李寶 李瑪 邱斌 蘇鈦 李云 陳明瑋
摘要[目的]研究滇重樓種子萌發的最適溫度條件。[方法]采用不同的溫度條件(15、20、25 ℃)對滇重樓種子進行培養,觀測其對種子萌發的影響。[結果]20 ℃恒溫條件下,培養55 d后,種子開始萌發,100 d后萌發率為98.89%,根的生長情況也最好;15和25 ℃條件下培養的種子,萌發率低,萌發不整齊,根生長緩慢。[結論]20 ℃恒溫是滇重樓種子萌發及根系生長最適宜的溫度條件。
關鍵詞滇重樓;溫度;種子萌發;根系生長;影響
中圖分類號S567.23+9文獻標識碼
A文章編號0517-6611(2017)26-0129-02
Effects of Temperature on the Germination of Paris polyphylla Smith var.yunnanensis Seeds
LI Bao1,LI Ma2*,QIU Bin2 et al(1.Gengma County Local Industry Development Office, Lincang, Yunnan 677500;2.Yunnan Institute of Materia Medica, Yunnan Baiyao Group Innovative Research and Development Center,Yunnan Province Company Key Laboratory for TCM and Ethnic Drug of New Drug Creation,Kunming,Yunnan 650111)
Abstract[Objective] The research aimed to study the optimum temperature conditions of Paris polyphylla seeds germination.[Method]The seeds were cultured under different temperature conditions (15, 20, 25 ℃),its effects on seed germination were studied.[Result]In 20 ℃ constant temperature conditions, the seeds began to germinate after culturing 55 days,the germination rate of seeds was 98.89%,the growth of root was the best after culturing 100 days.In 15 ℃and 25 ℃ temperature condition, seeds had low germination rate, germination was not neat, root growth was slow.[Conclusion]20 ℃ constant temperature treatment is the best condition for seed germination and root growth of Paris polyphylla.
Key wordsParis polyphylla Smith var.yunnanensis;Temperature;Seed germination;Root growth;Effect
種子是高等植物生命的源泉,是植物得以生存和延續的重要器官,它作為作物遺傳因子的載體之一,參與了植物的整個生命進程,是最基本的生產資料[1]。種子萌發是植物生長的前提條件,它決定著植物的稀有性和分布范圍,深入探究影響種子萌發的各類因子,能夠幫助掌握其萌發的特點,為具體的生產實踐提供理論依據。
滇重樓[Paris polyphylla Smith var.yunnanensis(Franch.)Hand.-Mazz.]是百合科重樓屬多年生宿根性草本植物,多分布于我國西南部的云南、四川、貴州一帶,云南是其核心產區[2],以干
燥根及根莖入藥,藥材名重樓,它以重樓皂苷作為有效成分,具有清熱解毒、消腫止痛、涼肝定驚之功效,用于癰腫、咽喉腫痛、毒蛇咬傷、跌打傷痛、驚風抽搐等癥[3]。隨著對重樓研究的不斷深入,市場對重樓藥材的需求不斷增加,近年來無限制地采挖使重樓資源瀕臨枯竭。目前,對重樓的人工馴化栽培工作已逐步開展,種苗是限制重樓種植業發展的最大障礙。種子繁殖是滇重樓的主要繁殖方式,然而,滇重樓種子休眠期長,其屬于形態學—生理學休眠類型種子[4],在自然狀態下,一般要經過兩冬一夏才能萌發,且萌發緩慢,出苗不整齊[5-7],滇重樓的這一生物學特性是其珍稀瀕危的原因之一,也是該物種人工繁育和人工規模栽培難的主要原因。李運昌[8]研究表明變溫層積可以加速滇重樓種子的萌發,但變溫處理技術偏于復雜,不適宜在生產上推廣運用。因此,筆者開展不同溫度梯度對滇重樓種子萌發影響的研究,旨在探索其萌發的適宜條件和提高萌發率的方法,以期為滇重樓的人工馴化栽培提供科學的理論指導。
