栓翅卫矛种子萌发条件的初步研究

2018-03-06 10:54万海霞贾宝光余家治
中国种业 2018年2期
关键词:沙藏种子休眠混配

万海霞 贾宝光 余家治 佘 萍

(宁夏农林科学院固原分院,固原 756000)

栓翅卫矛(Euonymus phellomanusLoes)是六盘山野生花灌木树种,该树种抗寒、抗旱、抗风沙,耐瘠薄土壤、较耐盐碱,抗逆性强,适应范围广,是城市园林绿化中“春观叶、夏观花、秋观果、冬观枝”的“四观”树种。开发利用本土野生栓翅卫矛资源,对改善本区园林绿化树种单一,乔木和花灌木树种少的问题意义重大。

虽然人们对栓翅卫矛的扦插等无性繁殖技术进行了研究,并已取得了一定的进展[1-2];但这些无性繁殖技术投入大、成本高、不易操作。种子繁殖相对简单;但在繁殖时其种子生理后熟期长,须经低温沙藏才能打破其休眠发芽。目前,关于其种子育苗繁殖的相关研究很少,虽有个别播种育苗方法的介绍,但存在差异且播种后第2年才出苗[3-4],其原因主要是对栓翅卫矛种子休眠解除技术及解除休眠后种子的适宜萌发温度不清楚导致。为充分创造条件来满足种子快速通过休眠期的需要,提高种子发芽率,力争使种子播种后1年内就能出苗,本文研究栓翅卫矛种子采用化学处理结合低温沙藏解除休眠的技术方法及种子萌发的温度条件,以期为栓翅卫矛种子快速繁殖提供借鉴和参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料2016年9月从泾源、彭阳、原州区古雁岭采集栓翅卫矛果实并混合,预留一小部分果实放于阴凉通风处备用,另一部分去除果皮,用40℃温水浸种24h后,用2%碱液、洗洁精反复搓洗至种子表面不再有油腻感,再用细黄土拌种,反复搓,将外面一层假种皮与种子搓离,筛去黄土,获得干净种子,通风干燥后用布袋贮存于常温环境中。药剂处理前用0.5%的高锰酸钾消毒2.5h,清水冲洗干净后备用。乙醇、赤霉素(GA3)、6-苄氨基嘌呤(6-BA)购自杭州木木生物科技有限公司。

1.2 试验方法2016年10月在宁夏农林科学院固原分院种子贮藏室及化验室内开展试验。

(1)赤霉素GA3、GA3和6-BA药剂混配处理对栓翅卫矛种子萌发的影响试验。将干净种子平均分成9份,每份350g,用清水(CK)、50mg/L、100mg/L、150mg/L、200mg/L GA3溶液及 50mg/L GA3+50mg/L 6-BA、50mg/L GA3+100mg/L 6-BA、100mg/L GA3+50mg/L 6-BA、100mg/L GA3+100mg/L 6-BA的GA3和6-BA混配溶液浸泡种子48h,捞出与消毒沙子3∶1混合,放于3℃培养箱中进行低温沙藏,沙藏期间浇水保持种、沙湿润,期间发现种子有种皮裂开、胚根伸出,渐次开始发芽时,每隔30d调查1次发芽率(以胚根突破种皮2mm计为种子发芽),共调查3次。调查时随机取各个处理种子100粒,3次重复,分别记录发芽率。

(2)温度对种子萌发的影响试验。在不同沙藏时间(90d、130d、150d)随机取栓翅卫矛种子(100mg/L GA3浸种)180粒,用清水冲洗干净后平均分成3份,即3次重复,置于垫有一层纱布,一层脱脂棉和2张滤纸的培养皿中,于25℃(近似于秋季播种时的气温)和3℃低温(近似于春季播种时的气温)2个温度条件下在培养箱内进行萌发试验。试验期间注意补充水分,保持滤纸湿润,及时去除腐烂种子,更换发黄滤纸,每隔7~10d记录1次发芽情况,统计分析90d内种子的发芽率。

1.3 数据统计分析用Excel软件处理数据,用DPS软件(Data Processing System 7.05)进行处理间差异显著性分析和多重比较(Duncan)。

2 结果与分析

2.1 激素对栓翅卫矛种子萌发的影响赤霉素处理对栓翅卫矛种子萌发有明显的促进作用(表1),不同时间点,种子发芽率随GA3溶液浓度增加先增加后降低,150mg/L时发芽率最高,200mg/L时发芽率最低且低于对照,其他各处理的平均发芽率均高于对照。对同一时间不同处理发芽率进行方差分析发现,150mg/L GA3处理的发芽率与CK、50mg/L GA3、200mg/L GA3处理均差异显著,4月7日还与100mg/L处理差异显著,说明150mg/L GA3对种子休眠解除具有显著促进作用,是解除种子休眠的最佳浓度,200mg/L时种子发芽率显著低于其他处理,不利于休眠解除,可能是浓度过大对种子产生了伤害。同一浓度的GA3处理,沙藏至3月7日时种子发芽率迅速增加,意味着休眠的快速解除。

激素混配试验结果表明(表2),随低温沙藏时间的增加,不同处理种子发芽率逐渐升高,4月7日时达到最大。试验发现种子沙藏至3月7日前,激素混配处理对发芽率影响差异不明显;至4月7日时,除50mg/L GA3+50mg/L 6-BA外,其他处理对种子发芽率影响显著或极显著,对各处理进行多重比较可知:100mg/L GA3+100mg/L 6-BA与CK差异显著,100mg/L GA3+50mg/L 6-BA、50mg/L GA3+100mg/L 6-BA与CK差异极显著,可以看出激素混配可以提高栓翅卫矛种子发芽率,GA3和6-BA采用2∶1和1∶2混配优于1∶1混配。

