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        赤芍種子休眠解除方法的優(yōu)化

        2022-04-07 08:51:52穆贏通張曉明樊東昌呂麗娟李曉杰王俊杰
        耕作與栽培 2022年1期
        關(guān)鍵詞:沙藏胚軸根長

        穆贏通, 張曉明, 樊東昌, 呂麗娟, 李曉杰, 王俊杰

        (內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)草原與資源環(huán)境學(xué)院, 呼和浩特 010019)

        赤芍為毛茛科植物芍藥(PaeonialactifloraPalL)或川赤芍(PaeoniaveitchiiLynch)的干燥根。苦,微寒,歸肝經(jīng)。赤芍是著名野生地道中藥材,有清熱涼血,散瘀止痛的功效[1],應(yīng)用歷史悠久,用量較大、用途廣泛且需求較為剛性,每年都有較大數(shù)量的出口。赤芍繁殖方式分為無性繁殖和種子繁殖。無性繁殖以分根繁殖為主,但3~5年才可分株一次[2],雖可以保持母本的優(yōu)良性狀,但繁殖系數(shù)低,種子繁殖一方面是獲得新品種的主要手段,一方面又是無性繁殖的基礎(chǔ)。赤芍種子具有上下胚軸雙休眠的特性,從播種到出苗需要7~8個月,給赤芍的種子繁殖造成了極大的困擾[3]。赤芍出苗需要經(jīng)過兩個階段,首先需要解除下胚軸的休眠,然后待根長到一定的長度再解除上胚軸的休眠。

        李秀珍等[4]、楊洋[5]、孫曉梅等[6-7]、董召陽[8]都采用了先化學(xué)試劑浸泡再沙藏的綜合處理方法來解除下胚軸的休眠,但對沙藏的環(huán)境(溫度和濕度)沒有經(jīng)過深入研究。在解除芍藥種子上胚軸休眠的過程中孫曉梅[6]、謝軍[9]發(fā)現(xiàn),芍藥種子根長大于3 cm時上胚軸休眠更易被打破。但袁燕波等[10]研究發(fā)現(xiàn),芍藥種子根長小于3 cm時上胚軸休眠更易打破。因此本實驗旨在探討沙藏環(huán)境、種子大小、化學(xué)試劑浸泡對解除赤芍種子下胚軸休眠的影響,在上胚軸休眠解除實驗中,研究主根長度、赤霉素浸泡時間對上胚軸休眠解除的影響,以期為赤芍種子休眠解除方法和機理的研究提供理論基礎(chǔ)。

        1 材料與方法

        1.1 實驗材料

        供試的赤芍種子為2018年6月在呼倫貝爾采集的野生種子,千粒重120.03 g,含水量12.3%。

        1.2 實驗方法

        1.2.1相關(guān)指標測試

        種子重的測定采用百粒法,種子含水量的測定采用重量法;種子生根率測定參考李秀珍等[4]的方法。

        1.2.2催根實驗

        實驗剔除在水中漂浮的種子,然后選取10種處理方法(見表1)來進行催根實驗,實驗所用沙子均高溫殺菌。

        表1 不同處理方法

        在上述實驗的基礎(chǔ)上,設(shè)置兩個因素沙藏水分和種子大小。沙藏水分為10.5%、16.5%、20.5%,按重量把種子分為大(0.117~0.165 g)、中(0.067~0.116 g)、小(0.020~0.066 g)三個等級。沙藏溫度為20 ℃。30 d后統(tǒng)計生根率。根長達到種子的一半(約0.4 cm)視為出根,統(tǒng)計根長4~5 cm種子所占比例。

        1.2.3出苗實驗

        催根采取雙因素實驗。根長(0.4~1 cm、1~4 cm、4~5 cm)。赤霉素濃度為300 mg/L。赤霉素浸泡時間(6 h、12 h、24 h、48 h)一共24個處理。每個處理3個重復(fù),每個重復(fù)30粒種子。種植在花盆中,土為花卉營養(yǎng)土,置于室溫下,統(tǒng)計出苗種子數(shù)。

        1.2.4數(shù)據(jù)處理

        數(shù)據(jù)處理采用SAS 9.0、DPS 7.5軟件進行分析,表格處理采用Word 2016軟件。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 不同處理對赤芍種子生根的影響

