， ， ， ， ， ， (.中国热带农业科学院海口实验站， 海南 海口 5700； .海南大学园艺园林学院， 海口 5708；.海南省农业科学院热带果树研究所/海南省热带果树生物学重点实验室， 海口 5700)

3种火龙果种子萌发及其幼苗形态的比较研究

葛宇1，丁哲利1，程志号1，郑伟1，曹剑秋2，胡福初3，韩丽娜1
(1.中国热带农业科学院海口实验站， 海南 海口 570102； 2.海南大学园艺园林学院， 海口 570228；3.海南省农业科学院热带果树研究所/海南省热带果树生物学重点实验室， 海口 571100)

红皮白肉、红皮红肉及黄皮白肉火龙果均具有较高的经济价值。对其种子萌发及幼苗形态的差异进行分析，将有助于3种火龙果进行高效的育种和育苗。本实验以上述3种火龙果种子为试验材料，进行火龙果种子萌发及幼苗形态间差异的研究。结果表明：在相同处理条件下，红皮白肉和红皮红肉火龙果种子的发芽率显著高于黄皮白肉火龙果，但在发芽后第14天，它们的幼苗鲜重均显著低于黄皮白肉火龙果。在幼苗移栽后第60天，黄皮白肉火龙果的幼苗鲜重和幼苗长度均显著高于红皮白肉和红皮红肉火龙果，但幼苗根系总长在3种火龙果之间差异不显著。

种子发芽； 幼苗形态； 红皮白肉火龙果； 红皮红肉火龙果； 黄皮白肉火龙果

Selenicereusmegalanthus

火龙果属于仙人掌科(Cactaceae)蛇鞭柱属(Selenicereus)和量天尺属(Hylocereus)植物[1]。火龙果起源于美洲，是一种藤蔓类仙人掌，其源生地从佛罗里达海岸一直到巴西,遍布整个美洲大陆[2-3]。量天尺属的火龙果通常具有红色表皮，果肉味道清甜，颜色一般为白色、红色或粉红色，而蛇鞭柱属的火龙果具有黄色带刺表皮，果肉味道清甜回甘，为白色水晶状[2,4-5]。火龙果果实含有葡萄糖、多糖、维生素、矿物质、可溶性食用纤维及多种抗氧化物质[6]。

种子发芽是植物整个生命周期的关键阶段，是植物形态建成的第一步。能否在适宜的时间内发芽，无论对于农业生产还是物种生存都是很重要的事情，特别是仙人掌类植物的种子发芽常常需要特定的光、温度和湿度条件[7-11]。本实验以红皮白肉、红皮红肉及黄皮白肉火龙果种子为实验材料，在相同培养条件下，比较火龙果种子萌发及幼苗形态间的差异。

1 材料与方法

1.1 材 料

供试材料为红皮白肉、红皮红肉及黄皮白肉火龙果种子，火龙果果实均采集自海南省，每种3个果实。获得当天取出果肉，装入沙布袋中反复揉搓，清洗果肉，取种凉干，每种3个果实种子混合。

1.2 种子发芽处理

选择饱满、均匀的火龙果种子，每种火龙果每次重复50粒，3次重复。将种子放入铺有2层滤纸的培养皿中，在26 ℃的光照恒温培养箱(PGX·250 C)中催芽，光周期为12 h，光照强度5 500 lx。不定期添加适量的蒸馏水，保持种子和滤纸的湿润。当幼苗长度为4.5～5 cm时移栽到育苗盘中(3 cm×3 cm×3 cm)，基质为草炭、珍珠岩和蛭石，幼苗安置于冷棚中观察。

1.3 方 法

发芽期间，每天记录种子萌发情况及发芽粒数，一直到第14天。发芽标准为种子露白，胚根长度 ≥2 mm。分别于播种第14天和幼苗移栽后第60天测定幼苗鲜重、幼苗长度及幼苗根系总长，每种火龙果随机取10株，3次重复。播种第14天的幼苗鲜重取样标准为胚根长度≥2 mm的幼苗。

1.4 数据的统计与分析

采用SPSS 19.0对数据进行方差分析和Duncan多重比较分析(p<0.05)。

2 结果与分析

2.1 3种火龙果种子发芽率比较

在整个发芽周期(14 d)中，红皮红肉火龙果种子发芽率一直高于红皮白肉和黄皮白肉火龙果(图1)。在发芽前期，红皮白肉和红皮红肉火龙果种子发芽率增长较快，此后，增速逐渐减慢，在播种后第12天到第13天时，2种火龙果所有种子均已发芽，发芽率达到(100±0.00)%(图1)。黄皮白肉火龙果在播种后第4天以前未见种子发芽，此后一直到第14天，其发芽率增长速度较其它2种火龙果一直较低(图1)，最终发芽率仅为(62.67±0.58)%。

