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层积时间和深度及贮藏年限对黄瑞香种子萌发的影响

2015-12-21王勤礼毛著鸿许耀照侯梁宇

经济林研究 2015年3期
关键词:瑞香种子休眠层积

王勤礼 ,闫 芳 ,毛著鸿 ,许耀照 ,侯梁宇

(1.河西学院 河西生态与绿洲农业研究院,甘肃 张掖 734000;2.甘肃省高校河西走廊特色资源利用省级重点实验室,甘肃 张掖 734000;3. 甘肃泰康制药有限责任公司,甘肃 武威 733000)

层积时间和深度及贮藏年限对黄瑞香种子萌发的影响

王勤礼1,2,闫 芳1,2,毛著鸿3,许耀照1,2,侯梁宇1,2

(1.河西学院 河西生态与绿洲农业研究院,甘肃 张掖 734000;2.甘肃省高校河西走廊特色资源利用省级重点实验室,甘肃 张掖 734000;3. 甘肃泰康制药有限责任公司,甘肃 武威 733000)

为了找到探索有效打破黄瑞香种子休眠、提高种子发芽率的方法,以黄瑞香种子为试材,研究3种不同层积期、4种不同层积深度以及不同贮藏年限对黄瑞香种子发芽率的影响。结果表明,贮藏1 a或2 a对黄瑞香种子发芽率的影响差异不显著;不同层积期、不同层积深度对黄瑞香种子发芽率有显著影响。层积期10月20日发芽率最高,11月9日发芽率最低;层积深度80 cm效果最好,40 cm发芽率最低;黄瑞香种子生理休眠属深度生理休眠。由于各因素间对打破种子休眠无交互作用,因此层积期为10月20日至10月30日、层积深度为60~100 cm,可获得较高的发芽率。

黄瑞香;层积期;层积深度;发芽率

黄瑞香Daphne giraldiiNitsche为瑞香科瑞香属常绿灌木,主要分布于陕西、甘肃、四川、青海、宁夏等省区,河南、江西及山西等省区亦有分布[1]。黄瑞香在甘肃省主要分布在祁连山等海拔2 000~2 600 m的山坡灌丛、林缘、沟谷地带[2]。黄瑞香是一种重要的绿化树种,其茎皮和根皮可入药[3],俗称祖师麻,为民间治疗风湿和止痛的常用中药。瑞香素(daphnetin)是黄瑞香的主要成分之一,具有降血脂、抗溶血活性、抗肿瘤活性和强镇痛等作用[4]。为此,近年来市场上对黄瑞香的需求急剧增加。

黄瑞香为野生资源,近年来过度的连根采挖方式,导致黄瑞香资源匮乏,物种面临灭绝,生态环境遭到破坏,黄瑞香及其它祖师麻基源植物已被国家列为三级保护中药材[5]。黄瑞香种子具有硬实习性,也具有生理休眠现象,属复合休眠类型的种子[6]。在自然条件下,种子发芽慢,发芽率接近零。因此需找到有效打破黄瑞香种子休眠、提高种子发芽率的方法,为黄瑞香的开发利用、种质资源保存、人工驯化栽培、科研用材等提供参考依据。

低温层积是破除种子休眠最有效的方法之一,目前国内外对种子层积催芽有较多的研究[7-8],但对黄瑞香种子层积处理的报道还不多见。本文中采用不同水平组合的层积时间、层积深度对黄瑞香种子进行处理,旨在探索破除黄瑞香种子休眠的最佳方法。

1 材料与方法

1.1 材 料

2012年8月20日、2013年8月20日黄瑞香种子分别采自天祝县祁连乡布尔草原,海拔2 500~2 600 m,由河西学院植物分类实验室陈叶高级实验师鉴定。

1.2 方 法

1.2.1 试验设计

该试验为3因素试验,A因素为不同贮藏年限,2个水平(A1:贮藏1 a;A2:贮藏2 a);B因素为层积期,3个水平(B1:2011年10月20日;B2:2011年10月30日;B3:2011年11月9日);C因素为层积深度,4个水平(C1:40 cm;C2:60 cm;C3:80 cm;C4:100 cm)。试验共24个处理,采用随机区组设计,重复3次。

