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Botanical Research

2168-5665

Scientific Research Publishing

10.12677/BR.2019.86064

BR-33189

BR20190600000_27409089.pdf

生命科学

不同催芽处理对美女樱种子萌发的影响 Effects of Different Accelerating Germination Treatments on Germination of Verbena hybrida Seeds

邢

彩

² ¹ 斯

琴巴特尔

² ^*

内蒙古师范大学生命科学与技术学院，内蒙古呼和浩特

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31 10 2019

08 06 509 515

2014

This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

不同的物理、化学法催芽处理可以改善美女樱种子发芽。外源赤霉素(GA₃)和6-BA溶液浸种处理，低浓度促进发芽、而高浓度抑制发芽。赤霉素(GA₃)和6-BA适宜浓度分别为20 mg•L⁻¹和10 mg•L⁻¹。低温高湿沙基层积处理20 d、30%过氧化氢(H2O2)浸种处理10 min、50℃热水浸种处理8 h，其发芽率分别比对照组提高58.48%、64.11%和61.06%，与对照组差异达到极显著水平(p < 0.01)，催芽效果显著。
Different physical and chemical germination treatments could improve the germination of Verbena hybrida seeds. Gibberellin (GA₃) and 6-BA solution were soaked, low concentration promoted germination, and high concentration inhibited germination. The appropriate concentrations of gibberellin (GA₃) and 6-BA were 20 mg•L⁻¹and 10 mg•L⁻¹, respectively. As for the low temperature and high humidity sand substrate treatment for 20 d, 30% hydrogen peroxide (H₂O₂) soaking treatment for 10 min, 50°C hot water soaking treatment for 8 h, the germination rate was 58.48%, 64.11% and 61.06%, respectively, compared with the control group. A very significant level (p < 0.01) was achieved, and the germination effect was remarkable.

美女樱，种子，催芽, Verbena hybrid Seeds Accelerating Germination

不同催芽处理对美女樱种子萌发的影响

邢彩，斯琴巴特尔^*

内蒙古师范大学生命科学与技术学院，内蒙古呼和浩特

收稿日期：2019年10月28日；录用日期：2019年11月20日；发布日期：2019年11月27日

摘要

不同的物理、化学法催芽处理可以改善美女樱种子发芽。外源赤霉素(GA₃)和6-BA溶液浸种处理，低浓度促进发芽、而高浓度抑制发芽。赤霉素(GA₃)和6-BA适宜浓度分别为20 mg·L⁻¹和10 mg·L⁻¹。低温高湿沙基层积处理20 d、30%过氧化氢(H₂O₂)浸种处理10 min、50℃热水浸种处理8h，其发芽率分别比对照组提高58.48%、64.11%和61.06%，与对照组差异达到极显著水平(p < 0.01)，催芽效果显著。

关键词 :美女樱，种子，催芽

This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY).

http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

1. 引言

美女樱(Verbena hybrida)又名铺地锦、美人樱，为马鞭草科(Verbenaceae)马鞭草属(Verbena Linn.)草本植物，原产于南美洲热带 [ 1 ]。美女樱耐寒、耐旱、耐盐碱、耐土壤瘠薄，花色秀丽，观赏价值高，是一种不可多得的园林景观植物 [ 2 ]。美女樱全草可以入药，有凉血、散瘀、清热、解毒、止痒、驱虫、消胀等功能 [ 3 ] [ 4 ]。美女樱体细胞二倍体核型，2n = 10，不同品种之间核型对称性较高，表明不同品种之间变异进化程度较低 [ 5 ]。美女樱主要以种子繁殖，但种子直播发芽缓慢、不整齐，发芽率只有22.5%左右 [ 6 ]，导致美女樱商业化栽培生产效益不理想。我国于上世纪80年代从美国、日本引种美女樱，目前在全国各地广泛引种驯化栽培 [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]。美女樱种子有直立性双子叶，无胚乳 [ 6 ]，千粒重为1.90 ± 0.72 g，籽粒大、颜色深，种子具有较大的活力，生命力为2年 [ 10 ]。为提高美女樱种子发芽率，促进栽培生产，学者们开展了一些探索，但结果不尽一致 [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ]。本文用不同的物理、化学方法催芽处理，以期提高美女樱种子发芽率，为其栽培生产提供技术支撑。

