不同温度和外源物质处理对耳叶牛皮消种子萌发的影响.pdf

收稿日期:2 0 2 2-1 2-1 0基金项目:国家自然科学基金项目(4 1 9 7 7 1 1 2);江苏省高等学校自然科学研究基金项目(1 8 K J D 1 8 0 0 0 8);江苏省盐土生物资源研究重点实验室开放课题项目(7 2 0 7 1 6 6 6 0 0 3 G)。作者简介:刘方方(1 9 8 7),男(汉族),河南长葛人;博士,讲师,研究方向:滩涂植物生理生态(E-m a i l:l i u f f y c t u.e d u.c n)。通讯作者:康贻军(1 9 8 0),男(汉族),江苏如东人;博士,教授,研究方向:农业/环境微生物(E-m a i l:y j k a n g y c t u.e d u.c n)。不同温度和外源物质处理对耳叶牛皮消种子萌发的影响刘方方1,2,黄进婵1,段 彤1,沈 敏1,2,洪 键1,2,孙 淼1,2,张言周1,2,吴承东3,康贻军1,2(1.盐城师范学院海洋与生物工程学院,盐城市滨海白首乌生物工程技术研究中心,江苏 盐城2 2 4 0 0 7;2.江苏省盐土生物资源研究重点实验室,江苏 盐城2 2 4 0 0 7;3.盐城市新洋农业试验站,江苏 盐城2 2 4 0 4 9)摘 要:为探索耳叶牛皮消种子萌发的适宜条件,以种子发芽率、发芽势、发芽指数和发芽进程等为评价依据,考察不同温度、不同种类和浓度的外源物质(植物激素和化学试剂)处理对耳叶牛皮消种子萌发的影响。结果表明,温度对耳叶牛皮消种子萌发有显著影响,2 5培养条件下种子萌发效果最佳,3 5浸种预处理能进一步促进种子萌发;相较于吲哚乙酸(I AA)和6-苄氨基嘌呤(6-B A),外源赤霉素(G A3)处理对种子萌发有更显著的促进作用,其中1 0 0m g/L的GA3处理效果最佳,种子发芽率、发芽势和发芽指数均显著高于其他处理组;6g/L的KNO3和1g/L的N a C l也能显著促进耳叶牛皮消种子萌发;1 0 0m g/LG A3+6g/LKNO3+1g/LN a C l组合处理下,耳叶牛皮消种子发芽率、发芽势和发芽指数分别较对照提高了3 5.2%、5 7.6%和9 4.6%,萌发起始时间和萌发高峰期均较对照提前了2d,发芽周期也明显缩短。关键词:耳叶牛皮消;种子萌发;温度;激素D O I:1 0.1 6 5 9 0/j.c n k i.1 0 0 1-4 7 0 5.2 0 2 3.0 6.0 9 2中图分类号:S5 6 7.2 3+9 文献标志码:A 文章编号:1 0 0 1-4 7 0 5(2 0 2 3)0 6-0 0 9 2-0 7E f f e c t so fD i f f e r e n tT e m p e r a t u r ea n dE x o g e n o u sS u b s t a n c e so nS e e dG e r m i n a t i o no fC y n a n c h u ma u r i c u l a t u mL I UF a n g f a n g1,2,H U A N GJ i n c h a n1,D U A NT o n g1,S H E N M i n1,2,H O N GJ i a n1,2,S U N M i a o1,2,Z H A N GY a n z h o u1,2,WUC h e n g d o n g3,K A N GY i j u n1,2(1.S c h o o l o fM a r i n ea n dB i o l o g i c a lE n g i n e e r i n g,Y a n c h e n gB i o e n g i n e e r i n gR e s e a r c hC e n t e r f o rP o l y g o n u m m u l t i f l o r u mi nB i n h a i,Y a n c h e n gN o r m a lU n i v e r s i t y,Y a n c h e n gJ i a n g s u2 2 4 0 0 7,C h i n a;2.J i a n g s uK e yL a b o r a t o r yf o rB i o r e s o u r c e so fS a l i n eS o i l s,Y a n c h e n