劉 月,何云核
(浙江農林大學 園林學院,浙江 臨安 311300)
紫花香薷(Elsholfiziaargyi),又名野薄荷、牙刷花等,屬唇形科香薷屬植物,產浙江、江蘇、安徽、福建等省,生于山坡灌叢、林下、溪旁及河邊草地,海拔200~1 200 m.草本,高0.5~1 m.一年生草本,全草可做藥用,能祛風、散寒、解表[1,2].
目前,對紫花香薷的研究很少,主要集中在對重金屬的富集作用和土壤修復方面.姜理英對浙江諸暨銅礦山和三門銅礦進行系統(tǒng)的調查后,發(fā)現(xiàn)紫花香薷是山門銅礦區(qū)的主要優(yōu)勢植物.紫花香薷和海州香薷都是能在礦山生長的耐性植物,且對銅等有較強的富集能力.尤其是紫花香薷的根系可耐較高濃度的銅.作為一種我國原生的銅耐/富集植物,為開展銅污染土壤的植物修復及修復技術提供了好材料.此外,紫花香薷除了對Cu有一定耐性外,對Zn也具有一定的耐性.也有人發(fā)現(xiàn)紫花香薷對多種重金屬具有較強的耐性,并且對Cu、Zn、Pb重金屬復合污染土壤的修復效果可能優(yōu)于海州香薷[3-8]
紫花香薷全株散發(fā)怡人香氣,花期晚,花色美麗,花姿可愛,可做園林應用,具有開發(fā)價值.但是紫花香薷屬于一年生草本花卉,采挖對自然資源和紫花香薷野生環(huán)境破壞很大,因此采用種子繁殖較為適宜.
本試驗采用不同方法對野生紫花香薷種子進行處理,研究紫花香薷種子萌發(fā)特性,找到最佳的處理方法,提高種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢,促進種子發(fā)芽并能夠使種子發(fā)芽整齊一致,以期為野生紫花香薷的引種栽培和園林應用提供依據.
試驗所用種子為2009年11月下旬采集于杭州臨安東湖村,經充分晾曬后進行人工脫粒,然后種子陰干于室內自然貯藏.
試驗設計5個處理和2個對照,處理方式如下:
1)赤霉素(GA3)處理:濃度分別為100、150、200、250 mg/L,浸種24 h;
2)吲哚乙酸(IAA)處理:濃度分別為100、200、300、400 mg/L,浸種24 h;
3)萘乙酸(NAA)處理:濃度分別為50、100、150、200 mg/L,浸種24 h;
4)無水酒精處理:分別浸種10、20、30、40 min;
5)30% H2O2處理:分別浸種30、60、90、120 min;
6)對照:清水浸種24 h作為對照組1,無處理的種子作為對照組2.
每個處理300粒種子,共3個重復.將以上種子用清水沖洗干凈,每100粒放在鋪有2層濾紙直徑為9 cm的玻璃培養(yǎng)皿中,于FPQ型人工氣候箱內進行培養(yǎng).溫度為25℃,濕度為80%,12 h黑暗12 h光照,光照為60%.試驗期間每天補充水分保持芽床濕潤,以種皮開裂胚根露出種皮為萌發(fā)標志,直至發(fā)芽結束.
表1 GA3處理對紫花香薷種子萌發(fā)的影響
種子各項發(fā)芽指標在試驗后24 h開始統(tǒng)計,每天統(tǒng)計1次.在試驗后的第6 d計算發(fā)芽勢,在第11 d計算發(fā)芽率.發(fā)芽率是種子衡量質量的一個指標,而發(fā)芽勢是發(fā)硬種子發(fā)芽速度和發(fā)芽整齊度的指標[9].
發(fā)芽率(%)=最終發(fā)芽種子數(shù)/供試種子×100;
試驗數(shù)據采用EXCEL軟件統(tǒng)計,用SPSS(13.0)統(tǒng)計分析軟件進行數(shù)據處理.
赤霉素處理可提早種子萌發(fā)出苗,一般處理的時間以12~24h為宜[10].
由表1可知,清水浸泡24h后紫花香薷種子的發(fā)芽率比無處理的高17%,差異性顯著,而發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)差異性不顯著.不同濃度的GA3對紫花香薷種子的萌發(fā)有不同的影響.隨著濃度的升高,發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)和發(fā)芽指數(shù)3項指標都有先升高后下降的趨勢,以濃度為150mg/L時的處理效果最好,發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)分別達到90.33%、85.33%、162.87,比清水浸泡24h的對照組分別提高了4.66%、11.66%和93.86,存在極顯著差異性.隨著濃度的升高,3項指標與150mg/LGA3處理時的相比有所下降,可能與高濃度GA3處理影響種子代謝失調有關.其中200mg/L和250mg/L處理下的發(fā)芽率相差不大,差異性不顯著.
由表2 可知,不同濃度的IAA處理的種子在發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)上均高于對照,差異顯著.且不同濃度處理之間3項指標存在差異性.以100mg/L的IAA浸種24h效果最好.發(fā)芽率達95.67 %,比對照組分別提高了27%和10%;發(fā)芽勢93.67%,比對照組提高了30%;發(fā)芽指數(shù)達185.49,比對照組分別提高了94.11和96.48,差異性極其顯著.整個發(fā)芽過程中,進過IAA處理的種子發(fā)芽整齊一致.
