摘要:為了解化學藥劑與植物生長調節物質對耐寒雜交月季品種天山祥云F1代種子萌發的影響,采用不同濃度的CaCl2、KNO3、NAA、GA3溶液對天山祥云F1代種子實施了萌發試驗。結果表明,CaCl2、KNO3、NAA、GA3溶液均能對天山祥云F1代種子的萌發產生有利影響,其中50 mg/L的NAA溶液浸泡24 h后,發芽率可達40%,促進萌發的效果顯著優于其他處理。
關鍵詞:月季品種天山祥云;種子萌發;化學藥劑;植物生長調節物質
中圖分類號:S685.12;S604+.1;S482.8 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2013)16-3871-03
月季品種天山祥云(Rosa laxa × hybrida cv. Tianshan Xiangyun)是在1994年通過野生疏花薔薇(R. laxa Retz.)與當地主栽庭院月季品種粉和平(R. hybrida Hort.cv. Pink Peace)混合花粉雜交獲得的 F1代雜種。2009年4月獲得新疆維吾爾自治區非主要農作物品種登記合格證。
天山祥云生長勢旺盛,多分枝,直立,多年生植株高達250 cm以上(屬高大型月季)。葉橢圓形,葉尖銳尖,葉基楔形,葉緣淺鋸齒狀。皮刺斜直,體刺密度中等。花聚生,粉紅色;花托卵圓形,光滑;萼片5枚,披針形,被腺毛;花形盤狀,花徑 6~8 cm,花瓣16~20枚(半重瓣);味芳香;蕾卵形;花絲黃色。花期30 d,盛花期15 d 左右。生產應用上表現出耐寒、耐旱、抗病、耐瘠薄等特性,可用于園林綠化上做拱門、花籬、花墻、花柱等景觀,也可單株列植用于城市內道路和高速公路兩旁的綠化[1]。
通過天山祥云種子繁殖得到的實生苗為F2代,其生活力強,生長勢旺盛,可作為月季嫁接砧木應用,還可從中篩選出優良的分離后代。但是耐寒雜交月季品種天山祥云種子的種皮厚,在自然狀態下發芽困難。許多學者利用化學藥劑浸種提高了木本植物種子的發芽率[2-7],這為天山祥云提高種子發芽率提供了可行性。為此試驗借鑒他們的方法,采用不同濃度的化學藥劑與植物生長調節物質(CaCl2、KNO3、NAA、GA3)浸泡處理天山祥云F1代種子后,再進行層積處理,探索縮短月季種子發芽時間和提高其發芽率的方法,旨在對月季植物的繁殖栽培及其在園林上的推廣應用提供技術參考。
1 材料與方法
1.1 材料
供試的耐寒雜交月季品種天山祥云的成熟果實在2011年9月采于新疆應用職業技術學院園林植物實驗基地,果實的采收在其變為紅色或黃紅色時進行;將采下果實的果肉去除后取出種子,經清水浸沒清洗,選取下沉、飽滿、發育完全的種子洗凈、晾干,備用。
化學藥劑有氯化鈣(CaCl2)、硝酸鉀(KNO3),植物生長調節物質有赤霉素(GA3)、萘乙酸(NAA)。均為新疆應用職業技術學院植物生理實驗室原已備用品。
1.2 方法
1.2.1 種子選擇 采用沉水篩選法[2]選種。將天山祥云種子放在清水中浸泡1~2 min,成熟充分的種子能夠完全沉入水底,而成熟不足的種子會漂浮在水面,當漂浮的種子與沉在水底的種子完全分開時,將漂浮水面的種子除去,選取沉在水底的種子在晾干后測定種子的千粒重,并隨機選取沉在水底的種子作為試驗對象。
1.2.2 化學藥劑與植物生長調節物質浸種處理 試驗在2011年10月實施。設CaCl2溶液浸泡處理濃度為25、50、100、200 mmol/L, KNO3溶液浸泡處理濃度為50、100、200、400 mmol/L, NAA溶液浸泡處理濃度為10、20、50、100 mg/L,GA3溶液浸泡處理濃度為250、500、750、1 500 mg/L。將天山祥云F1代種子浸入按試驗設計配制好的各溶液中,浸泡24 h后用去離子水沖洗種子,然后將其埋入潔凈的含水量約為60%~70%的河沙中,每個處理3次重復,每重復30粒種子,以去離子水浸種為對照(CK)。將所有處理都分別置于小花盆中,于2011年11月中旬埋于地下40 cm處,放置4個月(120 d左右),進行室外層積催芽處理,到2012年3月中旬取出,在室溫15~20 ℃條件下,每天觀察發芽情況。當幼芽長度達種子長的1/2時即視為天山祥云種子發芽。
