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摘 要:以两种跳舞草种子为试验材料,通过种皮处理、在不同温度下萌发以及赤霉素浸种处理,筛选适宜跳舞草种子萌发的处理组合。结果如下:经过机械摩擦种皮处理的种子发芽势和发芽率显著的高于未经过摩擦的种子;25 ℃时种子的发芽势和发芽率最高;100 mg/L的赤霉素浸种对促进跳舞草种子萌发的效果最明显。因此本试验得出对跳舞草种子萌发最佳的处理组合为:机械摩擦种皮 100 mg/L赤霉素浸种 萌发温度25 ℃。
关键词:跳舞草 种皮处理 温度 赤霉素
跳舞草(Codadocalyx motorius)为多年生豆科木本植物,原产于东南亚及我国西南和华南等地区,生于丘陵山坡或山沟灌木丛中,海拔200~1500米。自然状态下花期7~9月,果期10~11月[1]。因侧生小叶能随着温度和光照以及声波的变化而旋转舞动,因而得名。跳舞草具有极高的观赏价值、药用价值和美容价值,目前国内种植较少,其发展前景及经济效益很好。
跳舞草的種子坚硬,外表有光亮的蜡质,能起到防腐防潮作用,也会阻碍水分渗入,从而休眠期较长且极难解除,在自然条件下需数月才能出苗[2],萌发率较低,且自然授粉结实率很低(仅为2 %~5 %),无法满足市场对于跳舞草的需求[3]。目前,国内关于提高跳舞草种子萌发率方面的研究不多。本试验通过物理及化学方法处理跳舞草种子,根据发芽率和发芽势筛选出适宜的处理组合,这对跳舞草引种栽培、品种繁育、大规模生产及市场价值的开发、推广有着重要的作用。
1 材料与方法
1.1 试验材料
为两个品种的跳舞草种子,分别为广西地区的跳舞草种子(以下简称:广西种)和从北京购买的跳舞草种子(以下简称:北京种),广西种采自广西壮族自治区百色市平果县周边的跳舞草母株,北京种产自于北京市郊,采用温室大棚种植。试验试剂为上海源叶生物科技有限公司生产的赤霉素(GA3),纯度大于90 %。
1.2 试验方法
1.2.1 种皮处理和不同温度对两种跳舞草种子萌发的测定
用砂纸轻轻打磨跳舞草种子至表皮粗糙无光泽,以去除种子表面的蜡质保护层,利于种子吸水萌发,将打磨的种子置于装有温水的烧杯中,放置在40℃的恒温水浴锅中浸泡24小时,待种子吸胀变黄绿色后捞起晾干,没有吸胀的种子继续浸泡至膨胀。将打磨并浸泡的种子和未打磨但浸泡的种子分别分成四份,每份20粒,3次重复,将种子均匀的分洒在垫有浸湿的纱布的培养皿中,然后将装有种子的培养皿分别放置在温度为15℃、20℃、25℃和30℃的恒温培养箱中催芽,期间注意给培养皿注水,防止培养皿干燥影响种子的萌发,观察并记录种子的发芽情况。
1.2.2 赤霉素处理对两种跳舞草种子萌发的测定
准备5个100 mL的烧杯,将用砂纸打磨好的跳舞草种子分成5份,每份20粒,3次重复,将种子置于烧杯中,然后将浓度为0(CK)、50、100、150、200 mg/L的赤霉素(GA3)溶液分别加入到对应的烧杯中,将烧杯放置在40℃恒温水浴锅中浸种24 h,后将种子捞起晾干,均匀的分洒在垫有浸湿的纱布的培养皿中,然后将装有种子的培养皿放置在温度为25℃的恒温培养箱中催芽,期间注意给培养皿注水,防止培养皿干燥影响种子的萌发,观察并记录种子的发芽情况。按下面的方法测定种子发芽势、发芽率[4]。
发芽势(%)= 5 d内发芽种子数/供试种子总粒数× 100
发芽率(%)= 15 d内发芽种子数/供试种子总粒数× 100
1.3 观察统计计算
按照发芽势与发芽率的计算公式,计算各处理的发芽势与发芽率,并采用Excel表格和SPSS V17.0软件对统计结果进行分析。
2 结果与分析
2.1 种皮处理和温度对两种跳舞草种子萌发的影响