gJ i a n g s u2 2 4 0 0 7,C h i n a;3.X i n y a n gA g r i c u l t u r a lE x p e r i m e n tS t a t i o no fY a n c h e n gC i t y,Y a n c h e n gJ i a n g s u2 2 4 0 4 9,C h i n a)A b s t r a c t:I no r d e r t oe x p l o r e t h es u i t a b l ec o n d i t i o n s f o r s e e dg e r m i n a t i o no fC y n a n c h u ma u r i c u l a t u m,t h ee f f e c t s o f d i f f e r e n t t e m p e r a t u r e,d i f f e r e n t k i n d s a n dc o n c e n t r a t i o n s o f e x o g e n o u s s u b s t a n c e s(p l a n th o r m o n e sa n dc h e m i c a lr e a g e n t s)o ns e e dg e r m i n a t i o nw e r ei n v e s t i g a t e db a s e do ng e r m i n a t i o np e r-c e n t a g e,g e r m i n a t i o np o t e n t i a l,g e r m i n a t i o n i n d e xa n dg e r m i n a t i o np r o c e s s.T h er e s u l t ss h o w e dt h a tt e m p e r a t u r eh a da s i g n i f i c a n t e f f e c t o ns e e dg e r m i n a t i o n,a n d t h eb e s t g e r m i n a t i o ne f f e c tw a s a c h i e v e dw h e nc u l t u r e da t 2 5,w h i l es o a k i n ga t 3 5p r e t r e a t m e n t c o u l d f u r t h e rp r o m o t es e e dg e r m i n a t i o n.C o m p a r e dw i t hi n d o l e a c e t i ca c i d(I AA)a n d6-b e n z y l a m i n o p u r i n e(6-B A),e x o g e n o u sg i b b e r e l l i n(GA3)h a dam o r es i g n i f i c a n tp r o m o t i n ge f f e c to ns e e dg e r m i n a t i o n,a n d1 0 0m g/LGA3t r e a t m e n th a dt h eb e s te f f e c t,w h e r et h es e e dg e r m i n a t i o np e r c e n t a g e,g e r m i n a t i o np o t e n t i a la n dg e r m i n a t i o n29刘方方 等:不同温度和外源物质处理对耳叶牛皮消种子萌发的影响 种 子 第4 2卷 第6期i n d e xw e r es i g n i f i c a n t l yh i g h e r t h a nt h a to fo t h e r t r e a t m e n tg r o u p s.S e e dg e r m i n a t i o no fC y n a n c h u ma u r i c u l a t u mw a sa l s op r o m o t e ds i g n i f i c a n t l yb yKNO3(6g/L)a n dN a C