2. 材料与方法 2.1. 材料

实验用美女樱种子由内蒙古捷怡种子有限公司提供。选用大小均匀、籽粒饱满、无病虫害受损的美女樱种子备用。

2.2. 种子发芽试验

取经挑选的50粒美女樱种子，用0.1% HgCl₂消毒8 min，无菌水冲洗几次，经不同物理、化学法催芽处理后均匀摆放在垫有2层滤纸，加蒸馏水充分浸湿的直径为9 cm的培养皿里，置于白天(16 h)温度为25℃，夜间温度为20℃的恒温培养箱中进行黑暗培养。每种处理重复3次。发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数按国际种子检验协会(International seed testing association, ISTA)法 [ 16 ] 测定。以胚根露出种皮2 mm为种子萌发的标准，发芽第10天测定种子发芽率。日平均发芽率、峰值、发芽值、发芽系数等反映种子生命力指标按陶嘉龄等 [ 17 ] 方法测定。

发芽率(%) = 发芽第10天发芽种子总数/供试种子总数 × 100；

发芽势 ( % ) = ( ∑ G f ) / N ；G_f为发芽量达到峰值时逐日发芽种子数，N为供试种子数；

发芽指数 = ∑ ( G t / D t ) ；式中：G_t为10 d内逐日发芽的种子数，D_t为相对应的天数；

日平均发芽率/% = 总发芽率/总发芽天数；

峰值/粒数·d⁻¹= 达到高峰日时的发芽量/达到高峰值的天数；

发芽值 = 峰值 × 日平均发芽率；

发芽系数 = [ ∑ 逐日发芽量 / ∑ ( 逐日发芽量 × 相应天数 ) ] × 100 ；

活力指数 = 发芽指数 × 根长。

采用SPSS17.0统计软件进行数据分析。表格中标示*和**分别表示该数据与对照组差异达到显著(p < 0.05)和极显著水平(p < 0.01)。

2.3. 不同催芽处理对美女樱种子萌发的影响 2.3.1. 化学法处理对美女樱种子萌发的影响

用过氧化氢(H₂O₂)处理：用30%过氧化氢(H₂O₂)分别浸泡处理5、10、15、20 min，用大量清水清洗。

用赤霉素(GA₃)溶液浸种处理：用0、5、10、15、20、40、80、120、160 mg·L^-赤霉素(GA₃)溶液浸种8 h。

用6-苄基腺嘌呤(6-BA)溶液浸种处理：浓度分别为0、5、10、15、20、40、80、120、160 mg·L^-的6-苄基腺嘌呤(6-BA)溶液浸种处理8 h。

2.3.2. 物理法处理对美女樱种子萌发的影响

热水浸种处理：水温为40℃~80℃热水每间隔10℃设一个梯度，分别浸种处理8 h。

低温、高湿沙基层积处理：用5℃高湿沙基层积处理分别20 d、30 d、40 d、50 d、60 d、70 d、80 d。以未经层积处理种子作对照。

3. 结果与分析 3.1. 化学法处理对美女樱种子萌发的影响 3.1.1. 过氧化氢(H2O2)处理对美女樱种子发芽的影响

用30% H₂O₂不同时间处理对美女樱种子发芽的影响如表1。未经处理对照组美女樱种子发芽率为36.00%，处理5 min后提高至47.33%，处理10 min后增至59.08%，与对照的差异均达到显著水平。但再延长处理时间，发芽率下降。

3.1.2. 不同浓度GA3溶液浸种处理对美女樱种子发芽的影响

用不同浓度GA₃处理对美女樱种子发芽率的影响呈抛物曲线形。当GA₃浓度≤10 mg·L⁻¹时极显著促进美女樱种子发芽(p < 0.01)，当GA₃浓度≥10 mg·L⁻¹时，随GA₃浓度的提高其促进作递减，当GA₃浓度≥120 mg·L⁻¹时抑制美女樱种子发芽。由发芽指数、活力指数可以看出，GA₃是通过提高美女樱种子活力而促进其种子发芽的(表2)，具体表现是其发芽率、发芽势、日平均发芽率、峰值、发芽值的提高，直观的表现是发芽时间提早了。

3.1.3. 不同浓度6-BA溶液浸种处理对美女樱种子发芽的影响

不同浓度6-BA浸种处理对美女樱种子发芽的影响也表现出低浓度促进，高浓度抑制特性。当6-BA浓度分别为5 mg·L⁻¹和10 mg·L⁻¹时，美女樱种子发芽率分别比对照提高28.83%和35.60%。但当6-BA浓度≥20 mg·L⁻¹时对美女樱种子发芽有明显的抑制作用，其抑制浓度比GA₃更低，抑制作用更显著(表3)。

