储藏条件和时间对糯扎渡自然保护区3 种灌木种子萌发的影响

2020-07-30 00:13崔现亮邱其伟李孙洋
普洱学院学报 2020年3期
关键词:金花储藏速率

崔现亮,卢 文,邱其伟,李孙洋

1.云南省高校亚热带药用食用生物资源开发与利用重点实验室,普洱学院 生物与化学学院,云南 普洱 665000;2.糯扎渡省级自然保护区管理局,云南 普洱 665000

种子萌发对于植物来说是一场博弈,在萌发的过程中会遇到不可预测的环境变化,如低温、干旱等,如果种子一次大量萌发就会出现灭绝的风险。所以很多木本植物的种子具有休眠的机制,这能使种子在有利的环境中萌发,避免灭绝风险。

影响种子体眠的外部因素很多,如温度,水分等。其中温度条件是调节种子休眠状态的最重要的环境因子[1-3]。物种不同,打破种子休眠的温度也不同,这与种子的休眠类型有关。有些植物种子需要低温来打破休眠[1],有些则需要高温来打破[2],有些则需要先高温再低温来打破[3]。用温度来打破休眠或者对种子进行保存,还与储藏时间的长短有关,它可以影响种子的活力和发芽力。有些种子长期干燥冷藏后,种子活力和萌发率均降低,有些随着冷藏时间的增加可以明显的打破了种子休眠,提高了萌发率。

主要研究储藏条件(不同温度)以及储藏时间对糯扎渡自然保护区3 种灌木种子萌发和休眠的影响。以期为该地区群落的建植提供一定的理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料及处理

试验用植物种子,于2018 年12 月采集于糯扎渡自然保护区仙顶营山林边。玉叶金花种子采自海拔800~1 540m,白花酸藤子种子采自1 175~1 595m,舞草种子采自570~1 580m。至少采集20~30 株植物的种子,去除杂质后充分混匀以避免植株间的个体差异[4],装于信封。储藏条件设置为室温储藏,4℃储藏和-20℃储藏[5]。储藏时间分别设置为0d,50d 和100d。

1.2 萌发实验

储藏时间到达后进行萌发实验,萌发条件设置为15-25℃变温、24h 白光。每一物种每一处理设置3 个重复,每个重复选取50 粒饱满种子,均匀放在铺有2 层滤纸的90mm 培养皿内,并用蒸馏水浸湿,放入植物生长培养箱培养,期间每天加少量蒸馏水保证滤纸浸湿[6]。每24h 查看萌发结果,统计萌发个数,以白色胚芽出现视为种子发芽[7],并将其移走,持续40d。实验结束后,对未萌发的种子进行活性检测(TTC 法)。

1.3 数据处理

各处理之间的差异情况采用最小显著差异法(LSD)进行检验;主要萌发指数[8]: 萌发率,即种子萌发总数占实验末期活力种子总数的百分率(%);萌发速率指数= G1/T1 +G2/T2 +…+Gt/Tt,Tt 为相应的萌发天数,Gt 为t 时间的萌发百分数。使用Excel 作图,使用SPSS17.0 软件进行统计分析。

2 结果

2.1 玉叶金花

2.1.1 储藏条件对种子萌发的影响

储藏条件对50d 储藏种子和100d 储藏种子萌发率、萌发速率均具有显著的影响(<0.05)。

室内储藏和4℃储藏种子的萌发率、萌发速率,均显著高于-20℃储藏种子的萌发率和萌发速率。在4℃储藏条件下种子萌发率、萌发速率高于室内储藏条件,储藏50d 时差异不显著,储藏100d 后差异显著。(图1)

2.1.2 储藏时间对种子萌发的影响

储藏时间对-20℃储藏种子萌发率、萌发速率有极显著的影响(<0.001);对室内储藏种子萌发率、萌发速率有显著影响(<0.05);对4℃储藏种子的萌发率、萌发速率影响不显著(>0.05)。

