不同溫度對冰菜種子萌發(fā)特性的研究

趙明偉 張澤 賈興輝 王小宇 崔金霞

文章編號： 1005-2690（2019）09-0020-02? ? ? ?中圖分類號： S649? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼： B

摘? ?要：以冰菜種子為試材，采用不同溫度對冰菜種子進(jìn)行處理，分析了冰菜種子發(fā)芽特性，旨在找出最適宜冰菜種子萌發(fā)的溫度。結(jié)果表明，在25 ℃下冰菜種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、平均鮮重及活力指數(shù)最高，此溫度最適宜冰菜種子的萌發(fā)。

關(guān)鍵詞：溫度;冰菜;種子;萌發(fā)

冰菜（ Mesembryanthemum crystallinum Linn ）又名冰葉日中花，是番杏科目中花屬一年生草本植物，是CAM植物[1]。該植物還具有快速積累植物化學(xué)物質(zhì)和次生代謝產(chǎn)物的能力，如β-胡蘿卜素、松醇、β-花青苷、酚類化合物等，此外冰菜還常被被用于治療眼部感染，已成為人們對于藥物和化妝品應(yīng)用的理想選擇[2-4]。

冰菜具有耐鹽堿、耐旱性的特征[5]，在干燥或有鹽分的環(huán)境中生長，則會以CAM型途徑進(jìn)行光合作用[6]。

冰菜中含有各種多種微量元素，如多羥基化合物以及鈣等，其含有的各種元素對人體十分有益，所以它常被作為新興保健食材進(jìn)行商業(yè)化種植[7]。山東壽光農(nóng)戶冬季率先利用大棚進(jìn)行種植冰菜[8]，產(chǎn)量高、收益好，因此，冰菜的生產(chǎn)推廣不僅能給當(dāng)?shù)靥峁┬迈r蔬菜，還能帶動地方經(jīng)濟(jì)。冰菜不僅可以當(dāng)成食物，還有其他功能，比如，在國外許多地方把它當(dāng)作醫(yī)藥來使用。日本人將冰菜大規(guī)模種植，并且開發(fā)成護(hù)膚品，不僅能進(jìn)行皮膚的保濕，還能夠補(bǔ)充維生素，深受愛美女士們的喜愛[9]。如今，這種新型珍貴蔬菜越來越受到人們的歡迎，越來越多的國家開始大力發(fā)展這種新興蔬菜。隨著現(xiàn)代化溫室以及植物工廠技術(shù)的提升，種子的應(yīng)用更加廣泛。種子的萌發(fā)與土、肥、水、氣、熱緊密相關(guān)，溫度作為影響植物種子發(fā)芽的重要因素之一，不僅會影響種子活力，溫度不適還將造成種子的發(fā)芽不良[10]。本試驗(yàn)通過溫度對冰菜種子萌發(fā)的影響，找尋最適宜冰菜種子萌發(fā)的溫度條件，以期為冰菜的播種提供科學(xué)理論指導(dǎo)。

1? ?材料與方法

1.1? ?試驗(yàn)材料

供試種子為非洲冰菜種子，購于山東豐沛農(nóng)業(yè)科技有限公司。

1.2 試驗(yàn)方法

發(fā)芽溫度設(shè)15 ℃、20 ℃、25 ℃、30 ℃、35 ℃及在變溫30/20 ℃（晝/夜12 h）條件共6個處理，每個處理設(shè)3個重復(fù)，每個重復(fù)50粒冰菜種子，空氣相對濕度為65%，將大小均一的培養(yǎng)皿墊兩層濾紙，然后將冰菜種子放置上面，隨后將培養(yǎng)皿放置到各處理溫度的人工培養(yǎng)箱中，且黑暗條件下進(jìn)行萌發(fā)試驗(yàn)，每過24 h觀察一次冰菜種子發(fā)芽的情況（萌發(fā)數(shù)、萌芽生長狀況等）。國際種子協(xié)會（ISTA）規(guī)定，種子胚根“露白”時(shí)，認(rèn)定為種子萌發(fā)[11]。每天記錄發(fā)芽的種子數(shù)并計(jì)算其最終發(fā)芽率，發(fā)芽時(shí)間共7 d，在此期間種子生活環(huán)境保持一定濕度。

1.3? ?測定種子的萌發(fā)指標(biāo)

種子萌發(fā)結(jié)束之后，要對在不同的培養(yǎng)箱中（溫度不同）處理的冰菜種子的發(fā)芽率等指標(biāo)分別進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并取10顆發(fā)芽的種子用電子天平測定其鮮重（精確至0.0001 g）。