图1 3种火龙果种子发芽率

2.2 3种火龙果幼苗形态差异显著性分析

在播种后第14天，黄皮白肉火龙果幼苗鲜重显著高于红皮白肉和红皮红肉火龙果，其中红皮白肉火龙果幼苗鲜重最低，3种火龙果之间幼苗鲜重差异显著(表1)。在幼苗移栽后第60天，黄皮白肉火龙果幼苗鲜重和幼苗长度显著高于红皮白肉和红皮红肉火龙果，但红皮白肉和红皮红肉火龙果之间的幼苗鲜重和幼苗长度差异不显著(表2)。此外，3种火龙果之间的根系总长差异不显著(表2)。

表1 播种后第14天红皮白肉、红皮红肉及黄皮白肉火龙果的幼苗鲜重差异显著性分析

性状物种红皮白肉火龙果红皮红肉火龙果黄皮白肉火龙果幼苗鲜重(mg)25．57±2．41a34．23±0．25b59．50±0．20c

注:不同小写字母表示差异显著(Duncan多重比较分析，p<0.05)。下同。

表2 幼苗移栽后第60天红皮白肉、红皮红肉及黄皮白肉火龙果的幼苗鲜重、幼苗长度和根总长度差异显著性分析

性状物种红皮白肉火龙果红皮红肉火龙果黄皮白肉火龙果幼苗鲜重(mg)47．70±10．46a50．50±10．95a205．90±15．05b幼苗长度(mg)21．66±4．92a15．46±4．35a39．57±11．27b根总长度(mm)17．38±0．21a17．16±0．30a17．37±0．29a

3 结论与讨论

本实验结果显示，3种火龙果的发芽率具有差异。前人实验研究表明，黄皮白肉火龙果为四倍体(2 n=4 x=44)，而红皮白肉和红皮红肉火龙果为二倍体(2 n=2 x=22)[12-13]。多倍体植物的种子通常比二倍体植物的种子发芽率更高[14]，但本实验黄皮白肉火龙果种子发芽率低于红皮白肉和红皮红肉火龙果。其原因可能是因为黄皮白肉火龙果细胞在减数分裂后期染色体行为常常发生异常变化，使花粉和种子活力下降，甚至会出现畸形幼苗[1]，这种现象导致了黄皮白肉火龙果种子较之红皮白肉和红皮红肉火龙果种子在生理、生化及分子层面产生紊乱，最终使得发芽延迟，发芽率低。

前人研究结果还显示，多倍体植物在幼苗生长阶段要比二倍体植物具有更强的生长优势[14-16]，这一观点在本实验中也得到了相应证明。在幼苗移栽后第60天，黄皮白肉火龙果幼苗鲜重和幼苗长度显著高于红皮白肉和红皮红肉火龙果。但在幼苗移栽后第60天，黄皮白肉火龙果根系总长与红皮白肉和红皮红肉火龙果之间差异并不显著。大田栽培研究表明，以红皮白肉或红皮红肉火龙果为砧木的黄皮白肉火龙果成年植株要比自生根的黄皮白肉火龙果成年植株生长更加旺盛[12]，其原因是黄皮白肉火龙果成年植株根系较之红皮白肉和红皮红肉火龙果并不发达。综合上述研究，可以推测随着幼苗的生长，黄皮白肉火龙果的根系生长势将逐渐落后于红皮白肉和红皮红肉火龙果，最终在植株成年时，其根系生长量被其它2种火龙果超越。

[1]Lichtenzveig J,Abbo S,Nerd A,et al.Cytology and mating systems in the climbing cactiHylocereusandSelenicereus[J].American Journal of Botany,2000,87:1 058-1 065.

[2]Nerd A,Mizrahi Y.Fruit development and ripening in yellow pitaya[J].Journal of the American Society of Horticultural Science,1998,123:560-562.

[3]Ortiz-Hernandez Y D,Carrillo-Salazar J A.Pitahaya (Hylocereusspp.):a short review[J].Comunicata Scientiae,2012,3:220-237.

[4]葛宇,魏卿,刘永霞.外源GA3处理对黄皮白肉火龙果种子发芽及幼苗鲜重的影响[J].中国南方果树,2016,45(5):73-75.

[5]Hua Q Z,Chen P K,Liu W Q,et al.A protocol for rapid in vitro propagation of genetically diverse pitaya[J].Plant cell,Tissue,and Organ culture,2014,120:741-745.

