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紫花香薷种子萌发特性试验

2010-05-15何云核

关键词:香薷紫花发芽势

刘 月,何云核

(浙江农林大学 园林学院,浙江 临安 311300)

紫花香薷(Elsholfiziaargyi),又名野薄荷、牙刷花等,属唇形科香薷属植物,产浙江、江苏、安徽、福建等省,生于山坡灌丛、林下、溪旁及河边草地,海拔200~1 200 m.草本,高0.5~1 m.一年生草本,全草可做药用,能祛风、散寒、解表[1,2].

目前,对紫花香薷的研究很少,主要集中在对重金属的富集作用和土壤修复方面.姜理英对浙江诸暨铜矿山和三门铜矿进行系统的调查后,发现紫花香薷是山门铜矿区的主要优势植物.紫花香薷和海州香薷都是能在矿山生长的耐性植物,且对铜等有较强的富集能力.尤其是紫花香薷的根系可耐较高浓度的铜.作为一种我国原生的铜耐/富集植物,为开展铜污染土壤的植物修复及修复技术提供了好材料.此外,紫花香薷除了对Cu有一定耐性外,对Zn也具有一定的耐性.也有人发现紫花香薷对多种重金属具有较强的耐性,并且对Cu、Zn、Pb重金属复合污染土壤的修复效果可能优于海州香薷[3-8]

紫花香薷全株散发怡人香气,花期晚,花色美丽,花姿可爱,可做园林应用,具有开发价值.但是紫花香薷属于一年生草本花卉,采挖对自然资源和紫花香薷野生环境破坏很大,因此采用种子繁殖较为适宜.

本试验采用不同方法对野生紫花香薷种子进行处理,研究紫花香薷种子萌发特性,找到最佳的处理方法,提高种子发芽率和发芽势,促进种子发芽并能够使种子发芽整齐一致,以期为野生紫花香薷的引种栽培和园林应用提供依据.

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验所用种子为2009年11月下旬采集于杭州临安东湖村,经充分晾晒后进行人工脱粒,然后种子阴干于室内自然贮藏.

1.2 试验方法

试验设计5个处理和2个对照,处理方式如下:

1)赤霉素(GA3)处理:浓度分别为100、150、200、250 mg/L,浸种24 h;

2)吲哚乙酸(IAA)处理:浓度分别为100、200、300、400 mg/L,浸种24 h;

3)萘乙酸(NAA)处理:浓度分别为50、100、150、200 mg/L,浸种24 h;

4)无水酒精处理:分别浸种10、20、30、40 min;

5)30% H2O2处理:分别浸种30、60、90、120 min;

6)对照:清水浸种24 h作为对照组1,无处理的种子作为对照组2.

每个处理300粒种子,共3个重复.将以上种子用清水冲洗干净,每100粒放在铺有2层滤纸直径为9 cm的玻璃培养皿中,于FPQ型人工气候箱内进行培养.温度为25℃,湿度为80%,12 h黑暗12 h光照,光照为60%.试验期间每天补充水分保持芽床湿润,以种皮开裂胚根露出种皮为萌发标志,直至发芽结束.

表1 GA3处理对紫花香薷种子萌发的影响

1.3 数据统计与处理

种子各项发芽指标在试验后24 h开始统计,每天统计1次.在试验后的第6 d计算发芽势,在第11 d计算发芽率.发芽率是种子衡量质量的一个指标,而发芽势是发硬种子发芽速度和发芽整齐度的指标[9].

发芽率(%)=最终发芽种子数/供试种子×100;

试验数据采用EXCEL软件统计,用SPSS(13.0)统计分析软件进行数据处理.

2 结果与分析

2.1 赤霉素(GA3)处理对紫花香薷种子萌发的影响

赤霉素处理可提早种子萌发出苗,一般处理的时间以12~24h为宜[10].

由表1可知,清水浸泡24h后紫花香薷种子的发芽率比无处理的高17%,差异性显著,而发芽势和发芽指数差异性不显著.不同浓度的GA3对紫花香薷种子的萌发有不同的影响.随着浓度的升高,发芽率、发芽指数和发芽指数3项指标都有先升高后下降的趋势,以浓度为150mg/L时的处理效果最好,发芽率、发芽势、发芽指数分别达到90.33%、85.33%、162.87,比清水浸泡24h的对照组分别提高了4.66%、11.66%和93.86,存在极显著差异性.随着浓度的升高,3项指标与150mg/LGA3处理时的相比有所下降,可能与高浓度GA3处理影响种子代谢失调有关.其中200mg/L和250mg/L处理下的发芽率相差不大,差异性不显著.

2.2 吲哚乙酸(IAA)处理对紫花香薷种子萌发的影响

由表2 可知,不同浓度的IAA处理的种子在发芽率、发芽势和发芽指数上均高于对照,差异显著.且不同浓度处理之间3项指标存在差异性.以100mg/L的IAA浸种24h效果最好.发芽率达95.67 %,比对照组分别提高了27%和10%;发芽势93.67%,比对照组提高了30%;发芽指数达185.49,比对照组分别提高了94.11和96.48,差异性极其显著.整个发芽过程中,进过IAA处理的种子发芽整齐一致.