1.4? ?數(shù)據(jù)分析

用Microsoft Excel2010與SPSS 19來數(shù)據(jù)記錄作圖并且進(jìn)行差異顯著性分析。

2? ?結(jié)果分析

2.1? ?溫度處理對冰菜種子發(fā)芽率的影響

圖1為種子發(fā)芽率圖。由圖1可以明顯看出，不同培養(yǎng)箱中不同溫度對于冰菜種子的發(fā)芽率產(chǎn)生了不同程度的影響。可以明顯看出，在15～35 ℃以及變溫條件下冰菜種子都能發(fā)芽。差異顯著性分析顯示，冰菜種子在25 ℃下發(fā)芽率最高，達(dá)67.33%，顯著高于15 ℃，35 ℃和變溫條件，其中在35 ℃下發(fā)芽率最低，僅為20%。

2.2? ?溫度處理對冰菜種子發(fā)芽勢的影響

圖2為種子發(fā)芽勢圖。由圖2可以明顯看出，在25 ℃下冰菜種子的發(fā)芽勢最高達(dá)57.33%，其與15 ℃、20 ℃、35 ℃以及變溫條件都有顯著性差異，分別提高了2.38倍、1.59倍、2.69倍、1.32倍。但與30 ℃差異顯著程度較小，其中在35 ℃條件下，冰菜種子的發(fā)芽勢最低，僅21.33%。

2.3? ?溫度處理對冰菜種子發(fā)芽指數(shù)的影響

圖3為種子發(fā)芽指數(shù)圖。由圖3可以看出，在25 ℃下冰菜種子的發(fā)芽指數(shù)最高達(dá)45.77，其與15 ℃、20 ℃、35 ℃以及變溫條件都有顯著性差異，但與30 ℃無顯著性差異，其中在35 ℃條件下冰菜種子發(fā)芽指數(shù)最低，僅為18.17。

2.4? ?溫度處理對冰菜種子活力指數(shù)的影響

圖4為種子活力指數(shù)圖。通過圖4來看，冰菜種子的活力指數(shù)依然在25 ℃下最優(yōu)，達(dá)0.13，與其他條件都有顯著性差異，其中在35 ℃條件下冰菜種子活力指數(shù)最低僅為0.03。

2.5? ?溫度處理對冰菜種子鮮重的影響

圖5為種子鮮重圖。由圖5所示，在不同的培養(yǎng)箱環(huán)境中（溫度不同），已發(fā)芽的冰菜種子鮮重依然有所差異。在25 ℃環(huán)境下冰菜種子鮮重最高0.002 87 g，在15 ℃、20 ℃以及變溫條件下均無顯著性差異，但顯著高于30 ℃與35 ℃，其中在35 ℃下冰菜種子鮮重最低為0.001 4 g。

3? ?結(jié)論與討論

在本研究中溫度變化對冰菜種子的發(fā)芽率等指標(biāo)有顯著影響。試驗(yàn)結(jié)果顯示，冰菜種子在15～35 ℃以及變溫條件下均可萌發(fā)，冰菜種子發(fā)芽的各項(xiàng)指標(biāo)（發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)、鮮重）都是在25 ℃下最高。因此，綜合各考慮指標(biāo)，非洲冰菜種子最適發(fā)芽溫度為25 ℃。而過高或者過低溫度不適宜冰菜種子萌發(fā)，可能是影響負(fù)責(zé)分解內(nèi)含物的α-淀粉酶、β-淀粉酶及蛋白酶活性，進(jìn)而影響冰菜種子的萌發(fā)，在該試驗(yàn)中未涉及，還需要進(jìn)一步研究。

有研究表明，冰菜可以在海水濃度為20%環(huán)境下生長，其屬于泌鹽植物[12]。榮海燕等研究表明，不同濃度的鹽脅迫對冰菜種子的出芽率和成活率均有不同程度的影響，當(dāng)鹽濃度為0.6%時(shí)，發(fā)芽率和成活率最高[13]。這一研究表明，適宜的鹽濃度環(huán)境有利于冰菜生長及其出芽，但適宜的鹽濃度環(huán)境與溫度相互作用是否有利于冰菜種子萌發(fā)還需要進(jìn)一步研究。

不同作物種子萌發(fā)與它們原產(chǎn)地有密切的聯(lián)系[14]。冰菜原產(chǎn)于南非納米比沙漠等干旱地區(qū)，因此，其種子萌發(fā)需要較高的溫度。但從本研究來看，最適宜冰菜種子萌發(fā)的溫度為25 ℃，并不算較高溫度，這一原因可能與冰菜種子種類或者馴化栽培有關(guān)。此外，冰菜種子萌發(fā)還受到光、水分、氧氣等影響，在該試驗(yàn)中未涉及，還需要進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)。

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（收稿日期：2019-07-17）