， ， ， ， (.湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所/湖北省動(dòng)物胚胎工程及分子育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 武漢 430064；.信陽(yáng)農(nóng)林學(xué)院園藝學(xué)院， 河南 信陽(yáng) 464000)

不同溫度下美麗胡枝子種子的發(fā)芽特性

田宏1，王志勇2，張鶴山1，熊軍波1，劉洋1
(1.湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所/湖北省動(dòng)物胚胎工程及分子育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 武漢 430064；2.信陽(yáng)農(nóng)林學(xué)院園藝學(xué)院， 河南 信陽(yáng) 464000)

以美麗胡枝子為研究對(duì)象，設(shè)定10，15，20，25，30，35，40 ℃ 7個(gè)恒溫和20 ℃/30 ℃、25 ℃/35 ℃ 2個(gè)變溫共9個(gè)處理，研究種子發(fā)芽特性。結(jié)果表明，除40 ℃發(fā)芽率較低(39.67%)外，其它溫度處理下發(fā)芽率均高于70%，但經(jīng)方差分析，差異均不顯著。發(fā)芽指數(shù)25 ℃和30 ℃恒溫處理下極顯著高于其它處理(p<0.01)，但活力指數(shù)以25 ℃條件下最高，且與其它8個(gè)處理差異達(dá)極顯著水平(p<0.01)。綜合考慮后認(rèn)為，美麗胡枝子最適發(fā)芽溫度為恒溫25 ℃，且初次計(jì)數(shù)和末次計(jì)數(shù)時(shí)間分別為第5天和第17天。

美麗胡枝子； 溫度； 種子萌發(fā)

美麗胡枝子(Lespedezaformosa(vog.) Kochne.)是豆科胡枝子屬暖性中生多年生落葉灌木，在我國(guó)華北、西北、華東、華中及西南各省區(qū)均有分布，多生長(zhǎng)在海拔2 800 m以下山坡、路旁及林緣灌叢中[1]。有許多優(yōu)良特性，其嫩枝和葉子富含粗蛋白，養(yǎng)分含量高，是優(yōu)良的飼草；根系發(fā)達(dá)，分蘗能力強(qiáng)，也可作為水土保持和改良土壤的先鋒復(fù)墾植物[2]。目前我國(guó)對(duì)美麗胡枝子的研究相對(duì)較少，偶見于抗逆性[3-5]、生物特性[6-7]和生理生化[8]方面，關(guān)于種子萌發(fā)條件方面的研究則鮮見。在2001年頒布的《牧草種子檢驗(yàn)規(guī)程》(GB/T 2930-2001)中僅對(duì)達(dá)烏里胡枝子作了發(fā)芽條件說(shuō)明，再無(wú)其它胡枝子屬資源，而研究確定野生資源種子的適宜發(fā)芽條件是開發(fā)利用的基礎(chǔ)。本試驗(yàn)以美麗胡枝子為供試材料，研究其在不同溫度處理下的發(fā)芽特性，以期為下一步的新品種選育及開發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料為湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所經(jīng)過(guò)多年栽培馴化而成的美麗胡枝子新品系，2013年對(duì)其種子進(jìn)行擴(kuò)繁，于11月份成熟期收獲，經(jīng)去莢、整理、干燥后貯藏于4 ℃的冰箱備用。

1.2 試驗(yàn)方法

選取均勻、飽滿一致的種子，采用紙上發(fā)芽，每皿鋪2層濾紙。設(shè)10，15，20，25，30，35，40 ℃ 7個(gè)恒溫和20 ℃/30 ℃、25 ℃/35 ℃ 2個(gè)變溫共9個(gè)處理，每處理50粒種子，3次重復(fù)，加蒸餾水濕潤(rùn)濾紙，將種子均勻排在培養(yǎng)皿中后放入生理生化培養(yǎng)箱，變溫處理是保持低溫16 h，高溫8 h。

1.3 觀察與統(tǒng)計(jì)

每天記錄發(fā)芽數(shù)，發(fā)芽標(biāo)準(zhǔn)為有正常的、與種子本身等長(zhǎng)的胚根且胚芽長(zhǎng)度達(dá)種子1/2。試驗(yàn)過(guò)程中保持濾紙濕潤(rùn)，如有發(fā)霉種子立刻取出，情況嚴(yán)重者更換培養(yǎng)皿。待發(fā)芽試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，記錄正常種苗、不正常種苗、新鮮未發(fā)芽的數(shù)量。

