微生物营养剂对峨眉蔷薇种子萌发的影响1)

韩倩 王泽翻 郑燕 杨恒 曾凡景 李亚奇 赵惠恩

(北京林业大学，北京，100083)

赵世伟 刘恒星

(北京植物园)

峨眉蔷薇(Rosa omeienisis)为蔷薇科蔷薇属植物，分布区域广泛，四川、湖北、陕西、宁夏、甘肃、青海、西藏地区均有发现，海拔750～4 000 m，多数生长在山坡上、山脚下或者灌木丛中［1］。属广布种，适应性强，抗病抗逆性强。直立灌木，株高3～4 m，枝、干、花、果各具特色，小枝红褐色，皮刺宽扁透亮，十分特别;果倒卵形似棒槌状，色泽鲜红艳丽，又称山石榴、刺石榴。可用于庭院观赏绿化，同时也是月季抗性育种的重要种质资源。根、花和果实可供药用，有止血、止痢等功效［2］;根皮含鞭质 16%，可提制拷胶;花可提取芳香油，果实可食亦可酿酒，经济价值高。因峨眉蔷薇性状优良，经济价值高，目前野生资源被大量开采，种群数量锐减，亟待保护［3］。韩益［4］研究发现，荷花蔷薇及野蔷薇的实生苗比扦插苗有更强的抗病性。蔷薇实生苗可为月季生产提供良好的砧木，而砧木对月季切花的产量及品质有很大的影响［5］。

种子是植物繁殖的重要器官，也是月季杂交育种的关键途径之一，因此，研究峨眉蔷薇种子萌发具有重要的实际意义。然而，由于种皮坚硬及内源激素的影响，蔷薇属种子具有较深的休眠，不易通过种子萌发获得幼苗［6－8］。研究表明，冷藏对打破休眠促进蔷薇种子萌发具有重要作用［6］，［9－13］。

徐本美等［14］用浓硫酸处理峨眉蔷薇种子，萌发率仅为1.3%，研究发现峨眉蔷薇种壳占种子总质量的85.5%，但透水性良好;张景峰［15］在试验中也发现峨眉蔷薇种皮较厚，但种子仍旧可以吸水。通过进一步的研究发现，峨眉蔷薇种皮及种胚中ABA(脱落酸)的含量偏高，分析认为可能是导致种子休眠的重要原因，基于此，对种子进行了一系列处理，种子萌发率有所提高，25%PEG浸种处理48 h，萌发率最高为15%，发芽率普遍偏低。目前尚未有人探究过微生物对峨眉蔷薇种子萌发的影响。

Morpeth et al.［16］在试验中发现，适宜的条件下，微生物对月季种子萌发具有不可或缺的作用。但目前尚未有人针对峨眉蔷薇种子上的微生物进行研究处理，种子上带有多种微生物，包括细菌、真菌等异养微生物，属内源微生物。基于此，本试验首次通过探讨适合微生物生长繁殖的营养剂配方，来促进微生物的生长，增强其生命活动，进而促进种子的萌发。本试验对营养剂中碳源(蔗糖)及氮源(酵母膏)的质量浓度组合进行了探究，筛选出较合适的营养剂配方，经处理的峨眉蔷薇种子萌发率普遍有显著提高。从而为峨眉蔷薇种子萌发提供了新技术，为人工播种育苗提供了理论基础，且处理过程无污染，操作安全。

1 材料与方法

峨眉蔷薇果实2010年8月份采集于西藏拉孜，随后在国家花卉工程技术中心昌平基地进行处理。去皮去肉后，将种子剥出，置于成水容器中，去除漂浮在水面的种子，其余种子取出备用。

2010年11月中旬将水选后的种子与湿沙(含水量30%)混合，混匀后装于直径20 cm的陶盆中，用报纸覆盖盆口，埋于大田地下自然越冬，盆口距地面30 cm。2011年3月10日从基地取出沙藏种子，取3 000粒，分为30组，每组100粒，与湿沙混合，盛于直径5 cm的小盆中，置于人工气候箱中，温度25℃，湿度70%，光照12 h，黑夜12 h，保持沙子湿润，做如下处理，营养剂每20 d添加1次。每4 d统计1次萌发量，6月1日截止。

表1 峨眉蔷薇生物营养处理试验设计

如表1所示，完整营养剂组合为AxByD，共9个组合，其中，D 为无机盐配方:KH2PO41.5 g·L－1+FeSO4·7H2O 0.1 g·L－1+NH4NO30.7 g·L－1;对照组添加水，营养剂每20 d施加1次。