l(1g/L).U n d e r t h e c o m b i n e dt r e a t m e n t(1 0 0m g/LGA3+6g/LKNO3+1g/LN a C l),t h eg e r m i n a t i o np e r c e n t a g e,g e r m i n a t i o np o t e n t i a la n dg e r m i n a t i o ni n d e xo fC y n a n c h u ma u r i c u l a t u ms e e d si n c r e a s e db y3 5.2%,5 7.6%a n d9 4.6%,r e s p e c t i v e l y,c o m p a r e dw i t ht h ec o n t r o l,f u r t h e r m o r e,t h eg e r m i n a t i o ns t a r tt i m ea n dp e a-k i n gt i m ew e r eb o t h2d a y se a r l i e r t h a nc o n t r o l,a n dt h eg e r m i n a t i o nc y c l ew a sa l s od i s t i n c t l ys h o r t-e n e d.K e yw o r d s:C y n a n c h u ma u r i c u l a t u m;s e e dg e r m i n a t i o n;t e m p e r a t u r e;h o r m o n e 耳叶牛皮消(C y n a n c h u ma u r i c u l a t u m)是萝藦科鹅绒藤属植物,其块根与同属的隔山牛皮消(C y n a n-c h u mw i l f o r d i i)和戟叶牛皮消(C y n a n c h u mb u n g e i)的块根被并称为白首乌,是一种传统滋补中药材。耳叶牛皮消的块根富含C2 1甾苷类、多糖类、苯酮类等天然活性成分,具有抗肿瘤、抗氧化、保肝护肝、调节免疫及降脂减肥等多重药理功效1-4。此外,耳叶牛皮消块根中粗蛋白、粗脂肪、淀粉和氨基酸的含量较丰富,还含有多种维生素及锌、锰、铁、钙等人体必需微量元素5-6,具有较高的食用价值。耳叶牛皮消作为一种药食同源的植物,开发利用价值较高,市场前景广阔。目前,市场上白首乌产品的来源主要为滨海白首乌(耳叶牛皮消)和泰山白首乌(戟叶牛皮消)4,全国9 5%的耳叶牛皮消产自江苏省盐城市滨海县7-8。作为地产道地药材,滨海白首乌被认定为中国国家地理标志产品,并建立了首个国家级白首乌标准化种植示范区9。耳叶牛皮消的繁殖可采用多种方式,包括块根繁殖、种子繁殖、藤蔓扦插和组织培养等,规模化人工栽培主要采用块根繁殖1 0。块根无性繁殖的幼苗较健壮、成活率高,但成本较高,出苗周期长,且后期易发生侵染性病害,导致种性退化,影响白首乌的产量和品质1 1-1 2。耳叶牛皮消种子繁殖的出苗整齐度不高,出苗速度和苗期生长较缓慢,但后期生长迅速,块根粗大,产量有保障1 3。目前,规模化栽培中采用耳叶牛皮消种子繁殖的比例不高,通过种子萌发进行耳叶牛皮消有性繁殖的研究也鲜有报道。本实验通过研究温度、激素和化学试剂对耳叶牛皮消种子萌发的影响,优化种子萌发条件,以期为耳叶牛皮消良种繁育、种质资源保护与利用以及产业可持续发展提供参考。1 材料与方法1.1 实验材料耳叶牛皮消种子于2 0 2 1年1 1月初采自江苏省盐城市滨海县滨海港镇,果实未开裂时摘取,风干后果实裂开,取出种子,去杂,去种毛,干燥贮藏。1.2 种子形态特征观察与测量采用目测法观测种子基本形态。随机选取1 0粒种子,用游标卡尺测量种子长度、宽度和厚度。千粒重参照国标规程(G B/T 3 5 4 31 9 9 5),采用百粒法,随机选取1 0 0粒种子,用万分之一电子天平称量,计算千粒重,重复4次。1.3 种子预处理选用大小均匀、饱满、无破损、无病斑的种子。先用7 5%乙醇消毒5m i n,无菌蒸馏水冲洗2次,再用3%次氯酸钠消毒1m i n,无菌蒸馏水冲洗4次后备用。1.4 实验设计1.4.1 发芽实验将处理后的种子转入含有无菌纸质发芽床的培养皿中,每皿2 5粒种子,每个重复5 0粒,每个处理重复3次。