不同條件下黃薇種子萌發(fā)活性研究

關鍵詞：黃薇；種子萌發(fā)；光周期；溫度；酸堿度；鹽脅迫中圖分類號： 文獻標識碼：A

文章編號：1001-9499（2025）04-0007-04

Study on Germination Activity of Heimia myrtifolia Seeds under Different Conditions

SHEN NianhualSHI Yi² GU Cuihua2MA Qingqing2 （1.Suzhou Toursim Colege，Jiangsu Suzhou 215104； 2.Colege of Landscape and Architecture， Zhejiang Agricultureamp; Forestry University，Zhejiang Hangzhou311300）

AbstractTaking the seeds of Heimia myrtifolia as the research object，to explore the strength of seed germination activity under different conditions.The results showed that within a certain range，photoperiod and temperature were positively correlated with the germination activity of H. ，myrtifolia seeds，and salt stress was negatively correlated with the germination activity of H ，myrtifolia seeds，while pH had a weak effect on its activity.In addition，under the germination conditions of photoperiod 12h/d ，germination temperature 25°C ，and less salt stress，the germination activity of H .myrtifolia seedswas the strongest，and the germination rate and germination rate of seeds reached the highest.

Key wordsHeimia myrtifolia; seed germination; photoperiod; temperature; pH; salt stress

黃薇（Heimiamyrtifolia）為千屈菜科（Lythraceae）黃薇屬（Heimia），原產自美國德克薩斯至阿根廷的美洲地區(qū)、非洲南部部分地區(qū)及大洋洲部分地區(qū)，歐洲及中國部分地區(qū)有引種，主要分布于南回歸線附近南美洲的熱帶亞熱帶地區(qū)。黃薇喜光，不耐寒，花期集中于夏季，因其金黃的鮮艷花色和豐富的花量，具有生長迅速、便于管理、易于修剪、繁殖簡便、植株覆蓋力強等特點。目前，國內外對于黃薇的相關研究相對較少[1-2]。大部分的有花植物是通過有性繁殖來繁衍后代的，植物種子萌發(fā)作為實現(xiàn)植物種群更新和物種延續(xù)的關鍵環(huán)節(jié)[3-8]，是植物生命中非常重要的一個過程，具有非常重要的生物學意義。

本研究以黃薇種子為研究對象，通過改變影響種子萌發(fā)的光照、溫度、水分、酸堿度、鹽脅迫濃度等條件，記錄并統(tǒng)計實驗中不同條件下種子的最終發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、平均發(fā)芽時間等數(shù)據(jù)。探究在不同條件下黃薇種子萌發(fā)的活性強弱，進而歸納總結出其相對適宜的萌發(fā)條件。此次研究旨在提高黃薇種子萌發(fā)的成功率，為拓展黃薇的園林應用提供條件，同時也為黃薇的育種提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1實驗材料及器材

黃薇采自學校溫室，選取黃薇成熟種子作為實驗材料，將果實采集后，放于牛皮紙袋中自然風干，將果殼去除，取出種子，將種子保存于學校實驗室中，本實驗于2022年3～4月在學校實驗室中進行。

實驗用器材：培養(yǎng)皿、濾紙、移液槍、燒杯、量杯、量筒、鑷子、膠頭滴管、直尺、標準電子秤、 ?pH 計、氣候箱、放大鏡等。

化學試劑：次氯酸鈉、鹽酸、氫氧化鈉、蒸餾水等。

1.2實驗前的處理及實驗設計

1.2.1實驗前種子處理

將采集并風干的黃薇種子集中置于多次折疊的紗布上，紗布收口，并用牛皮筋扎緊（防止種子消毒過程中散落），隨后放人燒杯中，倒入濃度為1% 的次氯酸溶液直至種子完全浸沒，在次氯酸鈉溶液中靜置消毒 35min ，消毒完成后將黃薇種子取出并轉人盛有蒸餾水的燒杯中進行清洗，浸泡一段時間更換一次清水，重復多次，確保種皮表面沒有次氯酸鈉殘留。

將清洗好的種子分散置于若干培養(yǎng)皿中進行催芽處理，外界條件控制室溫恒定，光照 12h/d ，光強 2500lx ，空氣濕度恒定，且定期補充水分使種子處于潮濕環(huán)境中，催芽時間持續(xù) 24h 。