2.3 萘乙酸(NAA)处理对紫花香薷种子萌发的影响

由表3可知,不同浓度的NAA对种子的萌发有明显不同的影响,差异显著.随着浓度的升高,种子萌发的3项指标均呈现先下降后升高的趋势.由分析可知,以200mg/LNAA处理的种子萌发最好,3项指标均达到最高,分别为91%、89%和125.53,较对照组2分别提高了5.33 %、25.33 %和36.52,差异显著/极显著.50mg/L和150mg/L浸种24h处理的种子的发芽率差异性不显著,与对照组2相比差异性也不显著,但发芽势有所升高差异显著.100mg/L浸种24h时对种子的发芽率和发芽势均低于对照,说明这个浓度有可能阻碍了种皮的破裂,抑制了胚根的伸长,致使种子萌发效果较差.

表2IAA处理对紫花香薷种子萌发的影响

Tab.2EffectoftreatmentwithIAAonseedgerminationofElsholfizia argyi

处理/mg·L-1发芽率/%发芽势/%发芽指数(Gi)Ck168.67aA63.67aA91.38aACk285.67bB63.67aA89.01aA10095.67eE93.67dD185.49eD20088.67cC80.67bB131.11dC30085.33bB79.67bB113.58bB40092.00dD87.67cC126.82cC

表3 NAA处理对紫花香薷种子萌发的影响

2.4 无水酒精处理对紫花香薷种子萌发的影响

由表4可知,无水酒精浸种不同的时间,对种子的萌发有不同的影响.随着浸种时间的增加,发芽率、发芽势和发芽指数呈现先下降后上升的趋势.浸种20 min时3项指标均不如对照,差异显著.但是浸种40 min时,种子的萌发效果最好,3项指标达到最大,分别为88.33 %、87 %和106.27,比清水浸种24 h的对照组分别提高了2.66 %、23.33 %和17.26,差异极显著.

2.5 双氧水(H2O2)处理对紫花香薷种子萌发的影响

用30% H2O2处理紫花香薷种子对其萌发有不同的影响.在4个处理时间中,浸种90 min的种子3项指标均高于两个对照组,发芽率、发芽势和发芽指数比清水浸种24 h分别高了1.66%、18.66%和50.21,均达极显著水平.浸种90 min不但提高了种子的发芽率,而且提高了发芽的整齐度.但是浸种时间过短或者过长显示3项指标低于对照,对紫花香薷种子的萌发效果不好,尤其是浸种时间短(30 min)对紫花香薷种子的发芽效果极不理想(见表5).

表4 无水酒精处理对紫花香薷种子萌发的影响

表5 30% H2O2对紫花香薷种子萌发的影响

3 结论与讨论

不同浸种方式对紫花香薷种子萌发的试验表明,经不同试剂处理的紫花香薷种子的萌发效果各不相同,其萌发结果为:IAA 100 mg/L>NAA 200 mg/L>GA3150 mg/L>H2O290 min>无水酒精40 min.无水酒精和30% H2O2对种子的萌发没有明显促进作用.其中无水酒精作为机溶剂,可以溶解一些种子的蜡质层、油脂层[11],本试验中处理种子的效果不太明显,说明紫花香薷种子萌发主要不是外皮蜡质层、油脂层造成的.GA3浓度过高过低对种子的萌发效果均不理想,过低有可能不能有效起到改变内源化学物质,浓度过高则有可能使种子代谢失调.以150mg/L时效果最好.发芽率、发芽势分别达到90.33%和85.33%,明显高于对照组.不同浓度的NAA对紫花香薷种子的萌发效果有明显差异,浓度相对较高的NAA(200mg/L)对种子的萌发效果有明显促进作用.不同浓度的IAA对种子的萌发效果均高于对照组,其中浓度为100mg/L处理的萌发效果最好,发芽率达95.67%,发芽势达93.67%,发芽指数达185.49,比清水浸泡24h的对照组分别提高了10%、30%和96.48差异极显著.

紫花香薷目前处于野生状态,种子属于自播,由于紫花香薷每株种子数目多、颗粒极小,人们常认为种子发芽率高.通过试验可知,自然状态即不做任何处理时种子即使在最佳状态下的发芽率仅为68.67%,发芽率低,这是种子具有生理休眠特性所致可能与其内部的生理生化状况和某种内源激素失衡有关[12].通过不同的催芽试验,发现浓度为100 mg/L的IAA处理的种子的发芽率最高达到95.67%,发芽率极高,发芽势也较高,种子发芽具有高度一致性,因此进行紫花香薷的种子繁殖时可以提前用100 mg/L的IAA提前浸泡24 h,然后播种,有利用提高种子的发芽率,使其出苗整齐一致.

参考文献:

[1]中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志[M].北京:科学出版社,1977:343-344.

[2]晴雨.紫花香薷[EB/OL].(2009-9-24)[2010-5-22].http://bbs.zgygw.com/dispbbs.asp? boardid =48&ID= 201272.

[3]姜理英.典型香薷属植物对铜的耐性和吸收特性及污染土壤植物修复机理研究[D].杭州:浙江大学,2003.

[4]Jiang L Y, Yang X E, Ye Z Q, et al. Uptake, Distribution and Accumulation of Copper in Plants of Two Ecotypes of Elsholtzia[J].Pedosphere,2003,13(4):359-366.

[5]田生科,李廷轩,彭红云,等.铜胁迫对海州香薷和紫花香薷根系形态及铜富集的影响[J].生态环境,2005,19(3):97-183.

[6]彭红云,杨肖娥.香薷属植物修复铜污染土壤的研究进展[J].水土学报,2005,19(5):195-199.

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