李瑜
摘? ?要:通過在5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃恒溫光照條件下,測定堇葉碎米薺種子萌發(fā)和幼苗生長的動(dòng)態(tài)指標(biāo),探究溫度條件對堇葉碎米薺種子萌發(fā)和幼苗生長的影響。結(jié)果表明,堇葉碎米薺種子發(fā)芽質(zhì)量隨溫度條件的變化而變化,不同溫度條件下終發(fā)芽率變幅為10.67%~93.33%、發(fā)芽勢變幅為7.33%~54.67%、發(fā)芽指數(shù)變幅為0.39%~26.01%、活力指數(shù)變幅為0.43%~60.08%。20℃、25℃光照條件下種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)均極顯著高于其他溫度處理,尤其20℃恒溫光照條件下各個(gè)指標(biāo)均最高、幼苗生長最佳,說明20℃恒溫光照條件為堇葉碎米薺種子發(fā)芽的最適宜條件,可作為其種子發(fā)芽質(zhì)量檢驗(yàn)的參考條件。
關(guān)鍵詞:堇葉碎米薺;溫度;種子發(fā)芽;幼苗生長;影響
堇葉碎米薺(Cardamine violifolia O.E.Schulz)為十字花科碎米薺屬,一年生或多年生草本,主要分布在高山地帶較濕潤的環(huán)境中[1],是一種具有硒超富集能力的可食用植物[2]。因其外形很像油菜,當(dāng)?shù)厝朔Q其為“野油菜”,其嫩莖、葉鮮嫩可口,含有豐富的蛋白質(zhì)、可溶性糖、氨基酸、纖維素等營養(yǎng)成分,是一種優(yōu)良的野菜資源,也是一種民間草藥[3]。種子發(fā)芽質(zhì)量是衡量種子優(yōu)劣的重要指標(biāo),因?yàn)榉N子發(fā)芽是植物發(fā)育的最初階段,而溫度是影響種子發(fā)芽的主要因素之一[4]。有關(guān)恩施堇葉碎米薺的研究較多,但主要集中于栽培和營養(yǎng)成分分析等方面,對其種子萌發(fā)特性方面的研究未見報(bào)道,而探尋種子最適發(fā)芽溫度是制訂堇葉碎米薺種子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和適時(shí)育苗的前提,因此,對不同溫度條件下堇葉碎米薺發(fā)芽質(zhì)量進(jìn)行了研究,旨在為堇葉碎米薺種子質(zhì)量檢測方法、確定適宜播期、提高出芽率提供參考。
1? ?材料與方法
1.1? ?材料
供試種子于2017年6月采集于安康市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所,種子自然陰干后保存于0~5℃冰箱中。本試驗(yàn)選取成熟飽滿、未受病蟲侵害的堇葉碎米薺種子作為參試材料,選取發(fā)芽濾紙、玻璃板、直徑9cm培養(yǎng)皿為主要用具。
1.2? ?方法
發(fā)芽試驗(yàn)于2017年9月5日在安康市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。分別設(shè)置5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃恒溫光照處理。選擇直徑9cm的培養(yǎng)皿18個(gè),高壓滅菌后,皿底平鋪2層滅菌發(fā)芽濾紙,沿培養(yǎng)皿邊緣加蒸餾水至傾斜培養(yǎng)皿無水滲出為準(zhǔn)。將培養(yǎng)皿隨機(jī)分成6組,3個(gè)重復(fù)。分別將100粒種子均勻整齊地?cái)[放在培養(yǎng)皿內(nèi),置于不同溫度恒溫箱內(nèi)培養(yǎng),每隔12h澆水1次,每隔24h觀察記錄發(fā)芽種子數(shù)。發(fā)芽結(jié)束后,測定不同處理中幼苗苗高、根長及幼苗鮮質(zhì)量,最后統(tǒng)計(jì)發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)[5-9]。
發(fā)芽率(%)=正常發(fā)芽粒數(shù)/供試種子總數(shù)×100%
發(fā)芽勢(%)=發(fā)芽高峰期種子的發(fā)芽數(shù)/供試種子總數(shù)×100%
發(fā)芽指數(shù)(GI)=Σ(發(fā)芽后t日的發(fā)芽數(shù)(Gt)/相應(yīng)的發(fā)芽天數(shù)(Dt))
活力指數(shù)(GV)=發(fā)芽指數(shù)×幼苗根長(cm)
1.3? ?數(shù)據(jù)分析
使用Execl 2007和SPSS 11.5統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理分析及制圖。
2? ?結(jié)果與分析
2.1? ?不同溫度下堇葉碎米薺種子發(fā)芽動(dòng)態(tài)
從圖1可以看出,堇葉碎米薺種子的發(fā)芽率在5~30℃范圍差異顯著。在5℃時(shí)種子沒有萌發(fā),在10℃時(shí)萌發(fā)所需時(shí)間最長,發(fā)芽持續(xù)時(shí)間也最長,7d后才開始萌發(fā),共需要14d,且發(fā)芽率最低僅為10.66%。隨著溫度升高,種子萌發(fā)所需時(shí)間逐漸縮短,在溫度為20℃時(shí),種子經(jīng)過3d培養(yǎng)即進(jìn)入快增期,7d時(shí)即趨于穩(wěn)定,9d時(shí)發(fā)芽率最高為93.33%。隨著溫度繼續(xù)升高,雖然25~30℃萌發(fā)所需時(shí)間僅需2d,但發(fā)芽持續(xù)時(shí)間均有延遲,發(fā)芽率也有所降低,尤其30℃下培養(yǎng)種子比20℃下降低了18%??偟膩碚f,20~25℃范圍是堇葉碎米薺種子萌發(fā)的最適溫度,高溫(30℃)及低溫(10~15℃)都對堇葉碎米薺種子萌發(fā)影響很大,5℃低溫下種子不能萌發(fā)。
