閆海霞 蔣月喜 黃昌艷 何荊洲 王曉國 鄧杰玲 卜朝陽

摘要：【目的】分析不同處理方法對月季種子萌發(fā)的影響，為有效提高月季種子發(fā)芽率及育種效率提供理論和技術(shù)支持?！痉椒ā恳栽录痉N子為材料，開展低溫層積處理、不同激素及濃度、不同播種基質(zhì)及無菌播種對其萌發(fā)影響的研究?！窘Y(jié)果】低溫層積處理的月季種子發(fā)芽率為42.22%，發(fā)芽勢為24.44%；100.0 mg/L GA3和100.0 mg/L NAA處理可顯著提高月季種子萌發(fā)率和發(fā)芽勢（P<0.05），發(fā)芽率分別為55.56%和48.89%，發(fā)芽勢分別為42.22%和30.00%；月季種子在河沙中發(fā)芽率為42.22%，發(fā)芽勢為24.44%，優(yōu)于泥炭∶珍珠巖（體積比為2∶1）及菜園土基質(zhì)；在MS培養(yǎng)基中添加GA3更有利于月季種子萌發(fā)，當(dāng)GA3濃度為0.5 mg/L時，其發(fā)芽率為55.56%，發(fā)芽勢為34.44%?！窘Y(jié)論】低溫層積處理、100.0 mg/L GA3和100.0 mg/L NAA浸泡月季種子可有效提高其萌發(fā)率；適宜的播種基質(zhì)及培養(yǎng)基對月季種子的萌發(fā)有促進作用。

關(guān)鍵詞： 月季；種子萌發(fā)；無菌萌發(fā)；發(fā)芽率

中圖分類號： S685.12 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-1191（2016）12-2108-05

Abstract：【Objective】The present study was conducted to analyze effects of different treatments on germination of Rosa chinensis seeds in order to provide a theoretical and technical support for raising seed germination rate and breeding efficiency of R. chinensis. 【Method】Using R. chinensis seeds as material，the effects of cold stratification， different hormone concentrations， different substrates and aseptic seeding on seed germination were studied. 【Result】Results showed that： after cold stratification treatment， seed germination rate reached 42.22% and germination energy was 24.44%；100.0 mg/L GA3 and 100.0 mg/L NAA could significantly raise germination rate and germination energy of R. chinensis（P<0.05）. After 100.0 mg/L GA3 treatment， seed germination rate was 55.56% and germination energy 42.22%； in 100.0 mg/L NAA treatment， seed germination rate reached 48.89% and germination energy 30.00%. In terms of R. chinensis planted in river sand， the germination rate was 42.22% and germination energy 24.44%， which were better than those in peat-perlite matrix （volume ratio 2∶1） and garden soil. Adding GA3 in MS media was beneficial for seed germination. When the concentration of GA3 was 0.5 mg/L， seed germination rate reached 55.56% and germination energy 34.44%. 【Conclusion】Cold stratification， 100.0 mg/L GA3 and 100.0 mg/L NAA soaking treatments can raise seed germination rate of R. chinensis. Appropriate seeding matrix and culture medium can promote seed germination of R. chinensis.

Key words： Rosa chinensis； seed germination； germ-free germination； germination rate

0 引言

【研究意義】月季（Rosa chinensis）是薔薇科薔薇屬植物，是我國十大名花之一。月季常用的繁殖方法為扦插、嫁接及種子繁殖，種子繁殖是進行月季育種的重要手段之一。薔薇屬植物的種子因具有休眠特性而萌發(fā)困難，發(fā)芽時間長，整齊度差（金波等，1993；徐本美等，1993）。月季作為薔薇屬植物之一，其種子的休眠主要是由種殼（包括果皮和種皮）而不是胚本身引起，極少數(shù)是由種殼和胚引起的雙重休眠，自然萌發(fā)率很低。因此，研究并分析不同處理方法對月季種子萌發(fā)的影響，對有效提高月季種子發(fā)芽率及雜交育種效率具有重要意義。【前人研究進展】近年來，薔薇屬植物的種子萌發(fā)研究逐漸增多（賀海洋等，2007；張素芳和胡書紅，2007；孫婷婷，2008；張景峰，2009；陳睿等，2013）。李卉等（2009）開展薔薇種子不同冷藏時間試驗，結(jié)果表明，冷藏1個月薔薇種子的發(fā)芽率顯著高于冷藏2個月薔薇種子。朱小虎和盛方（2009）利用500 mg/L赤霉素溶液浸種結(jié)合低溫層積處理，可有效解除大果薔薇種子的休眠。李永紅等（2010）采用500 mol/L GA3浸泡大果薔薇種子24 h，可顯著促進其萌發(fā)。馮慧等（2011）研究結(jié)果表明，100 mg/L GA3浸泡彎刺薔薇1號可獲得較高的發(fā)芽率。韓倩等（2012）研究認為，暖溫沙藏薔薇種子時添加碳素營養(yǎng)劑可不同程度提高其萌發(fā)率，Jill Dando和無刺狗薔薇的適用碳源為蔗糖，Many Happy Retwins的適用碳源為可溶性淀粉?！颈狙芯壳腥朦c】至今，僅見金波等（1993）、孫憲芝（2004）及寇鳳仙等（2010）對月季種子萌發(fā)進行了初步研究，而采用不同處理方法對月季種子萌發(fā)進行的深入研究未見報道?！緮M解決的關(guān)鍵問題】通過低溫層積處理、不同激素及濃渡、不同播種基質(zhì)及無菌播種4種處理方式開展月季種子萌發(fā)研究，分析不同處理方法月季種子發(fā)芽率間的差異，為有效提高月季種子發(fā)芽率及雜交育種效率提供理論和技術(shù)支持。

