駱駝刺種子萌發特性研究

摘要以2020—2023年在新疆吐魯番野生駱駝刺草種基地采集的駱駝刺種子為對象，研究駱駝刺種子在不同破除種子休眠方法、不同試驗條件下的萌發特性。結果表明：駱駝刺種子在經過預處理破除休眠后發芽率提高；駱駝刺種子的最佳萌發溫度為30℃；種皮摩擦處理和濃硫酸浸種預處理，對駱駝刺種子破除休眠效果最好，發芽率可達100%，且萌發時間較快；蒸餾水浸泡處理對駱駝刺種子萌發影響不明顯，當浸種溫度逐漸升高，浸種時間延長時，駱駝刺種子的發芽率有明顯提高，在90℃蒸餾水中浸泡2h后，發芽率最高達70%。

關鍵詞駱駝刺；預處理；發芽率；種子萌發；休眠

中圖分類號S722"文獻標識碼A

文章編號0517-6611（2025）02-0104-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2025.02.023

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

StudyonGerminationCharacteristicsofAlhagisparsifoliaSeeds

YILi-jun，Aierken·Dawuti，Yifulayin·Yusufuetal

（GrasslandStationofXinjiangUygurAutonomousRegion，Urumqi，Xinjiang830049）

AbstractInthispaper，theseedsofAlhagisparsifoliawerecollectedfromwildAlhagisparsifoliagrassseedbaseinTurpanareaofXinjiangProvincefrom2020to202andthegerminationcharacteristicsofAlhagisparsifoliaseedsunderdifferentdormancybreakingmethodsanddifferentexperimentalconditionswerestudied.TheresultsshowedthatthegerminationrateofAlhagisparsifoliaseedswasimprovedaftertheseeddormancywasbrokenbypretreatment.Theoptimumgerminationtemperaturewas30℃.Seed-skinrubbingtreatmentandconcentratedsulfuricacidsoakingpretreatmenthadthebesteffectonbreakingdormancyofAlhagisparsifoliaseeds，thegerminationratewasupto100%andthegerminationtimewasfaster.Distilledwatersoakingtreatmenthadnoobviouseffectonseedgermination.Whenthesoakingtemperaturegraduallyincreasedandthesoakingtimeextended，thegerminationratewassignificantlyincreased.Aftersoakingin90℃distilledwaterfor2hours，thegerminationratewasupto70%.

KeywordsAlhagisparsifolia;Pretreatment;Germinationrate;Seedgermination;Dormancy

新疆具有發展草種業的優良社會條件，草種業作為現代草業的重要組成部分，在改良退化草地、建植人工草地、生態修復等方面發揮著重要作用。尤其在山水林田湖草沙系統治理理念指導下和國家林業和草原局的管理下，國家各項政策和工程有序開展，大規模退化草原的改良和植被生態修復均對草種尤其是鄉土草種提出了更高要求。

駱駝刺為豆科多年生植物，發達的根系使其在干旱地區也能較好生長和繁殖，具有較強的耐鹽堿、抗旱性、抗霜凍，而且組織培養再生能力和生態適應性強，可用來抵制草原退化和治沙，是在鹽堿地改良、防風抗沙等方面被廣泛研究的優勢草種之一^［1-5］。駱駝刺富含蛋白質和多種化學物質，在醫藥學、畜牧業等領域均具有較好的應用價值^［6-9］。但目前學者關于駱駝刺資源的利用和保護^［10-11］、生物生態學特性、組織培養、抗逆性及群落演替^［12-14］等方面的研究較為集中，對駱駝刺種子萌發特性的研究卻鮮見報道。為了有效掌握駱駝刺新種子的真實發芽率，筆者以駱駝刺種子為研究對象，根據駱駝刺種子的特性，結合實際工作情況，探索了幾種破除休眠的方法、不同試驗條件等影響種子萌發的因素進行了比較試驗，以期篩選出適宜破除駱駝刺種子休眠的方法以及駱駝刺種子的最佳萌發條件，一方面為種子檢驗部門準確判斷駱駝刺種子的合格率及提高發芽率提供科學依據；另一方面，為駱駝刺的種植提供科學依據和方法借鑒，從而提高草原生態修復項目等的實施效果。

