不同处理对2种黄色花铁线莲种子萌发的影响.pdf

年月J o u r n a l o fG r e e nS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y第 卷第 期收稿日期:作者简介:唐亚星(),女,硕士研究生,研究方向为园林植物栽培与应用.通讯作者:袁涛(),女,教授,研究方向为园林植物应用.不不同同处处理理对对种种黄黄色色花花铁铁线线莲莲种种子子萌萌发发的的影影响响唐亚星,韦秋莹,张贵敏,袁 涛(北京林业大学 园林学院,北京 ;菏泽市城市管理事业发展中心,山东 菏泽 )摘要:铁线莲属植物花形花色多样,有“攀援植物皇后”的美誉.我国铁线莲属植物利用率低且市场上黄色花品种较少,以华北地区原产的黄花铁线莲和芹叶铁线莲种黄色花铁线莲为对象,探索促进其种子萌发的 方 法.结 果 表 明:黄 花 铁 线 莲 和 芹 叶 铁 线 莲 种 子 萌 发 最 适 宜 的 温 度 是 /(h/h),去除宿存花柱、浸种或低温层积周可促进黄花铁线莲种子生根和萌芽;低温层积可促进芹叶铁线莲种子生根,并在一定程度上打破了其上胚轴休眠.关键词:黄花铁线莲;芹叶铁线莲;宿存花柱;低温层积;种子萌发中图分类号:S 文献标识码:A文章编号:()E f f e c t so fD i f f e r e n tT r e a t m e n t so nt h eG e r m i n a t i o no fT w oK i n d so fC l e m a t i s i n t r i c a t eS e e d sT a n gY a x i n g,W e iQ i u y i n g,Z h a n gG u i m i n,Y u a nT a o(S c h o o l o fL a n d s c a p eA r c h i t e c t u r e,B e i j i n gF o r e s t r yU n i v e r s i t y,B e i j i n g ,C h i n a;U r b a nM a n a g e m e n tD e v e l o p m e n tC e n t e ro fH e z e,H e z e,S h a n d o n g ,C h i n a)A b s t r a c t:T h eC l e m a t i sg e n u sh a saw i d ev a r i e t yo f f l o w e r t y p e sa n dc o l o r s,a n d i sk n o w na s t h e Q u e e no fc l i m b i n g p l a n t s W i t h t h e l o wu t i l i z a t i o no fC l e m a t i si nC h i n a a n d f e wy e l l o w f l o w e r e dv a r i e t i e so n t h em a r k e t,t h i sp a p e re x p l o r e sm e t h o d st op r o m o t es e e dg e r m i n a t i o no f t w oy e l l o w f l o w e r e dC l e m a t i ss p e c i e s,Ci n t r i c a t ea n dCa e t h u s i f o l i a,n a t i v et on o r t h e r nC h i n a T h er e s u l t ss h o wt h a t:t h eo p t i m u mt e m p e r a t u r e f o rg e r m i n a t i o no ft w os p e c i e ss e e d s i s C/C(h/h)R e m o v i n gp e r s i s t e n ts t y l e s,i mm e r s i o no r Cs t r a t i f i c a t i o nf o r w e e k s c o u l dp r o m o t e t h e r o o t i n ga n dg e r m i n a t i o no fCi n t r i c a t as e e d s;Cs t r a t i f i c a t i o nc o u l dp r o m o t e r o o t i n go fCa e t h u s i f o l i as e e d s,a