1 材料與方法

1. 1 試驗材料

月季種子由廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院花卉研究所提供。

1. 2 試驗方法

1. 2. 1 低溫層積處理月季種子萌發(fā)情況觀察 將成熟、飽滿的月季種子在清水中浸泡24 h，按表1的方法進行預(yù)處理（T1～T3處理）后播種。每種預(yù)處理方法種子數(shù)30粒，3次重復(fù)。從種子萌發(fā)的第1 d開始每天觀察種子發(fā)芽情況，連續(xù)觀察記錄10 d。當(dāng)幼芽長度達種子長度的1/2時即視為種子發(fā)芽（下同），比較分析層積低溫處理、冰箱中冷藏處理和自然室溫處理對月季種子萌發(fā)的影響。

1. 2. 2 不同激素及濃度處理月季種子萌發(fā)情況觀察 將經(jīng)低溫層積處理的種子在播種前用不同激素及濃度（表2）浸泡24 h。每處理播種種子30粒，3次重復(fù)。從種子開始萌發(fā)的第1 d開始每天觀察種子的發(fā)芽情況，連續(xù)觀察記錄10 d，比較分析不同激素及濃度處理對經(jīng)低溫層積處理月季種子萌發(fā)的影響。

1. 2. 3 不同基質(zhì)播種處理月季種子萌發(fā)情況觀察 將經(jīng)層積處理的月季種子分別在J1、J2和J3基質(zhì)中進行播種，其中基質(zhì)J1為泥炭∶珍珠巖=2∶1（體積比），基質(zhì)J2為河沙，基質(zhì)J3為菜園土。每種基質(zhì)播種30粒，3次重復(fù)。從種子開始萌發(fā)的第1 d開始每天觀察種子發(fā)芽情況，連續(xù)觀察記錄10 d，比較不同播種基質(zhì)對月季種子萌發(fā)的影響。

1. 2. 4 無菌播種月季種子萌發(fā)情況觀察 將經(jīng)層積處理的月季種子用中性洗滌劑浸泡10 min，用流水沖洗干凈后轉(zhuǎn)移至超凈工作臺，先用75%乙醇表面消毒20～30 s，無菌水沖洗3次，再用0.1%升汞表面消毒8～10 min，無菌水沖洗3次，最后接種到含不同濃度GA3（0、0.1、0.5和1.0 mg/L）的MS培養(yǎng)基（M1～M4）處理上。每種培養(yǎng)基接種種子30粒，3次重復(fù)。從種子開始萌發(fā)的第1 d開始每天觀察種子的發(fā)芽情況，連續(xù)觀察記錄10 d，比較不同培養(yǎng)基對月季種子萌發(fā)的影響。

培養(yǎng)條件：培養(yǎng)溫度（25±1）℃，光照12 h/d。

1. 2. 5 種子發(fā)芽指標(biāo)計算 參照宋松泉等（2006）的方法測定種子的發(fā)芽勢和發(fā)芽率（3次重復(fù)的平均值）。

發(fā)芽率（%）=發(fā)芽數(shù)/播種數(shù)×100

發(fā)芽勢（%）=規(guī)定時間內(nèi)發(fā)芽的種子數(shù)/供試種子數(shù)×100

以第1粒種子萌發(fā)后第10 d發(fā)芽的種子總數(shù)為本發(fā)芽試驗發(fā)芽的種子數(shù)。

1. 3 統(tǒng)計分析

試驗數(shù)據(jù)采用SPSS 19.0進行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2. 1 低溫層積處理對月季種子萌發(fā)的影響