1材料與方法

1.1試驗材料

駱駝刺主要分布在甘肅、新疆這一類干旱地區，在新疆主要以吐魯番和南疆地區居多。該試驗研究駱駝刺種子為2020—2023年每年8月底在新疆吐魯番的駱駝刺種子基地采收。將草種樣品帶回實驗室晾干后進行脫粒、清選，挑選顆粒飽滿﹑完全成熟的種子在5℃條件下儲存，備用。

1.2試驗方法

1.2.1樣品處理方法。參試種子選取完整、飽滿的種子，每次試驗前先用75％乙醇消毒1min，再采用蒸餾水多次沖洗，最后用濾紙吸干種子表面的水分，自然晾干備用。

1.2.2對照試驗。

采用雙層濾紙上發芽的方式，用蒸餾水浸濕，每處理設4次重復，從備用的供試種子中選取種粒飽滿、大小均勻的種子分別置于事先標注好的培養皿，每只培養皿放入100粒，加入適量的蒸餾水，分別在15、20、25、30℃恒溫人工氣候箱中進行培養。每天給予12h光照并噴灑適量蒸餾水，以保證種子萌發期水分的正常供應。在試驗進行到第56天停止。

1.2.3濃硫酸浸泡處理。

從備用的供試種子中選取種粒飽滿、大小均勻的種子置于燒杯中，加入濃硫酸至種子全部完全浸泡，用玻璃棒充分攪拌均勻后分別浸泡5、10、15、20、25、30、35、40min。浸泡處理后的駱駝刺種子用大量蒸餾水沖洗3～5次后，作為供試種子。每處理設4次重復，每只培養皿放入100粒，加入適量的蒸餾水，在30℃恒溫人工氣候箱中進行培養。

1.2.450%硫酸浸泡處理。

從備用的供試種子中選取種粒飽滿、大小均勻的種子置于燒杯中，加入濃度為50%硫酸至種子全部完全浸泡，用玻璃棒充分攪拌均勻后分別浸泡5、10、15、20、25、30、35、40min。

1.2.5蒸餾水浸泡處理。

從備用的供試種子中選取種粒飽滿、大小均勻的種子置于燒杯中，加入蒸餾水至種子全部完全浸泡，用玻璃棒充分攪拌均勻后分別浸泡1、2、4、6、8、10、12、24、36、48h。蒸餾水浸泡處理后的駱駝刺種子作為供試種子，每處理設4次重復，每只培養皿放入100粒，加入適量的蒸餾水，在30℃恒溫人工氣候箱中進行培養。

1.2.6不同溫度水中浸泡處理。

從備用的供試種子中選取種粒飽滿、大小均勻的種子置于燒杯中，在40、50、60、70、80、90、100℃水中分別浸泡2、4、6、8h。

1.2.7種皮摩擦處理。

從備用的供試種子中選取種粒飽滿、大小均勻的種子400粒，將所有種子進行砂紙摩擦處理。將處理后的種子在水中浸泡0、1、2、3、4、5h后進行發芽。

1.2.8觀測方法。模擬日夜更替的變化規律，每天給予光照處理并噴灑適量蒸餾水，以保證種子萌發期水分的正常供應。每日觀察記錄發芽情況，將萌發的幼苗移走，適量補充蒸餾水，以能浸透雙層濾紙并稍有盈余為準，補充被種子吸收的水分。從置床起第２天每天同一時間觀察，每天觀測1次并記錄種子萌發數，以胚根突破種皮達到種子長度的1/2為標準，將已萌發的幼苗移走，統計種子萌發數，種子連續4d不再萌發視為萌發結束，具體參照國家標準《草種子檢驗規程》方法執行。具體指標如下：