在恒温光照培养箱内,于光照时间1 2h/d、光照度2 0%、相对湿度(RH)8 0%的条件下进行发芽实验。实验过程中,根据培养皿内失水情况补充无菌水,以保持发芽床湿润。1.4.2 种子萌发条件的优化发芽温度:将预处理后的种子分别在1 5,2 5,3 5的光照培养箱中进行发芽实验,以确定最佳发芽温度。浸种温度:将预处理后的种子浸泡在无菌水中,分别于5,2 5,3 5水浴浸种2 4h,然后在最佳发芽温度的光照培养箱中进行发芽实验,以确定最佳浸种温度。激素处理:采用3种激素,设置浓度分别为:赤霉素(GA3)1 0 0,2 0 0,4 0 0m g/L;吲哚乙酸(I AA)5,1 0,2 0m g/L;6-苄氨基嘌呤(6-B A)5 0,1 0 0,2 0 0m g/L。以无菌水为对照,于最佳浸种温度下,将预处理后的种子在上述溶液中浸泡处理2 4h,然后进行发芽实验。化学试剂处理:采用3种化学试剂(无机盐),设置浓度分别为:氯化钙(C a C l2)0.5,1.0,2.0g/L;硝酸钾(KNO3)2.0,4.0,6.0g/L;氯化钠(N a C l)1.0,5.0,1 0.0g/L。以无菌水为对照,于最佳浸种温度下,将预处理后的种子在上述溶液中浸泡处理2 4h,然后进行发芽实验。39种子,2 0 2 3,4 2(6):9 2-9 8.h t t p:/z h z i.g z n y z y x y.c n S e e d V o l.4 2 N o.0 6 J u n.2 0 2 3组合处理:从激素和化学试剂处理中筛选出效果好的激素和试剂,进行组合,采用混合溶液浸泡种子,以无菌水为对照进行发芽实验。1.5 数据统计与分析1.5.1 种子发芽指标将种子放入光照培养箱后,每天同一时间观察种子发芽情况,记录发芽种子数(露白,即胚根突破种皮1mm为种子发芽标准),直至发芽结束,计算种子发芽率、发芽势和发芽指数等指标,具体计算方法如下:发芽率/%=(发芽种子数/供试种子数)1 0 0%;发芽势/%=(前8d内发 芽种子数/供试种子数)1 0 0%;发芽指数=(G t/D t),式中:G t为第t天的发芽种子数,D t为对应的发芽天数。1.5.2 数据分析采用M i c r o s o f tE x c e l软件对实验数据进行预处理和计算,采用S P S S软件进行方差分析和多重比较(=0.0 5)。数据均为平均值标准差,采用E x c e l和G r a p h P a dP r i s m软件作图。2 结果与分析2.1 耳叶牛皮消种子形态特征耳叶牛皮消结实率较高,种子扁卵状,种皮褐色,种子 顶 端 有 一 簇 白 色 绒 毛(图1)。种 子 千 粒 重为(6.0 1 80.0 8 6)g,种子长度为(0.7 3 40.0 3 2)c m,种子宽度 为(0.3 5 3 0.0 1 7)c m,种 子 厚 度 为(0.1 1 20.0 1 2)c m。图1 耳叶牛皮消种子形态特征F i g.1 S e e dm o r p h o l o g i c a l c h a r a c t e r i s t i c so fC y n a n c h u ma u r i c u l a t u m2.2 温度对耳叶牛皮消种子萌发的影响2.2.1 培养温度对种子萌发的影响不同培养 温度下耳叶 牛皮消种子 的萌发进程(图2 a)。结果显示,在1 5,2 5和3 5的条件下,种子起始萌发时间分别为第7天、第4天和第5天。1 5和2 5下,种子萌发进程中有较明显的高峰期,而3 5下,种子萌发进程相对平缓。不同培养温度下种子萌发相关指标见表1,2 5下种子的发芽率、发芽势和发芽指数均显著高于1 5和3 5。以上结果表明,耳叶牛皮消种子萌发对温度敏感,2 5为较佳的培养温度。2.2.2 浸种温度对种子萌发的影响在不同温度下浸种处理后,耳叶牛皮消种子的萌发进程(图2 b)。结果显示,在5,2 5和3 5的浸种条件下,种子起始萌发时间分别为第5天、第4天和第3天;3个浸种温度下,种子萌发进程中均有较明显的高峰期。种子萌发相关指标(表2),随着浸种温度的升高,种子发芽率、发芽势和发芽指数均逐渐提高,且3 5条件下的种子萌发指标均显著高于其他两个温度处理。以上结果表明,浸种温度能不同程度地改变耳叶牛皮消种子的萌发进程,其中,3 5浸种能显著促进种子萌发。