張楊
摘要:羊草的飼用和生態(tài)價(jià)值突出,近年來(lái)羊草種子的需求日益增加,但其種子產(chǎn)量低、發(fā)芽率低,嚴(yán)重制約了羊草的生產(chǎn)利用。本文在國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)羊草休眠發(fā)芽的研究基礎(chǔ)上,總結(jié)了幾種打破休眠,提高羊草發(fā)芽率的有效方法,為緩解人工種植中種子短缺的問(wèn)題提供幫助。
關(guān)鍵詞:發(fā)芽率;變溫;外源激素;化學(xué)處理;聚乙二醇處理;冷層積處理
中圖分類(lèi)號(hào):S543.9 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
文章編號(hào):2095-9737(2019)03-0052-02
羊草又名堿草,禾本科賴(lài)草屬,為廣域性禾草,在北緯36°~62°、東經(jīng)120°~130°區(qū)域內(nèi)均有分布,我國(guó)主要分布在東北平原和內(nèi)蒙古高原東部。羊草因其較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和較好的生態(tài)價(jià)值備受關(guān)注,是畜牧業(yè)發(fā)展以及改良天然草地的優(yōu)勢(shì)草種。羊草因其株叢生殖枝條少、結(jié)實(shí)率低、落粒性強(qiáng)、采種困難等原因,種子產(chǎn)量較低,不僅如此,羊草發(fā)芽率較低、幼芽頂土力弱,種子供需矛盾突出。為此,本文綜合國(guó)內(nèi)近年來(lái)對(duì)羊草萌發(fā)的研究,為有效打破羊草種子休眠,提高發(fā)芽率,緩解種子供需不平衡提供參考。
1 清水浸種
羊草種子的休眠機(jī)制十分復(fù)雜,有學(xué)者指出羊草種子內(nèi)可能含有抑制萌發(fā)的物質(zhì),適當(dāng)?shù)慕N可促使抑制物滲出,提高羊草的萌發(fā)[1]。清水浸種1天的羊草種子發(fā)芽率比對(duì)照組提高了5倍,但隨浸種時(shí)間的延長(zhǎng)萌發(fā)率呈下降的趨勢(shì)[1]。清水浸種可顯著提高羊草種子的發(fā)芽率,且浸種48 h比浸種24 h效果顯著[2]。對(duì)吉生羊草和野生羊草設(shè)置不同的浸種時(shí)長(zhǎng)發(fā)現(xiàn),48 h浸種發(fā)芽率提高最多[3]。
2 變溫處理
變溫可提高羊草種子的萌發(fā)率已被眾多學(xué)者研究證實(shí)。不同設(shè)置的恒溫條件下3個(gè)不同品種羊草的萌發(fā)率均不足20%,處理間差異不顯著;變溫28℃(12 h)/16℃(12 h)處理顯著提高了羊草種子的萌發(fā)率,且在萌發(fā)率隨處理時(shí)長(zhǎng)(4天內(nèi))增加而增大,增加最顯著的為變溫處理第1天,8~12 h處理的萌發(fā)率提高最多[4]。羊草種子在20℃/10℃、30℃/20℃、35℃/25℃(晝/夜)的變溫處理下的發(fā)芽率分別是38.7%、73.0%、64.5%,發(fā)芽速率分別是14.9%、30.9%、28.0%,表明30℃/20℃(晝/夜)的變溫處理可最大程度的提高羊草種子的發(fā)芽率[5]。
3 外源激素處理