1.2.2 试验方法

选取不同处理的黄瑞香种子,用0.2%的高锰酸钾溶液浸泡消毒20 min,清水冲洗后进行层积处理。层积于2014年4月20日结束,挖出种子,挑选露白的种子播于50孔的育苗穴盘,观察并记录其出苗情况。试验于2014年5月30日结束,计算其发芽率。

发芽率=(发芽试验终期全部发芽种子粒数/供检种子总粒数)×100%。

1.2.3 数据处理

数据采用DPS12.30统计软件进行方差分析,发芽率数据经过平方根反正弦转换,运用Duncan’s检验法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同层积期对黄瑞香种子发芽率的影响

不同层积期对黄瑞香种子发芽率的影响见表1。从表1可以看出,不同层积期对黄瑞香种子的发芽率影响较显著。B1处理最好,B3次之,B2最差。经多重比较可知,B1层积期对黄瑞香种子发芽率的影响显著高于B2、B32个层积期,三者之间差异达到了显著水平。B1与B2、B3处理间差异达到了极显著水平,但B2和B3间差异未达到极显著水平。表明在一定范围内,随着层积时间的延长,黄瑞香种子萌发率越高。

表1 不同层积期对黄瑞香种子发芽率的影响†Table 1 Effect of different stratification periods on seed germination rate in D. giraldii

2.2 不同层积深度对黄瑞香种子发芽率的影响

不同层积深度对黄瑞香种子发芽率的影响见表2。由表2可以看出,4种层积深度对黄瑞香种子发芽率的影响不同,C3层积深度的黄瑞香种子发芽率最高,其次为C2和C4,C1层积深度的黄瑞香种子发芽率最低。经多重比较可知,C3、C4、C2各处理之间差异均不显著,但C3和C1间差异达到显著水平;C1、C2、C4间差异均不显著,各处理间差异也未达到极显著水平。由此说明,层积深度在60~100 cm,黄瑞香种子均可获得较高发芽率。

2.3 贮藏年限对黄瑞香种子发芽率的影响

贮藏年限对黄瑞香种子发芽率的影响见表3。由表3可以看出,贮藏1 a和贮藏2 a的黄瑞香种子发芽率差异不显著。说明黄瑞香种子在贮藏2 a内,其发芽率不会发生大的变化。

表2 不同层积深度对黄瑞香种子发芽率的影响†Table 2 Effect of different stratification depths on seed germination rate in D. giraldii

表3 不同年份对黄瑞香种子发芽率的影响†Table 3 Effect of different storage durations on seed germination rate in D. giraldii

2.4 不同时间、层积深度与贮藏年限对黄瑞香种子萌发的影响

不同时间、层积深度与贮藏年限对黄瑞香种子萌发的交互影响的方差分析结果见表4。由表4可知,两因素间的互作和三因素间的互作均不显著,因此,本试验的最优处理组合为各因素最佳水平的组合,A1B1C3为破除黄瑞香种子休眠促进期萌发的最优组合。

表4 各因子交互作用的方差分析Table 4 Variance analysis of interaction of each factors

3 讨 论

低温层积处理能打破许多植物的生理性休眠,已在许多草本植物和木本植物上取得较好的效果[9-11]。本研究中,通过不同层积时间、不同层积深度对黄瑞香种子发芽率的影响可以看出,低温层积处理对黄瑞香种子解除休眠、促进萌发具有较好效果,这与前人层积处理研究的结果相似[12-13]。本研究中,不同层积处理时间对打破种子休眠与萌发特性的影响有一定差异。10月20日层积的黄瑞香种子发芽率最高,10月30日层积的发芽率次之,11月9日发芽率最差,表现出随着层积时间的延长,黄瑞香种子萌发率增加的趋势。从最佳层积时间来看,黄瑞香种子需经过180 d左右的层积时间才能有效打破休眠。按照Baskin和Baskin[14]的分级系统,种子生理休眠分为3个水平:浅度生理休眠、中度生理休眠和深度生理休眠。鉴于本试验中黄瑞香种子需通过180 d左右的层积时间才能有效打破休眠,故定性为深度生理休眠。

