劉廣超 田曉玲 王孟軍 黃承玲*
(1.貴州民族大學(xué)人文科技學(xué)院 貴陽 550025;2.貴州民族大學(xué)生態(tài)環(huán)境工程學(xué)院 貴陽 550025)
杜鵑花屬植物是重要的觀賞植物,“杜鵑”是中國十大傳統(tǒng)名花之一,歐洲更有“離開杜鵑便不成園林”的說法,說明了其在世界園林中的重要地位。百合花杜鵑Rhododendronliliiflorum是杜鵑亞屬有鱗大花亞組的種類,灌木,枝葉繁茂,花白色,有香味,花期5月,在貴州主要分布于貴定、雷山、安龍、梵凈山,生于海拔1100~1500米的多石地段[1]。2013年有學(xué)者在百里杜鵑自然保護(hù)區(qū)發(fā)現(xiàn)有百合花杜鵑分布,這是在貴州西部及西北部海拔較高地區(qū)的首次發(fā)現(xiàn),約有3個(gè)居群,二百余株。杜鵑屬植物種子極細(xì)小,發(fā)芽率低,長勢(shì)慢,因此提高種子萌發(fā)率,擴(kuò)大種群數(shù)量,對(duì)于保護(hù)瀕危物種具有重要意義。大量研究表明外源激素能顯著提高杜鵑屬植物等種子的萌發(fā)率,應(yīng)用于種子萌發(fā)的激素主要是GA3、NAA、6-BA[3~9],但尚無對(duì)百合花杜鵑種子使用外源激素促進(jìn)萌發(fā)的研究報(bào)道。
2016年11月百合花杜鵑蒴果成熟即將開裂時(shí),在百里杜鵑保護(hù)區(qū)采集成熟蒴果,自然晾干后取出種子,挑凈雜物后放入冰箱備用,恒溫4℃。
1.2.1 實(shí)驗(yàn)種子消毒
實(shí)驗(yàn)前選取大小均勻的百合花杜鵑種子,以50粒為一組分別用紗布包好,在消過毒的試驗(yàn)臺(tái)上使用0.1%的升汞消毒9分鐘,取出后用無菌水沖洗干凈。
1.2.2 不同濃度的激素浸種
GA3、NAA、6-BA三種激素均采用5個(gè)濃度梯度,分別為50mg/l、100mg/l、200mg/l、400mg/l、800mg/l,以無菌水作對(duì)照處理。將消好毒的百合花杜鵑種子放入各濃度激素溶液中浸泡12h后,用無菌水清洗5次,再將消毒后的紗布平鋪在墊有2層濾紙的培養(yǎng)皿中作為萌發(fā)基質(zhì)。實(shí)驗(yàn)過程中視水分情況適當(dāng)添加無菌水,保持紗布濕潤。
1.2.3 不同浸種時(shí)間
將消毒后的百合花杜鵑種子分別放入400mg/l的三種激素溶液中浸泡2h、12h、24h。每個(gè)處理均設(shè)置3組重復(fù),每組重復(fù)均用50粒種子。實(shí)驗(yàn)過程中也視水分情況適當(dāng)添加無菌水,保持紗布濕潤。
1.2.4 種子萌發(fā)指標(biāo)測(cè)定
采用發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)作為衡量種子的萌發(fā)能力的指標(biāo)。發(fā)芽勢(shì)是用來衡量種子出芽的整齊度,發(fā)芽率是用來衡量種子的發(fā)芽能力[10]。播種完成后開始觀察并記錄發(fā)芽的種子數(shù)。種子的胚根突破種皮時(shí)即為萌發(fā),以第1天發(fā)芽到第8天發(fā)芽的所有種子數(shù)來計(jì)算發(fā)芽勢(shì),連續(xù)5天觀察不到種子萌發(fā)即表示萌發(fā)結(jié)束,以結(jié)束之日的發(fā)芽種子數(shù)計(jì)算發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)[11]。
發(fā)芽率(%)=發(fā)芽的種子數(shù)/供試種子數(shù)×100%
發(fā)芽勢(shì)(%)=8天內(nèi)所有發(fā)芽種子數(shù)/供試種子數(shù)×100%
另外,詳細(xì)記錄每個(gè)處理的開始發(fā)芽日期,計(jì)算萌發(fā)時(shí)滯,即發(fā)芽啟動(dòng)時(shí)間,指從萌發(fā)試驗(yàn)開始到第1粒種子開始萌發(fā)所持續(xù)的時(shí)間[12]。
實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)用Excel進(jìn)行統(tǒng)計(jì),計(jì)算出發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率,然后用Duncan檢驗(yàn)法比較分析數(shù)據(jù)間的差異顯著性。
