缅甸树萝卜种子萌发条件研究

2017-12-01 05:30中国科学院华南植物园中国科学院植物资源保护与可持续利用重点实验室广东省数字植物园重点实验室广东广州50650仲恺农业工程学院广东广州505中国科学院大学北京00049
种子 2017年10期
关键词:培养皿小苗发芽势

, , , (.中国科学院华南植物园,中国科学院植物资源保护与可持续利用重点实验室,广东省数字植物园重点实验室, 广东 广州 50650;.仲恺农业工程学院, 广东 广州 505; 3.中国科学院大学, 北京 00049)

缅甸树萝卜种子萌发条件研究

何倩倩1,2,3,童毅华1,夏念和1,惠俊爱2
(1.中国科学院华南植物园,中国科学院植物资源保护与可持续利用重点实验室,广东省数字植物园重点实验室, 广东 广州 510650;2.仲恺农业工程学院, 广东 广州 510225; 3.中国科学院大学, 北京 100049)

本研究通过利用产地和保存时间双因素对缅甸树萝卜种子进行萌发试验研究,结果表明,缅甸树萝卜种子不存在休眠现象,刚收集1周的种子发芽率最高,随着保存时间的推移,发芽率逐渐降低。3个产地在保存时间较短时发芽率基本一致,但随着保存时间的增加,勐腊的缅甸树萝卜种子的发芽率比景洪和盈江更高,说明勐腊的缅甸树萝卜种子活力较高,可以保存更长时间。

缅甸树萝卜; 种子萌发

缅甸树萝卜(AgapeteshilliiBrandis)隶属杜鹃花科(Ericaceae)树萝卜属(AgapetesD.Don ex G.Don),为附生常绿灌木,我国主要分布于云南西双版纳和德宏州。缅甸树萝卜集观花、观根、观果于一体,观赏价值很高,还具有较高的药用价值,但由于生长在我国边境人迹罕至的原始森林之中,因此受到的关注较少,是待开发的具有很高市场经济价值的潜力植物。目前,云南出现缅甸树萝卜被滥挖滥采倒卖的势头,造成其种群数量锐减。鉴于此,本研究通过对缅甸树萝卜的种子进行萌发试验,确定缅甸树萝卜种子是否存在休眠现象,以及产地和储藏时间对种子萌发的影响,从中找出缅甸树萝卜种子的最适萌发条件,为缅甸树萝卜种子繁殖技术和优良品种的选取奠定了基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试的缅甸树萝卜种子于2015年7月分别采自云南省西双版纳傣族自治州景洪市银厂山、勐腊县绿石林以及德宏傣族景颇族自治州的盈江县昔马镇3个主产地。

1.2 试验地概况

试验地设在中国科学院华南植物园实验室,地处东经112°57′~114°3′,北纬22°26′~23°56′,年平均温度为20~22 ℃,年降水量约1 720 mm,每年3月中旬到6月为梅雨季节。

1.3 种子采集后处理

从原产地采摘新鲜成熟的缅甸树萝卜果实,将果实密封于保鲜袋3~4 d,使果肉稍微发酵变软,然后用清水搓洗果实,通过反复漂洗,去掉上部漂浮的果肉和未成熟种子,余下部分置于滤纸上在阴凉通风处晾干,选取充分成熟的种子作为试验用材料。

1.4 萌发试验

1) 挑选饱满有光泽的缅甸树萝卜种子,90粒为1组(共4组),每组中每一个主产地种子数为30粒。将种子分别置于铺有滤纸的培养皿内,用蒸馏水反复冲洗3~4次,吸干种子表面的水分。

2) 其中3组种子进行4 ℃低温层积处理之后再进行后续的萌发试验,保存时间分别为13周、25周、37周;另1组在滤纸上晾干后直接进行种子萌发试验,时间设置为1周。

3) 采用培养皿发芽法,在种子浸泡饱满之后将其放置在有蒸馏水的滤纸上的培养皿中,采用恒温恒湿培养箱进行培养,培养温度为25 ℃,湿度为80%,光照强度40 lx,每天光照12 h,培养时间为25 d,从第5天起开始分别观察并记载种子发芽的情况,以胚根突破种皮0.5 mm作为种子发芽的标准,记录种子发芽数并计算发芽率。

4) 从萌发的种苗中挑选出生长健壮的小苗,先将其移栽到水苔中生长45 d,待其长出小萝卜头再将其移栽到V珍珠岩∶V蛭石∶V树皮=1∶1∶1的基质中生长195 d,240 d统计其移栽成活率。