从表1和表2可以看出,当温度为15 ℃时,两种种子的发芽势和发芽率都较低,均显著的低于其他参试温度的发芽势和发芽率,其中广西种和北京种的发芽势均为0,北京种通过机械摩擦处理后在该温度下的发芽率也仅为6.67 %,显著的低于其他温度的发芽率,说明较低的温度抑制了跳舞草种子的萌发;当温度为25 ℃时,通过机械摩擦的种子的发芽势和发芽率较好,其中广西种的发芽势为86.67 %,发芽率高达100 %,北京种的发芽势为81.67 %,发芽率为86.67 %,均显著的高于其他温度下的发芽势和发芽率;未经过机械摩擦的种子在25℃时的发芽势和发芽率也显著的高于在其他温度下的发芽率和发芽势,说明25℃是4种处理温度中最适合两种跳舞草种子萌发的温度。从表中我们还可以看出,除15℃时种子的发芽势和发芽率较低,不利于种子萌发外,其他参试温度下,通过机械摩擦的种子的发芽势和发芽率均显著的高于相同温度下未经过机械摩擦的种子的发芽势和发芽率,说明机械摩擦能显著的提高种子的发芽势和发芽率,促进种子萌发。结合表1和表2可以得出促进种子萌发最优的组合为25℃时通过机械摩擦处理。
2.2 赤霉素处理对两种跳舞草种子萌发的影响
从表3和表4可知:广西种和北京种在赤霉素浓度为100 mg/L时的发芽势分别为76.67 %和58.33 %,其中广西种在该浓度下的发芽势显著的高于其他参试浓度的发芽势,发芽率虽与其他浓度无显著性的差异,但在该浓度下发芽率高达100 %。北京种在100 mg/L浓度下的发芽势显著的高于对照组、50 mg/L和200 mg/L的发芽势,与 150 mg/L的发芽势虽无显著性差异,但是在100 mg/L浓度下,北京种的发芽势数值是最大的;并且在该浓度下北京种的发芽率也显著的高于其他参试浓度的发芽率,达到了91.67 %,综合表3和表4可以得出最适宜两种跳舞草种子萌发的参试赤霉素浓度为100 mg/L。 3 讨论
3.1 种皮处理和温度对两种跳舞草种子萌发的影响
跳舞草种子表面覆有光亮的蜡质保护层,自然环境下,跳舞草与蚂蚁形成互利共生关系,跳舞草表面的油质体吸引蚂蚁搬运跳舞草种子,蚂蚁在搬运过程中,通过取食跳舞草表面的油質体和锯齿摩擦,使跳舞草种子得以传播和萌发[5]。温度影响酶活性,是种子萌发必要的外界条件之一,适宜的温度不仅能够使种皮软化[6],同时能打破种子休眠,促进种子的吸水程度,加强酶促过程,使贮藏的养分能很快地变成可以利用的可溶性状态[7]。
本试验中,经过机械摩擦的种子发芽势和发芽率均显著的高于相同温度下未经过机械摩擦的,说明机械摩擦能显著的提高跳舞草种子的发芽势和发芽率,促进种子萌发。在试验设置的4种温度下,25 ℃时,通过机械摩擦的种子发芽势和发芽率均显著的高于其他参试温度的发芽势和发芽率,没有通过机械摩擦的种子在25 ℃时的发芽势和发芽率也显著的高于其他参试温度在无机械摩擦时的发芽率和发芽势,说明25 ℃是4种温度处理中最适合跳舞草种子萌发的温度。另外,通过多重比较方差分析可以发现,两种跳舞草种子均在25 ℃时经过机械摩擦的发芽势和发芽率最高,说明最佳的处理组合为25 ℃下经过机械摩擦处理。
3.2 赤霉素对两种跳舞草种子萌发的影响
赤霉素作为一种植物生长调节剂,能打破种子休眠,促进胚的发育和种子发芽,但是浓度过高或者过低的赤霉素不但不能起到促进作用,反而对植物造成伤害[8]。本试验中设置了4组不同浓度的赤霉素浓度,以清水处理作为对照,结果发现,浓度为100 mg/L的赤霉素处理后,两种跳舞草种子的发芽势和发芽率均为最高,广西种在该浓度下,发芽势和发芽率分别为76.67 %和100 %,相比对照,发芽势增加了21.1 %;北京种在该浓度下,发芽势和发芽率分别为58.33 %和91.67 %,其中发芽率显著的高于对照和其他处理,发芽势较对照增加了12.8 %,因此可知,对跳舞草种子萌发效果最好的赤霉素处理浓度为100 mg/L。
