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摘要:以跳舞草(Desmodium gyrans)为材料,通过机械摩擦和赤霉素处理的方法,研究了其种子的萌发特性,以找出跳舞草种子萌发的限制因素,为大规模育苗提供可行依据。结果表明:机械摩擦可使跳舞草种子的发芽指数显著提高,种皮是阻碍种子萌发的原因之一,赤霉素对种子萌发有促进作用,浓度为50mg/L与100mg/L的赤霉素能有效促进跳舞草种子萌发率。
关键词:跳舞草;种子萌发;机械摩擦;GA3
Seeds Germination Researches on Desmodium gyrans
He wei Tutor:Lu Ting
Abstract:Plant Vigor for materials, mechanical friction and gibberellin treatment, the seed germination characteristics to identify the major limiting factor for the Vigor seed germination. Providing a viable basis for large-scale nursery. The results showed that: mechanical friction allows Vigor seed germination index significantly increased the seed coat of the seed is the direct cause of the low germination rate. With a concentration of 50 mg / L and 100mg / L gibberellin treatment Vigor seed germination rate.
Key words: Vigor ; Seed germination; Mechanical friction;GA3
跳舞草以种子繁殖为主[1]。跳舞草之所以起舞,植物学家普遍认为与阳光有关,有光则舞,无光则息,就像向日葵冲着太阳转动头茎一样。具体深入研究,还有各种分歧。目前关于种子萌发对温度、光照、盐分、水分等外界环境条件的响应模式已经有很多研究[2-7],而关于跳舞草的研究主要集中在愈伤组织的诱导及无性系的建立[8]和栽培管理方面,但有关跳舞草种子萌发特性以及栽培介质方面的研究鲜有报道[9]。
跳舞草,又名舞草 ,是一种濒临绝迹的珍稀植物 ,由于其小叶能在特定条件下自行转动起舞,非常奇特,因此也是著名的趣味观赏植物。它是多年生木本豆科植物,为直立小灌木,主要分布于中国的华南和西南。跳舞草以种子繁殖为主,但由于其种子发芽率极低,栽培管理难,所以目前少见栽培。跳舞草种子坚硬,外表有光亮的蜡质,能起到防腐防潮作用,也会阻碍水的渗入,从而休眠期较长且极难解除。
本试验旨在利用不同物理和化学处理方法对跳舞草种子进行种子萌发的研究,探讨其萌发特性,以提高种子的发芽率,为跳舞草种子的萌发及栽培技术提供科学依据。
1材料与方法
1.1实验材料
江西还珠牌2011年生产的跳舞草种子。
1.2实验方法
1.2.1 种子形态观察
种子颗粒较小,呈深褐色
1.2.2种皮摩擦处理
种皮磨擦是种子克服无透性种皮的一种方法。先用细水砂纸上下轻轻打磨种子至种子表皮无光泽为止,以磨去种子表皮蜡质,利于吸水发芽。
1.2.3赤霉素处理
将跳舞草种子用清水冲洗干净,去掉瘪籽和杂质,然后用细砂纸上下轻轻打磨种子表皮至无光泽为止。随后分别用0(CK)、50、100、200mg/L的GA3浸种24h,其中每个处理水平60粒种子,3次重复。
将跳舞草种子用清水冲洗干净,去掉瘪籽和杂质,然后分别用0(CK)50、100、200mg/L的 GA3浸种24h,其中每个处理水平60粒种子,3次重复。
2结果与分析
2.1 摩擦种皮对种子萌发的影响
从图1可以看出,经过机械摩擦的跳舞草种子发芽率和发芽势均高于未经过机械摩擦的种子,其原因是种子表皮有蜡质,阻碍了种子吸水,从而导致种子发芽慢,发芽势低,经过摩擦后,表皮蜡质消除,利于水分吸收,明显提高了发芽率和发芽势。
