， ，

(1.西藏農(nóng)牧學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院， 西藏 林芝 860000；2.西藏自治區(qū)林木科學(xué)研究院， 西藏 拉薩 850000)

巨柏(Cupressusgigantean)又名雅魯藏布江柏木，常綠喬木，僅分布于我國(guó)西藏東南部林芝地區(qū)，為國(guó)家一級(jí)重點(diǎn)保護(hù)的瀕危樹(shù)種[1]。巨柏有較古老的地史，生長(zhǎng)于西藏雅魯藏布江流域海拔3 000～3 400 m沿江漫灘和灰石露頭階地陽(yáng)坡的中下部，巨柏對(duì)研究柏科植物的系統(tǒng)發(fā)育和西藏植被的發(fā)生發(fā)展及其環(huán)境的關(guān)系都有重要意義。我國(guó)目前對(duì)巨柏的研究主要集中在瀕危機(jī)制、群落結(jié)構(gòu)、種群更新等方面[2-4]。為了更好地保護(hù)巨柏，達(dá)到人工大量快速繁殖，以巨柏種子作為研究對(duì)象，從溫度、光照、激素等方面系統(tǒng)研究了外界環(huán)境與藥劑對(duì)巨柏種子發(fā)芽的影響，以期為促進(jìn)巨柏種子萌發(fā)，提高種子發(fā)芽率，節(jié)約用種及巨柏種子萌發(fā)期的水分條件提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗(yàn)用巨柏種子于2015年11月15日采自西藏林芝市朗縣境內(nèi)，風(fēng)干后收集種子保存至次年5月在實(shí)驗(yàn)室人工控制條件下進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)。

1.2 方 法

1.2.1 不同水溫浸泡對(duì)種子萌發(fā)的影響

浸泡水溫設(shè)20，40，60，80 ℃，沸水和對(duì)照ck(不浸泡)共6個(gè)處理，處理時(shí)間為24 h。加入設(shè)定溫度的水充分?jǐn)嚢韬笞匀焕鋮s，12 h后再用設(shè)定溫度的水換水浸泡。

1.2.2 不同發(fā)芽溫度對(duì)種子萌發(fā)的影響

將巨柏種子按照不同水溫處理中最佳水溫浸泡后進(jìn)行本實(shí)驗(yàn)，發(fā)芽溫度設(shè)恒溫7.5，12.5，17.5，22.5，27.5 ℃共5個(gè)處理。

1.2.3 GA3處理對(duì)巨柏萌發(fā)的影響

將巨柏種子分別用100，200，300，400，500 mg/L GA3浸種0.5 h后進(jìn)行發(fā)芽實(shí)驗(yàn)，以蒸餾水浸種0.5 h為對(duì)照(ck)。

1.2.4 PEG(聚乙二醇)脅迫處理對(duì)巨柏萌發(fā)的影響

將消毒后的種子置于鋪有已消毒濕沙的發(fā)芽床上，采用不同質(zhì)量濃度的PEG溶液模擬滲透脅迫，質(zhì)量濃度分別為95，140，170，221，250 g/L，與之相對(duì)應(yīng)的溶液水勢(shì)約為-0.2，-0.3，-0.5，-0.7，-0.9 MPa[5]，以蒸餾水作對(duì)照(ck)。每隔24 h為各處理發(fā)芽床用稱量法補(bǔ)充水分至原質(zhì)量，以保持恒定水勢(shì)。

1.2.5 光暗培養(yǎng)對(duì)種子萌發(fā)的影響

將巨柏種子平鋪在發(fā)芽床上，在已篩選的最佳發(fā)芽溫度17.5 ℃恒定溫度下，設(shè)置光培養(yǎng)和暗培養(yǎng)(完全遮光)2個(gè)處理。

以上各試驗(yàn)中，種子均在萌發(fā)試驗(yàn)前用2% KMnO4溶液消毒10 min，然后用蒸餾水沖洗干凈。發(fā)芽在發(fā)芽盒中進(jìn)行，發(fā)芽床為2 cm厚細(xì)沙，濕度以手握成團(tuán)松開(kāi)即散為宜。每處理均設(shè)3個(gè)重復(fù)，每重復(fù)50粒種子。試驗(yàn)在恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行，相對(duì)濕度為70%，暗培養(yǎng)(除光照處理外)。每天定時(shí)補(bǔ)充水分，第2天開(kāi)始統(tǒng)計(jì)發(fā)芽情況，至30 d時(shí)結(jié)束。

