瀕危植物青島百合種子的形態(tài)特征與萌發(fā)特性

摘要：研究了溫度、低溫層積以及赤霉素處理對(duì)青島百合種子萌發(fā)特性的影響。結(jié)果表明：青島百合種子黃褐色，扁平，鮮種子千粒質(zhì)量為5.513 g。種子萌發(fā)的最適溫度為20 ℃，發(fā)芽率在70%以上，初始萌發(fā)時(shí)長為10～13 d。低溫儲(chǔ)藏和赤霉素浸泡對(duì)種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢以及萌發(fā)時(shí)長均有影響：在-10 ℃冷藏環(huán)境中儲(chǔ)藏30 d的種子發(fā)芽率為97.5%，在500 mg/L赤霉素溶液中浸泡24 h的種子發(fā)芽率為95%，二者初始萌發(fā)時(shí)長為8～9 d。

關(guān)鍵詞：青島百合；種子；萌發(fā)；低溫儲(chǔ)藏；赤霉素

中圖分類號(hào)： S682.2+65.01 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號(hào)：1002-1302（2014）07-0193-02

收稿日期：2014-04-02

基金項(xiàng)目：住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部科研基金（編號(hào)：2011-K6-20）；山東省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳科研基金（編號(hào)：2011YK072）。

作者簡介：張凌云（1974—），女，碩士，講師，從事園林設(shè)計(jì)與野生花卉引種繁育研究與教學(xué)。E-mail：yuanlinkeyan@126.com。青島百合（Lilium tsingtauense Gilg）又名嶗山百合，其花色艷麗，是一種具有較高觀賞價(jià)值的野生花卉，既可以應(yīng)用于花壇，又是優(yōu)良的育種資源。由于青島百合在自然生境中結(jié)實(shí)率低[1]，自我繁殖能力相對(duì)較弱，加之人類活動(dòng)對(duì)它們的破壞，致使其野生種群數(shù)量不斷減少，目前在嶗山、招虎山等聚居地內(nèi)呈斑塊狀小面積分布[2]，是一種瀕危植物。研究其種子繁殖對(duì)保護(hù)種質(zhì)資源具有重要意義。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

2012年10月于青島嶗山周邊山區(qū)采集青島百合種球和少量種子，將種球定植于青島園林環(huán)衛(wèi)技術(shù)學(xué)校試驗(yàn)田，種子去除癟粒后置于紙袋中室溫儲(chǔ)存，于2013年4月下旬進(jìn)行露地播種試驗(yàn)。2013年10月下旬收集試驗(yàn)田內(nèi)果實(shí)，置于室內(nèi)通風(fēng)、干燥條件下保存；試驗(yàn)前進(jìn)行果實(shí)脫粒，選取飽滿的種子為試驗(yàn)材料，萌發(fā)試驗(yàn)于2013年11月至2014年3月進(jìn)行。

1.2試驗(yàn)方法

1.2.1種子形態(tài)觀測與千粒質(zhì)量測定隨機(jī)選取100粒種子，測定其形態(tài)大小，結(jié)果取平均值。按國際種子檢驗(yàn)規(guī)程，采用百粒法從供試種子中取樣，每份試樣100粒種子，8次重復(fù)，分別在1/1 000電子天平上稱質(zhì)量，計(jì)算平均值（保留3位小數(shù)），換算成千粒質(zhì)量。

1.2.2恒溫箱培養(yǎng)（1）溫度對(duì)種子萌發(fā)的影響。恒溫培養(yǎng)箱溫度分別設(shè)為避光條件下15、20、25、30 ℃和晝25 ℃/夜15 ℃共5個(gè)處理，觀察溫度對(duì)新鮮種子（果實(shí)采集3 d后脫粒，種皮新鮮，種子含水量高）萌發(fā)的影響。（2）低溫層積處理對(duì)種子萌發(fā)的影響。將新鮮種子與濕潤（手握不滴水為度）的細(xì)草炭土層積后裝入牛皮紙袋密封，分別置于0 ℃和 -10 ℃ 的冷藏室，30 d后在20 ℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，以室溫（5～10 ℃）層積30 d的種子為對(duì)照。（3）赤霉素浸泡對(duì)種子萌發(fā)的影響。將室溫沙藏保存的種子分別用質(zhì)量濃度250、500、750、1 000 mg/L 的赤霉素溶液浸泡24 h，以未加赤霉素為對(duì)照，在20 ℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。

以上發(fā)芽試驗(yàn)，均用有蓋培養(yǎng)皿為容器，1 cm厚的棉紙為發(fā)芽床，種子置于上下層棉紙之間，每處理50粒種子，各重復(fù)3次。發(fā)芽過程中保持棉紙濕潤，每天觀察并記錄種子發(fā)芽情況，以胚根露出種皮1～2 mm作為發(fā)芽標(biāo)志，發(fā)芽期限設(shè)為50 d。最后統(tǒng)計(jì)種子初始萌發(fā)時(shí)長、50%種子萌發(fā)時(shí)長、發(fā)芽率以及發(fā)芽勢等。發(fā)芽率與發(fā)芽勢取重復(fù)平均值，3次重復(fù)以未超過ISTA規(guī)定的最大允許差異為有效試驗(yàn)。