[6]Liaotrakoon W,Buggenhout S V,Christiaens S,et al.An explorative study on the cell wall polysaccharides in the pulp and peel of dragon fruits (Hylocereusspp.)[J].European Food Research and Technology,2013,237:341-351.

[7]Barrera E D L,Nobel P S.Physiological ecology of seed germination for the columnar cactusStenocereusqueretaroensis[J].Journal of Arid Environments,2003,53:297-306.

[8]Flores J,Jurado E,Chapa-Vargas L,et al.Seeds photoblastism and its relationship with some plant traits in 136 cacti taxa[J].Environmental and Experimental Botany,2011,71:79-88.

[9]Ortega-Baes P,Aparicio-Gonzalez M,Galindez G,et al.Are cactus growth forms related to germination responses to light? A test usingEchinopsisspecies[J].Acta Oecologica,2010,36:339-342.

[10]Pivatto M S,Funes G,Ferreras A E,et al.Seed mass,germination and seedling traits for some centralArgentiniancacti[J].Seed Science Research,2014,24:71-77.

[11]Rojas-Arechiga M,Casas A,Vazquez-Yanes C.Seed germination of wild and cultivatedStenocereusstellatus(Cactaceae) from the Tehuacan-Cuicatlan Valley,Central Mexico[J].Journal of Arid Environments,2001,49:279-287.

[12]Jiang Y L,Lin T S,Lee C L.Phenology, canopy composition, and fruit quality of yellow pitaya in tropical Taiwan[J].Hortscience,2011,46:1 497-1 502.

[13]Tel-zur N,Abbo S,Bar-zvi D,et al.Chromosome doubling in vine cacti hybrids[J].Journal of Heredity,2003,94:329-333.

[14]Eliasova A,Munzbergova Z.Higher seed size and germination rate may favour autotetraploids ofViciacraccaL.(Fabaceae)[J].Biological Journal of the Linnean Society,2014,113:57-73.

[15]Buggs R J A,Soltis P S,Soltis D E. Biosystematic relationships and the formation of polyploids[J].Taxon,2011,60:324-332.

[16]Hahn M A,Lanz T,Fasel D,et al.Increased seed survival and seedling emergence in a polyploid plant invader[J].American Journal of Botany,2013,100:1 555-1 561.

Seed Germination and Seedling Morphology of Three Cultivated Pitaya(Hylocereusundatus,Hylocereuspolyrhizus,andSelenicereusmegalanthus)

GEYu1,DINGZheli1,CHENGZhihao1,ZHENGWei1,CAOJianqiu2,HUFuchu3,HANLina1
(1.Haikou Experimental Station,Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences,Haikou 570102,China;2.College of Horticulture and Landscape Architecture,Hainan University,Haikou 570228,China；3.Institute of Tropical Fruit Tree/Key Laboratory of Tropical Fruit Tree Biology of Hainan Province,Hainan Academy of Agricultural Sciences,Haikou 571100,China)

Hylocereusundatus,H.polyrhizus,andSelenicereusmegalanthuspossessed higher economic value.Identification of the differences in seed germination and the seedling morphology will contribute to the efficient breeding and planting of three cultivated pitaya.A series of seed germination and seedling morphology experiments were conducted to investigate differences in the parameters among Hylocereus undatus,H.polyrhizus,and Selenicereus megalanthus.Results indicated thatH.undatusandH.polyrhizushad significantly higher seed germination percentage thanS.megalanthusunder the same treatment conditions,however they had significantly lower seedling fresh weight thanS.megalanthuson the 14thday after pregermination.Seedling fresh weight and seedling length ofS.megalanthuswere significantly higher than those ofH.undatusandH.polyrhizus,but no differences were presented in the root total length of the seedlings amongH.undatus,H.polyrhizus,andS.megalanthuson the 60thday after seedling transplantation.

seed germination; seedling morphology;Hylocereusundatus;Hylocereuspolyrhizus;

2017-01-09

海南自然科学基金面上项目“硝酸铵钙对火龙果生长及钙利用效率的影响”(317227)；海南耕地改良关键技术研究与示范专项项目“耕地修复改良与高效施肥技术研究与示范推广”(HNGDxf 2015)；海南省农业科技服务体系建设专项项目“香蕉枯萎病综合防控技术示范与推广”(HNNYKJSJ 201544)。

葛 宇(1982—)，男，辽宁省鞍山市人；博士，助理研究员，研究方向：园艺植物生物技术；E-mail：geyu@catas.cn。

韩丽娜，主要从事新型肥料研制及高效栽培生理等方面研究；E-mail：lnhan412@163.com。

10.16590/j.cnki.1001-4705.2017.07.022

Q 949.759.9

A

1001-4705(2017)07-0022-03