表1 培养温度对耳叶牛皮消种子萌发指标的影响T a b l e1 E f f e c t so f c u l t u r e t e m p e r a t u r eo ns e e dg e r m i n a t i o ni n d e x e so fC y n a n c h u ma u r i c u l a t u m培养温度/发芽率/%发芽势/%发芽指数1 53 3.3 32.3 1a3.3 31.1 5a1.5 80.1 3a2 55 2.0 02.0 0b2 8.0 02.0 0b3.3 40.1 6b3 52 2.0 02.0 0c5.3 31.1 5a1.1 60.0 9c 注:同列不同小写字母表示p0.0 5差异显著。下同。表2 浸种温度对耳叶牛皮消种子萌发指标的影响T a b l e2 E f f e c t so f s o a k i n gt e m p e r a t u r eo ns e e dg e r m i n a t i o ni n d e x e so fC y n a n c h u ma u r i c u l a t u m浸种温度/发芽率/%发芽势/%发芽指数55 2.6 71.1 5a2 6.0 02.0 0a3.1 50.1 2a2 55 4.0 02.0 0a3 0.0 02.0 0a3.4 80.1 5b3 55 8.6 71.1 5b4 0.6 72.3 1b4.4 50.1 6c2.3 外源激素对耳叶牛皮消种子萌发的影响不同种类及浓度的外源激素处理下,耳叶牛皮消种子的 萌发进程见 图3。与对照 相 比,3种 浓 度 的GA3处理后,种子萌发的高峰期均更为明显,且有不同程度的提前;1 0 0m g/L的GA3处理后,种子萌发起始时间比对照提前了1d,2 0 0m g/L和4 0 0m g/L的GA3处理后,种子萌发起始时间与对照相同,但发芽终止时间明显提前,由原来的大于等于第1 5天提前至第1 2天左右(图3a)。5 0m g/L的6-B A处理后,种子萌发起始时间不变,萌发高峰期略有提前;1 0 0m g/L的6-B A处理后,种子萌发起始时间提前了1 d,但萌49刘方方 等:不同温度和外源物质处理对耳叶牛皮消种子萌发的影响 种 子 第4 2卷 第6期图2 温度对耳叶牛皮消种子萌发的影响F i g.2 E f f e c t so f t e m p e r a t u r eo ns e e dg e r m i n a t i o no fC y n a n c h u ma u r i c u l a t u m发高峰期显著推迟;2 0 0m g/L的6-B A处理后,种子萌发起始时间推迟了3d,萌发高峰期不明显(图3b)。5m g/L的I AA处理后,种子萌发起始时间不变,但随着I AA浓度的提高,萌发起始时间逐渐推迟;3种浓度的I AA处理后,种子萌发高峰期均不明显(图3c)。如表3所示,GA3和I AA处理组,种子的发芽率、发芽势和发芽指数均随着激素浓度的增加呈下降趋势。在GA3处理组中,除4 0 0m g/L浓度下的发芽率与对照无显著差异外,其他浓度下种子的发芽指标均显著高于对照,当GA3浓度为1 0 0m g/L时,种子的发芽率、发芽势和发芽指数分别较对照提高了2 0.2%、4 8.3%和5 7.3%。在I AA处理组中,5m g/L浓度下种子的发芽率和发芽指数与对照无显著差异,发芽势显著低于对照,1 0m g/L和2 0m g/L浓度下种子的发芽指标均显著低于对照。在6-B A处理组中,种子的发芽率和发芽指数均随着6-B A浓度增加呈先上升后下降的趋势,种子的发芽势随着激素浓度增加呈下降趋势;当6-B A浓度为1 0 0m g/L时,种子的发芽率显著高于对照,但发芽指数与对照无显著差异,发芽势显著低于对照。以上结果表明,外源GA3能显著促进耳叶牛皮消种子萌发,且当GA3浓度为1 0 0m g/L时,种子萌发效果最佳。