n dc o u l da l s ob r e a k i t s e c t o c o t y l d o r m a n c yt os o m ee x t e n t K e yw o r d s:C l e m a t i s i n t r i c a t e;C l e m a t i sa e t h u s i f o l i a;p e r s i s t e n ts t y l e;Cl o w t e m p e r a t u r es t r a t i f i c a t i o n;s e e dg e r m i n a t i o n 引言我国是铁线莲种质资源最丰富的国家,全世界铁线莲属植物约有 种原生种,我国约有 种,主要分布于华中和西南地区,但国内大部分铁线莲属植物未得到充分开发利用,园艺化程度普遍较低,对其繁殖生物学的研究较少.国外非常重视铁线莲属植物引种及新品种选育,不断推出新品种,但这些品种花色以蓝紫色、白色、粉红色为主,黄色较少.种子作为植物最基本的遗传材料,是植物繁殖生物学中的重要组成部分,铁线莲属植物主要以种子进行繁殖,而该属种子均存在不同程度的休眠,繁殖率很低,萌发时间长且不整齐.适当的药剂处理和温度条件可促进铁线莲属植物种子萌发,顾增辉等实验表明,经GA丙酮溶液浸种处理的大花 年月绿 色 科 技(J o u r n a l o fG r e e nS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y)第 期铁线莲(Cp a t e n s)、红花铁线莲(Ct e x e n s i s)和葡萄叶铁线莲(Cv i t i c e l l a)种子发芽率显著提高.王非等研究发现,m g/L吲哚乙酸(I AA)可显著提高林地铁线莲(Cb r e v i c a u d a t a)和齿叶铁线莲(Cs e r r a t i f o l i a)的发芽率,m g/LGA也可显著提高齿叶铁线莲(Cs e r r a t i f o l i a)的发芽率,但发芽势不如前者.孙瑞琦等研究发现 m g/L 苄基腺嘌呤(B A)处理的铃铛铁线莲 王梦 种子发芽率最高,且发芽时间缩短.有关最适萌发温度的相关研究表明,棉团铁线莲(Ch e x a p e t a l a)、芹叶铁线莲和短尾铁线莲(Cb r e v i c a u d a t a)种子最适萌发温度为 ,黄花铁线莲种子最适萌发温度为 变温处理,钝萼铁线莲(Cp e t e r a e)最适萌发温度为 ,以上结果说明铁线莲属大多数植物的适宜萌发温度可能在 上下.此外,春化处理和低温层积处理可有效打破铁线莲属植物种子休眠,管开云等对Cr a n u n c u l o i d e s种子低温春化处理 d后,种子发芽率比未经处理的种子高 ;黄花铁线莲经过相同的春化处理后发芽率也极显著提高.低温层积 d可以有效打破东北铁线莲(Cf l o r i d a)种子休眠,低温层积 d可提高芹叶铁线莲发芽率,但最高仅 .种子附属物对不同植物种子的萌发有促进或抑制作用,如宽翅菘蓝(I s a t i s v i o l a s c e n s)和甜荞(F a g o p y r u me s c u l e n t u m)的种子附属物促进种子萌发,而钠猪毛菜(S a l s o l an i t r a r i a)、草麻黄(E p h e d r a s i n i c a)的种子附属物抑制种子萌发.铁线莲属植物的果实带羽毛状宿存花柱,但目前还未见宿存花柱对其种子萌发影响的研究.黄花铁线莲和芹叶铁线莲是该属常见的多年生草质藤本植物,花色和花期相近,均为黄色至淡黄色,月下旬至月上旬开花,花量大且开花集中,园林观赏价值极高.为提高我国铁线莲属植物的利用率,弥补黄色花在市场上的空缺,本文以黄花铁线莲和芹叶铁线莲的种子为研究对象,观测宿存花柱、赤霉素和温度以及低温层积对其发芽的影响,探究促进其萌发的方法,以期为其引种应用及育种提供理论依据.材料和方法 实验材料铁线莲果实是瘦果,密被毛且具长尾状宿存花柱,内有一粒种子.本文将黄花铁线莲和芹叶铁线莲的果实视为种子,于 年 月前往北京延庆区采集两者成熟种子,以果皮/种胚黄褐色、宿存花柱完全呈羽毛状散开为成熟标志,保存于冰箱中备用.实验方法 宿存花柱处理取刚采摘的黄花铁线莲和芹叶铁线莲种子各份:一份去除宿存花柱,另一份保留宿存花柱,每份 粒,重复次.将种子进行预处理,即用吐温 浸泡m i n后流水冲净;之后进行发芽试验,放在铺有层润湿滤纸的培养皿中,置于光周期 h/h(光/暗)、/(与光照一致)的光照培养箱中,相对湿度为,保持滤纸湿润.