2.2? ?不同溫度對堇葉碎米薺種子發(fā)芽特性的影響
由表1可見,不同培養(yǎng)溫度下,堇葉碎米薺種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)均存在顯著差異。不同溫度條件下終發(fā)芽率變幅為10.67%~93.33%,發(fā)芽勢變幅為7.33%~54.67%,發(fā)芽指數(shù)變幅為0.39%~26.01%,活力指數(shù)變幅為0.43%~60.08%。除了活力指數(shù)外,20~25℃光照培養(yǎng)條件下堇葉碎米薺種子在發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)上均極顯著高于其他溫度培養(yǎng)條件(P<0.01),且兩者之間的差異極不顯著(P<0.01),尤其20℃恒溫條件下堇葉碎米薺種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)都達(dá)到了最高值。可見,20~25℃光照培養(yǎng)條件下堇葉碎米薺種子不僅表現(xiàn)出較高的發(fā)芽率,還具有較高的整齊度和活力,溫度過高(30℃)或過低(10℃、15℃)種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)均受到很大影響,20℃條件下為堇葉碎米薺種子的最佳溫度。
2.3? ?不同培養(yǎng)溫度對堇葉碎米薺幼苗生長發(fā)育的影響
由表2可知,不同溫度條件對堇葉碎米薺種子胚根長度和鮮重的影響有顯著差異。隨著溫度的升高,堇葉碎米薺種子的胚根長度和鮮重均表現(xiàn)為先增加后減小的趨勢。20℃溫度條件下堇葉碎米薺種子平均胚根長度最長為2.31cm,明顯高于其他溫度條件下堇葉碎米薺種子的胚根長度,且較15℃、10℃及30℃恒溫條件下胚根長度及鮮重達(dá)極顯著水平(P<0.01),但與25℃條件下胚根無顯著差異。5℃恒溫條件下種子未萌發(fā),胚根也未伸長,10℃、15℃恒溫條件下胚根雖有伸長但生長緩慢。30℃恒溫光照條件下堇葉碎米薺幼苗最高,極顯著高于其他處理的水平。其次為10℃、15℃、25℃,幼苗高度極顯著高于20℃(P<0.01)。20℃恒溫條件下堇葉碎米薺幼苗質(zhì)量最大為38.86mg,極顯著高于其他處理(P<0.01),10℃最低。綜合分析,20℃恒溫條件下堇葉碎米薺幼苗生長最好。
3? ?結(jié)論與討論
溫度是影響種子萌發(fā)和出苗率的關(guān)鍵因素。在合適的溫度范圍內(nèi),種子萌發(fā)進(jìn)程隨著溫度的升高而加快,溫度過低或過高都會(huì)抑制酶的活性或者導(dǎo)致酶變性而影響種子的萌發(fā)[10]。目前關(guān)于溫度對堇葉碎米薺種子發(fā)芽特性的影響研究還未見報(bào)道,通過對不同溫度處理下堇葉碎米薺種子萌發(fā)特性和幼苗生長情況的研究發(fā)現(xiàn),堇葉碎米薺種子發(fā)芽質(zhì)量隨溫度條件的變化有顯著性差異,在5℃時(shí)種子未萌發(fā),10℃時(shí)萌發(fā)所需時(shí)間最長,發(fā)芽持續(xù)時(shí)間也最長,20~25℃范圍是堇葉碎米薺種子萌發(fā)的最適溫度,高溫(30℃)及低溫(10~15℃)都對堇葉碎米薺種子萌發(fā)影響很大。在溫度為20℃時(shí)種子經(jīng)過3d培養(yǎng)進(jìn)入快增期,7d時(shí)趨于穩(wěn)定,9d時(shí)發(fā)芽率最高93.33%。不同溫度條件下終發(fā)芽率變幅為10.67%~93.33%,發(fā)芽勢變幅為7.33%~54.67%,發(fā)芽指數(shù)變幅為0.39%~26.01%,活力指數(shù)變幅為0.43%~60.08%。20℃、25℃光照條件種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)均顯著高于其他處理,尤其20℃恒溫光照條件下各個(gè)指標(biāo)均最高,幼苗生長最佳。綜合分析發(fā)現(xiàn),20℃恒溫光照條件是堇葉碎米薺種子萌發(fā)及幼苗生長的最佳溫度條件。
發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)均可反映種子發(fā)芽的速度和整齊度,是衡量種子發(fā)芽質(zhì)量的重要指標(biāo),活力指數(shù)、苗長和苗粗可衡量幼苗生長發(fā)育活力。試驗(yàn)通過對發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)、苗長等指標(biāo)測定,研究不同溫度處理對堇葉碎米薺種子萌發(fā)和幼苗生長的影響,闡明了堇葉碎米薺種子的發(fā)芽動(dòng)態(tài)規(guī)律,確定了堇葉碎米薺種子的最佳發(fā)芽溫度,可為堇葉碎米薺種子質(zhì)量檢測方法、確定適宜播期、提高出芽率提供參考。
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(收稿日期:2019-08-09)