以胚根突破種皮超過(guò)種子直徑作為萌發(fā)標(biāo)準(zhǔn)。

1.3 發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)的計(jì)算

發(fā)芽率(%)=發(fā)芽種子數(shù)/供試種子總數(shù)×100%；

發(fā)芽勢(shì)(%)=發(fā)芽高峰日發(fā)芽種子數(shù)/供試種子總數(shù)×100%。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同水溫浸泡對(duì)種子萌發(fā)的影響

從表1可看出，巨柏種子用40 ℃水溫浸泡24 h后的發(fā)芽率最大，達(dá)到34%、發(fā)芽勢(shì)為6.7%；而沸水處理后發(fā)芽率僅為2%、發(fā)芽勢(shì)1.3%，20 ℃和60 ℃浸泡處理后發(fā)芽率及發(fā)芽勢(shì)略低于40 ℃水溫浸泡，80 ℃水溫浸泡后發(fā)芽率及發(fā)芽勢(shì)顯著下降，沸水處理后發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)降至極小值。由此可知，巨柏種子種皮相對(duì)較薄，播種前用40 ℃左右水溫浸泡即可，浸泡溫度過(guò)高反而會(huì)損傷種子，發(fā)芽率急劇降低。

表1 不同水溫浸泡巨柏種子對(duì)萌發(fā)的影響

浸泡水溫(℃)發(fā)芽率(%)發(fā)芽勢(shì)(%)ck244.720346.740358.760307.380143沸水20.3

2.2 不同發(fā)芽溫度對(duì)種子萌發(fā)的影響

從表2可看出，巨柏種子在不同溫度都有萌發(fā)，但各溫度下存在差異，最大的發(fā)芽溫度為17.5 ℃，發(fā)芽率達(dá)39%，顯著高于其他溫度；發(fā)芽勢(shì)除7.5 ℃下表現(xiàn)較弱外，其余均表現(xiàn)較佳。12.5 ℃下巨柏種子的發(fā)芽率為37%，略低于17.5 ℃時(shí)，22.5 ℃和27.5 ℃時(shí)，種子的發(fā)芽率稍有下降，均達(dá)到30%，但隨溫度升高，發(fā)芽勢(shì)會(huì)隨之下降。可見(jiàn)，巨柏發(fā)芽溫度并非與大多數(shù)溫帶作物適宜的發(fā)芽溫度25 ℃相一致，而相對(duì)偏低的發(fā)芽溫度更有利于其發(fā)芽。

表2 不同發(fā)芽溫度對(duì)巨柏種子萌發(fā)的影響

發(fā)芽溫度(℃)發(fā)芽率(%)發(fā)芽勢(shì)(%)7.5174.612.5377.317.539822.5307.327.5306.7

2.3 GA3處理對(duì)種子萌發(fā)的影響

圖1為不同濃度GA3處理對(duì)巨柏種子發(fā)芽的影響，相對(duì)于蒸餾水浸種，不同濃度的GA3處理對(duì)巨柏種子萌發(fā)均有一定的促進(jìn)作用。隨著GA3濃度的逐漸增加，巨柏種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)也呈現(xiàn)逐步增加的趨勢(shì)，當(dāng)GA3的處理濃度為300 mg/L時(shí)，巨柏種子的發(fā)芽率達(dá)到最大值，為44%，發(fā)芽勢(shì)為10%，GA3濃度增加到400 mg/L，發(fā)芽率有所下降，為36.7%， 500 mg/L時(shí)，發(fā)芽率降低至31%。由此可知，在一定程度上GA3對(duì)巨柏種子的發(fā)芽具有促進(jìn)作用，但作用不顯著。