赤霉素和温度处理设置、m g/L的赤霉素浓度处理水平,以蒸馏水处理为对照,记为m g/L,每个处理为 粒去除宿存花柱的种子,个种子重复次.将种子按 节预处理后于上述浓度的赤霉素 溶 液 中 浸 种 h,浸 种 结 束 后 分 别 置 于/、/、/光照培养箱进行发芽试验,光照及湿度设置同上.低温层积处理将去除宿存花柱的种子按 节预处理,随后进行、周的低温层积,每处理 粒种子,个种各重复次,层积结束后进行发芽试验.测定方法铁线莲的种子先生根,生根后子叶萌发.因此本文以胚根大于mm视为生根、子叶从种皮伸出视为发芽,每天观察并统计生根和发芽情况,直至连续 d种子生根和发芽数量无变化.统计所有供试种子达 生根率所需天数,即 生根率时间,并按下式计算种子的生根率和发芽率.生 根 率()(生 根 种 子 数/供 试 种 子 数)发 芽 率()(生 根 种 子 数/供 试 种 子 数)实验结果 宿存花柱对种子萌发的影响铁线莲成熟种子均带宿存花柱,宿存花柱对其萌发的影响见表,黄花铁线莲去除宿存花柱后,种子的生根率达 ,发芽率达 ,与完整种子有显著性差异,生根率所需时间为完整种唐亚星,等:不同处理对种黄色花铁线莲种子萌发的影响园艺与种苗子的;芹叶铁线莲宿存花柱的去留对其生根率和发芽率无显著影响,但去除宿存花柱的种子生根较快.宿存的花柱不利于种铁线莲种子萌发,对芹叶铁线莲种子萌发虽无明显影响,但去除种子的宿存花柱后,种子达到 生根率所需时间显著缩短.去除铁线莲种子的宿存花柱可以提高生根率和发芽率,缩短达 生根率所需时间,从而提高播种育苗效率.表宿存花柱对黄花铁线莲和芹叶铁线莲种子萌发的影响植物种类宿存花柱生根率/发芽率/生根率时间/d黄花铁线莲留存 b b 去除 a a 芹叶铁线莲留存 c c 去除 c c 赤霉素和温度对种子萌发的影响 对黄花铁线莲种子萌发的影响如表所示,/时,种子的生根率和发芽率均随 赤 霉 素 浓 度 先 上 升 后 下 降,其 中 m g/L赤霉素处理的种子生根率和发芽率最高,m g/L的赤霉素处理的种子生根达到 的时间最短;/时,黄花铁线莲的种子生根率和发芽率随赤霉素浓度增加而下降,生根达 的时间也随之缩短;/时,黄花铁线莲的种子生根率随赤霉素浓度增加而上升,发芽率随赤霉素浓度增加先上升后下降,在 m g/L有最高的发芽率,为 .黄花铁线莲种子在/的变温中且不经赤霉素处理时生根率和发芽率最高,生根率达 ,发芽率达 ,与其他温度处理的发芽率具有显著性差异,/的变温中种 子 生 根 率 达 到 的 时 间 最 短.综 上,/是黄花铁线莲萌发最适宜的温度条件,种子不经赤霉素处理就可达到较高的生根率和发芽率;/的条件下,黄花铁线莲种子生根率较高且生根快,但发芽率较低,可能是高温抑制了种子上胚轴萌动或对种子造成损伤.表赤霉素和温度对黄花铁线莲种子萌发的影响(光/暗)温度/赤霉素浓度/(m g/L)生根率/发芽率/生根率时间/d/a b b a b a b a b b b b b b /a a a b a b a b a b a b a b a b a b/a b a b a b a b a b b a b b a b 对芹叶铁线莲种子萌发的影响如表所示,在各个温度处理下,芹叶铁线莲种子的生根率均随着赤霉素浓度的增加先上升后下降.随着温度的升高,种子生根率最高时的赤霉素浓度下降:/的条件下,m g/L赤霉素处 理 的 种 子 生 根 率 最 高,为 ;/的条件下,m g/L赤霉素处理的种子生根率最高,为 ;/结合 m g/L赤霉素处理的种子是所有处理中种子生根率最高的,为 ,但 除 了 赤 霉 素 m g/L时,/条件下的生根率均低于/.芹叶铁线莲种子在 /、不经赤霉素处理时生根率为 .但赤霉素和温度均无法提高芹叶铁线莲种子的发芽率,最高发芽率仅 .综上,/的温度条件最有利于芹叶铁线莲种子生根,但本实验中,赤霉素和温度对提高其发芽率作用有限.低温层积对种子萌发的影响如表所示,黄花铁线莲种子低温层积周时,生根率和发芽率各处理均无显著差异,生根率大于,发芽率在周时大于,之后随低温层积时间的延长生根率和发芽率下降,低温 年月绿 色 科 技(J o u r n a l o fG r e e nS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y)第 期表赤霉素和温度对芹叶铁线莲种子萌发的影响(光/暗)温度/赤霉素浓度/(m g/L)生根率/发芽率/生根率时间/d/c d a c a b c a b c a d a/a a a a a a a b a c d a/b a a a b c a b c a c d a层积 周时生根率显著降低,低温层积 周时发芽率显著降低.因此,低温层积周可有效促进黄花铁线莲种子萌发,低温层积时间过长会降低生根率和 发芽率,但可 缩 短 达 生 根 率 所 需时间.