桑 敏， 安 晖， 崔娇鹏 ， 刘东焕

(1.北京市植物园管理处， 北京 100093； 2.北京市花卉园艺工程技术研究中心， 北京 100093；3.城乡生态环境北京实验室， 北京100093)

锦鸡儿属(Caragana)为豆科植物，我国产66种，主要集中分布在草原和荒漠区，是中国华北、西北地区植被恢复、环境改善、防风固沙、水土保持的先锋树种和优质牧草资源[1]。有关中间锦鸡儿、柠条锦鸡儿、小叶锦鸡儿、南口锦鸡儿和树锦鸡儿种子萌发相关的研究已有报道[2-9]，而对其他锦鸡儿属植物种子的研究较少。本研究以研究较少的7种锦鸡儿属植物(荒漠锦鸡儿、绢毛锦鸡儿、粉刺锦鸡儿、边塞锦鸡儿、多刺锦鸡儿、刺叶锦鸡儿和甘蒙锦鸡儿)为研究对象，对其种子性状和不同温度条件下种子的萌发率进行研究，探索不同种锦鸡儿属植物适宜的萌发温度条件，为锦鸡儿属植物栽培条件的研究提供参考。

1 材料与方法

1.1 实验材料

供试植物种子共7种，分别为荒漠锦鸡儿(C.roborocskyi)、绢毛锦鸡儿(C.hololeuca)、粉刺锦鸡儿(C.pruinosa)、边塞锦鸡儿(C.bongardiana)、多刺锦鸡儿(C.spinosa)、刺叶锦鸡儿(C.acanthophyllaKom.)、甘蒙锦鸡儿(C.opulensKom.)，均于2017年采自甘肃民勤沙生植物园。

1.2 实验方法

千粒重测定：随机选取100粒种子，用天平称重，重复3次。

种子形状测定：选取成熟饱满锦鸡儿种子，随机抽取50粒种子，用精确度为0.02 mm的游标卡尺测量其直径(长短轴各测一次)，计算平均值。

种子硬实率的测定：随机取净种子50粒于水中浸种24 h，统计未吸胀种子数，计算种子硬实率，3次重复。

种子萌发率测定：实验前选取颗粒饱满、大小均一的成熟种子，用1%的次氯酸钠(NaClO)消毒20 min，蒸馏水充分冲洗，用滤纸吸干种子外附水分后，将种子置于直径为90 mm的培养皿中培养，以两层滤纸为基质，滴蒸馏水将滤纸湿润，每组25粒，3次重复，分别置于光暗交替[(12 h光照/12 h黑暗下，100 μmol/(m2·s)]15 ℃、20 ℃、25 ℃、15 ℃/8 ℃、20 ℃/10 ℃、25 ℃/15 ℃、30 ℃/20 ℃(变温时间为12 h/12 h)条件下进行萌发培养，每隔24 h统计萌发情况，以胚根突破种皮视为萌发，萌发时间以连续5 d种子不萌发视为发芽结束。

1.3 统计分析

用SPSS软件对不同温度条件下的种子萌发结果进行方差分析，用One-Way ANOVA进行分析，用Excel软件绘图。

2 结果与分析

2.1 锦鸡儿属植物种子性状分析

由表1可以看出：种子纵径长在3～5 mm之间的锦鸡儿种类包括绢毛锦鸡儿、粉刺锦鸡儿、边塞锦鸡儿、多刺锦鸡儿和荒漠锦鸡儿；种子纵径长在5～7 mm之间的锦鸡儿种类包括刺叶锦鸡儿和甘蒙锦鸡儿。荒漠锦鸡儿种子的千粒重最大，为18.33 g；粉刺锦鸡儿种子的千粒重最小，为9.58 g。

表1 7种锦鸡儿属植物种子的性状Table 1 The seed morphology of Caragana Fabr. Genus Plants

不同种锦鸡儿属植物的硬实率存在差异。种子硬实引起的休眠是种子萌发的一个限制因素。实验测定了7种锦鸡儿属植物的硬实率，结果发现硬实率最高的是荒漠锦鸡儿，达76%；硬实率最低的是绢毛锦鸡儿，仅为14%；硬实率在30%～70%之间的种类包括粉刺锦鸡儿、边塞锦鸡儿、多刺锦鸡儿、刺叶锦鸡儿和甘蒙锦鸡儿。

