yǎng)分消耗較大所致。造成這種相反結(jié)論的原因應(yīng)進(jìn)一步探討。
需光種子給予光照時(shí),光敏素變?yōu)榛钚孕问?,從而促進(jìn)了種子發(fā)芽。本研究結(jié)果表明,杜鵑種子適合在光照14 h的條件下萌發(fā),與樊叢令對(duì)露珠杜鵑的研究結(jié)論相似[11]。從發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)來(lái)看,試驗(yàn)光照條件下大白杜鵑種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)比露珠杜鵑高,說(shuō)明大白杜鵑種子對(duì)光照較敏感,種子萌發(fā)時(shí)對(duì)光照條件的要求較嚴(yán)格,在播種時(shí)注意為其創(chuàng)造適宜萌發(fā)的光照條件。
種子萌發(fā)時(shí)一般對(duì)溫度條件要求較高。變溫明顯促使大白杜鵑發(fā)芽,與楊元武等對(duì)黃毛杜鵑(R.rufum)的研究結(jié)論一致[16]。恒溫25 ℃下明顯提高露珠杜鵑的發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì),與迷人杜鵑種子萌發(fā)特性相似[7]。因此,在引種馴化時(shí)應(yīng)針對(duì)不同種類對(duì)環(huán)境溫度的要求進(jìn)行播種,大白杜鵑種子播種時(shí)注意通風(fēng),忌覆蓋過(guò)多過(guò)久,而露珠杜鵑在播種時(shí)則應(yīng)注意覆蓋薄膜保持恒溫。
[1]黃承玲,馬永鵬,黃家湧.貴州百里杜鵑杜鵑屬植物資源圖志[M].北京:中國(guó)林業(yè)出版社,2016.
[2]黃紅霞.百里杜鵑國(guó)家森林公園杜鵑花屬植物資源調(diào)查與旅游應(yīng)用研究[D]:[碩士學(xué)位論文].北京:北京林業(yè)大學(xué),2006.
[3]金培鋒,邊才苗,楊武杰,等.云錦杜鵑種子繁育及幼苗移栽試驗(yàn)[J].浙江林業(yè)科技,2007,27(2):34-37.
[4]張樂(lè)華,劉向平,王凱紅,等.不同因子對(duì)常綠杜鵑亞屬種子萌發(fā)及成苗的影響[J].武漢植物研究,2007,25(2):178-184.
[5]石德軍,孫海群,楊元武,等.青海幾種野生杜鵑花引種方法初探[J].青海農(nóng)林科技,1998(3):28-30.
[6]邊才苗,全則新,張俊會(huì),等.云錦杜鵑種子萌發(fā)及對(duì)干旱脅迫的響應(yīng)[J].植物研究,2006,26(6):718-721.
[7]黃承玲,周洪英,黃家涌,等.迷人杜鵑種子特性與萌發(fā)實(shí)驗(yàn)研究[J].種子,2009,28(8):96-98.
[8]黃承玲,高貴龍,陳訓(xùn).等.迷人杜鵑種子萌發(fā)過(guò)程中的生理變化[J].種子,2010,29(5):94-96.
[9]鄭嵩,陳訓(xùn),陳益新,等.不同處理對(duì)迷人杜鵑種子萌發(fā)的影響[J].貴州科學(xué),2013,31(3):65-68.
[10]黃承玲,周洪英,陳訓(xùn),等.GA3浸種對(duì)大白杜鵑種子萌發(fā)的影響[J].植物生理通訊,2010,46(8):793-796.
[11]樊叢令,陳訓(xùn),刑晉玲.不同處理對(duì)露珠杜鵑種子萌發(fā)的影響[J].種子,2011,30(4):106-108.
[12]張敬麗,吳雅文,吳紅芝,等.云南4種常綠杜鵑亞屬植物種子萌發(fā)特性研究初探[J].云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2012,27(6):875-880.
[13]蔣高明.植物生理生態(tài)學(xué)[M].北京:高等教育出版社,2004.
[14]程雪梅.馬纓杜鵑種子萌發(fā)與組織培養(yǎng)技術(shù)體系研究[D]:[碩士學(xué)位論文].昆明:西南林學(xué)院,2008.
[15]丁丙揚(yáng),何耀華,繆晶,等.珍稀植物華頂杜鵑的種子萌發(fā)試驗(yàn)[J].植物學(xué)通報(bào),1997,14(1):53-54.
[16]楊元武,孫海群,張志和.黃毛杜鵑種子發(fā)芽率的研究[J].青海大學(xué)學(xué)報(bào),1997,15(4):17-20.
Study on Seed Germination Characteristics of Two Species Rhododendron
HUANGChenglinga,ZHAOXiaolia,LIUGuangchaob
(a.School of Chemistry and Environmental Science;b.College of Humanities and Science,Guizhou Minzu University,Guiyang 550025,China)
To explored germination characteristics of Rhododendron seed,the germination experiments were done under different storage methods,different illumination and different temperature.The conclusions showed that,dry storage at room temperature was the best storage way of two species Rhododendron,continuous illumination for 14 hours was beneficial to seed germination, the germination rate and potentiality ofR.decorumthat under variable temperature were significantly improved,the germination rate and germination potentiality ofR.irroratumthat under constant temperature were improved.
rhododendron; germination characteristics; storage method; illumination; temperature
2016-10-13
貴州林業(yè)科學(xué)技術(shù)研究項(xiàng)目“黃坪杜鵑等4種珍稀杜鵑的育苗技術(shù)研究”(黔科合外J字2013[7035]號(hào))。
黃承玲(1977—),女(彝族),貴州省大方縣人;副教授,主要從事木本花卉引種栽培研究;E-mail:chenglinghuang@163.com。
10.16590/j.cnki.1001-4705.2017.01.040
S 685.21
A
1001-4705(2017)01-0040-03