發(fā)芽率(%)=發(fā)芽終期全部正常種苗數(shù)/供試種子總數(shù)×100%；

發(fā)芽指數(shù)=∑Gt/Dt(式中：Gt為t日的發(fā)芽數(shù)；Dt為發(fā)芽天數(shù))。

在試驗(yàn)第7天從每個(gè)培養(yǎng)皿中隨機(jī)取10個(gè)幼苗測(cè)定胚芽長(zhǎng)和胚根長(zhǎng)，計(jì)算活力指數(shù)，為發(fā)芽指數(shù)×(胚根+胚芽)長(zhǎng)度。根據(jù)最適發(fā)芽條件確定計(jì)數(shù)時(shí)間，以種子發(fā)芽率達(dá)到50%以上的天數(shù)為初次計(jì)數(shù)時(shí)間，以種子達(dá)到最大發(fā)芽率的天數(shù)為末次計(jì)數(shù)時(shí)間[9]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

用DPS 7.05統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行差異顯著性分析和Duncan多重比較，用Excel 2007做圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同溫度處理對(duì)種子萌發(fā)的影響

任何種子的萌發(fā)都需要一定的溫度條件，適宜的溫度可以促進(jìn)種子發(fā)芽?jī)?nèi)部所進(jìn)行的一系列酶促反應(yīng)，過(guò)高或過(guò)低的溫度都不利于種子的萌發(fā)[10]。不同溫度對(duì)美麗胡枝子種子萌發(fā)的影響見表1。由表1可以看出，美麗胡枝子種子除在40 ℃發(fā)芽率較低外(39.67%)，其它處理下發(fā)芽率均高于70%，其中20 ℃/30 ℃處理下發(fā)芽率最高，達(dá)84.08%，但經(jīng)方差分析，除與15 ℃和40 ℃下的發(fā)芽率差異極顯著外(p<0.01)，與其它溫度處理差異均不顯著。在不同溫度處理下美麗胡枝子發(fā)芽指數(shù)與發(fā)芽率稍有不同，發(fā)芽率最高的20 ℃/30 ℃處理發(fā)芽指數(shù)并非最高，而是25 ℃最高，為105.03；30 ℃次之，且兩者經(jīng)方差分析差異不顯著，但均與其它處理差異極顯著(p<0.01)。

試驗(yàn)中，不同溫度處理下美麗胡枝子新鮮未發(fā)芽種子略有不同，40 ℃下種子均吸水膨脹，但隨著時(shí)間的延長(zhǎng)大都發(fā)霉腐爛，而2變溫處理下新鮮未發(fā)芽的種子相對(duì)較少，其比例分別為11.30%和12.40%，低溫處理則相對(duì)較高。不正常幼苗方面，各處理下均相對(duì)較少，最高為1.67%。

表1 不同溫度對(duì)美麗胡枝子種子萌發(fā)的影響

處理發(fā)芽率(%)新鮮未發(fā)芽種子(%)不正常幼苗(%)發(fā)芽指數(shù)10℃78．75abAB17．601．0060．90cD15℃72．56bB22．730．6766．23cCD20℃76．97abAB16．121．3182．63bB25℃82．52aAB15．110．68105．03aA30℃79．94abAB19．710．35101．67aA35℃79．79abAB16．190．6761．08cD40℃39．67cC0．001．6756．51cD20℃/30℃84．08aA11．300．3287．55bB25℃/35℃79．50abAB12．400．3778．14bBC

注：同列不同小寫母表示在5%水平下差異顯著，大寫字母表示在1%水平下差異顯著。下同。

2.2 不同溫度處理對(duì)胚根胚芽長(zhǎng)度和活力指數(shù)的影響

不同溫度處理下美麗胡枝子種子萌發(fā)過(guò)程胚根和胚芽生長(zhǎng)見表2，溫度25 ℃和30 ℃下幼苗發(fā)育最為健壯，胚芽長(zhǎng)度達(dá)5 cm以上，35 ℃次之，為4.61 cm，2變溫處理下胚芽長(zhǎng)度受阻，均為1.30 cm左右，低溫(10 ℃和15 ℃)對(duì)胚芽生長(zhǎng)影響較高溫大(40 ℃)。胚根長(zhǎng)度變化與胚芽長(zhǎng)度基本一致，以25 ℃和30 ℃處理下最高，且與其他處理差異達(dá)顯著水平(p<0.05)，但極端低溫(10 ℃)和高溫(45 ℃)均對(duì)胚根傷害較大。

發(fā)芽和幼苗生長(zhǎng)都是以胚的生長(zhǎng)為基礎(chǔ)的，而胚的生長(zhǎng)則是種子內(nèi)部所有生理、生化系統(tǒng)協(xié)調(diào)作用的結(jié)果，為此本試驗(yàn)測(cè)定了美麗胡枝子的活力指數(shù)，結(jié)果見表2。在所有溫度處理下，25 ℃恒溫處理下活力指數(shù)最高，達(dá)886.49，極顯著高于其它處理(p<0.01)；而10 ℃溫度處理下最低，僅為17.66。發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)相對(duì)較高的變溫20 ℃/30 ℃和恒溫30 ℃2處理的活力指數(shù)并不高，分別為298.54和489.28，僅為25 ℃處理下活力指數(shù)的33.68%和55.19%。