由表3可看出，T1、T2和T3處理月季種子的發(fā)芽率存在顯著差異（P<0.05，下同），其中T1處理的發(fā)芽率最高，為42.22%，T3處理的發(fā)芽率最低，為0；在發(fā)芽勢方面，T1、T2和T3處理的發(fā)芽勢存在顯著差異，其中T1處理的發(fā)芽勢最高，為24.44%，T3處理的發(fā)芽勢最低，為0。可見，將月季種子與濕潤的沙子充分混合后（種子與沙子的比例為1∶3），再在4 ℃冰箱中冷藏60 d，可有效提高其發(fā)芽率，表明月季種子需經(jīng)低溫層積處理才具有較佳的萌發(fā)效果。

2. 2 不同激素及濃度對月季種子萌發(fā)的影響

由表4可知，不同激素及濃度對月季種子萌發(fā)的影響差異明顯，其中，CK的發(fā)芽率最低，除與H2處理差異不顯著（P>0.05，下同），顯著低于其他處理；CK的發(fā)芽勢最低，顯著低于除H5處理外的其他處理。在GA3處理中，月季種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢均隨著GA3濃度的增加呈先升高后下降趨勢，其中，H3的發(fā)芽率最高，其與H2處理差異顯著，與H4處理差異不顯著；H3處理的發(fā)芽勢最大，與H2和H4處理差異顯著。在NAA處理中，月季種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢均隨著NAA濃度的增加呈先升高后下降趨勢，其中，3個濃度處理的發(fā)芽率間無顯著差異，H6處理的發(fā)芽勢顯著大于H5處理，與H7處理差異不顯著。綜上所述，100.0 mg/L GA3浸泡經(jīng)低溫層積處理月季種子的萌發(fā)效果最佳，100.0 mg/L NAA處理的效果次之。

2. 3 不同基質(zhì)播種對月季種子萌發(fā)的影響

由表5可知，J2處理的月季種子發(fā)芽率最高，J3處理的發(fā)芽率最低，其中，J1與J2處理的發(fā)芽率無顯著差異，J3處理的發(fā)芽率顯著低于J1和J2處理。J1和J2處理的發(fā)芽勢相同，顯著大于J3處理?？梢?，適宜經(jīng)低溫層積處理月季種子萌發(fā)的基質(zhì)為河沙及泥炭混珍珠巖（體積比為2∶1），以河沙為基質(zhì)時，發(fā)芽率為42.22%，發(fā)芽勢為24.44%，以泥炭混珍珠巖（體積比為2∶1）為基質(zhì)時，發(fā)芽率為38.89%，發(fā)芽勢為24.44%，菜園土不適宜作為月季種子萌發(fā)的基質(zhì)。

2. 5 無菌播種對月季種子萌發(fā)的影響

由表6可知，M1處理的月季種子發(fā)芽率最低，顯著低于M2和M3處理，M3處理的發(fā)芽率最高，顯著高于其他3種培養(yǎng)基處理，M2與M4處理、M1與M4處理差異不顯著；M3處理的發(fā)芽勢最高，與M1和M4處理存在顯著差異，與M2處理差異不顯著。綜上，在MS培養(yǎng)基中添加一定濃度的GA3有利于月季種子萌發(fā)，以添加0.5 mg/L GA3的萌發(fā)效果較佳，發(fā)芽率最高，為55.56%，發(fā)芽勢最大，為34.44%。

3 討論

月季種子具有休眠特性，要打破休眠，需要采取一定的措施。本研究發(fā)現(xiàn)，未經(jīng)低溫層積處理的月季種子不能發(fā)芽，低溫冷藏60 d后的月季種子發(fā)芽率為18.89%，發(fā)芽勢為12.22%，而低溫層積處理后的月季種子發(fā)芽率可達42.22%，發(fā)芽勢為24.44%，可見，低溫層積處理可有效解除月季種子的休眠，可能與低溫層積能降低種子內(nèi)的脫落酸含量（孫憲芝，2004）有關(guān)，與Gibson（1984）、Eills等（1985）和劉繼生等（2001）的研究結(jié)果一致。