1.2.2 實驗設計

按照控制光周期、溫度處理、酸堿度處理、鹽分處理等設置4個實驗，每個實驗設置不同處理，每個處理組設置3個生物學重復，每次重復150粒種子。從處理后開始調查黃薇種子的萌發(fā)情況，之后每 24h 調查1次，統(tǒng)計并記錄黃薇種子的萌發(fā)情況，且連續(xù)調查約 10d

（1）光照影響實驗

將一定數(shù)量且經過 24h 催芽處理的黃薇種子平均分成4個處理組，并轉入培養(yǎng)皿中，設定每組3個生物學重復，每個重復的培養(yǎng)皿中放置約150粒黃薇種子。將4個處理組的培養(yǎng)皿分別放入光照時間為 0.6，12h/d 的氣候箱中進行萌發(fā)培養(yǎng)，其中氣候箱光強設定 2000～3000lx ，溫度保持恒定，空氣濕度條件適宜，在氣候箱中培養(yǎng)，培養(yǎng)期間每12h 對培養(yǎng)血中的水分予以補充，使得種子的萌發(fā)環(huán)境保持相對濕潤，同時每 24h 觀察統(tǒng)計每組黃薇種子的萌發(fā)情況并記錄相關數(shù)據(jù)，連續(xù)觀察 10d 。

（2）溫度影響實驗

將一定數(shù)量且經過 24h 催芽處理的黃薇種子平均分成3個處理組，轉入萌發(fā)培養(yǎng)血中，設定每組3個生物學重復，每個重復約150粒黃薇種子。隨后將3個處理組的培養(yǎng)皿分別放入 25，30，35^°C 的氣候箱中進行萌發(fā)培養(yǎng)，且設定氣候箱的光照時間為 12h/d ，光照強度 2000～3000lx ，水分條件適宜，靜置培養(yǎng)，培養(yǎng)期間每 ^12h 對培養(yǎng)皿中的水分予以補充，使得種子的萌發(fā)環(huán)境保持相對濕潤，同時每 24h 觀察統(tǒng)計每組中黃薇種子萌發(fā)情況并記錄相關數(shù)據(jù)，連續(xù)觀察 10d 。

（3）酸堿度影響實驗

利用鹽酸、氫氧化鈉、蒸餾水等分別配置 pH3 ！pH5，pH7，pH9 的溶液，隨后將一定數(shù)量且經過 24h 催芽處理的黃薇種子平均分成4個處理組，轉入萌發(fā)培養(yǎng)皿中，設定每組3個生物學重復，每個重復約150粒黃薇種子。在4個處理組的培養(yǎng)皿中分別加入適量 pH3.pH5.pH7.pH9 的溶液，并且每 12h 對每組培養(yǎng)皿中的溶液予以相應適量的補充，使得種子所處的環(huán)境保持相對濕潤和酸堿度保持恒定，同時外界條件恒定 12h/d 光照時間，光照強度為2 000～3 000k ，溫度保持恒定，空氣濕度條件適宜，靜置培養(yǎng)，并且每 24h 觀察統(tǒng)計每組黃薇種子萌發(fā)情況并記錄相關數(shù)據(jù)，連續(xù)觀察 10d 。

（4）鹽脅迫影響實驗

首先利用氯化鈉固體分別配置濃度為 0.5% 、1.0%.2.0% 的鹽溶液，隨后將一定數(shù)量且經過 24h 催芽處理的黃薇種子平均分成4個處理組，轉入萌發(fā)培養(yǎng)皿中，設定每個處理組有3個生物學重復，每個重復采用約150粒黃薇種子。在4個處理組的培養(yǎng)皿中分別加入適量濃度為 0.0.5%.1.0%.2.0% 的鹽溶液，并且每 12h 對每組培養(yǎng)血中的溶液予以適量的補充，使得種子所處的環(huán)境保持相對濕潤和鹽濃度保持穩(wěn)定，設定濃度為0的處理組為對照組（CK），同時外界條件恒定 12h/d 光照時間，光照強度 2 000-3 000lx ，溫度保持恒定，空氣濕度適宜，靜置培養(yǎng)，每 24h 觀察統(tǒng)計每組中黃薇種子萌發(fā)情況并記錄相關數(shù)據(jù)，連續(xù)觀察 10d 。

1. 3 指標測定

1.3.1數(shù)據(jù)統(tǒng)計與處理

每隔 24h 記錄種子的發(fā)芽情況，以黃薇種子長出明顯且完整的子葉為發(fā)芽標準，分別計算種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)，平均發(fā)芽時間[9]。