表2 不同溫度對(duì)美麗胡枝子種子萌發(fā)幼苗和活力指數(shù)的影響

處理胚芽長(zhǎng)(cm)胚根長(zhǎng)(cm)活力指數(shù)10℃0．04dC0．24dD17．66fF15℃0．44dC0．82cD83．45eE20℃1．13cB2．4bBC291．69dD25℃5．17aA3．27aA886．49aA30℃5．08abA2．93aAB489．28bB35℃4．61bA2．17bC414．15cC40℃1．16cB0．37cdD86．47eE20℃/30℃1．38cB2．03bC298．54dD25℃/35℃1．33cB1．94bC255．52dD

圖1 不同溫度處理下美麗胡枝子種子累積發(fā)芽

2.3 最適發(fā)芽溫度和計(jì)數(shù)時(shí)間確定

在試驗(yàn)過(guò)程中，美麗胡枝子種子在不同溫度處理下，除低溫(10 ℃和15 ℃)處理下第3天有個(gè)別種子發(fā)芽外，其余處理均在第2天就有種子發(fā)芽，見圖1，且不同處理下，發(fā)芽所需時(shí)間差異較大。變溫25 ℃/35 ℃處理下，達(dá)到最高發(fā)芽率的時(shí)間最短，僅為11 d；恒溫30 ℃和35 ℃處理下稍長(zhǎng)，為13 d；而20，25 ℃和25 ℃/35 ℃溫度處理下需16 d；低溫處理下達(dá)發(fā)芽率高峰所需時(shí)間最長(zhǎng)，達(dá)20 d。綜合各溫度處理下種子萌發(fā)的發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)及發(fā)芽所需時(shí)間，最終確定美麗胡枝子種子最適發(fā)芽溫度為恒溫25 ℃，這與柏明娥等對(duì)美麗胡枝子種子在不同溫度下進(jìn)行的萌發(fā)研究中發(fā)現(xiàn)25 ℃下發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)最好相一致[11]。

根據(jù)美麗胡枝子在最適發(fā)芽溫度(25 ℃)條件下的累計(jì)發(fā)芽率變化規(guī)律(見圖1)，確定其初次和末次計(jì)數(shù)時(shí)間分別為第5天和第17天。

3 結(jié) 論

3.1美麗胡枝子種子在9個(gè)不同溫度處理下，除40 ℃發(fā)芽率較低外，其余處理下發(fā)芽率均高于70%，其中變溫20 ℃/30 ℃處理下最高，達(dá)84.08%，其次為25 ℃，為82.52%，但經(jīng)方差分析，兩處理下的發(fā)芽率僅與40 ℃條件下差異極顯著(p<0.01)，而與其余溫度處理均不顯著。發(fā)芽指數(shù)方面，恒溫25 ℃下最高，為105.03，其次為30 ℃處理，經(jīng)方差分析，兩者差異不顯著，但與其它各處理差異達(dá)極顯著水平(p<0.01)。

3.2不同溫度處理下，美麗胡枝子種子幼苗生長(zhǎng)差異較大，變溫處理下胚生長(zhǎng)受阻，而恒溫25～35 ℃下幼苗發(fā)育最為健壯。低溫對(duì)胚芽生長(zhǎng)影響大于高溫，但極端低溫(10 ℃)和高溫(45 ℃)對(duì)胚根傷害都較大?；盍χ笖?shù)均以25 ℃條件下最高，且與其它所有溫度處理差異達(dá)極顯著水平(p<0.01)。

3.3綜合發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)，確定美麗胡枝子種子最適發(fā)芽溫度為25 ℃，初次計(jì)數(shù)時(shí)間和末次計(jì)數(shù)時(shí)間分別為第5天和第17天。

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Seed Germination Characteristics ofLespedezaformosa(vog.) Kochne. at Different Temperatures

TIANHong1,WANGZhiyong2,ZHANGHeshan1,XIONGJunbo1,LIUYang1

2017-01-26

湖北省科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目“牛羊?qū)Ｓ蔑暳献魑锲贩N選育與高效利用技術(shù)研究”(2015 BBA 183)和農(nóng)業(yè)部畜牧總站項(xiàng)目“華中片牧草種質(zhì)資源保護(hù)”(070401)。

田 宏(1978—)，女，陜西周至人；副研究員，碩士，主要從事草種質(zhì)資源收集、保護(hù)和育種工作；E-mail：121556339@qq.com。

劉 洋，研究員，E-mail：liuyang430209@163.com。

10.16590/j.cnki.1001-4705.2017.07.073

S 685.99

A

1001-4705(2017)07-0073-03