表3 外源激素对耳叶牛皮消种子萌发指标的影响T a b l e3 E f f e c t so f e x o g e n o u sh o r m o n e so ns e e dg e r m i n a t i o ni n d e x e so fC y n a n c h u ma u r i c u l a t u m激素种类浓度/(m g/L)发芽率/%发芽势/%发芽指数1 0 07 1.3 32.3 1a5 9.3 31.1 5a7.0 30.5 4aGA32 0 06 5.3 31.1 5b5 1.3 33.0 6b5.5 70.2 2b4 0 05 8.6 71.1 5d4 6.6 73.0 6c5.0 50.2 1c5 05 4.0 02.0 0e4 4.6 72.3 1c4.5 60.2 7d6-B A1 0 06 3.3 32.3 1b c3 0.0 02.0 0f4.6 40.3 0c d2 0 04 2.6 71.1 5g1 0.6 71.1 5h2.1 70.0 5f56 1.3 33.0 6c d3 5.3 32.3 1e4.4 60.2 9dI AA1 05 4.0 02.0 0e2 0.6 71.1 5g3.2 10.0 7e2 05 0.0 02.0 0f1 3.3 32.3 1h2.5 30.2 0fc k05 9.3 32.3 1d4 0.0 02.0 0d4.4 70.2 0d2.4 外源化学试剂对耳叶牛皮消种子萌发的影响不同种类及浓度的化学试剂处理下,耳叶牛皮消种子的萌发进程见图4,与对照相比,C a C l2处理对种子萌发进程无显著影响,种子萌发起始时间与对照相同,均为第3天;种子萌发高峰期较明显,0.5g/L和2g/L浓度下萌发高峰期较对照提前了1d,1g/L浓度下萌发高峰期与对照相同(图4a)。当KNO3浓度为6g/L时,种子萌发起始时间较对照提前了1d,萌发高峰期与对照相似;当KNO3浓度为2g/L和4g/L时,种子萌发起始时间与对照相同,2 g/L浓度下萌发59种子,2 0 2 3,4 2(6):9 2-9 8.h t t p:/z h z i.g z n y z y x y.c n S e e d V o l.4 2 N o.0 6 J u n.2 0 2 3图3 外源激素对耳叶牛皮消种子萌发的影响F i g.3 E f f e c t so f e x o g e n o u sh o r m o n e so ns e e dg e r m i n a t i o no fC y n a n c h u ma u r i c u l a t u m图4 化学试剂对耳叶牛皮消种子萌发的影响F i g.4 E f f e c t so f c h e m i c a l r e a g e n t so ns e e dg e r m i n a t i o no fC y n a n c h u ma u r i c u l a t u m高峰期较对照提前了1d,4g/L浓度下萌发高峰期不明显(图4b)。N a C l处理对种子萌发进程有显著影响,3种浓度下种子萌发起始时间均较对照提前了1d,种子萌发高峰期均较为明显,当N a C l浓度为1g/L时,萌发高峰期较对照提前了3d(图4c)。如表4所示,在C a C l2处理组中,种子的发芽率、发芽势和发芽指数均随C a C l2浓度增加呈先上升后下降的趋势,1g/L浓度下种子发芽率与对照无显著差异,发芽势和发芽指数显著高于对照。在KNO3处理组中,种子发芽率随KNO3浓度增加呈上升趋势,发芽势和发芽指数随试剂浓度增加呈先下降后上升的趋势,当KNO3浓度为6g/L时,种子的发芽率、发芽势和发 芽 指 数 均 显 著 高 于 对 照,分 别 较 对 照 提 高 了2 2.5%,2 5%和4 4.1%。在N a C l处理组中,种子发芽率、发芽势和发芽指数均随N a C l浓度增加呈下降趋势,其中,1 g/L浓度下种子发芽率、发芽势和发芽指表4 化学试剂对耳叶牛皮消种子萌发指标的影响T a b l e4 E f f e c t so f c h e m i c a l r e a g e n t so ns e e dg e r m i n a t i o ni n d e x e so fC y n a n c h u ma u r i c u l a t u m试剂种类浓度/(g/L)发芽率/%发芽势/%发芽指数0.55 9.3 33.0 6d e4 2.0 02.0 0c4.9 20.1 2b cC a C l21.06 2.6 71.1 5c d4 8.6 73.0 6a b5.2 50.0 6b2.05 6.6 72.3 1e4 6.0 02.0 0b5.0 60.2 6b2.06 0.0 02.0 0d e4 6.0 02.0 0b4.9 50.1 5b cKNO34.06 4.6 72.3 1b c3 6.6 71.1 5d4.5 60.2 4c