1.2.3 種子發芽指標的計算 在試驗過程中定期觀察天山祥云F1代種子的發芽情況,參照宋松泉等的方法[8]測定種子的發芽勢和發芽率,計算公式如下。
發芽率=發芽粒數/供試種子數×100%;
發芽勢=規定時間內發芽的種子數/供試種子數×100%。
試驗以第一株幼苗破土后第七天的發芽數為發芽試驗規定的全程時間。
1.2.4 數據處理 對試驗數據采用Microsft Office Excel 2000軟件進行處理,再用SPSS 11.0統計軟件實施差異顯著性測驗(Duncan′s多重比較)。
2 結果與分析
2.1 耐寒雜交月季品種天山祥云種子性狀
耐寒雜交月季品種天山祥云成熟的F1代種子外種皮呈灰白色,形狀為橢圓形,用清水浸泡24 h后不腫脹,為硬實種子;種子千粒重為42.97 g。
2.2 CaCl2溶液浸泡對天山祥云種子萌發的影響
CaCl2溶液浸泡處理對天山祥云F1代種子萌發的影響結果見表1,從表1可以看出,經過不同濃度CaCl2溶液浸種處理后,各個CaCl2溶液處理的天山祥云種子的發芽率和發芽勢都比對照的要高,與對照之間的差異都達到了極顯著水平(P<0.01)。其中濃度為100 mmol/L處理的種子萌發情況最優,其發芽率為35.00%,比對照的發芽率(11.67%)高出了23.33個百分點;發芽勢為33.33%,比對照的發芽勢(6.67%)高出了26.66個百分點。濃度為200 mmol/L處理的種子萌發情況次優,其發芽率和發芽勢都為30.00%,分別比對照的發芽率、發芽勢高出了18.33個百分點、23.33個百分點。說明CaCl2溶液浸泡處理對耐寒雜交月季品種天山祥云F1代種子的萌發可產生極顯著的促進效果。
2.3 KNO3溶液浸泡對天山祥云種子萌發的影響
KNO3溶液浸泡處理對天山祥云F1代種子萌發的影響結果見表2,從表2可以看出,經過不同濃度KNO3溶液浸種處理后,KNO3溶液濃度在100~400 mmol/L范圍內的天山祥云種子發芽率和發芽勢比對照的要高,與對照之間的差異達到了極顯著水平(P<0.01);其中濃度為200 mmol/L處理的種子發芽率(21.67%)最優,比對照的發芽率(11.67%)高出了10.00個百分點;濃度為400 mmol/L處理的種子發芽勢(20.00%)最優,比對照的發芽勢(6.67%)高出了13.33個百分點。而KNO3溶液濃度在50 mmol/L處理的天山祥云種子發芽率和發芽勢與對照一樣,與對照之間沒有顯著差異(P>0.05)存在。說明KNO3溶液濃度在100~400 mmol/L范圍內浸泡處理對天山祥云F1代種子的萌發可產生極顯著的促進效果。
2.4 NAA溶液浸泡對天山祥云種子萌發的影響
NAA溶液浸泡處理對天山祥云F1代種子萌發的影響結果見表3,由表3可知,隨著NAA溶液濃度的增加,天山祥云種子的發芽率表現為先遞增后下降的變化趨勢,在濃度為50 mg/L 時,天山祥云種子的發芽率達最高,為40.00%,比對照的發芽率高出了28.33個百分點,與對照之間的差異達到了極顯著水平(P<0.01);而天山祥云種子的發芽勢表現為先下降、后遞增、再下降的變化趨勢,在濃度為50 mg/L 時,天山祥云種子的發芽勢達最高,為31.67%,比對照的發芽勢高出了25.00個百分點,與對照之間的差異達到了極顯著水平(P<0.01)。其他濃度處理的NAA溶液其發芽率和發芽勢也與對照之間的差異達到了極顯著水平(P<0.01),說明NAA溶液浸泡處理對天山祥云F1代種子萌發可產生極顯著的促進效果。