發芽率（GR）=（正常發芽種子數/供試種子數）×100%

1.3數據處理采用Excel2016軟件進行數據統計和方差分析，應用OriginPro2021軟件繪圖，顯著性水平均設定為α=0.05。

2結果與分析

2.1溫度對駱駝刺種子萌發特性的影響

溫度對植物種子的萌發特性具有重要影響，不同種子的最適萌發溫度也可能不同^［15］。該研究將駱駝刺種子分別在15、20、25、30 ℃ 4個不同溫度下進行發芽試驗。結果表明，從表1、2選取的部分試驗數據的方差分析發現，培養溫度的變化對駱駝刺種子的萌發有顯著影響（Plt;0.05）。從圖1可見，4個溫度梯度中，25、30 ℃為較優萌發溫度，且在30 ℃條件下駱駝刺種子有最高的平均發芽率。在15 ℃條件下，由于溫度降低，種子的酶促反應減緩，呼吸作用減弱，活力不足，導致種子萌發延遲。雖然駱駝刺的最佳萌發溫度為30 ℃，發芽率為38%左右，較其他溫度下高，但發芽率并未達到目標期望值。因此，考慮到駱駝刺種子種皮堅硬，硬實率較高，種皮透水性和透氣性差，駱駝刺種子必須經過預處理破除種子休眠，再進行萌發特性的研究。

2.2不同預處理方法對駱駝刺種子萌發特性的影響

通過試驗發現，人工氣候箱的發芽溫度在30℃為最佳萌發溫度。該試驗將經過濃硫酸浸種、50%硫酸浸種、蒸餾水浸種、種皮摩擦、預冷以及不作預處理5種狀態下的駱駝刺種子，分別采用雙層濾紙紙上發芽方式及人工氣候箱溫度為30℃條件下萌發試驗，研究不同預處理方法對駱駝刺種子萌發特性的影響。

從圖2可以看出，在濃硫酸浸種10min后，在30℃人工氣候箱進行萌發試驗，駱駝刺種子的發芽率最高，達到100%。分析主要是由于駱駝刺種子的種皮存在機械障礙，抑制了胚根突破種皮。從圖3可以看出，50%硫酸浸泡處理下隨著浸種時間的延長，駱駝刺種子的發芽率會略有升高，但總體發芽率較低，發芽率在18%～47%。

由表3、4和圖4可知，發芽溫度對駱駝刺種子的發芽率具有顯著影響（Plt;0.05），隨著發芽溫度的升高駱駝刺種子的發芽率有所提高，常溫蒸餾水浸種時間對駱駝刺種子的發芽率沒有顯著影響（Pgt;0.05）。

由表5、6可知，不同溫度蒸餾水浸種對駱駝刺種子的發芽有顯著影響（Plt;0.05）。當浸種溫度不斷升高時，駱駝刺種子發芽率呈增大趨勢，當浸種溫度為90℃，浸種2h處理，駱駝刺種子的發芽率最高在70%（圖5）。當溫度超過90℃時，駱駝刺種子發芽率明顯下降。通過試驗觀察發現，溫度過高時種子的發霉情況較為嚴重，發芽率下降，分析可能是由于溫度過高影響駱駝刺種子酶的活性和細胞膜的透性，從而抑制了種子萌發和生長。隨著浸種時間的延長，駱駝刺種子的發芽率變化不顯著（Pgt;0.05）。

從圖6可以看出，對供試駱駝刺種子進行機械種皮摩擦處理后，在水中浸泡1h，在上述條件下進行發芽試驗，發芽率可達100%。

從表7、8選取的部分試驗數據的方差分析發現，將經過濃硫酸浸種10min、50%硫酸浸種40min、蒸餾水浸種24h、90℃水浸種2h、砂紙摩擦后常溫水浸泡1h、不作處理（對照）、預冷7d6種狀態下的駱駝刺種子，分別采用雙層濾紙上發芽方式、人工氣候箱溫度為30℃條件下進行萌發試驗，通過不同破除休眠的方法處理后，駱駝刺種子的發芽率結果存在顯著差異（Plt;0.05）。從圖7選取的部分試驗數據可以看出，發芽率的測定結果依次為L3=L6gt;L5gt;L4gt;L2gt;CKgt;L1。

3結論

通過一系列試驗探索，篩選出了駱駝刺種子的最佳萌發條件和破除休眠的方法：駱駝刺種子經過濃硫酸浸種10min處理和砂紙摩擦后常溫水浸泡1h，發芽率均可以達到最高，駱駝刺種子的最佳萌發溫度為30℃。但考慮到后期在實踐中的應用，駱駝刺種子數量較大，濃硫酸浸種和種皮摩擦處理在大批量操作上有一定難度，存在一定的危險性、不便性和成本高等問題，后期將繼續從駱駝刺種皮摩擦設備工藝、其他處理方法等方面進行深入探究，以期研究出更加便于實踐應用的提高駱駝刺種子發芽率的技術方法。

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