1.5 各指标的测定

发芽率:用肉眼观测缅甸树萝卜种子的胚根是否突破种皮并记录,统计发芽的种子数,将该数乘以100再除以该处理参试种子总数即可得到发芽率(%)。

发芽势:用肉眼观测缅甸树萝卜种子发芽数达到高峰时的时间D和发芽数,将第D天发芽种子数乘以100再除以该处理参试种子总数即可得到发芽势(%)。

发芽指数:用肉眼观测t天发芽数,从缅甸树萝卜种子开始发芽计算起直至该处理组发芽试验结束,将t天发芽数除以相应的天数t,然后将其相加即可得到发芽指数。

平均发芽时间:用肉眼观测第D天发芽数n,从缅甸树萝卜种子开始发芽计算起直至该处理组发芽试验结束,公式为:平均发芽时间=∑D×n/∑n。

发芽启动时间:用肉眼观测到缅甸树萝卜种子最初发芽的时间第D天,即为发芽启动时间。

移栽成活率:用肉眼观测缅甸树萝卜移栽后小苗的生长情况,将移栽成活的小苗数乘以100再除以该处理参试小苗总数即可得到移栽成活率(%)。

1.6 数据分析

以主产地和保存时间为因子进行双因素分析,对缅甸树萝卜种子各项发芽指标进行分析比较。运用Excel 2013软件进行数据处理。

2 结果与分析

2.1 不同主产地及不同保存时间对缅甸树萝卜萌发的影响

3个主产地的缅甸树萝卜种子在不同保存时间的条件下,发芽率、发芽势、发芽指数、平均发芽时间以及发芽启动时间均有所不同。其中,发芽率是指种子适宜的条件下发芽并长成正常幼苗的能力,发芽率越高表明种子的发芽力越强;发芽势是表示种子出苗率的指标,发芽势越大,表明该种子的生活力越强,发芽越齐整、一致;发芽指数是表现种子活力的指标,发芽指数越小,说明该种子的活力越小;平均发芽时间可以衡量种子发芽的快慢,平均发芽时间的数值越小,说明该种子的萌发速度越快,发芽能力相对较好;发芽启动时间是反映种子发芽启动快慢的指标,发芽启动时间的数值越小,说明该种子发芽启动越快。

如图1、图2、图3、图4所示,缅甸树萝卜种子的发芽率、发芽势以及平均发芽时间均随着保存时间的增长而下降。其中保存时间为1周的种子发芽率最高,3个主产地的发芽率分别为100.0%、93.3%、100.0%;而保存时间为37周时,该种子发芽率达到最低,3个主产地的发芽率分别为0、40%、0。这表明3个主产地的缅甸树萝卜种子随着保存时间数值的增大,发芽率逐渐降低,其中37周时景洪和盈江2个地区的种子已完全丧失发芽能力,而勐腊区的种子依然有发芽能力,但其发芽能力已不如保存时间越短的种子。从平均发芽时间和发芽启动时间2个方面看(如图4、图5),勐腊区的种子随着保存时间数值的增大,平均发芽时间和发芽启动时间的数值也在不断增大,这表明勐腊区缅甸树萝卜种子的保存时间越长,发芽速度越慢,发芽启动越慢。另外,景洪区和盈江区的缅甸树萝卜种子随着保存时间的增长,发芽率、发芽势、发芽指数、平均发芽时间以及发芽启动时间这5个指标的走势方向一致,幅度较一致,这反映出景洪和盈江2个地区的种子的发芽能力较接近,生活力、活力、发芽速度和发芽启动能力也较一致。

植物的休眠现象是指成熟的种子、鳞茎和芽在适宜的萌发条件下仍旧不能萌发的现象[1]。而缅甸树萝卜的种子在使用培养皿发芽法时发芽情况较好,且经过4 ℃层积处理后,随时间的增长发芽率下降,这表明缅甸树萝卜不存在休眠现象。

图1 不同主产地及不同保存时间下缅甸树萝卜种子的发芽率

图2 不同主产地及不同保存时间下缅甸树萝卜种子的发芽势

图3 不同主产地及不同保存时间下缅甸树萝卜种子的发芽指数

2.2 缅甸树萝卜的移苗试验

将24棵长有小萝卜头的缅甸树萝卜小苗移栽到V珍珠岩∶V蛭石∶V树皮=1∶1∶1的基质中,240 d后成活了19棵,移栽成活率为79.2%。

图4 不同主产地及不同保存时间下缅甸树萝卜种子的平均发芽时间

图5 不同主产地及不同保存时间下缅甸树萝卜种子的发芽启动时间

3 讨 论

本研究采集生长于云南省不同高山中的缅甸树萝卜种子,其所处石灰岩山上,附生于岩石上、林中树上,种子传播方式为鸟播、自然散播。干种子成熟脱落后置于其适宜的萌发物理环境条件下就可以发芽,认为这一类种子没有休眠现象[2]。由于缅甸树萝卜在刚采集处理完1周就开始进行萌发试验,萌发率最高,基本达到100.0%,而经过4 ℃低温层积处理的种子发芽率随保存时间的增长逐渐降低直至0,这表明缅甸树萝卜不存在休眠现象。