種子萌發(fā)的過(guò)程中,各激素之間通過(guò)協(xié)同和拮抗作用,共同影響種子的萌發(fā)。對(duì)羊草種子采用3種外源激素和2種激素合成抑制劑處理,研究結(jié)果顯示,外源脫落酸(ABA)處理羊草種子,高濃度抑制萌發(fā),低濃度無(wú)影響,其生物合成抑制劑可逆向?qū)γ劝l(fā)的抑制作用;外源赤霉素4+7處理可顯著促進(jìn)萌發(fā),外源赤霉素3(GA3)處理無(wú)影響,赤霉素合成抑制劑可顯著降低羊草種子萌發(fā)率,而赤霉素3可逆轉(zhuǎn)該抑制作用[6]。外源2,4-表油菜素內(nèi)酯浸泡羊草種子,可顯著提高種子萌發(fā)率,且與GA3存在互作效應(yīng),綜合配施效果更好,最適組合為0.1 μg/g 2,4-表油菜素內(nèi)酯+200 μg/g GA3和0.01 μg/g 2,4-表油菜素內(nèi)酯+200 μg/g GA3[7]。100~300 μg/g GA3和吲哚乙酸能促進(jìn)羊草種子萌發(fā),濃度超過(guò)400 μg/g時(shí)抑制,僅有25 μg/g 6-芐氨基嘌呤能促進(jìn)羊草種子萌發(fā),其他濃度抑制[8]。低濃度的GA3能促進(jìn)吉生羊草和野生羊草的發(fā)芽指標(biāo),高濃度則不同程度的抑制[3]。羊草種子在300 mg/L赤霉素溶液中浸泡24 h,種子的發(fā)芽率比對(duì)照組增長(zhǎng)57%,且發(fā)芽率和活力指數(shù)均不同程度的提高[9]。用不同濃度的噻苯?。═hidiazuron)低溫浸種羊草種子,結(jié)果表明,0.02 mg/L噻苯隆低溫浸種羊草種子發(fā)芽率提高最多,是對(duì)照組的2.4倍[10]。
4 化學(xué)處理
50%、70%、98%的濃硫酸處理羊草種子10 min,可顯著提高羊草種子的發(fā)芽率,高濃度處理發(fā)芽速率較高[2]。2%和4%的KNO3處理羊草種子24 h可有效提高發(fā)芽率,但浸種時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)[2]。30% NaOH浸泡羊草種子可顯著提高其萌發(fā)率,浸種80 min的萌發(fā)率是對(duì)照組的10倍;用清水浸種1天后再用30% NaOH浸泡羊草種子60 min可極大的提高羊草種子的萌發(fā)率,種子的最終萌發(fā)率達(dá)84%[1]。
5 聚乙二醇(PEG)處理
PEG是重要的滲透調(diào)節(jié)劑,可通過(guò)調(diào)節(jié)種子內(nèi)的滲透壓打破休眠,促進(jìn)萌發(fā)。不同PEG濃度(0~30%)處理羊草種子,其發(fā)芽率隨PEG濃度的增加呈上升的趨勢(shì),30% PEG處理24 h,羊草發(fā)芽率最高,是對(duì)照組的5倍[11]。PEG處理能夠顯著提高羊草種子萌發(fā)的各項(xiàng)參數(shù),且2%和5%濃度處理之間的差異不顯著[2]。
6 冷層積處理
冷層積處理羊草種子10天、15天、20天均可顯著提高種子的發(fā)芽率,且隨著層積時(shí)間的延長(zhǎng)發(fā)芽率和發(fā)芽速率不斷提高[2]。氟啶酮溶液(ABA生物合成抑制劑)冷層積8周處理羊草種子可以完全打破休眠,種子萌發(fā)率高達(dá)96%[6]。
羊草是我國(guó)發(fā)展草原畜牧業(yè)、改良和治理退化草原的優(yōu)勢(shì)草種。但其種子生產(chǎn)供不應(yīng)求,解決羊草種子發(fā)芽率低的技術(shù)難題是擴(kuò)大羊草生產(chǎn)應(yīng)用的關(guān)鍵。綜上,清水浸種、變溫、外源激素、PEG、冷層積和濃硫酸、KNO3、NaOH處理均可顯著提高羊草種子的發(fā)芽率。生產(chǎn)實(shí)踐中可視生產(chǎn)需求和操作水平合理選擇適宜的方法提高發(fā)芽率。
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