综合以上分析得出:跳舞草适宜的萌发温度为25℃,机械摩擦种皮能显著的提高跳舞草种子的萌发率,最适合跳舞草种子萌发的赤霉素浓度为100 mg/L。
参考文献
[1]
关键词:跳舞草 种皮处理 温度 赤霉素
跳舞草(Codadocalyx motorius)为多年生豆科木本植物,原产于东南亚及我国西南和华南等地区,生于丘陵山坡或山沟灌木丛中,海拔200~1500米。自然状态下花期7~9月,果期10~11月[1]。因侧生小叶能随着温度和光照以及声波的变化而旋转舞动,因而得名。跳舞草具有极高的观赏价值、药用价值和美容价值,目前国内种植较少,其发展前景及经济效益很好。
跳舞草的種子坚硬,外表有光亮的蜡质,能起到防腐防潮作用,也会阻碍水分渗入,从而休眠期较长且极难解除,在自然条件下需数月才能出苗[2],萌发率较低,且自然授粉结实率很低(仅为2 %~5 %),无法满足市场对于跳舞草的需求[3]。目前,国内关于提高跳舞草种子萌发率方面的研究不多。本试验通过物理及化学方法处理跳舞草种子,根据发芽率和发芽势筛选出适宜的处理组合,这对跳舞草引种栽培、品种繁育、大规模生产及市场价值的开发、推广有着重要的作用。
1 材料与方法
1.1 试验材料
为两个品种的跳舞草种子,分别为广西地区的跳舞草种子(以下简称:广西种)和从北京购买的跳舞草种子(以下简称:北京种),广西种采自广西壮族自治区百色市平果县周边的跳舞草母株,北京种产自于北京市郊,采用温室大棚种植。试验试剂为上海源叶生物科技有限公司生产的赤霉素(GA3),纯度大于90 %。
1.2 试验方法
1.2.1 种皮处理和不同温度对两种跳舞草种子萌发的测定
用砂纸轻轻打磨跳舞草种子至表皮粗糙无光泽,以去除种子表面的蜡质保护层,利于种子吸水萌发,将打磨的种子置于装有温水的烧杯中,放置在40℃的恒温水浴锅中浸泡24小时,待种子吸胀变黄绿色后捞起晾干,没有吸胀的种子继续浸泡至膨胀。将打磨并浸泡的种子和未打磨但浸泡的种子分别分成四份,每份20粒,3次重复,将种子均匀的分洒在垫有浸湿的纱布的培养皿中,然后将装有种子的培养皿分别放置在温度为15℃、20℃、25℃和30℃的恒温培养箱中催芽,期间注意给培养皿注水,防止培养皿干燥影响种子的萌发,观察并记录种子的发芽情况。
1.2.2 赤霉素处理对两种跳舞草种子萌发的测定
准备5个100 mL的烧杯,将用砂纸打磨好的跳舞草种子分成5份,每份20粒,3次重复,将种子置于烧杯中,然后将浓度为0(CK)、50、100、150、200 mg/L的赤霉素(GA3)溶液分别加入到对应的烧杯中,将烧杯放置在40℃恒温水浴锅中浸种24 h,后将种子捞起晾干,均匀的分洒在垫有浸湿的纱布的培养皿中,然后将装有种子的培养皿放置在温度为25℃的恒温培养箱中催芽,期间注意给培养皿注水,防止培养皿干燥影响种子的萌发,观察并记录种子的发芽情况。按下面的方法测定种子发芽势、发芽率[4]。
发芽势(%)= 5 d内发芽种子数/供试种子总粒数× 100
发芽率(%)= 15 d内发芽种子数/供试种子总粒数× 100
1.3 观察统计计算
按照发芽势与发芽率的计算公式,计算各处理的发芽势与发芽率,并采用Excel表格和SPSS V17.0软件对统计结果进行分析。
2 结果与分析
2.1 种皮处理和温度对两种跳舞草种子萌发的影响