C－对照组:不添加微生物营养剂，试验条件同处理组;每组处理重复3次。

发芽率:发芽率=n/N×100%(其中:n为正常发芽粒数;N为供试种子数)。

发芽势:种子发芽达到高峰时正常发芽种子数与供试种子数的百分比，是衡量种子品质的重要指标，发芽率相同的种子，发芽势高的处理效果好［17］。

试验采用完全随机区组设计，对发芽量进行方差分析和多重比较［18］29－41。

2 结果与分析

2.1 微生物对种子出苗时间的影响

2011年 3月 22日，处理组 A1B1D、A1B2D、A1B3D、A2B1D、A2B2D开始萌发，3月28日处理组已全部开始萌发，对照组4月6日开始萌发。说明微生物营养剂对峨眉蔷薇种子萌发具有显著的促进作用，可提前种子发芽的时间。此外，通过表2可以看出，处理组峨眉蔷薇种子萌发率有了显著的提高，对照组为 2.67%，与张景峰［15］及徐本美［14］等的试验结果一致;处理组则为5.67% ～39.67%，较两人的试验结果15%、1.3%有了显著地提高。

2.2 微生物营养剂对种子发芽率的影响

分别统计各处理的种子萌发数量，各处理相应的发芽率见表2。

表2 峨眉蔷薇微生物处理发芽试验结果

经方差分析(表3)，微生物营养剂中碳源(蔗糖)、氮源(酵母膏)对峨眉蔷薇种子萌发的影响达到极显著水平。其中碳源对种子萌发的影响比氮源的更为显著，二者的交互效应对种子萌发也有显著的影响。根据方差分析的结果，为探讨较适宜的蔗糖、酵母膏质量浓度及二者的最佳组合，需对差异显著的因子及交互作用进行多重比较分析［18］35－40。

表3 微生物处理二因素随机区组试验方差分析结果

2.2.1 A 因子多重比较

由表4可见，碳源对峨眉蔷薇种子萌发率影响显著，不同的蔗糖质量浓度对萌发率的影响也有显著差异。

最适蔗糖质量浓度为 A1(5 g·L－1)，其次为A2、A3，随着蔗糖质量浓度的逐渐升高，萌发率逐渐降低，整体呈现一种反比的趋势。

2.2.2 B 因子多重比较

由表4可见，氮源对峨眉蔷薇种子萌发也有显著影响，不同质量浓度的酵母膏可显著地增加种子的萌发率，B1(0.5 g·L－1)、B3(1.5 g·L－1)效果较好，二者间差异不显著，B2(1 g·L－1)表现较前两者差些，差异显著。酵母膏的质量浓度对种子萌发率的影响总体呈现先降后升的趋势，适宜的酵母膏质量浓度仍有待进一步试验探讨。

表4 A、B因子及AB交互作用多重比较

2.2.3 A×B处理组合的多重比较

由表4可见，不同质量浓度的碳、氮组合对峨眉蔷薇种子萌发率有显著的促进作用。A1B2、A1B1、A2B1组合表现较好，种子萌发率有了较大提高，与其他组合差异显著;A3B3组合表现最差，而该组合中碳源、氮源质量浓度分别为试验的最高值，这与单因子多重比较的结果一致，即较高的碳、氮质量浓度不利于促进峨眉蔷薇种子萌发。其他组合间差异不显著，但对种子萌发有一定的促进作用。

3 结论与讨论

本研究选用峨眉蔷薇的种子做萌发研究，经初步处理后低温沙藏，自然越冬打破其休眠后，选用不同质量浓度的微生物营养剂进行处理。结果显示，经营养剂处理的种子部分组合在处理后12 d开始萌发，最迟16 d各组合均有种子萌发，而对照组27 d后才始有萌发。处理组A1B1D、A1B2D、A1B3D等促使种子提前萌发11～15 d，有利于实生苗的健康生长。

植物中分布着各种微生物，主要有细菌、真菌，属有机化能异养微生物类群，在植物的生长发育过程中起着促进或阻碍作用。Morpeth et al.［16］的研究表明，月季种子中存在微生物，且对于种子的萌发具有关键作用:经过灭菌处理的月季种子萌发率仅为2%;未经灭菌处理的种子经生物激活剂堆肥处理，萌发率高达95.2%;对于经灭菌处理未萌发的种子，接种该月季种子本身内源微生物后，经堆肥处理后，萌发率约为50%。说明微生物在月季种子萌发过程中是有着重要的作用。微生物在生命活动过程中可以缓慢地降解月季种子的硬果皮，加速其开裂，使种胚更易获得水分和氧气，种子中的抑制物质更易渗出或分解，促进种子萌发。但在自然或常规的沙藏处理情况下，沙子中不含任何营养，只能保持湿润状态，低温冷藏也不利于微生物的生长繁殖，限制了微生物对种子萌发过程的促进作用。