從表1可見,在不使用外源激素的情況下,百合花杜鵑種子的萌發(fā)率僅為4%,發(fā)芽勢(shì)僅為1.33%;而三種激素處理都不同程度地促進(jìn)了百合花杜鵑種子萌發(fā),但不同濃度及不同處理時(shí)間其結(jié)果差異較大。當(dāng)GA3浸種處理濃度為800mg/l時(shí),發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)都達(dá)到最大,分別為56%和40%,與對(duì)照差異顯著(p<0.05),萌發(fā)時(shí)滯相對(duì)較短;當(dāng)6-BA的浸種濃度為400mg/l時(shí),發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)都達(dá)到最大,為24.67%及12%,與對(duì)照差異顯著,萌發(fā)時(shí)滯為21天,與對(duì)照相當(dāng);當(dāng)NAA的處理濃度為50mg/l時(shí),發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)都達(dá)到最大,為25.33%及6.67%,與對(duì)照差異顯著,萌發(fā)時(shí)滯為23天,高于對(duì)照。
三種激素相比,GA3浸種處理效果較好,發(fā)芽率及發(fā)芽勢(shì)及萌發(fā)時(shí)滯都顯著優(yōu)于其他兩種激素處理。而NAA在低濃度50mg/l時(shí)有促進(jìn)萌發(fā)作用,隨著濃度升高,促進(jìn)作用變小,到800mg/l時(shí)種子沒有發(fā)芽,說明有抑制作用。
從表2可知,用GA3和6-BA浸種時(shí),隨著浸種時(shí)間的延長,種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)都隨之增高,當(dāng)浸種24h時(shí)萌發(fā)率最大,分別達(dá)到76.67%和37.33%,與浸種2h、12h的相比,差異達(dá)顯著水平;而NAA浸種處理時(shí),浸種2h時(shí)發(fā)芽率最高,為25.33%,隨著浸種時(shí)間延長,種子發(fā)芽率顯著降低。
表1 不同激素不同浸種濃度對(duì)種子萌發(fā)的影響
表2 不同浸種時(shí)間對(duì)種子萌發(fā)的影響
種子萌發(fā)常常受多種因素的影響,常見的原因主要有種皮障礙、種子休眠、胚發(fā)育不完全、含有抑制物質(zhì)等。一定濃度的植物生長調(diào)節(jié)劑浸種可打破種子休眠,分解抑制物質(zhì),從而利于種子吸水萌發(fā);GA3及6-BA在一定濃度下會(huì)加快種子萌發(fā),其原因主要是這兩種激素具有打破種子休眠,促進(jìn)種子萌發(fā)的作用,在前人的很多種子萌發(fā)實(shí)驗(yàn)中已經(jīng)證實(shí)[3~13];GA3可通過誘導(dǎo)種子內(nèi)部淀粉酶等水解酶的合成,促進(jìn)種子內(nèi)胚乳貯藏物質(zhì)的水解,為種胚生長提供必要的營養(yǎng)物質(zhì),從而促進(jìn)種子萌發(fā)[13~14];但對(duì)不同植物種子適宜的浸種濃度和浸種時(shí)間卻不盡相同。本實(shí)驗(yàn)研究表明,GA3浸種濃度為800mg/l時(shí)促進(jìn)百合花杜鵑種子萌發(fā)的效果最為顯著,萌發(fā)啟動(dòng)時(shí)間變短,而且浸種時(shí)間越長促進(jìn)萌發(fā)的效果越好;6-BA浸種濃度為400mg/l時(shí)促進(jìn)種子萌發(fā)的效果最好,且浸種時(shí)間越長促進(jìn)萌發(fā)的效果越好;NAA浸種則是在50mg/l時(shí)促進(jìn)種子的萌發(fā),但浸種時(shí)間越長反而抑制種子萌發(fā)。從三種激素浸種的種子發(fā)芽率來看,GA3浸種比其它兩種激素處理的種子發(fā)芽率要高。本研究將為百合花杜鵑的種群擴(kuò)繁與回歸奠定重要基礎(chǔ)。