图1 机械摩擦对跳舞草种子发芽率和发芽势的影响
2.2 赤霉素对种子萌发的影响
从图2可以看出,经过机械摩擦种子在处理后的第2d就开始萌发,而未经摩擦处理的种子第3d才开始萌发;摩擦处理的种子均比未摩擦处理的种子发芽早、且发芽率高。
在经过摩擦处理的四个赤霉素浓度处理中,以浓度为200mg/L的GA3处理的跳舞草种子发芽数最高,其次是浓度为50mg/L的GA3,所有GA3处理过的种子发芽率和发芽势均高于清水对照(表1)。
未经过摩擦处理的激素对照试验(表2)显示:浓度为50mg/L的GA3处理的跳舞草种子发芽数高,对照间存在显著差异,说明GA3处理能显著提高种子发芽率和发芽势。
图3显示了不同浓度赤霉素处理后种子萌发情况,从图上可以看出经过200mg/L GA3处理的种子根系生长情况最佳。
结果说明GA3有助于打破跳舞草种子的休眠,促进其萌发,如果先对种子进行适度的机械摩擦,之后用适宜的赤霉素浸泡,可以更加有效的促进跳舞草种子的萌发。
图2 不同处理下跳舞草种子萌发曲线
200mg/L
100mg/L
50mg/L
0mg/L
图3 不同GA3浓度处理下跳舞草种苗
表1 不同赤霉素浓度对机械摩擦后跳舞草种子萌发的影响
赤霉素浓度(mg/L) | 发芽数(个) | 发芽率(%) |
0(CK) | 38 | 33.33 C |
50 | 41 | 38.33 B |
100 | 32 | 26.67 D |
200 | 49 | 43.33 A |
表中不同字母表示在0.01水平存在显著差异
表2 不同赤霉素浓度对无摩擦跳舞草种子萌发的影响
赤霉素浓度 (mg/L) | 发芽数(个) | 发芽率(%) |
0(CK) | 13 | 21.67 D |
50 | 23 | 38.33 A |
100 | 15 | 25.00 C |
200 | 18 | 30.00 B |
表中不同字母表示在0.01水平存在显著差异
3讨论
植物种子萌发困难原因很多,通常由中皮机械障碍、胚发育不完全、调节种子休眠与萌发的关键物质含量等引起[10]。跳舞草的种子坚硬,外表有光亮的蜡质,在自然条件下需数月才出苗[11]本实验结果表明,跳舞草种子经过适度的机械摩擦并经过赤霉素浸泡后,种子的发芽数得到了显著提高,即跳舞草种子光滑的蜡质形成了透水性障碍,是导致其发芽率低的直接原因。这段同段琦梅等[12]研究黄芪种子萌发特性时的结论相似,即种皮的机械抵制是抑制其种子萌发的重要因素。
GA3在适宜的浓度下可以打破某些植物种子的休眠,促进其萌发[13,14],浓度过高对种子的萌发有一定的抑制作用。王庆[15]认为适当程度浓度 GA3 处理不仅可以缩短跳舞草种子发芽时间 ,而且可以提高种子发芽率和发芽势。
李艳[16]研究不同机械摩擦对种子萌发的影响,结果表明机械磨擦处理后 ,跳舞草种子发芽势和发芽率均极显著高于无机械磨擦的种子。机械磨擦可使跳舞草种子的发芽势、发芽率及发芽指数显著提高 ,种子种皮的机械抑制是导致其发芽率低的直接原因。
跳舞草种子的萌发相对较难,播种前应采用各种催芽措施促使其快速及整齐地出苗[17]。
4 结论
本实验结果表明,跳舞草种子经过适度的机械摩擦并经过赤霉素浸泡后,种子的发芽数得到了显著提高,即跳舞草种子光滑的蜡质形成了透水性障碍,是导致其发芽率低的直接原因。在实验中,浓度为200mg/L的GA3对摩擦处理的跳舞草种子发芽数最高,但是浓度为50mg/L的GA3对摩擦处理的跳舞草种子在发芽数上与浓度为200mg/L的差异不大。
浓度为50mg/L的GA3对未经过摩擦处理的跳舞草种子发芽数高,但浓度为200mg/L的GA3对未摩擦处理的跳舞草种子在发芽数上与50mg/L的GA3差异不大。
在生产上要想获得较为理想的成苗率,首先要对跳舞草种子进行适度的机械摩擦,其次用浓度为50mg/L或200mg/L的赤霉素浸泡。值得注意的是,从胚轴和胚根的生长发育来看,经过机械摩擦但未经赤霉素处理的种子虽然比处理过的种子细弱,但发芽率很高。这个现象有待进一步的研究。经过机械摩擦后的种子在一定浓度的GA
3浸泡后其发芽率有显著提高,说明跳舞草种子的胚中含有一定量的抑制物质。
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