随低温层积时间增加,芹叶铁线莲种子生根率先上升后下降,而发芽率不断上升,生根率达 所需时间不断减少,低温层积可有效促进芹叶铁线莲种子的生根,也可在一定程度上提高其种子的发芽率.表低温层积对黄花铁线莲和芹叶铁线莲种子萌发的影响种类低温层积时间/周生根率/发芽率/生根率时间/d黄花铁线莲 a a a a a a a a b a b a b a b b b b芹叶铁线莲 d d c d d c d c d d b c c d c d c c d c 结论种子带附属物可能会影响种子萌发.本研究中,黄花铁线莲和芹叶铁线莲去除宿存花柱后生根率和发芽率均有提高,种铁线莲种子收获后应去除其宿存花柱以提高播种育苗效率.适宜的温度条件和激素处理,可有效提高种子的发芽率和发芽势等.黄花铁线莲最适宜萌发的温度条件是 /,该温度条件下的发芽率随赤霉 素 浓 度 升 高 而 降 低,与 前 人 研 究 结 果 一致,./最利于芹叶铁线莲种子生根,但赤霉素和温度均无法促进种子上胚轴伸长,芹叶铁线莲种子可能存在上胚轴休眠.低温层积是有效解除种子休眠的方法之一.黄花铁线莲种子不经低温层积即可有较高的萌发率,低温层积时间过长反而降低生根率和发芽率,黄花铁线莲种子的休眠可能为非深度水平.低温层积可促进芹叶铁线莲种子生根和发芽,低温层积 周内,发芽率虽持续升高,但远低于生根率,多数生根的种子并无胚芽萌发,可能存在较深的上胚轴休眠.目前上胚轴休眠解除的研究主要集中在芍药属,如何提高芹叶铁线莲生根种子的发芽率尚需深入研究.参考文献:韵敏铁线莲属植物研究现状及其在园林方面的应用J林业唐亚星,等:不同处理对种黄色花铁线莲种子萌发的影响园艺与种苗科技情报,():杨艺,王娜,马颖杰,等 种铁线莲属植物种子萌发特性J草业科学,():张鸽香,武珊珊我国铁线莲属植物的研究现状及其园林应用方式J安徽农业科学,():张燕,黎斌,李思锋铁线莲属植物分类学及园艺学研究进展J中国野生植物资源,():陶炫妍,夏婷婷,韩哲远,等铁线莲栽培品种观赏特性分析J现代园艺,():宋微,张虎,王磊,等铁线莲P o l i s hS p i r i t 组培快繁体系的建立J分子植物育种,():顾增辉,龙雅宜,张金政应用赤霉素有机溶剂渗入法打破花卉种子休眠和促进萌发J种子,():王非,王金侠,李强,等 GA和I AA处理对种铁线莲种子萌发的影响J草业科学,():孙瑞琦,余伟军,曾黎辉德克萨斯组铃铛铁线莲胚胎挽救及促进种 子 萌 发 技 术 研 究 J福 建 农 业 学 报,():王荷,郝爽,刘燕 种野生花卉种子生物学特性研究J江苏林业科技,():祁生贵,吴学明,苏旭,等青海省东部地区黄花铁线莲种子特征和萌发率的研究J青海草业,():,李世峰,蔡艳飞,李树发,等不同因子对钝萼铁线莲种子萌发的影响J北方园艺,():管开云,李志坚,李景秀,等铁线莲属植物的引种栽培研究初报J云南植物研究,():魏卫东,马欣青海资源植物黄花铁线莲种子萌发特性研究J种子,():林春新,杨利民,宋波,等东北铁线莲种子萌发特性的研究J北方园艺,():高优恒,刘旭蒙药芹叶铁线莲种子萌发特性研究J中国民族医药杂志,():王梦茹,魏岩古尔班通古特沙漠钠猪毛菜种子异型性及其萌发行为研究J草业学报,():周兵,闫小红,杨芳珍,等果皮对不同甜荞和苦荞品种种子萌发特性的影响J井冈山大学学报(自然科学版),():周园梅宽翅菘蓝果皮与萌发时间对土壤种子库及生活史的影响D乌鲁木齐:新疆农业大学,斯琴巴特尔,哈斯巴根,乌日娜,等草麻黄种子发芽生理特性研究J中药材,():佚名大花铁线莲果实J中草药,():温韦华,刘浡洋,施文彬,等 种铁线莲种子萌发特性的研究J种子,():冯晓鹏几种野生铁线莲的种子萌发及邯郸春秋自然物候栽培的研究D邯郸:河北工程大学,高水平,范丙友,刘改秀,等牡丹、芍药种子上胚轴休眠解除效应初步研究J北方园艺,():(上接第 页)贺海洋单叶蔷薇花形态建成与繁殖生物学研究D北京:中国农业大学,国家林业和草原局国家重点保护野生植物名录E B/O L()h t t p:/w w w f o r e s t r y g o v c n 王蕊,汤萃文,李震基于G I S的林地生态适宜性评价:以青藏高原东部迭部益哇沟林区为例J林业科技通讯,():高婧,杨涛,李海燕,等近 a新疆塔城地区不同相态降水时空变化特征J/O L干旱区地理:h t t p:/k n s c n k i n e t/k c m s/d e t a i l/X H t m l 陈丽,李潇然新疆塔额盆地生物多样性现状及其维护功能研究J新疆环境保护,():王庆莉,韩玉江,张利平,等基于G I 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