张剑波等发现,野生观果植物自然发芽率较低,在人为保温保湿的情况下其发芽率提高[3]。采用培养皿发芽法,将缅甸树萝卜种子置于温度25 ℃、湿度为80%、光照强度为40 lx/d的恒温恒湿培养箱中进行萌发试验,通过3个不同主产地和不同保存时间2个因素,对其进行种子萌发条件的研究,结果表明,勐腊绿石林的种子发芽能力最强,保存37周时发芽率为40%,而景洪银厂山和盈江昔马的缅甸树萝卜种子在保存25周时发芽率已为0。由于2016年野生缅甸树萝卜结实率非常低,没有足够的种子进行该萌发试验的重复试验,且缅甸树萝卜果实的质量与很多不确定因素有关,如成熟程度、气候,生境等,这可能导致了勐腊绿石林的缅甸树萝卜种子质量较好。

通过采用培养皿发芽法,对不同保存时间的缅甸树萝卜种子进行萌发试验,结果表明随着保存时间的增长,种子的发芽率逐渐降低直至0。这反映出缅甸树萝卜种子不宜保存太长时间,在刚采集的时候发芽能力最强。而对于如何保存缅甸树萝卜种子使其在保存更长时间时依然保持较高的发芽率是未来要进一步探索的课题。同时,缅甸树萝卜种子在4 ℃低温层积处理时出现霉变,在进行种子萌发试验时霉变数也较多,发生霉变的原因和应对措施还有待进一步的探讨和研究。

缅甸树萝卜在原生境时附生于石灰岩上、林中树上,其基质要求弱碱性。无机基质珍珠岩的pH值为6.9,接近中性,蛭石的pH值为7.2,弱碱性;有机基质树皮是可再生资源,可作基质栽培[4]。结合缅甸树萝卜在野外的生长基质,组合成珍珠岩、蛭石、树皮体积比为1∶1∶1的复合基质来栽培从种子萌发的小苗,后期观察到缅甸树萝卜栽培效果良好。由于缅甸树萝卜生长缓慢,小苗移栽的周期较长,且从培养皿中取出萌发的小苗得先移栽在水苔中,使其适应外界的环境,待长出小萝卜头后再移栽在V珍珠岩∶V蛭石∶V树皮=1∶1∶1的基质中,这可使其移栽成活率提高,小苗更加健壮。

综上所述,缅甸树萝卜通过种子萌发试验的研究,可以得到新生的植株,这说明缅甸树萝卜是可以进行有性繁殖的,在人为的保温保湿情况下,采用培养皿发芽法,可以得到较高的发芽率和移栽后的成活率。本试验填补了缅甸树萝卜种子萌发研究的空白,发现了缅甸树萝卜种子不存在休眠现象,同时了解了种子低温层积处理的保存时间与发芽率之间的关系。这为今后树萝卜属的种子萌发工作提供了借鉴和经验。

[1]潘瑞炽.植物生理学(第7版)[M].北京:高等教育出版社,2012.

[2]刘宁.种子的休眠与萌发[J].生物学通报,2014,49(10):11-14.

[3]张剑波,祁翔,黄丽华,等.梵净山野生观果植物果实性状及种子萌发试验[J].贵州科学,2014,32(4):57-61.

[4]张杰.杜鹃花栽培基质研究现状[J].现代农业科技,2015(18):163-165,176.

Study on the Seed Germination Condition ofAgapeteshillii

HEQianqian1,2,3,TONGYihua1,XIANianhe1,HUIJun’ai2
(1. Key Laboratory of Plant Resources Conservation and Sustainable Utilization amp; Guangdong Provincial Key Laboratory of Digital Botanical Garden,South China Botanical Garden,Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510650, China; 2.Zhongkai University of Agriculture and Engineering,Guangzhou Guangdong 510225,China;3.University of Chinese Academy of Sciences,Beijing 100049,China)

The seed germination experiments ofA.hilliiwere carried out by using two factors:the origins and the storage time.The results showed that dormancy phenomenon did not occur to the seeds ofA.hillii.The seeds that were just collected had the highest seed germination rate,and the germination rate decreased gradually with storage time.The germination rates of the seeds from three origins were basically the same during storage,however,with the increase of storage time,the seeds from Mengla had higher germination rate than those from Jinghong and Yingjiang,which indicated that the seeds from Mengla had higher vigor and can be stored for a longer time.

Agapeteshillii; seed germination

2017-03-19

中国科学院植物资源保护与可持续利用重点实验室青年基金(Y 390007001-201503)和国家自然科学青年基金(31500167)。

何倩倩(1991—),女,安徽桐城人;在读硕士研究生,研究方向:风景园林植物应用;E-mail:heqianqian@scbg.ac.cn。

童毅华,博士,主要从事植物分类学和植物资源学研究;E-mail:yh-tong@scbg.ac.cn。

10.16590/j.cnki.1001-4705.2017.10.012

S 685.21

A

1001-4705(2017)10-0012-04

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