采用植物激素可以打破月季種子的休眠。本研究采用不同濃度的GA3和NAA浸泡月季種子后再播種，發(fā)現(xiàn)浸泡GA3能打破種子休眠，顯著提高其發(fā)芽率和發(fā)芽勢，與彭幼芬（1990）的研究結(jié)果一致，主要原因應(yīng)為浸泡GA3能促進種子內(nèi)GA3含量提高，提早調(diào)節(jié)種子內(nèi)促進劑和抑制劑比例的平衡，強化萌發(fā)；與張璐萍等（2009）的研究結(jié)果相反，其認為GA3對薔薇種子發(fā)芽有明顯的抑制作用，原因尚未明確。本研究中GA3處理的月季種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢均高于NAA處理，與隋云吉等（2013）研究認為50 mg/L NAA溶液浸泡月季品種天山祥云24 h后發(fā)芽率達40%、促進萌發(fā)的效果顯著優(yōu)于GA3處理的觀點不一致，原因有待進一步探討。

月季種子采用無菌播種方法育苗比常用的土播方式易于控制環(huán)境條件和介質(zhì)，不受季節(jié)限制。本研究在培養(yǎng)基中添加GA3有利于促進月季種子萌發(fā)，當(dāng)GA3濃度為0.5 mg/L時，其發(fā)芽率為55.56%。本研究中進行無菌播種采用的是培養(yǎng)基，實際上無菌播種也可采用沙子等播種介質(zhì)，如韓益和趙梁軍（2006）的研究表明，野薔薇種子萌發(fā)前經(jīng)GA3溶液處理后在無菌沙子或蛭石上均能快速高效率萌發(fā)，與在1/4MS培養(yǎng)基上的發(fā)芽率無顯著差異。因此，可采用沙子或蛭石替代MS培養(yǎng)基播種方式簡單快捷地獲得月季無菌苗。

4 結(jié)論

不同處理方法對月季種子萌發(fā)的影響不同，低溫層積處理、100.0 mg/L GA3和100.0 mg/L NAA浸泡月季種子均可有效提高其發(fā)芽率和發(fā)芽勢；適宜的播種基質(zhì)及培養(yǎng)基可促進月季種子萌發(fā)。

參考文獻：

陳睿，吳洪娥，周艷，任啟飛，王小波，周洪英. 2013. 7種薔薇屬植物種子的發(fā)芽試驗研究[J]. 種子，32（3）：72-74.

Chen R，Wu H E，Zhou Y，Ren Q F，Wang X B，Zhou H Y. 2013. The research on germination test of 7 kinds of Rosa seeds[J]. Seed，32（3）：72-74.

馮慧，常衛(wèi)民，叢日晨. 2011. 不同溶液浸泡處理對五種薔薇屬植物發(fā)芽率的影響[J]. 北京農(nóng)學(xué)院學(xué)報，26（3）：48-50.

Feng H，Chang W M，Cong R C. 2011. Effects of different solutions on germination capacity of Rosa seeds[J]. Journal of Beijing University of Agriculture，26（3）：48-50.

韓倩，李亞奇，王澤翻，曾凡景，趙世偉，趙惠恩. 2012. 不同碳源生物營養(yǎng)及處理方式對薔薇屬種子萌發(fā)的影響[J]. 福建農(nóng)林大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），41（4）：482-487.

Han Q，Li Y Q，Wang Z F，Zeng F J，Zhao S W，Zhao H E. 2012. Effects of different carbon source microbial nutrition and treatments on seed germination in Rosa L.[J]. Journal of Fujian Agriculture and Forestry University（Natural Science Edition），41（4）：482-487.

韓益，趙梁軍. 2006. 無菌條件下野薔薇種子快速催芽的研究[J]. 中國農(nóng)學(xué)通報，22（6）：285-288.

Han Y， Zhao L J. 2006. Study on seed germination of Rosa multiflora in sterile condition[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin，22（6）：285-288.

賀海洋，上田善弘，黑澤博，小川良子，西野. 2007. 單葉薔薇（Rosa persica Michx）瘦果的生態(tài)特征和發(fā)芽研究[J]. 園林科技，（2）：1-2.

He H Y，UEDA Y，Kurosawa N，Ogawa Y，Nishino. 2007. Studies on ecological characteristics and germination of Rosa persica Michx[J]. Yuanlin Keji，（2）：1-2.

金波，東惠茹，楊孝漢. 1993. 現(xiàn)代月季種子休眠原因的探討[J]. 園藝學(xué)報，20（1）：86-90.

Jin B，Dong H R，Yang X H. 1993. Studies on the cause of dormancy of rose achenes[J]. Acta Horticulturae Sinica，20（1）：86-90.

寇鳳仙，李紅. 2010. 提高月季種子出苗率的研究[J]. 北方園藝，（3）：98-99.

Kou F X，Li H. 2010. The research of improving germination rate of Rosa seeds[J]. Northern Horticulture，（3）：98-99.

李卉，張啟翔，潘會堂，白錦榮，羅樂，王瓊. 2009. 短期冷藏對薔薇屬植物種子發(fā)芽率的影響[J]. 種子，28（9）：1-4.