2.5 GA3溶液浸泡對天山祥云種子萌發的影響
GA3溶液浸泡處理對天山祥云F1代種子萌發的影響結果見表4,從表4可見,隨著GA3溶液濃度的增加,天山祥云種子的發芽率與發芽勢均呈現先下降、后遞增、再下降的變化趨勢。在較低的GA3濃度250 mg/L處理下,天山祥云種子的發芽率(38.33%)與發芽勢(30.00%)均比對照的發芽率與發芽勢大幅度提高,比對照的發芽率高出了26.66個百分點,比對照的發芽勢高出了23.33個百分點,都與對照之間的差異達到了極顯著水平(P<0.01);在GA3濃度750 mg/L處理下,天山祥云種子的發芽率(21.67%)與發芽勢(13.33%)也均比對照的發芽率與發芽勢提高,比對照的發芽率高出了10.00個百分點,比對照的發芽勢高出了6.66個百分點,都與對照之間的差異達到了極顯著水平(P<0.01)。其他濃度處理的GA3溶液發芽率與對照一樣,與對照之間沒有顯著差異(P>0.05)存在;而其他濃度處理的GA3溶液發芽勢出現了比對照還低的情況,說明較高濃度的GA3對天山祥云F1代種子的萌發存在一定的抑制作用。
3 小結與討論
因CaCl2在細胞有絲分裂紡錘體的形成過程中發揮著特殊作用,所以缺鈣會妨礙新生細胞的形成,影響細胞的分裂。因而應用CaCl2處理能夠促進植物種子的萌發[9]。試驗采用25、50、100、200 mmol/L的CaCl2溶液浸泡處理雜交月季品種天山祥云F1代種子,結果各濃度都極顯著促進了種子的萌發,其中100 mmol/L 濃度處理的種子萌發指標表現最優。
用KNO3預處理種子在國際種子檢驗規程中被列為是破除休眠的方法之一,因為它能代替部分低溫的作用[2]。試驗采用50、100、200、400 mmol/L的KNO3溶液浸泡處理雜交月季品種天山祥云F1代種子,結果顯示,濃度為200~400 mmol/L的KNO3溶液對天山祥云種子的萌發可產生極顯著的促進效果。
據報道,NAA對彩色馬蹄蓮(Zantedeschia hybrida Spreng.)種球的發芽可產生顯著的促進作用[10],能夠提高韭蔥(Allium porrum L.)種子的發芽率[11]。試驗采用10、20、50、100 mg/L的NAA溶液浸泡處理雜交月季品種天山祥云F1代種子,結果上述各處理濃度都對天山祥云F1代種子的萌發指標產生了極顯著的促進效果;其中濃度為50 mg/L的NAA溶液對種子的萌發效果最優。
GA3在種子發芽中起著調節作用,能夠加速細胞的伸長,對細胞的分裂具有促進作用[12]。試驗采用250、500、750、1 500 mg/L的GA3溶液浸泡處理雜交月季品種天山祥云F1代種子,結果顯示,低濃度的GA3可促進天山祥云F1代種子的萌發,濃度過高對種子萌發有極顯著的的抑制作用。
綜合而言,采用不同濃度的CaCl2、KNO3、NAA、GA3溶液對耐寒雜交月季品種天山祥云成熟的F1代種子實施萌發試驗。結果表明,在一定濃度范圍內的CaCl2、KNO3、NAA、GA3溶液均能對天山祥云F1代種子的萌發產生有利影響,其中50 mg/L的NAA溶液浸泡24 h后,發芽率可達40%,促進萌發的效果顯著優于其他處理。
關于月季類植物在種子發芽方面的研究報道還不是很多,此次試驗只是應用了常見的幾種化學藥劑與植物生長調節物質實施了種子萌發試驗,對于其他的化學藥劑與植物生長調節物質的作用將有待下一步研究來發現。
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