發(fā)芽勢決定了種子出苗的整齊程度，在發(fā)芽率相同時，發(fā)芽勢高的種子，說明種子萌發(fā)活性越強，在場地的播種發(fā)芽率也較高，播種后幼苗出土正常。若本試驗發(fā)芽高峰的時間為第 n 天，那么：

發(fā)芽勢 （%）= （第 n 天發(fā)芽種子數(shù)／供試種子總數(shù)） ×100%

發(fā)芽率為種子萌發(fā)結束時所有發(fā)芽種子數(shù)占供試種子總數(shù)的百分率。本萌發(fā)試驗共用時間 10d 即：

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

發(fā)芽指數(shù) 為 Ψ_tΨ_t（Ψ_t∣Ψ_t） 日發(fā)芽數(shù)， Dt 為相應天數(shù)。

平均發(fā)芽時間越小，表示種子發(fā)芽迅速，發(fā)芽能力強。

平均發(fā)芽時間 ，其中 D 為從種子置床起算的天數(shù)， n 為相應各天的發(fā)芽粒數(shù)。

1.3.2數(shù)據(jù)分析方法

利用SPSS19.0和Excel軟件對數(shù)據(jù)進行計算分析，用 軟件進行圖表分析，所有的圖片均用PhotoShop軟件進行處理。

2 結果與分析

2.1不同光周期對黃薇種子萌發(fā)活性的影響

由表1可知，光周期對于黃薇種子的萌發(fā)有較大影響，在光照時長為 0.6，12h/d 的環(huán)境中，黃薇種子均有萌發(fā)，且隨著光周期時間的增強，黃薇種子的萌發(fā)活性隨之增強。在全暗環(huán)境下，培養(yǎng)周期內的黃薇種子萌發(fā)率僅 39.33% ，而在 12h/d 光周期下，培養(yǎng)周期內，萌發(fā)率達到約 94% ，明顯高于其他光周期的萌發(fā)率， 6h/d 光周期下的種子雖然萌發(fā)速率相對 12h/d 的種子要緩慢一些，但是在最終萌發(fā)率上相差不大，隨著時間的推移，黃薇種子持續(xù)萌發(fā)，各處理的種子萌發(fā)數(shù)也逐漸接近。此外，試驗中可以明顯觀察到，黃薇接受的光周期時間越短，種子的芽明顯越細弱，子葉顏色偏黃色且透明，相反，接受的光周期越長越壯實，子葉的顏色更加翠綠。

由此可以得出，光周期是影響黃薇種子萌發(fā)活性的重要因子，且在 0～12h/d 的范圍內，光周期時長與萌發(fā)活性成呈正相關，為獲得較強的萌發(fā)活性和更壯實的苗株，可選擇在 12h/d 的光周期環(huán)境中進行黃薇種子的萌發(fā)及培育。

2.2不同溫度條件對黃薇種子萌發(fā)活性的影響

由圖1可知，溫度對于黃薇種子萌發(fā)活性有較大影響，在各溫度環(huán)境中，黃薇種子均有萌發(fā)，并且隨著溫度的升高，種子萌發(fā)率相對下降，隨著時間的推移，種子持續(xù)萌發(fā)，各處理種子萌發(fā)數(shù)也逐漸接近。在培養(yǎng)萌發(fā)期間， 25^°C 下黃薇種子萌發(fā)率最大，達到了 87.61% 30^qC 和 35^°C 環(huán)境中種子萌發(fā)率普遍偏低，發(fā)芽相對較慢，溫度的高低除了對黃薇種子的萌發(fā)率有影響之外，也影響芽的質量，溫度越高，芽的生長速度越快，但苗相對越細弱。同時， 30^qC 與 35^°C 的培育溫度相對較高，培養(yǎng)皿中的水分蒸發(fā)快，種子萌發(fā)的空氣濕度也相對較低，從而對種子萌發(fā)存在一定的影響。

綜上所述，溫度對黃薇種子萌發(fā)活性有一定程度的影響， 25°C 左右為黃薇種子萌發(fā)的較佳溫度。

2.3酸堿度對黃薇種子萌發(fā)活性影響

由表2可知，萌發(fā)環(huán)境酸堿度對于黃薇種子萌發(fā)活性的影響相對較小，在酸性較強（ ?pH3 或堿性較強（ Φ_pH9 ）的萌發(fā)環(huán)境中，黃薇種子均能保持較高的萌發(fā)率，萌發(fā)率均在 87% 以上，且隨時間的推移，種子不斷萌發(fā)，各處理的種子萌發(fā)數(shù)逐漸接近。其中，在中性或偏弱堿性的環(huán)境中，黃薇種子萌發(fā)活性相對較強，其發(fā)芽勢及發(fā)芽指數(shù)相對較高，在短時間內種子發(fā)芽數(shù)較多。