Li H，Zhang Q X，Pan H T，Bai J R，Luo L，Wang Q. 2009. Effects of short cold-storage time on seed germination capacity of rose seeds[J]. Seed，28（9）：1-4.

李永紅，費芳，王春梅. 2010. 不同化學(xué)藥劑對大果薔薇種子萌發(fā)的影響[J]. 中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報，30（8）：53-56.

Li Y H，F(xiàn)ei F，Wang C M. 2010. Effects of different chemical agents treatments on seed germination of Rosa vwebbian[J]. Journal of Central South University of Forestry & Technology，30（8）：53-56.

劉繼生，張鵬，李熙英，張美淑，樸英姬. 2001. 刺玫薔薇種子的發(fā)芽特性[J]. 延邊大學(xué)農(nóng)學(xué)學(xué)報，23（2）：135-137.

Liu J S，Zhang P，Li X Y，Zhang M S，Piao Y J. 2001. The germination characteristic of Rosa davurica seeds[J]. Journal of Agricultural Science Yanbian University，23（2）：135-137.

彭幼芬. 1990. 呼吸途徑和能量對種子萌發(fā)的調(diào)節(jié)[J]. 種子，9（1）：42-43.

Peng Y F. 1990. Regulation by respiratory pathway and energy for seed germination[J]. Seed，9（1）：42-43.

宋松泉，程紅焱，龍春林，姜孝成. 2006. 種子生物學(xué)研究指南[M]. 北京：科學(xué)出版社：57-58.

Song S Q，Cheng H Y，Long C L，Jiang X C. 2006. Guide of Seed Biology[M]. Beijing：Science Press：57-58.

隋云吉，楊逢玉，羅樂，郭潤華. 2013. 月季品種天山祥云種子萌發(fā)試驗[J]. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，52（16）：3871-3873.

Sui Y J，Yang F Y，Luo L，Guo R H. 2013. Seed germination tests of Rosa laxa × hybrida cv. Tianshan Xiangyun[J]. Hubei Agricultural Sciences，52（16）：3871-3873.

孫婷婷. 2008. 薔薇科（Rosaceae）六種植物繁殖生物學(xué)研究[D]. 哈爾濱：東北農(nóng)業(yè)大學(xué).

Sun T T. 2008. The reproductive biology of six kinds plants of Rosaceae[D]. Harbin：Northeast Agricultural University.

孫憲芝. 2004. 北林月季雜交育種技術(shù)體系初探[D]. 北京：北京林業(yè)大學(xué).

Sun X Z. 2004. Preliminary study on cross breeding technological system of rose in Beijing Forestry University[D]. Beijing：Beijing Forestry University.

徐本美，張治明，張會金. 1993. 薔薇種子的萌發(fā)與休眠的研究[J]. 種子，12（1）：5-9.

Xu B M，Zhang Z M，Zhang H J. 1993. A study on dormancy and germination of seeds of Rosa spp.[J]. Seed，12（1）：5-9.

張景峰. 2009. 六種野生薔薇屬植物種子萌發(fā)及休眠的研究[D]. 北京：北京林業(yè)大學(xué).

Zhang J F. 2009. Studies on seed germination and dormancy of six wild Rosa L. species[D]. Beijing：Beijing Forestry University.

張璐萍，萬紅輝，楊敏群，楊妍. 2009. 不同處理方法對薔薇種子發(fā)芽率的影響[J]. 中國種業(yè)，（10）：37-38.

Zhang L P，Wan H H，Yang M Q，Yang Y. 2009. Effects of different solutions on seed germination capacity of Rosa species[J]. China Seed Industry，（10）：37-38.

張素芳，胡書紅. 2007. 薔薇種子催芽方法初探[J]. 西南林學(xué)院學(xué)報，27（2）：94-96

Zhang S F，Hu S H. 2007. A preliminary study on measures for enhancing germination of Rosa seeds[J]. Journal of Southwest Forestry College，27（2）：94-96.

朱小虎，盛方. 2009. 大果薔薇種子的休眠與萌發(fā)初探[J]. 種子，28（3）： 77-80.

Zhu X H，Sheng F. 2009. Preliminary on dormancy and germination of Rose vwebbian Wall. seeds[J]. Seed，28（3）：77-80.

Eills R H，Hong T D，Roberts E H. 1985. Handbook of seed technology for Genebanks[J]. International Board for Plant Genetic Resources，1：221-256.

Gibson M. 1984. Growing Roses[M]. Portland：Timber Press.

（責(zé)任編輯 思利華）