d6.07 2.6 71.1 5a5 0.0 02.0 0a b6.4 40.2 3a1.06 6.6 71.1 5b5 2.0 02.0 0a6.1 40.3 2aN a C l5.04 6.6 72.3 1f2 4.6 73.0 6e3.2 30.2 7e1 0.01 6.6 73.0 6g1 3.3 32.3 1f1.4 80.3 7fc k05 9.3 32.3 1d e4 0.0 02.0 0c d4.4 70.2 0d69刘方方 等:不同温度和外源物质处理对耳叶牛皮消种子萌发的影响 种 子 第4 2卷 第6期数均显著高于对照,分别较对照提高了1 2.4%,3 0%和3 7.4%;但随着N a C l浓度的增加,种子发芽相关指标下降明显,5g/L和1 0g/L浓度下,种子发芽率、发芽势和发芽指数均显著低于对照。以上结果表明,特定种类及浓度的外源化学试剂浸种能促进耳叶牛皮消种子萌发,其中,6g/L的KNO3和1g/L的N a C l对耳叶牛皮消种子萌发的促进效果较好。2.5 激素和化学试剂组合处理对耳叶牛皮消种子萌发的影响 从上述实验中选取对种子萌发效果较好的特定浓度激 素 和 试 剂,包 括1 0 0 m g/L的GA3、6g/L的KNO3和1g/L的N a C l,对耳叶牛皮消种子进行组合处理,统计分析种子萌发相关指标。结果显示,各个组合处理下种子萌发起始时间和萌发高峰期均明显早于对照组(图5),种子发芽率、发芽势和发芽指数均显著高于对照组(表5);各个组合处理之间也存在一定差异,综合比较显示,GA3+KNO3+N a C l组合处理下,种子萌发效果最佳。该组合处理与对照相比,种子萌发起始时间和萌发高峰期均提前了2d;种子发芽势由3 9.3 3%升高至6 2%,提高了5 7.6%;发芽率由5 8.6 7%升高至7 9.3 3%,提高了3 5.2%;发芽指数由4.4 3升高至8.6 2,提高了9 4.6%;发芽周期由原来的1 5d以上缩短至1 2d左右。图5 激素和化学试剂组合处理对耳叶牛皮消种子萌发的影响 F i g.5 E f f e c t so f c o m b i n e dt r e a t m e n tw i t hh o r m o n ea n dc h e m i c a l r e a g e n t so ns e e dg e r m i n a t i o no fC y n a n c h u ma u r i c u l a t u m表5 激素和化学试剂组合处理对耳叶牛皮消种子萌发指标的影响T a b l e5 E f f e c t so f c o m b i n e dt r e a t m e n tw i t hh o r m o n ea n dc h e m i c a l r e a g e n t so ns e e dg e r m i n a t i o ni n d e x e so fC y n a n c h u ma u r i c u l a t u m组合种类发芽率/%发芽势/%发芽指数GA3+KNO37 8.0 02.0 0a6 3.3 33.0 6a7.7 60.6 7aGA3+N a C l7 2.6 71.1 5b5 8.6 72.3 1a b6.4 50.2 2bKNO3+N a C l7 4.6 72.3 1b5 5.3 36.4 3b6.3 10.4 5bGA3+KNO3+N a C l7 9.3 31.1 5a6 2.0 04.0 0a b8.6 20.6 1ac k5 8.6 71.1 5c3 9.3 31.1 5c4.4 30.2 5c3 讨 论在实际栽培种植中,由于耳叶牛皮消种子萌发比较缓慢,出苗整齐度欠佳且幼苗较瘦弱,因此较少采用播种的方式进行种植。但种子繁殖是优良种性保持和种质资源保护的必要手段,优化种子萌发条件进而提高种子萌发活力对耳叶牛皮消的良种繁育和产业发展具有重要意义。温度是影响植物种子萌发的关键环境因子之一,本研究发现,不同培养温度对耳叶牛皮消种子萌发的影响存在显著差异,2 5下种子的发芽率、发芽势和发芽指数均显著高于1 5和3 5,表明耳叶牛皮消种子在萌发阶段对温度较敏感,过低或过高的温度均不利于其萌发。这与耳叶牛皮消实际栽培中的播种条件较 一 致,江 苏 滨 海 地 区 一 般 于 每 年4上 中 旬 播种1 0,1 4,此时环境温度为2 02 5,是耳叶牛皮消种子的最佳萌发温度。