无储藏种子的萌发率为74.4%。室内储藏种子,随着储藏时间的增加萌发率有降低的趋势,储藏100d 后萌发率显著降低至62%;4℃储藏种子在不同储藏时间的萌发率均在72%~75%之间;-20℃储藏种子萌发率,在储藏50d 后降到28%,储藏100d后,降到14.7%。(图1)

随着储藏时间的增加,-20℃储藏种子的萌发速率显著降低;室内储藏和4℃储藏种子的萌发速率先降低后增加。(图1)同一储藏时间,不同储藏条件间的差异情况,字母相同差异不显著(>0.05),字母不同差异显著(<0.05)。

2.2 白花酸藤子

2.2.1 储藏条件对种子萌发的影响

储藏条件对50d 储藏种子和100d 储藏种子萌发率、萌发速率均有显著的影响(<0.05)。

4℃储藏50d 时种子萌发率、萌发速率,以及4℃储藏100d 时种子萌发率均显著高于室内储藏和-20 储藏种子的;室内储藏100d 时种子萌发速率显著高于4℃储藏和-20 储藏种子的。(图2)

2.2.2 储藏时间对种子萌发的影响

储藏时间对三个储藏条件下种子的萌发率、室内储藏种子萌发速率均有显著的影响(<0.05),对-20℃和4℃储藏种子萌发速率没有显著影响(>0.05)。

无储藏种子的萌发率为38%。随着储藏时间的增加,室内储藏、-20℃储藏种子的萌发率、萌发率速率先降低后增加;储藏时间显著增加了4℃储藏种子的萌发率。但所有储藏条件下种子萌发率最高也仅为55.7%。(图2)

2.3 舞草

2.3.1 储藏条件对种子萌发的影响

50d 储藏和100d 储藏种子均有:随着储藏温度的降低,种子的萌发率、萌发速率均有不同程度的增加。

2.3.2 储藏时间对种子萌发的影响

储藏时间对4℃储藏和-20℃储藏种子萌发率、萌发速率均有显著的影响(>0.05);室内储藏种子在两个储藏时间下的萌发率均在5%以下,处于休眠状态。(图3)

无储藏种子的萌发率为3.33%。4℃储藏种子在储藏50d 时萌发率(33.33%)、萌发速率显著增加,储藏100d 后,萌发率(6%)、萌发速率又显著降低;-20℃储藏显著提高了种子的萌发率和萌发速率,且储藏50d 种子和100d 种子间没有显著差异,均在98%以上。(图3)

3 讨论

种子在不利的条件下休眠,在合适条件下萌发是长期适应环境的表现。种子的休眠与萌发直接关系到种群的更新与群落的构建,而大多数木本植物种子都具有不同程度的休眠,如何打破休眠也是很多研究工作者一直在探讨的问题。不同的储藏条件和储藏持续的时间可能对种子的萌发会有一定的影响。

研究发现,储藏条件对3 种植物种子的萌发率、萌发速率均具有显著影响,但3 种植物对储藏条件的响应也不一致。玉叶金花和白花酸藤子4℃储藏种子具有相对其他储藏方式较高的萌发率,说明4℃储藏是两种植物维持种子生理活性的有效储藏方式[9]。而-20℃的储藏条件对于玉叶金花种子属于极端低温,在此条件下种子为了躲避恶劣的环境又进入二次休眠状态[2]。-20℃储藏的舞草种子萌发率可以达到98%以上,且能在较短的冷藏时间内就能达到很高的萌发率,其他条件的都很低,表明冷冻储藏是打破舞草种子休眠的有效储藏方式。

4℃条件有利于玉叶金花、白花酸藤子种子长时间储藏;室温条件可能不利于玉叶金花种子长期储藏,随着储藏时间的增加种子萌发率有降低的趋势。短期的室内储藏和-20℃储藏,均能降低白花酸藤子种子的萌发,必须进一步储藏,才能有效提高其种子的萌发率。

在不同储藏条件、储藏时间下的萌发有差异,可能还与不同储藏条件和时间下,还与其他因素有关,如不同植物种子内源激素含量变化不同[10]。将在接下来将进一步研究不同储藏条件和时间的内源激素的变化与种子萌发的关系。

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