3.2. 物理法处理对美女樱种子萌发的影响 3.2.1. 不同温度热水浸种处理对美女樱种子发芽的影响

由表4可知，水温在≥60℃时对美女樱种子萌发都有不同程度的促进作用，其中50℃热水处理效果最佳，发芽率达82.67%，与对照差异达到极显著水平(p < 0.01)。大于75℃水温对美女樱种子由明显的烫伤作用，抑制种子萌发。

3.2.2. 低温、高湿沙基层积处理对美女樱种子发芽的影响

用低温、高湿沙基层积处理不同时间对美女樱种子发芽均有不同程度的促进作用(表5)，其中处理30 d的效果最佳，发芽率达到77.33%，再延长处理时间，其促进效果呈递减之势。

4. 讨论与结论

种子是农业生产最基本的生产要素，现代农业离不开种子科学技术的发展。国际种子检验规程(International Rules for Seed Testing) [ 16 ] 对种子质量的精辟表述是“农业上最大的威胁之一是播下的种子没有生产潜力，不能使所栽培的品种获得丰收。”目前，种子发芽率低仍是限制美女樱栽培生产的瓶颈因素之一。本实验结果表明，用过氧化氢、热水浸种处理以及低温、高湿层积处理和GA₃处理都可以显著提高美女樱种子发芽率。说明，美女樱种子发芽率低的部分原因是由于种皮限及种胚未完成生理后熟作用所致。前人实验也证明，GA₃溶液浸种处理可以促进美女樱种子发芽。徐小玉等 [ 11 ] 等用浓H₂O₂消毒1 h，用30℃~40℃蒸馏水浸泡3 h，再用不同浓度GA₃溶液浸种处理48 h发现，当GA₃浓度≤350 mg·L⁻¹时，对美女樱种子发芽具有明显的促进作用。李宁毅等 [ 12 ] 用1% HClO消毒20 min，用30℃蒸馏水浸泡24 h，再用不同浓度GA₃溶液浸种46 h发现，当GA₃浓度≤300 mg·L⁻¹时对美女樱种子发芽具有明显的促进作用。而在本实验中，0.1% HgCl₂消毒8 min，用不同浓度GA₃溶液浸种处理8 h发现，当GA₃浓度≤10 mg·L⁻¹时促进美女樱种子发芽，而当GA₃浓度≥120 mg·L⁻¹时明显抑制美女樱种子发芽。造成不同实验所促进美女樱种子发芽GA₃溶液适宜浓度有如此大的差异，可能与处理方式的不同有关。美女樱种子发芽期间吸水在24 h内基本达到饱和状态，其中其吸涨吸水在初始2 h内完成，达总吸水量的60% [ 10 ]。所以开始用GA₃溶液浸种处理可以有效提高对GA₃的吸收，GA₃催芽效应明显。低温、高湿沙基层积处理可以显著提高美女樱种子发芽率，处理20 d时发芽率和日平均发芽率分别比对照提高58.48%和58.66%，发芽指数和活力指数分别比对照提高1.12倍和1.70倍；而处理30 d时发芽率和日平均发芽率分别比对照提高54.66%和54.50%，发芽指数和活力指数分别比对照提高0.72倍和0.69倍。再延长层积处理时间，发芽率呈递减趋势。王凯则建议 [ 18 ]，播种前需浸种12 h，并在5℃条件下冷藏10 d左右可以有效提高发芽率。徐疏影实验表明 [ 19 ]，低温处理5 d后发芽率比对照组提高1.33倍。说明，美女樱种子完成后熟作用所需低温诱导时间不长。不同浓度6-BA溶液浸种处理也表现出低浓度促进，高浓度抑制，但其促进效应不如GA₃显著。除此之外，包括籽粒饱满度、成熟度及种子年龄等与种子活力相关的内部因素也是影响种子发芽率的关键因素，在栽培生产中应加以注意。

基金项目

内蒙古自然科学基金资助项目(2015MS0369)。

文章引用

邢彩,斯琴巴特尔. 不同催芽处理对美女樱种子萌发的影响 Effects of Different Accelerating Germination Treatments on Germination of Verbena hybrida Seeds[J]. 植物学研究, 2019, 08(06): 509-515. https://doi.org/10.12677/BR.2019.86064

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