从表1和表2可以看出,当温度为15 ℃时,两种种子的发芽势和发芽率都较低,均显著的低于其他参试温度的发芽势和发芽率,其中广西种和北京种的发芽势均为0,北京种通过机械摩擦处理后在该温度下的发芽率也仅为6.67 %,显著的低于其他温度的发芽率,说明较低的温度抑制了跳舞草种子的萌发;当温度为25 ℃时,通过机械摩擦的种子的发芽势和发芽率较好,其中广西种的发芽势为86.67 %,发芽率高达100 %,北京种的发芽势为81.67 %,发芽率为86.67 %,均显著的高于其他温度下的发芽势和发芽率;未经过机械摩擦的种子在25℃时的发芽势和发芽率也显著的高于在其他温度下的发芽率和发芽势,说明25℃是4种处理温度中最适合两种跳舞草种子萌发的温度。从表中我们还可以看出,除15℃时种子的发芽势和发芽率较低,不利于种子萌发外,其他参试温度下,通过机械摩擦的种子的发芽势和发芽率均显著的高于相同温度下未经过机械摩擦的种子的发芽势和发芽率,说明机械摩擦能显著的提高种子的发芽势和发芽率,促进种子萌发。结合表1和表2可以得出促进种子萌发最优的组合为25℃时通过机械摩擦处理。
2.2 赤霉素处理对两种跳舞草种子萌发的影响
从表3和表4可知:广西种和北京种在赤霉素浓度为100 mg/L时的发芽势分别为76.67 %和58.33 %,其中广西种在该浓度下的发芽势显著的高于其他参试浓度的发芽势,发芽率虽与其他浓度无显著性的差异,但在该浓度下发芽率高达100 %。北京种在100 mg/L浓度下的发芽势显著的高于对照组、50 mg/L和200 mg/L的发芽势,与 150 mg/L的发芽势虽无显著性差异,但是在100 mg/L浓度下,北京种的发芽势数值是最大的;并且在该浓度下北京种的发芽率也显著的高于其他参试浓度的发芽率,达到了91.67 %,综合表3和表4可以得出最适宜两种跳舞草种子萌发的参试赤霉素浓度为100 mg/L。 3 讨论
3.1 种皮处理和温度对两种跳舞草种子萌发的影响
跳舞草种子表面覆有光亮的蜡质保护层,自然环境下,跳舞草与蚂蚁形成互利共生关系,跳舞草表面的油质体吸引蚂蚁搬运跳舞草种子,蚂蚁在搬运过程中,通过取食跳舞草表面的油質体和锯齿摩擦,使跳舞草种子得以传播和萌发[5]。温度影响酶活性,是种子萌发必要的外界条件之一,适宜的温度不仅能够使种皮软化[6],同时能打破种子休眠,促进种子的吸水程度,加强酶促过程,使贮藏的养分能很快地变成可以利用的可溶性状态[7]。
本试验中,经过机械摩擦的种子发芽势和发芽率均显著的高于相同温度下未经过机械摩擦的,说明机械摩擦能显著的提高跳舞草种子的发芽势和发芽率,促进种子萌发。在试验设置的4种温度下,25 ℃时,通过机械摩擦的种子发芽势和发芽率均显著的高于其他参试温度的发芽势和发芽率,没有通过机械摩擦的种子在25 ℃时的发芽势和发芽率也显著的高于其他参试温度在无机械摩擦时的发芽率和发芽势,说明25 ℃是4种温度处理中最适合跳舞草种子萌发的温度。另外,通过多重比较方差分析可以发现,两种跳舞草种子均在25 ℃时经过机械摩擦的发芽势和发芽率最高,说明最佳的处理组合为25 ℃下经过机械摩擦处理。
3.2 赤霉素对两种跳舞草种子萌发的影响
赤霉素作为一种植物生长调节剂,能打破种子休眠,促进胚的发育和种子发芽,但是浓度过高或者过低的赤霉素不但不能起到促进作用,反而对植物造成伤害[8]。本试验中设置了4组不同浓度的赤霉素浓度,以清水处理作为对照,结果发现,浓度为100 mg/L的赤霉素处理后,两种跳舞草种子的发芽势和发芽率均为最高,广西种在该浓度下,发芽势和发芽率分别为76.67 %和100 %,相比对照,发芽势增加了21.1 %;北京种在该浓度下,发芽势和发芽率分别为58.33 %和91.67 %,其中发芽率显著的高于对照和其他处理,发芽势较对照增加了12.8 %,因此可知,对跳舞草种子萌发效果最好的赤霉素处理浓度为100 mg/L。
综合以上分析得出:跳舞草适宜的萌发温度为25℃,机械摩擦种皮能显著的提高跳舞草种子的萌发率,最适合跳舞草种子萌发的赤霉素浓度为100 mg/L。
参考文献
[1]