低温层积需要3个要件,即适宜的种子含水量、低温以及氧的存在。本试验中结果显示,不同层积深度下,随着层积深度的增加黄瑞香种子发芽率呈先增加后降低的趋势,种子在层积40、60、80、100 cm深度下均能萌发,但80 cm条件下萌发率明显较高,40 cm深度下发芽率最低,这可能与不同层积深度土壤的含水量和含氧量有关。因此,要想获得萌发情况较好的黄瑞香种子,需要选择合适的层积深度。

一般来说,随着贮藏年限的延长,种子发芽率会逐渐降低,例如油菜种子的年平均发芽率随贮藏年限的增加呈降低趋势[15],但本试验中结果表明,黄瑞香种子贮藏1~2 a,对其萌发的影响并不显著,至于贮藏更长年限是否对黄瑞香种子萌发有影响,还有待于进一步研究。

4 小 结

本试验中,层积时期和层积深度均对打破黄瑞香种子休眠有显著效应,但各因子间交互作用不显著。选用低温层积180 d左右、层积深度80 cm左右,能有效破除黄瑞香种子的休眠;黄瑞香种子生理休眠属深度休眠类型。黄瑞香种子贮藏1~2 a对其发芽率影响不显著。

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Effects of stratification period and depth, and storage duration on seed germination inDaphne giraldii

WANG Qin-li1,2, YAN Fang1,2, MAO Zhu-hong3, XU Yao-zhao1,2, HOU Liang-yu1,2
(1. Hexi Ecological & Oasis Agricultural Research Institute, Hexi University, Zhangye 734000, Gansu, China;2. Provincial Key Laboratory of Special Resources Utilization of the Hexi Corridor, Zhangye 734000, Gansu, China;3. Gansu Taikang Pharmaceutical Company, Wuwei 733000, Gansu, China)

In order to explore the way to effectively breaking seed dormancy inDaphne giraldii, and improving seed germination rate, takingD. giraldiiseeds as test materials, the effects of three stratification periods, four stratification depths and different storage duration on seed germination rate inD. giraldii. The results showed that the effects of storage one year or two years on seeds germination inD. giraldiihad no significant differences, and different stratification periods and depths had significant influenced on seed germination rate inD. giraldii. For different stratification periods,the seeds stratified on October 20th had the highest germination rate, and the seeds stratified on November 9th had the lowest germination rate. The seeds stratified at 80 cm depth had the highest germination rate, and the seeds stratified at 40 cm depth had the lowest germination rate. Seeds inD. giraldiibelonged to deep physiological dormancy. There was little interaction among all of the factors for breaking seed dormancy, so seeds stratified from October 20th to October 30th at 60-100 cm depth could have better germination rate.

Daphne giraldii; stratification period; stratification depth; germination rate

10.14067/j.cnki.1003-8981.2015.03.025 http: //qks.csuft.edu.cn

2014-08-15

甘肃省自然科学基金计划项目(1308RJZG156);河西学院2013度科研创新与应用校长基金项目。

王勤礼,教授,硕士。E-mail:wangqinli66@163.com

王勤礼,闫 芳,毛著鸿,等.层积时间和深度及贮藏年限对黄瑞香种子萌发的影响[J].经济林研究,2015,33(3):134-137.

S687

A

1003—8981(2015)03—0134—04

[本文编校:闻 丽]

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