不同處理對峨眉薔薇種子發(fā)芽的影響

王其方

（甘肅祁連山國家級自然保護區(qū)管護中心哈溪自然保護站，甘肅 天祝 733206）

峨眉薔薇為薔薇科薔薇屬落葉小灌木，分布于云南、四川、湖北、陜西、寧夏、甘肅、青海、西藏等?。▍^(qū)），在祁連山區(qū)分布于海拔2 000～3 000 m 的林下或灌叢[1]。峨眉薔薇耐寒、耐旱、耐瘠薄，枝條濃密，果實鮮紅，是優(yōu)良的觀葉觀果園林綠化樹種，在氣候嚴寒的高原城市園林綠化中可作為同科同屬不能越冬的月季和玫瑰等花卉的替代品。近年來，在高原城市園林綠化中通過采挖野生植物資源和分株繁殖等方法，培育出的苗木豐富了園林綠化植物品種，克服了低海拔溫暖地區(qū)部分植物引種到高海拔冷涼地區(qū)后無法安全越冬的問題。野生植物資源引種馴化栽培后通過片植、叢植、孤植等配置方式和修剪、引綁、捆扎等不同造景措施可打造成條形、球形、正方體形等立體景觀，得到了廣大市民的好評。因此，野生植物資源人工馴化栽培成為了植物資源創(chuàng)新和高效利用的重要研究課題之一。天?？h地處祁連山東段北麓淺山區(qū)，為進一步保護和充分利用野生峨眉薔薇植物資源，利用種子繁殖和提高種苗培育質(zhì)量十分必要。本試驗采集祁連山區(qū)野生峨眉薔薇種子，分別進行沙藏層積、熱水浸種和藥劑處理，研究不同處理方法對種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢和酶活性的影響，以期篩選出最佳種子處理方法，為峨眉薔薇種苗優(yōu)質(zhì)擴繁提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

峨眉薔薇種子采集地位于甘肅省天祝藏族自治縣毛藏鄉(xiāng)上泉村，該地位于祁連山東段北麓峽谷地帶，海拔2 050 m，年均氣溫2.8 ℃，屬高原季風(fēng)氣候區(qū)，無霜期150 d，年均降雨量450 mm（主要分布在7—9 月），土壤類型為砂礫土。種子采集地陰坡以青海云杉建群，陽坡以祁連圓柏建群，林緣和林窗地帶分布大片峨眉薔薇天然群落，為人工采種和馴化繁育提供了豐富的種質(zhì)資源庫。峨眉薔薇采種后，室內(nèi)發(fā)芽試驗在祁連山國家級自然保護區(qū)管護中心哈溪自然保護站實驗室進行。

1.2 材料

供試種子采自試驗地周圍野生峨眉薔薇植株，采種植株郁閉度0.8，高1.0～1.5 m，生長健壯，無病蟲害。2019 年10 月底峨眉薔薇果實由鮮紅色變?yōu)楹诩t色，種子由白色變?yōu)樯詈稚珪r采集果實。采集果實時帶皮革手套，以防果實表面的毛刺劃傷手指，用籮筐、塑料水桶等容器盛裝采集的果實，將采集的肉質(zhì)果實攤曬在水泥地面上用橡膠輪胎來回碾壓，直到肉質(zhì)果皮與骨質(zhì)種子充分分離，再用清水搓洗種子表面殘存的果肉，撈出后在水泥地面上晾曬5～7 d，分選出純凈種子裝入麻袋內(nèi)懸掛于干燥陰涼處備用。種子存放期間定期檢查，防鼠、防蟲、防鳥。種子處理藥劑赤霉酸（GA3≥20%）由美國華侖生物科學(xué)公司生產(chǎn)，進口后由廣東德州生物科技有限公司分裝銷售，使用時用蒸餾水稀釋成200 mg/L 的溶液，在陰涼避光條件下保存?zhèn)溆谩?/p>

