那娃提·乌木拉扎克 王 琳
(塔里木大学植物科学学院,新疆阿拉尔843300)
水蜡树(Ligustrum obtusifolium Sieb.et Zucc.subsp.suave Kitag.)为木犀科女贞属植物,落叶灌木,喜光、耐寒、喜湿润环境,对土壤要求不严,适应性强,耐修剪,易移栽。最适宜作绿篱,在规则式布局中,可修剪造型,极为美观。因其抗多种毒气,是优良的抗污染树种,宜用于工矿区绿化[1,2]。
种子活力是种子生命活动中极为重要的特征之一,它与种子发育、成熟、萌发及贮藏寿命和劣变等生理化过程有着紧密的联系,并与环境因素也有密切关系。而赤霉素是一类普遍存在的天然植物激素,对植物生化生理有显著的调节作用,对种子萌发、茎伸长生长、种子和果实生长发育以及单性结实有促效作用[3]。大量研究证明[4,5,6,7,8]不同浓度赤霉素对种子活力产生不同影响。另外,国外学者对植物的种子萌发特性也进行了大量的研究,主要涉及温度、水分、光照和埋深等生态因子对植物种子萌发的影响[9],我国学者也开展了大量的研究,如塔依尔,吕新等研究了不同温度处理对沙棘种子萌发影响[10],王英鑫,李志军等研究了温度和光照对骆驼蓬种子萌发特性的影响[11]等。本实验以水蜡树树种子为材料,研究不同温度(20℃、25℃、30℃、25~30℃、20~30℃)条件下,赤霉素不同浓度(0 mg/L、50 mg/L、100 mg/L、150 mg/L、200 mg/L、250 mg/L、300 mg/L)对水蜡树种子萌发及种子活力的影响,筛选最佳温度及赤霉素浓度,以提高水蜡树种子发芽率,缩短育苗周期,为大规模育苗提供理论依据。
1.1 实验材料
水蜡树种子于2010年10月份采集于塔里木大学校园。采种果实充分成熟、果皮变黑色、有蜡状白粉时即可采收。果实采收后,揉搓果肉,在揉搓果肉时,不要用力过度损伤种子。揉搓以后清洗种子,将种子分离出来。摊开晾晒几天进行晾干,经风选和筛选除去杂物后即可得到种子。晾干后的纯净种子可装袋置于冷室贮藏。
1.2 实验地点
塔里木大学植物科学学院林学实验室205室。
1.3 实验仪器与试剂
电子天平上海民桥精密科学仪器有限公司生产
多段可编程人工气候箱宁波东南仪器有限公司生产
赤霉素上海蓝季科技发展有限公司生产
其他:培养皿、镊子、滤纸、保鲜膜、容量瓶、吸球、烧杯、5 ml移液管、高锰酸钾、尺子等由林学实验室提供或购买。
1.4 赤霉素溶液的配制
赤霉素溶液的配置:首先精确称取1 g赤霉素,倒入1 L容量瓶中,用95%的酒精溶解,加蒸馏水至刻度,配成1 000 mg/L质量浓度的赤霉素溶液,利用梯度稀释法用蒸馏水稀释成所需浓度[9]。
1.5 实验方法
本实验采用二因素完全随机实验设计。不同温度(因素A)和赤霉素浓度(因素B)。因素A:20℃(A1)、25℃(A2)、30℃(A3)、20~30℃(A4)、25~30℃(A5);因素B:0 mg/L(B1)、50 mg/L(B2)、100 mg/L(B3)、150 mg/L(B4)、200 mg/L(B5)、250 mg/L(B6)、300 mg/L(B7),实验共有35个处理。选择发育健壮饱满的、没有经过昆虫咬的及机械损伤的种子,浸泡在浓度为0 mg/L、50 mg/L、100 mg/L、150 mg/L、200 mg/L、250 mg/L、300 mg/L的赤霉素溶液中24 h,然后用0.5%KMnO4溶液对实验种子进行消毒15~20分钟,用蒸馏水冲洗3次,将消毒后的种子放入铺垫干净滤纸经过酒精消毒的直径为90 mm培养皿中,滴蒸馏水至浸湿滤纸,盖上保鲜膜,分别置于20℃、25℃、30℃、20~30℃、25~30℃的多段可编程人工气候箱中培养,给予8 h光照/16 h黑暗,湿度为75%~80%。每种浓度处理3个重复,每个重复25粒水蜡树种子,注意粒与粒之间保持一定的距离,用蒸馏水使其达到饱和状态。定期浇水,逐日记录种子发芽情况。
1.6 实验管理观察、记载
观察种子发芽情况,当有种子发芽时开始记载,每天观察一次,记载一次。保持培养皿湿润。发芽标准为胚根长为种子长度的一半以上,以发芽高峰期出现的日期统计发芽势,以连续5d平均发芽率不足供试种子数的1%的日期视为发芽结束[10]。