浸种是生产中常用的种子催芽处理方法,温度是影响浸种效果的关键因素之一,不同植物种子的最适浸种温度不同。本研究结果表明,3 5浸种处理下耳叶牛皮消种子的萌发起始时间提早了1d,种子发芽率、发芽势和发芽指数均显著高于5和2 5浸种,这与李玉石等1 5对泰山白首乌(戟叶牛皮消)繁育技术的报道一致。推测温水浸种能软化耳叶牛皮消种皮,增加其通透性,进而激活胚细胞活性,达到促进发芽的效果。植物激素在种子萌发阶段发挥了重要的调控作用,外源施加植物生长调节剂能有效干预种子的萌发。本研究发现,不同种类的外源激素对耳叶牛皮消种子萌发的影响差异较大。GA3能显著促进耳叶牛皮消种子萌发,且1 0 0m g/L的GA3对种子萌发的促进效果最佳,随着GA3浓度的升高,种子的发芽率、发芽势和发芽指数均呈下降趋势。植物内源赤霉素在种子萌发阶段能打破休眠,促进种子萌发1 6。本研究中外源施加的GA3能透过种皮进入种子内部,与内源激素协79种子,2 0 2 3,4 2(6):9 2-9 8.h t t p:/z h z i.g z n y z y x y.c n S e e d V o l.4 2 N o.0 6 J u n.2 0 2 3同促进耳叶牛皮消种子萌发,但外源GA3浓度不宜过高,否则可能扰乱种子内源激素动态平衡,抑制种子萌发。外源低浓度6-B A和I AA也能促进耳叶牛皮消种子萌发,但整体上不显著,随着处理浓度的升高,种子发芽指标显著降低,种子萌发受到抑制。这与何首乌1 7、多叶棘豆1 8、冰菜1 9和九龙山杜鹃2 0等植物种子萌发的研究结果相似,推测高浓度6-B A和I AA可能诱导细胞产生了抑制种子萌发的代谢产物(如乙烯),或是抑制了一些能促进种子萌发的酶的合成。一定种类及浓度的化学试剂对耳叶牛皮消种子的萌发具有显著改善作用。本研究中使用的耳叶牛皮消种子采自江苏省滨海县近海滩涂地区,具有一定的耐盐性,吴承东等2 1研究发现,当N a C l浓度低于0.4%时,耳叶牛皮消种子的发芽指数和活力指数等指标与对照相比无显著差异,表明耳叶牛皮消种子萌发过程对盐胁迫有一定的耐受性。本研究发现,N a C l浓度为1g/L时,耳叶牛皮消种子的发芽率、发芽势和发芽指数均显著高于对照,而当N a C l浓度高于5g/L时,种子萌发受到了显著抑制,表明低浓度N a C l处理能促进耳叶牛皮消种子萌发,高浓度N a C l处理会对种子萌发形成胁迫。KNO3对耳叶牛皮消种子萌发的改善效果优于N a C l处理,本研究中26g/L的KNO3处理均不同程度地促进了耳叶牛皮消种子萌发,其中,6g/L的KNO3处理时,种子萌发效果最好。KNO3是使用较多的一种改善植物种子萌发的化学试剂,K+是植物细胞内多种酶的激活剂,同时还能诱导多种植物内源激素的合成并调控其活性2 2,对植物种子萌发具有促进作用,这在曼陀罗2 3、甜椒2 4和燕麦2 5等多种植物种子萌发的研究中得到了证实。本研究还发现,与单一因素处理相比,不同外源物质组合处理能进一步提升耳叶牛皮消种子萌发效果。1 0 0m g/LG A3+6g/LK N O3+1g/LN a C l组合处理下,耳叶牛皮消种子萌发效果最佳,种子发芽率、发芽势和发芽指数分别较对照提高了3 5.2%,5 7.6%和9 4.6%,同时还缩短了发芽周期,提高了种子发芽整齐度。参考文献:1C h e nW H,Z h a n gZZ,B a nYF,e t a l.C y n a n c h u mb u n g e iD e c n ea n d i t s t w or e l a t e ds p e c i e s f o r“B a i s h o u w u”:Ar e v i e wo nt r a d i-t i o n a l u s e s,p h y t o c h e m i s t r y,a n dp h a r m a c o l o g i c a la c t i v i t i e sJ.J o u r n a l o fE t h n o p h a r m a c o l o g y,2 0 1 9,2 4 3:1 1 2 1 1 0.2W a n gXJ,L uXH,L i ZL,e t a l.C h e m i c a l c o n s t i t u e n t s f r o mt h er o o tb a r ko fC y n a n c h u m