圖1 不同濃度GA3處理對(duì)巨柏種子萌發(fā)的影響

2.4 PEG處理對(duì)巨柏種子萌發(fā)的影響

從表3可看出，巨柏種子在不同PEG濃度下均有萌發(fā)，但各濃度下差異顯著。同對(duì)照相比，低濃度PEG有利于巨柏種子的萌發(fā)，-0.2 MPa的PEG溶液水勢(shì)下巨柏種子的發(fā)芽率最大，發(fā)芽勢(shì)高達(dá)12%。隨著PEG質(zhì)量濃度的增加，水勢(shì)下降，脅迫加重，巨柏種子萌發(fā)受到嚴(yán)重抑制，說(shuō)明在嚴(yán)重脅迫下，種子生理代謝已紊亂。

表3 不同濃度PEG對(duì)巨柏種子萌發(fā)的影響

PEG溶液水勢(shì)(MPa)發(fā)芽率(%)發(fā)芽勢(shì)(%)0(ck)286-0.132.78-0.23812-0.314.74-0.42.72-0.50.72

圖2 光暗培養(yǎng)對(duì)巨柏種子萌發(fā)的影響

2.5 光暗培養(yǎng)對(duì)種子萌發(fā)的影響

從圖2可看出，光暗培養(yǎng)對(duì)巨柏種子萌發(fā)的差異顯著，其中在光照培養(yǎng)下種子發(fā)芽率高達(dá)43%，發(fā)芽勢(shì)為18%，暗培養(yǎng)時(shí)發(fā)芽率為22.7%，遠(yuǎn)小于光照條件。

3 結(jié)果與討論

種子萌發(fā)是受多種內(nèi)、外因素影響的復(fù)雜過(guò)程。溫水浸種對(duì)巨柏種子的萌發(fā)有促進(jìn)作用，40 ℃水溫浸種是最佳的處理。若種皮相對(duì)較薄，而水溫過(guò)高就會(huì)對(duì)種胚造成損傷，抑制其萌發(fā)，這可能就是當(dāng)水溫為沸水時(shí)，其發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)均極顯著低于其它處理的原因。發(fā)芽溫度為12.5～17.5 ℃時(shí)巨柏種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)最高，隨著溫度的再降低或增高發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)反而下降。長(zhǎng)時(shí)間溫度過(guò)高，種子會(huì)霉?fàn)€。低溫下種子不霉?fàn)€，但呈休眠狀態(tài)[6]。濃度為300 mg/L赤霉素浸種后，巨柏種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)最高，赤霉素處理能夠增加種皮的通透性，有利于激活種子內(nèi)部酶的活性，促進(jìn)種子萌發(fā)[7]。在植物生命史中，種子萌發(fā)期是最為重要的時(shí)期，此階段對(duì)水分的變化最為敏感[8]，研究表明，利用PEG模擬干旱以評(píng)價(jià)和鑒定不同材料種子萌發(fā)階段的抗旱性是一種比較可靠的方法[9]。PEG滲透浸種能提高種子活力，促進(jìn)種子萌發(fā)和初期生長(zhǎng)[10-11]。本實(shí)驗(yàn)中，隨著脅迫程度的加劇巨柏種子的發(fā)芽率受到影響，發(fā)芽勢(shì)受到嚴(yán)重抑制。低濃度的PEG對(duì)巨柏種子萌發(fā)具有一定的促進(jìn)作用，而高濃度則有抑制作用。光照是影響植物種子萌發(fā)的重要環(huán)境因子[12]，本實(shí)驗(yàn)中光照可以提高巨柏種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)。本研究未設(shè)置不同梯度的光強(qiáng)處理，今后的研究應(yīng)設(shè)置從光強(qiáng)處理，以更加深入地揭示巨柏種子萌發(fā)對(duì)不同強(qiáng)度光照的響應(yīng)。

種子發(fā)芽率是判斷種子質(zhì)量、衡量種子活力的指標(biāo)之一，發(fā)芽率越高，表明種子活力越強(qiáng)[13]。本實(shí)驗(yàn)各處理下，巨柏種子的發(fā)芽率雖有所差異，但總體的發(fā)芽率并未超過(guò)50%，種子自身活力不足是其發(fā)芽率較低的主要原因，在今后的育種工作中，可主要通過(guò)人工措施加強(qiáng)巨柏的開(kāi)花和結(jié)實(shí)率，提高種子質(zhì)量，同時(shí)采用無(wú)性繁殖繁育苗木，以更好的保護(hù)與管理。

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