2.2 不同温度条件对7种锦鸡儿属植物种子萌发率的影响

不同温度条件对荒漠锦鸡儿种子萌发率的影响如图1所。荒漠锦鸡儿在30 ℃/20 ℃培养条件下萌发率最高，为41.3%；在15 ℃/8 ℃条件下的萌发率最低，为24.0%。方差分析结果显，15 ℃条件下的种子萌发率与20 ℃和30 ℃/20 ℃条件下具有极显著差异(p<0.01)，与25 ℃/15 ℃条件下具有显著差异(p<0.05)。20 ℃条件下的种子萌发率与15 ℃、15 ℃/8 ℃和20 ℃/10 ℃条件下具有极显著差异(p<0.01)；25 ℃条件下的种子萌发率与15 ℃/8 ℃和30 ℃/20 ℃条件下具有显著差异(p<0.05)；15 ℃/8 ℃条件下的种子萌发率与20 ℃、25 ℃/15 ℃、30 ℃/20 ℃条件下具有极显著差异(p<0.01)，与25 ℃条件下的萌发率具有显著差异(p<0.05)；20 ℃/10 ℃条件下的种子萌发率与20 ℃和30 ℃/20 ℃条件下具有极显著差异(p<0.01)；25 ℃/15 ℃条件下的种子萌发率与15 ℃/8 ℃条件下的萌发率具有极显著差异(p<0.01)，与15 ℃条件下具有显著差异(p<0.05)；30 ℃/20 ℃条件下的种子萌发率与15 ℃、15 ℃/8 ℃和20 ℃/10 ℃条件下具有极显著差异(p<0.01)，与25 ℃条件下具有显著差异(p<0.05)。

图1 不同温度条件对荒漠锦鸡儿种子萌发率的影响Fig.1 Influence of different temperature conditions on seed germination rate of C. roborocskyi

因此，荒漠锦鸡儿种子的最适萌发温度为30 ℃/20 ℃，种子的最高萌发率为41.3%。

不同温度条件对绢毛锦鸡儿种子萌发率的影响如图2所，绢毛锦鸡儿在15 ℃和15 ℃/8 ℃培养条件下萌发率最高，为21.3%；在25 ℃和30/20 ℃条件下的萌发率为最低，为9.3%。方差分析结果显，15 ℃条件下的种子萌发率与25 ℃和30 ℃/20 ℃条件下具有极显著差异(p<0.01)，与25 ℃/15 ℃条件下具有显著差异(p<0.05)。20 ℃条件下的种子萌发率与25 ℃和30 ℃/20 ℃条件下具有显著差异(p<0.05)；25 ℃条件下的种子萌发率与15 ℃和15 ℃/8 ℃条件下具有极显著差异(p<0.01)，与20 ℃和20 ℃/10 ℃条件下的萌发率具有显著差异(p<0.05)；15 ℃/8 ℃条件下的种子萌发率与25 ℃和30 ℃/20 ℃条件下具有极显著差异(p<0.01)，与25 ℃/15 ℃条件下的萌发率具有显著差异(p<0.05)；20 ℃/10 ℃条件下的种子萌发率与25 ℃条件下的萌发率具有显著差异(p<0.05)；25 ℃/15 ℃条件下的种子萌发率与15 ℃和15 ℃/8 ℃条件下具有显著差异(p<0.05)；30 ℃/20 ℃条件下的种子萌发率与15 ℃和15 ℃/8 ℃条件下具有极显著差异(p<0.01)，与20 ℃和20 ℃/10 ℃条件下具有显著差异(p<0.05)。因此，绢毛锦鸡儿种子的最适萌发温度为15 ℃和15 ℃/8 ℃，种子的最高萌发率为21.3%。

图2 不同温度条件对绢毛锦鸡儿种子萌发率的影响Fig.2 Influence of different temperature conditions on seed germination rate of C. hololeuca

不同温度条件对粉刺锦鸡儿种子萌发率的影响如图3所。粉刺锦鸡儿在15 ℃/8 ℃培养条件下萌发率最高，为34.7%；在20 ℃/10 ℃条件下的萌发率最低，为12%。方差分析结果显，15 ℃条件下的种子萌发率与15 ℃/8 ℃和20 ℃/10 ℃条件下具有极显著差异(p<0.01)；20 ℃条件下的种子萌发率与25 ℃和20 ℃/10 ℃条件下具有显著差异(p<0.05)，与15 ℃/8 ℃条件下具有极显著差异(p<0.01)；25 ℃条件下的种子萌发率与20 ℃和15 ℃/8 ℃条件下具有显著差异(p<0.05)；15 ℃/8 ℃条件下的种子萌发率与15 ℃、20 ℃、20 ℃/10 ℃、25 ℃/15 ℃和30 ℃/20 ℃条件下具有极显著差异(p<0.01)，与25 ℃条件下的萌发率具有显著差异(p<0.05)；20 ℃/10 ℃条件下的种子萌发率与15 ℃、25 ℃、15 ℃/8 ℃、25 ℃/15 ℃和30 ℃/20 ℃条件下具有极显著差异(p<0.01)，与20 ℃条件下的萌发率具有显著差异(p<0.05)；25 ℃/15 ℃条件下的种子萌发率与15 ℃/8 ℃和20 ℃/10 ℃条件下具有极显著差异(p<0.01)；30 ℃/20 ℃条件下的种子萌发率与15 ℃/8 ℃和20 ℃/10 ℃条件下具有极显著差异(p<0.01)。因此，粉刺锦鸡儿种子的最适萌发温度为15 ℃/8 ℃，种子的最高萌发率为34.7%。