由此可以得出：黃薇種子在不同酸堿度環(huán)境影響下，萌發(fā)活性保持相對穩(wěn)定，在酸性或堿性極強的條件下，相對延緩其萌發(fā)活性，但影響較小，在日常經濟生產中，為短時間取得萌發(fā)，其萌發(fā)環(huán)境應選擇中性或偏弱堿性。

2.4鹽脅迫對黃薇種子萌發(fā)活性影響

由表3可知，鹽溶液濃度在 1.0% 種子均能發(fā)芽，且隨著鹽濃度的增加，黃薇種子萌發(fā)活性越弱，相同時間下發(fā)芽數(shù)越低。其中，鹽濃度為0時，黃薇種子萌發(fā)活性最強，發(fā)芽率達到約 94.00% ，且隨時間的推移，種子不斷萌發(fā)，各處理的種子萌發(fā)數(shù)逐漸接近。

由此可以得出：黃薇種子在鹽脅迫環(huán)境下萌發(fā)活性與環(huán)境的鹽濃度呈負相關，為保證黃薇種子的萌發(fā)率，應適當降低萌發(fā)環(huán)境的含鹽量。

3討論與結論

千屈菜科為小科，僅25屬，我國有11屬，約47種，其中包含紫薇屬和黃薇屬等[10]，紫薇屬與黃薇屬為近緣屬，其種子在不同條件下的萌發(fā)活性大致相似[1]，紫薇種子的發(fā)芽率較低，休眠期較長[12]，我國在黃薇種子的萌發(fā)及培育領域目前相對欠缺，出于近緣關系，可以推斷黃薇種子的休眠期也較長，但本次實驗中，黃薇種子的萌發(fā)率近 90% ，其原因可能是種子的采摘時間到本次實驗開始，期間經歷了近8個月，長時間的后熟有助于種子度過休眠期，從而提高種子的萌發(fā)速率與最終萌發(fā)率[13]。

本實驗中，經過14d對黃薇種子萌發(fā)的觀察與統(tǒng)計，各處理組中的黃薇種子萌發(fā)數(shù)趨于穩(wěn)定，分析相關數(shù)據(jù)可知，光周期、溫度、鹽脅迫等生態(tài)因子對黃薇種子萌發(fā)活性有較大影響。首先，光周期與黃薇種子的萌發(fā)活性成正相關，即萌發(fā)培育時，光周期時間越長，種子的萌發(fā)活性越強；其次，溫度與黃薇種子的萌發(fā)活性呈負相關，即在 25^°C 以上時，溫度越高，越發(fā)抑制種子的萌發(fā)速率與最終萌發(fā)率， 25^°C 為黃薇種子萌發(fā)的較佳溫度。已有研究表明[4]，每個種子都有屬于自己萌發(fā)的最佳溫度范圍，在這個溫度范圍內，種子的萌發(fā)活性及萌發(fā)速率都是最強的，一旦低于或高于這個溫度范圍，對于種子萌發(fā)的抑制作用便會顯現(xiàn)，本試驗大致與此結論相仿；此外，鹽脅迫與黃薇種子的萌發(fā)活性也呈負相關，即隨著萌發(fā)環(huán)境中鹽濃度的不斷增加，黃薇種子萌發(fā)的活性及速率都受到一定程度的抑制作用，不同植物的耐鹽能力有所不同，耐鹽性較弱的植物，在鹽溶液的環(huán)境中，其滲透脅迫與離子危害均導致種子的萌發(fā)活性減弱[15]，由此證明，黃薇種子的耐鹽性較差。最后，在酸堿度因子對黃薇種子的萌發(fā)活性影響上，作用不太顯著，無論是過酸性或過堿性的環(huán)境中，黃薇種子的最終萌發(fā)率都相差無幾，只是在堿性或中性環(huán)境中黃薇種子的萌發(fā)速率比酸性環(huán)境中更快一些。

綜上所述，在黃薇種子的經濟培育時，為取得更強的萌發(fā)活性，萌發(fā)培養(yǎng)時應選擇溫度恒定 25^°C ，12h/d 的光周期，較小鹽脅迫的中性或弱堿性的萌發(fā)環(huán)境，在此培育條件下，黃薇種子萌發(fā)速率快、最終萌發(fā)率高、苗株相對更加壯實。

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