        赤霉素在種子發(fā)育過程中起到重要的作用,濃硫酸具有腐蝕性可以腐化種皮。對10個處理赤芍種子出苗率進行方差分析,結(jié)果(表2)表明,沙藏前對赤芍種子進行赤霉素和60%硫酸處理可以提高赤芍種子生根率,縮短赤芍種子生根時間。此外,赤芍種子下胚軸的生長對溫度十分敏感。5 ℃和10 ℃低溫沙藏均不能解除赤芍種子的下胚軸休眠。15 ℃、20 ℃、25 ℃的暖溫沙藏可以解決赤芍種子的下胚軸休眠。20 ℃為赤芍種子下胚軸休眠解除的最適溫度。在20 ℃沙藏下赤芍種子的發(fā)芽率最高(72.45%),且生根最快(為15 d)。

        表2 不同處理的生根效果

        2.2 沙藏水分和種子大小對赤芍種子生根的影響

        沙子的含水量會影響赤芍種子的呼吸,種子自身的大小可以從側(cè)面反映種子的營養(yǎng)物質(zhì)含量和成熟度。不同大小的赤芍種子均在沙子含水量為16.5%的情況下發(fā)芽率最高。赤芍種子重量低于0.067 g(小種子)時,發(fā)芽率顯著下降。在沙子含水量為20%時大種子的發(fā)芽率低于中種子,其余含水量下,大種子發(fā)芽率最高(表3)。

        表3 不同沙藏濕度和種子大小對芍藥種子生根的影響

        2.3 沙藏濕度和種子大小對赤芍種子根長的影響

        30 d后觀察發(fā)現(xiàn)赤芍種子根最長可達5 cm,對不同處理下胚根為4~5 cm的種子進行統(tǒng)計,發(fā)現(xiàn)在沙子含水量為16.5%的情況下,無論種子大小,胚根長為4~5 cm的種子所占比例最大。當赤芍種子重量低于0.067 g(小種子)時,胚根為4~5 cm的種子所占比例會顯著下降。沙子含水量為20%的條件下沒有4~5 cm根長的種子(表4)。

        表4 不同沙藏濕度和種子大小對芍藥種子根長的影響

        2.4 根長及赤霉素浸泡時間對出苗的影響

        在根長為4~5 cm時用300 mg/L的赤霉素溶液浸泡12 h出苗率最好,為100%。在根長為0.4~1 cm時用赤霉素浸泡效果不明顯。在根長相同的情況下,隨著浸泡時間的加長出苗率先增高后降低,12 h為最好。赤霉素長時間浸泡根會對根造成傷害,此外在根長為1~4 cm時不同浸泡時間的出苗率差異不大(表5)。

        表5 不同根長和赤霉素浸泡時間對芍藥種子出苗的影響

        3 討 論

        在赤芍種子下胚軸休眠解除實驗中,發(fā)現(xiàn)赤芍種子下胚軸的生長對溫度十分敏感。低溫不能解除下胚軸的休眠,暖溫才能解除下胚軸的休眠。這與楊洋[5]、謝軍[9]研究結(jié)果一致。沙藏前對赤芍種子進行赤霉素、濃硫酸浸種,能提高赤芍種子的發(fā)芽率,縮短發(fā)芽時間,這與孫曉梅等[6]研究結(jié)果一致。此外種子大小和沙子含水量也會影響赤芍種子下胚軸休眠的解除。在赤芍種子上胚軸休眠解除實驗中,發(fā)現(xiàn)隨著根的增長用赤霉素浸泡效果越來越好,根長大于4 cm時用赤霉素處理效果最好,這與孫曉梅等[6]、謝軍[9]的研究結(jié)果一致,與袁燕波等[10]研究結(jié)果相反。赤霉素長時間浸泡根會對根造成傷害,浸泡12 h最合適。種子大小影響下胚軸生長的內(nèi)在機制,以及胚根長度影響上胚軸的機制還需進一步研究。

        4 結(jié) 論

        1) 赤芍種子休眠解除最適溫度為20 ℃,最適沙子含水量為16.5%;

        2) 單粒種子重量低于0.067 g時赤芍種子生根率顯著下降;

        3) 赤芍種子根長大于4 cm時用300 mg/L的赤霉素浸泡12 h能完全解除上胚軸休眠。

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