基于微生物对营养物质［19］的要求，本研究改进了常规沙藏处理方法，设计了不同碳、氮质量浓度的微生物营养剂，处理低温沙藏打破休眠后的种子。试验结果显示，不同组合的营养剂对峨眉蔷薇种子萌发均有不同程度的促进作用，3种蔗糖质量浓度中，最低的效果最好;对于酵母膏也有相似的结论。最佳的处理组合为A1B2D、A1B1D、A2B1D，萌发率分别为 39.67%、31.00%、26.00%。推测在沙藏过程中，营养剂的加入使得微生物扩大了种群数量，生命活动旺盛，分泌物增多，内含物可能对种子内源抑制物产生影响。此外，其中可能还含有多种降解种皮的酶类，可加速降解种皮，如果外源营养耗尽，微生物会以种皮为食物来源，进一步降解种皮，进而提高种子萌发率。但外源营养物如果十分充足，则微生物对种子的综合作用会减弱，这可能是导致A3B3组合萌发率较低的原因。

微生物营养剂中碳、氮质量浓度对种子萌发的促进作用有明显差异，较低浓度的营养剂质量浓度更有助于种子的萌发，最佳组合为A1－蔗糖5 g·L－1+B2－酵母膏1 g·L－1+D、A1－蔗糖5 g·L－1+B1－酵母膏0.5 g·L－1+D、A2－ 蔗糖 10 g·L－1+B1－酵母膏 0.5 g·L－1+D，各组合均不同程度提高了峨眉蔷薇种子的萌发率。

本研究为峨眉蔷薇种子萌发方法提供了新的简易有效的途径，便于峨眉蔷薇的推广及应用，也为月季等其他蔷薇属植物种子萌发研究提供了良好基础。

［1］俞德浚.中国植物志:第37卷［M］.北京:科学出版社，1985:360－455.

［2］杨维力，陈封政，田军，等.峨眉蔷薇果实化学成分的研究［J］.中国药学杂志，2000，35(7):445.

［3］白锦荣.部分蔷薇属种质资源亲缘关系分析及抗白粉病育种［D］.北京:北京林业大学，2009.

［4］韩益.月季砧木苗期根癌病抗性鉴定方法的研究［D］.北京:中国农业大学，2006.

［5］李增武.月季砧木选育及实生砧根茎生长的调控［D］.北京:中国农业大学，2004.

［6］许杜意，邓光华，葛红，等.蔷薇属植物种子休眠原因及催芽方法研究进展［J］.江西林业科技，2008(1):44－46.

［7］周志琼，包维楷.蔷薇种子的休眠及解除方法［J］.热带亚热带植物学报，2009，17(6):621 －628.

［8］朱小虎，盛方.大果蔷薇种子的休眠与萌发研究［J］.种子，2009，28(3):77 －80.

［9］李卉，张启翔，潘会堂，等.短期冷藏对蔷薇属植物种子发芽率的影响［J］.种子，2009，28(9):1 －4.

［10］刘继生，张鹏，李熙英，等.刺玫蔷薇种子的发芽特性［J］.延边大学农学学报，2001，23(2):135 －138.

［11］张素芳，胡书红.蔷薇种子催芽方法初探［J］.西南林学院学报，2007，27(2):94 －96.

［12］郭孟瑶，全炳武，刘海峰.野生玫瑰种子萌发的研究［J］.甘肃农业，2006(8):157－158.

［13］贺海洋，上田善弘，黑泽博，等.单叶蔷薇(Rosa persica Michx)瘦果的生态特征和发芽研究［J］.园林科技，2007(2):1－2.

［14］徐本美，张治明，张会金.蔷薇种子的萌发与休眠的研究［J］.种子，1993(1):5 －10.

［15］张景峰.六种野生蔷薇属植物种子萌发及休眠的研究［D］.北京:北京林业大学，2009.

［16］Morpeth D R，Hall A M.Microbial enhancement of seed germination in Rosa corymbifera‘Laxa’［J］.Seed Sci Res，2000，10(4):489－494.

［17］张永玉，李昆，罗长维，等.不同处理措施对枸树种子萌发的影响［J］.种子，2007，26(2):22 －25.

［18］续九如，黄智慧.林业实验设计［M］.北京:中国林业出版社，1995:29－40.

［19］沈萍，陈向东.微生物学［M］.北京:高等教育出版社，2000:75－95.