發(fā)芽率=發(fā)芽種子數(shù)/供試種子數(shù)×100%；

發(fā)芽勢=發(fā)芽高峰期發(fā)芽種子數(shù)/供試種子數(shù)×100%。

1.2.3露地播種2013年4月下旬選取100粒飽滿種子在育苗箱內(nèi)播種。播前對(duì)種子進(jìn)行清水浸泡，待種子沉底后撈出，將草炭土與蛭石按1 ∶1的體積比均勻混合作為播種基質(zhì)，厚度10 cm，播種后覆蓋1 cm草炭土，噴淋透水后置于樹陰下，每天檢查基質(zhì)濕度，適時(shí)噴水保持表土濕潤。記錄出苗數(shù)及萌發(fā)時(shí)間。

2結(jié)果與分析

2.1種子形態(tài)及千粒質(zhì)量

蒴果于11月上旬成熟，室背開裂，位于果實(shí)頂端與底端的種子敗育。中部種子飽滿，為黃褐色，呈三角形或卵形，扁平，半透明，邊緣具膜質(zhì)翅；胚乳角質(zhì)，胚線形，包藏于胚乳中；種子長軸長10.2 mm，短軸長7.2 mm，長寬比約1.4 ∶1；鮮種子千粒質(zhì)量為5.513 g。

2.2不同處理的種子在恒溫箱中的萌發(fā)情況

2.2.1溫度對(duì)種子萌發(fā)的影響表1結(jié)果顯示，溫度對(duì)青島百合種子的萌發(fā)有顯著的影響。在所設(shè)各溫度處理之中，青島百合種子開始萌發(fā)所需時(shí)長差異較大，在20 ℃恒溫培養(yǎng)時(shí)種子的初始萌發(fā)時(shí)間短，發(fā)芽率高，有較明顯的發(fā)芽高峰；在25 ℃恒溫培養(yǎng)時(shí)種子萌發(fā)緩慢，發(fā)芽率低，沒有出現(xiàn)明顯發(fā)芽高峰；在15 ℃和30 ℃恒溫培養(yǎng)時(shí)種子沒有萌發(fā)，且在持續(xù)保濕狀態(tài)下種子發(fā)生腐爛，萌發(fā)受到抑制；晝25 ℃/夜15 ℃變溫處理種子的發(fā)芽率低于20 ℃恒溫種子的發(fā)芽率，但高于其他恒溫處理。由此推斷20 ℃是青島百合種子萌發(fā)的最適溫度。

3結(jié)論與討論

3.1影響青島百合種子萌發(fā)的因素

溫度是影響種子發(fā)芽的重要因素[3]。研究結(jié)果顯示，青島百合種子萌發(fā)對(duì)溫度較為敏感，其最適發(fā)芽溫度為20 ℃，這與多數(shù)冷涼型百合種子的最適發(fā)芽溫度較為一致[4-5]。在20 ℃恒溫箱中培養(yǎng)，發(fā)芽率為70%，初始萌發(fā)時(shí)長為10～13 d，較其他溫度處理好。

在試驗(yàn)中還觀察到鮮種子置于室內(nèi)干燥處儲(chǔ)存2周后，種子表皮失水皺縮，種子在沒有完全浸透的情況下進(jìn)行20 ℃恒溫發(fā)芽試驗(yàn)，發(fā)芽率低且芽極瘦弱，因此維持種子的含水量是發(fā)芽的必要條件之一。

3.2促進(jìn)青島百合種子萌發(fā)的措施

種子萌發(fā)是一個(gè)復(fù)雜的物質(zhì)代謝過程，赤霉素在種子的萌發(fā)中起著重要的調(diào)節(jié)作用，可以增加種子的活力[7]。研究表明：500 mg/L的赤霉素浸種24 h可以讓種子的發(fā)芽率達(dá)到95%。低溫層積處理有利于保持種子的含水量，并對(duì)青島百合種子的萌發(fā)起到顯著的促進(jìn)作用，-10 ℃冷藏30 d的處理可以讓種子的發(fā)芽率達(dá)到97.5%。以上2種處理萌發(fā)時(shí)間短，種子發(fā)芽整齊。

3.3討論

試驗(yàn)表明：在青島百合種子萌發(fā)過程中，溫度與水分是影響發(fā)芽率的重要因素。露地播種出苗率低的原因可能是種子沒有經(jīng)過保鮮儲(chǔ)存致種子失水，播種前浸泡時(shí)間短，種子未完全吸足水分，這種模擬自然生境中的繁育試驗(yàn)揭示了青島百合瀕危的原因之一。而人工干預(yù)能夠促進(jìn)種子萌發(fā)，這對(duì)保護(hù)青島百合這一種質(zhì)資源具有重要意義。

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