1材料與方法
1.1材料試驗所用種子為2016年12月采自云南省文山州馬關縣滇重樓種植基地7年生健康滇重樓植株,經中國科學院昆明植物研究所紀運恒老師鑒定為百合科重樓屬植物滇重樓,將新鮮種子搓去紅色假種皮,漂洗干凈,晾干表面水分,備用。
1.2方法
設置3個恒溫處理,分別為15、20、25 ℃,共3個水平。試驗于2016年12月13日統一布置,所用種子均用10%次氯酸鈉消毒處理15 min,之后用蒸餾水洗凈。萌發試驗采用濾紙作為發芽床,將消毒洗凈后的種子置于鋪有2層濾紙的培養皿中,每個培養皿30粒種子,3次重復。將種子置于BOXUN-BSG-250型人工氣候箱(濕度為70%)中恒溫黑暗培養,試驗過程中保持濾紙濕潤。萌發試驗期限設定為100 d,以胚根突破種皮為萌發標志,每5 d記錄一次萌發情況,計算發芽率。
發芽率=萌發種子數試驗種子總數×100%
1.3數據統計采用Excel對數據進行整理、計算、繪圖,采用SPSS軟件對數據進行分析。
2結果與分析
2.1不同溫度條件對滇重樓種子萌發的影響
在恒溫條件下,滇重樓種子于2017年2月中旬開始萌發,并于不同時間段統計種子的萌發率,結果發現(圖1),培養55 d時,在20 ℃條件下處理的滇重樓種子萌發率為16.65%,在15和25 ℃條件下還未發現有種子開始萌發。隨之時間的推移,在20 ℃條件下培養的種子萌發速度增加,種子快速萌發,培養65 d 后種子萌發率達61.11%,之后種子萌發速度趨于穩定,萌發率穩步增加,至試驗結束時種子萌發率高達98.89%;在15 ℃條件下處理的種子,培養60 d后種子才開始萌發,且萌發速度慢,萌發率低,至試驗結束時萌發率為47.77%;在25 ℃下處理的種子,培養55 d后種子開始萌發,但萌發速度較慢,萌發率不高,培養85 d時萌發率為15.56%,之后種子萌發速度明顯增加,萌發率有所增高,至試驗結束時種子萌發率為51.11%。
可見,20 ℃條件下,種子萌發明顯早于其他2種條件,萌發速度明顯比15和25 ℃條件下處理的種子快。溫度對滇重樓種子萌發的影響達到了極顯著的差異,在20 ℃條件下培養的種子,萌發率最好(98.89%),極顯著高于15 ℃(47.76%)和25 ℃(51.11%);15和25 ℃條件下處理滇重樓種子對種子萌發率的影響差異不顯著。
2.2不同溫度條件對滇重樓種子根生長情況的影響
統計
滇重樓種子根的生長情況(表1)發現,溫度對滇重樓種子根生長的影響達到顯著差異,在20 ℃條件下,根的生長情況最好,根長>2.0 cm的種子占比為52.22%,明顯高于15 ℃條件下的8.89%和25 ℃條件下的7.78%;根長在0.5
~2.0 cm的種子所占比例為28.89%,也明顯高于其他2種處理條件
下處理的種子;在15 ℃條件下,根長在0.5~2.0 cm的種子
所占比例為24.44%,顯著高于>2.0 cm和<0.5 cm種子所占比例;25 ℃條件處理對滇重樓種子根的生長沒有顯著的影響。
3結論與討論
溫度是種子萌發與生長的必備條件之一,不同的種子對其萌發溫度的要求不同,這是種子內在的遺傳因素和其長期對生長環境的適應所決定的[9]。適宜的溫度是軟化種皮和促進種子吸水的先決條件,從而促使種植萌發[10]。前人對滇重樓種子的研究發現,對種子進行二次低溫與二次高溫交替處理,可以縮短萌發時間,提高出苗率[11],但這在生產上可操作性難度較大。在此次試驗中,不同溫度條件對滇重樓種子的萌發影響極顯著,在20 ℃條件下,萌發時間早,萌發速度快;15和25 ℃間差異不顯著,在這2種條件下,種子萌發時間較晚,萌發速度慢,萌發率低,所以20 ℃恒溫處理是滇重樓種子最適宜的萌發溫度。
根系生長離不開充足的營養,適宜的溫度能夠促進種子內部的酶反應過程和種子的呼吸作用,進而使貯藏的營養物質變成可溶狀態,方便被胚利用[12]。李瑪等[13]對滇重樓種子的研究表明,在20 ℃下層積滇重樓種子,種子內部進行著劇烈的代謝活動,能夠為種子的萌發和根的生長提供充足的營養。在此次試驗中,20 ℃條件下,滇重樓種子根的生長情況最好,根系生長速度較快,但根系生長不整齊;15和25 ℃條件下培養的種子,萌發率低,萌發不整齊,根生長緩慢。可見,20 ℃恒溫是滇重樓種子根系生長最適宜的溫度條件。
此次試驗歷時3個多月,滇重樓種子萌發和根系生長不整齊的問題尤為突出,這可能與種子之間存在較大的差異有關,關于如何縮小種子間差異、有效促進種子整齊萌發和生長尚有待進一步的研究。
參考文獻
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