1.7 测定项目[12]
发芽率(%)=正常发芽粒数/供测定种子总数×100%
发芽势(%)=种子发芽数达到高峰时正常发芽种子/供测样品种子数×100%
发芽指数(GI)=∑(Gt/Dt);
Dt—发芽日数,
Gt—与Dt相对应的每天发芽种子数
活力指数(VI)=发芽指数×胚根生长势烘干重
平均发芽日数=∑(Gt×Dt)/G;其中Gt为种子在时间T内的发芽数,Dt为相应的发芽日数,G为发芽率
2.1 不同温度条件下不同浓度的赤霉素对水蜡树种子发芽率与发芽势的影响
表1 不同温度条件下不同浓度的赤霉素对水蜡树种子发芽率、发芽势方差分析表
方差分析结果表明(见表1),不同温度对水腊种子发芽率和发芽势的影响极显著。从表2可以看出,在对发芽率的影响上,20℃与25~30℃变温、30℃两处理间对发芽率的影响达极显著差异,而与25℃和20~30℃变温处理间差异不显著,综上种子发芽最佳温度为20℃,种子发芽率98.9%,其次20~30℃变温,种子发芽率93.3%。
从表2可以看出,在对发芽势的影响上,20℃与其他各处理间对种子发芽势的影响差异达极显著,25℃、20~30℃和25~30℃处理间对种子发芽势的影响不论在5%水平上还是在1%的水平上均表现为不显著,而与30℃间差异达极显著。综上温度20℃条件下种子发芽势最大,发芽势达81.6%。
表2 不同温度对水蜡树种子发芽率、发芽势影响的差异性检验
3.2 不同温度条件下不同浓度的赤霉素对水蜡树种子发芽指数与活力指数的影响
方差分析结果(见表3),不同温度对发芽指数和活力指数的影响极显著。从表4可以看出,20℃与其他各处理间对种子发芽指数和活力指数的影响差异极显著,25℃、20~30℃、25~30℃各处理之间对种子发芽指数和活力指数的影响差异不显著,综上温度在20℃时种子发芽指数、活力指数最大,发芽指数达2.95,活力指数达0.35。
3.3 不同温度与不同浓度的赤霉素对水蜡树种子平均发芽日数、平均胚根长的影响
方差分析结果表明(见表5),不同温度对平均发芽日数、平均胚根长的影响差异极显著;不同浓度的赤霉素对平均胚根长的影响差异显著,而对平均发芽日数的影响不显著。
从表6可以看出,各处理之间对平均发芽日数、平均胚根长的影响存在极显著差异,30℃、25℃的恒温与20~30℃的变温处理对水蜡树种子平均发芽日数的影响在5%水平上无显著差异。而温度越高发芽日数越长,其中在20℃时水蜡树种子的发芽日数最短,发芽整齐。在对水蜡树种子平均胚根长的影响上,30℃的恒温处理与其他各处理间之间对胚根生长的影响极差异显著,25℃、20~30℃、25~30℃处理之间不论在5%或在1%的水平上差异均不显著。由于发芽时间较长,胚根的伸长量相对较大,30℃时平均胚根长达到7.07 cm。
表5 不同温度条件下不同浓度的赤霉素对水蜡树种子平均发芽日数、平均胚根长方差分析表
表6 不同温度对水蜡树种子平均发芽日数、平均胚根长的差异性检验
表7 不同浓度的赤霉素对水蜡树种子胚根长的差异性检验
从表7看出,不同浓度赤霉素的对胚根长有一定的影响,赤霉素浓度为150 mg/L、300 mg/L处理间对胚根长的影响差异显著,而其他个处理间对胚根长的影响无显著差异。其中150 mg/L的影响较大,种子胚根长达到6.10 cm。
3.1 不同温度条件下不同浓度的赤霉素对水蜡树种子发芽率与发芽势的影响,实验结果表明,种子发芽最佳温度为20℃,种子发芽率98.9%,其次20~30℃变温,种子发芽率为93.3%;温度20℃条件下种子发芽势最大,发芽势达81.6%。
3.2 不同温度条件下不同浓度的赤霉素对水蜡树种子发芽指数与活力指数的影响,结果表明,温度在20℃时种子发芽指数、活力指数最大,发芽指数达2.95,活力指数达0.35。
3.3 不同温度与不同浓度的赤霉素对水蜡树种子平均发芽日数、平均胚根长的影响,结果表明,温度越高发芽日数越长,其中在20℃时水蜡树种子的发芽日数最短,发芽整齐。
3.4 赤霉素的不同浓度对胚根长有一定的影响,其中150 mg/L的影响较大,种子胚根长达到6.10 cm。
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