图3 不同温度条件对粉刺锦鸡儿种子萌发率的影响Fig.3 Influence of different temperature conditions on seed germination rate of C. pruinosa

不同温度条件对边塞锦鸡儿种子萌发率的影响如图4所。边塞锦鸡儿在15 ℃条件下萌发率最高，为42.7%；在25 ℃条件下的萌发率最低，为14.7%。方差分析结果显，15 ℃条件下的种子萌发率与25 ℃、25 ℃/15 ℃和30 ℃/20 ℃条件下有极显著差异(p<0.01)，与20 ℃、15 ℃/8 ℃和20 ℃/10 ℃有显著差异(p<0.05)；20 ℃条件下的种子萌发率与15 ℃条件下有显著差异(p<0.05)，与25 ℃条件下有极显著差异(p<0.01)；25 ℃条件下的种子萌发率与其他6种温度条件下有极显著差异(p<0.01)；15 ℃/8 ℃条件下的种子萌发率与15 ℃条件下有显著差异(p<0.05)，与25 ℃条件下的萌发率有极显著差异(p<0.01)；20 ℃/10 ℃条件下的种子萌发率与15 ℃条件下有显著差异(p<0.05)，与25 ℃条件下的萌发率有极显著差异(p<0.01)；25 ℃/15 ℃条件下的种子萌发率与15 ℃和25 ℃条件下有极显著差异(p<0.01)；30 ℃/20 ℃条件下的种子萌发率与15 ℃和25 ℃条件下有极显著差异(p<0.01)。因此，边塞锦鸡儿种子的最适萌发温度为15 ℃，种子的最高萌发率为42.7%。

图4 不同温度条件对边塞锦鸡儿种子萌发率的影响Fig.4 Influence of different temperature conditions on seed germination rate of C. bongardiana

不同温度条件对多刺锦鸡儿种子萌发率的影响如图5所。方差分析表明，多刺锦鸡儿在不同温度下的种子萌发率差别没有统计学意义。多刺锦鸡儿种子较适宜的萌发温度为15 ℃和25 ℃/15 ℃，种子的最高萌发率为6.67%，在20 ℃/10 ℃温度条件下不萌发，其他温度条件下的种子萌发率在1.33%～4%之间。

图5 不同温度条件对多刺锦鸡儿种子萌发率的影响Fig.5 Influence of different temperature conditions on seed germination rate of C. spinosa

此外，不同温度条件下，在整个观察周期(20 d)内，甘蒙锦鸡儿和刺叶锦鸡儿的种子均未萌发。实验结束时，种子保持完整的状态。推测其不萌发可能与种子的硬实程度高有关。

3 讨 论

不同种的锦鸡儿属植物，其种子萌发对温度要求不同。本实验结果表明，低温降低了荒漠锦鸡儿的种子萌发率，高温条件促进了种子萌发；而对于绢毛锦鸡儿、粉刺锦鸡儿和边塞锦鸡儿，种子萌发率最高的处理是低温15 ℃或15 ℃/8 ℃，较高温度不利于其种子萌发，显出该属植物的种间差异性。

本试验研究了不同温度条件对7种锦鸡儿属植物种子萌发率的影响，结果表明，荒漠锦鸡儿种子的最适萌发温度为30 ℃/20 ℃，种子的最高萌发率为41.3%；绢毛锦鸡儿种子的最适萌发温度为15 ℃和15 ℃/8 ℃，种子的最高萌发率为21.3%；粉刺锦鸡儿种子的最适萌发温度为15 ℃/8 ℃，种子的最高萌发率为34.7%；边塞锦鸡儿种子的最适萌发温度为15 ℃，种子的最高萌发率为42.7%。不同温度条件下，多刺锦鸡儿种子萌发率的差别不具统计学意义。甘蒙锦鸡儿和刺叶锦鸡儿的种子均未萌发，推测与种皮过厚和质地致密有关。宋彬等[10-11]对刺叶锦鸡儿与荒漠锦鸡儿进行破除休眠研究，发现种皮厚度是影响刺叶锦鸡儿和荒漠锦鸡儿种子萌发的重要因素，采用H2SO4处理萌发率可达100%，热水处理萌发率最高值为96%。本研究中，刺叶锦鸡儿的种子未萌发，可能与其种皮厚有关，其种子硬实率为42%；荒漠锦鸡儿的最高种子萌发率为41.3%，而其种子硬实率为76%，由此也证实种子硬实是该植物萌发率不高的主要原因。为了提高该属植物的种子萌发率，可采用物理或化学方法来打破种子的休眠，从而促进种子萌发。