表2 不同浓度GA3与6-BA混配处理下栓翅卫矛种子的发芽率

2.2 温度对种子萌发的影响在25℃时进行发芽试验,种子3~5d开始发芽,沙藏一定时间后其发芽率极低,仅为5.56%~7.78%,随沙藏时间的延长,发芽率变化不大(表3),说明种子并没有有效解除休眠,高温条件相反可能使种子产生了二次休眠[5],且容易引起种子腐烂。3℃低温时,种子5~7d开始发芽,沙藏一定时间后其发芽率为22.22%~38.89%。方差分析显示,不同时间点两种温度下的种子发芽率差异均达到了显著水平(P<0.05)。综上可见,高温(25℃)栓翅卫矛种子发芽早,但发芽率不高,而低温(3℃)下发芽率高于高温(25℃),更利于栓翅卫矛种子的萌发。

表3 不同温度下栓翅卫矛种子的发芽率

3 讨论与结论

对处于休眠状态的种子要通过物理或化学方法破除种子休眠[6],外源GA3处理有利于解除种子休眠的报道较多,赵栋等[7]研究发现赤霉素处理可提高黄连木种子发芽率。本试验结果表明:外源GA3结合低温沙藏处理可以加快解除栓翅卫矛种子休眠,提高种子发芽率。在0~200mg/L浓度范围内以150mg/L GA3处理种子发芽率最高,解除休眠效果最好,原因可能是在一定程度范围内增加外源GA3浓度可提高种子营养转化酶活性,促进营养物质的转化、分解和利用。赤霉素能促进种子细胞分裂分化,并促进种子胚发育和种子发芽。6-BA解除休眠的机理可能与促进了种子中ABA的降解有关[8]。种子打破休眠的过程实际上是萌发促进因子(细胞分裂素、赤霉素)与萌发抑制物质(ABA等)间相互“较量”的过程。本研究结果表明:激素混配(GA3和6-BA)可以提高栓翅卫矛种子发芽率,且GA3和6-BA采用2∶1和1∶2混配优于1∶1混配,与研究发现适当的激素浸种处理(200mg/L GA3和50mg/L 6-BA浸种12h)可以提高羊角槭(Acer yangjuechi)种子发芽率[9]及研究发现GA3+6-BA可以促进梨休眠解除,以120mg/L GA3+100mg/L 6-BA解除休眠的效果最好[10]结果类似。由于不同植物其休眠方式及休眠程度存在差异,故解除休眠时激素混配的适宜浓度各不相同。

温度是植物种子发芽和出苗的基本条件之一,温度过高或过低均会影响种子活力造成发芽和出苗不良。本试验结果表明:25℃时栓翅卫矛种子没有有效解除休眠,发芽率极低,高温可能使种子产生了二次休眠,与研究发现赤霉素GA3溶液浸种处理后的乌饭树(Vaccinium bracteatum)种子高温(≥30℃)对发芽有抑制作用[11]的结果相似。3℃低温时栓翅卫矛种子萌发效果好,发芽率较25℃高出1.86~3.80倍,两者差异显著,与苏贺等[12]研究发现巫山淫羊藿(Epimedium wushanense)种子只能在低温(4℃)中萌发,不能在变温中(10/20℃)萌发结果类似,建议层积解除休眠后栓翅卫矛种子的播种工作应在早春或秋季进行,在晚春或初夏播种会增加由于诱导产生二次休眠而降低发芽率的可能性。

[1] 陈舒博,丁彦芬,赵天鹏,等,卫矛属植物扦插繁殖研究进展[J].北方园艺,2015(12):193-197

[2] 李敏,王华玺.栓翅卫矛嫩枝扦插育苗技术[J].甘肃林业科技,2016,41(2):14-16,39

[3] 李艳萍.栓翅卫矛植物的引种与繁殖[J].青海农林科技,2003(4):32-33

[4] 张为,韩彩萍,徐秀琴.栓翅卫矛播种育苗技术研究[J].陕西农业科学,2012,58(2):120-122

[5] 杨玲,刘春苹,沈海龙.低温层积时间和发芽温度对花楸种子萌发的影响 [J].种子,2008,27(10):20-22,25

[6] 马建华.影响种子萌发出苗的因素及促进萌发的措施[J].中国种业,2010(7):42-43

[7] 赵栋,付作霖,齐昊. 黄连木种子发芽特性及育苗研究[J].中国种业,2017(3):34-36

[8] 黄海.6-BA对小麦叶片中ABA降解速率的影响[J].植物生理学报,1983,13(3):325

[9] 陈香波,刘杨,赵明水,等.极度濒危树种羊角槭的种胚发育与休眠解除[J].林业科学,2017,53(4):65-73

[10] 毕磊.梨休眠特性及解除休眠的研究[D].保定:河北农业大学,2006:45-46

[11] 申瑞雪,潜伟平,刘江华,等.不同温度下赤霉素处理对乌饭树与短尾越橘种子发芽的影响[J].经济林研究,2014,30(4):13-18

[12] 苏贺,王月,杨阳,等.氟啶酮、赤霉素和发芽温度对巫山淫羊藿种子休眠解除的影响[J].中国中药杂志,2016,41(14):2625-2632

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