由表3可知,不同濃度的NAA對種子的萌發(fā)有明顯不同的影響,差異顯著.隨著濃度的升高,種子萌發(fā)的3項指標均呈現(xiàn)先下降后升高的趨勢.由分析可知,以200mg/LNAA處理的種子萌發(fā)最好,3項指標均達到最高,分別為91%、89%和125.53,較對照組2分別提高了5.33 %、25.33 %和36.52,差異顯著/極顯著.50mg/L和150mg/L浸種24h處理的種子的發(fā)芽率差異性不顯著,與對照組2相比差異性也不顯著,但發(fā)芽勢有所升高差異顯著.100mg/L浸種24h時對種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢均低于對照,說明這個濃度有可能阻礙了種皮的破裂,抑制了胚根的伸長,致使種子萌發(fā)效果較差.
表2IAA處理對紫花香薷種子萌發(fā)的影響
Tab.2EffectoftreatmentwithIAAonseedgerminationofElsholfizia argyi
處理/mg·L-1發(fā)芽率/%發(fā)芽勢/%發(fā)芽指數(shù)(Gi)Ck168.67aA63.67aA91.38aACk285.67bB63.67aA89.01aA10095.67eE93.67dD185.49eD20088.67cC80.67bB131.11dC30085.33bB79.67bB113.58bB40092.00dD87.67cC126.82cC
表3 NAA處理對紫花香薷種子萌發(fā)的影響
由表4可知,無水酒精浸種不同的時間,對種子的萌發(fā)有不同的影響.隨著浸種時間的增加,發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢.浸種20 min時3項指標均不如對照,差異顯著.但是浸種40 min時,種子的萌發(fā)效果最好,3項指標達到最大,分別為88.33 %、87 %和106.27,比清水浸種24 h的對照組分別提高了2.66 %、23.33 %和17.26,差異極顯著.
用30% H2O2處理紫花香薷種子對其萌發(fā)有不同的影響.在4個處理時間中,浸種90 min的種子3項指標均高于兩個對照組,發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)比清水浸種24 h分別高了1.66%、18.66%和50.21,均達極顯著水平.浸種90 min不但提高了種子的發(fā)芽率,而且提高了發(fā)芽的整齊度.但是浸種時間過短或者過長顯示3項指標低于對照,對紫花香薷種子的萌發(fā)效果不好,尤其是浸種時間短(30 min)對紫花香薷種子的發(fā)芽效果極不理想(見表5).
表4 無水酒精處理對紫花香薷種子萌發(fā)的影響
表5 30% H2O2對紫花香薷種子萌發(fā)的影響
不同浸種方式對紫花香薷種子萌發(fā)的試驗表明,經不同試劑處理的紫花香薷種子的萌發(fā)效果各不相同,其萌發(fā)結果為:IAA 100 mg/L>NAA 200 mg/L>GA3150 mg/L>H2O290 min>無水酒精40 min.無水酒精和30% H2O2對種子的萌發(fā)沒有明顯促進作用.其中無水酒精作為機溶劑,可以溶解一些種子的蠟質層、油脂層[11],本試驗中處理種子的效果不太明顯,說明紫花香薷種子萌發(fā)主要不是外皮蠟質層、油脂層造成的.GA3濃度過高過低對種子的萌發(fā)效果均不理想,過低有可能不能有效起到改變內源化學物質,濃度過高則有可能使種子代謝失調.以150mg/L時效果最好.發(fā)芽率、發(fā)芽勢分別達到90.33%和85.33%,明顯高于對照組.不同濃度的NAA對紫花香薷種子的萌發(fā)效果有明顯差異,濃度相對較高的NAA(200mg/L)對種子的萌發(fā)效果有明顯促進作用.不同濃度的IAA對種子的萌發(fā)效果均高于對照組,其中濃度為100mg/L處理的萌發(fā)效果最好,發(fā)芽率達95.67%,發(fā)芽勢達93.67%,發(fā)芽指數(shù)達185.49,比清水浸泡24h的對照組分別提高了10%、30%和96.48差異極顯著.
紫花香薷目前處于野生狀態(tài),種子屬于自播,由于紫花香薷每株種子數(shù)目多、顆粒極小,人們常認為種子發(fā)芽率高.通過試驗可知,自然狀態(tài)即不做任何處理時種子即使在最佳狀態(tài)下的發(fā)芽率僅為68.67%,發(fā)芽率低,這是種子具有生理休眠特性所致可能與其內部的生理生化狀況和某種內源激素失衡有關[12].通過不同的催芽試驗,發(fā)現(xiàn)濃度為100 mg/L的IAA處理的種子的發(fā)芽率最高達到95.67%,發(fā)芽率極高,發(fā)芽勢也較高,種子發(fā)芽具有高度一致性,因此進行紫花香薷的種子繁殖時可以提前用100 mg/L的IAA提前浸泡24 h,然后播種,有利用提高種子的發(fā)芽率,使其出苗整齊一致.
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