1.3 方法

1.3.1 種子處理 沙藏層積：將種子和粒徑0.5～1.0 cm 的濕河沙按體積比1∶3 均勻混合，在背風(fēng)陰涼處挖長、寬、深均為1 m 的貯藏坑，將種子和濕河沙均勻混合后填入坑內(nèi)，離地面20 cm 時沙子頂部覆蓋無紡布，無紡布頂部再用濕土填平。貯藏4 個月（11 月至次年2 月）后挖出混有峨眉薔薇種子的沙子，晾干后用孔徑0.5 cm 的鐵篩子分離出純凈種子進行發(fā)芽試驗。熱水浸種：將種子放入初始溫度60 ℃的熱水中，種子和熱水體積比1∶3，浸泡初期用木棍充分攪動2 min，然后自然冷卻至室溫，用紗布濾出種子晾干后進行發(fā)芽試驗。藥劑浸種：將種子放入配制成的200 mg/L 赤霉酸溶液中，種子和溶液體積比1∶3，浸泡48 h 后用紗布濾出種子晾干進行發(fā)芽試驗。清水浸種（CK）：將種子放入室溫清水中浸泡，種子和清水體積比1∶3，浸泡48 h 后用紗布濾出種子晾干進行發(fā)芽試驗。

1.3.2 發(fā)芽試驗 2020 年2 月底分別隨機抽取沙藏層積、熱水浸種、藥劑浸種和清水浸種（CK）處理的峨眉薔薇種子300 粒，分成3 等份，即各處理3 次重復(fù)。用鑷子均勻擺放在鋪有2 層紗布的培養(yǎng)皿底部，置于光照強度600 Lx、空氣相對濕度75%、溫度25 ℃的智能培養(yǎng)箱中促其發(fā)芽，胚根突破種皮露白視為發(fā)芽。

1.3.3 測定內(nèi)容 統(tǒng)計不同時期的發(fā)芽種子數(shù)，試驗第五天統(tǒng)計發(fā)芽勢，試驗第十天統(tǒng)計發(fā)芽率，試驗第二十天用塑料直尺測定胚根長度、用電子天平稱量胚根鮮重，并計算發(fā)芽指數(shù)、簡化活力指數(shù)，測定種子a-淀粉酶活性[2]。

利用Excel2007、DPS 6.05 統(tǒng)計軟件對測定數(shù)據(jù)進行Duncan 多重比較顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對峨眉薔薇發(fā)芽種子數(shù)的影響

從表1 可知，峨眉薔薇種子在沙藏層積、熱水浸種和藥劑浸種處理下，不同時期發(fā)芽種子數(shù)均隨培養(yǎng)時間先升高后降低，發(fā)芽種子數(shù)均在試驗第五天達到高峰值。沙藏層積處理的發(fā)芽種子數(shù)高峰值最高，為54 粒，較對照（CK）高170%。不同處理的發(fā)芽種子數(shù)高峰值由高到低的排序為沙藏層積＞藥劑浸泡＞熱水浸種＞清水浸種（CK）。

表1 不同處理方法的發(fā)芽種子數(shù)

2.2 不同處理對峨眉薔薇種子發(fā)芽能力的影響

從表2 可知，沙藏層積、熱水浸種和藥劑浸種均提高了峨眉薔薇種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)。不同處理方法中沙藏層積處理的種子發(fā)芽勢、發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)均最高，分別為50.00%、79.00%和18.46%，較清水浸種（CK）分別提高了138.10%、139.39%和136.06%。不同處理間種子發(fā)芽勢、發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)的差異均達極顯著水平（P＜0.01），不同處理的發(fā)芽勢、發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)由高到低的排序均為沙藏層積＞藥劑浸泡＞熱水浸種＞清水浸種（CK）。

表2 不同處理方法的種子發(fā)芽勢和發(fā)芽率

2.3 不同處理對峨眉薔薇種子胚根生長量的影響

從表3 可知，沙藏層積、熱水浸種和藥劑浸種均提高了峨眉薔薇種子的胚根長度和胚根鮮重，其中沙藏層積處理的種子胚根長度最長、胚根鮮重最重，分別為4.32 cm 和2.56 mg/株，較清水浸種（CK）分別提高了60.00%和58.02%。不同處理間胚根長度和胚根鮮重的差異均達到極顯著水平（P＜0.01），不同處理的種子胚根長度和胚根鮮重由高到低的排序均為沙藏層積＞藥劑浸泡＞熱水浸種＞清水浸種（CK）。

表3 不同處理的種子胚根長度和鮮重

2.4 不同處理對峨眉薔薇種子內(nèi)含物轉(zhuǎn)化能力的影響

從表4 可知，沙藏層積、熱水浸種和藥劑浸種均提高了峨眉薔薇種子的簡化活力指數(shù)和a-淀粉酶活性，其中沙藏層積的種子簡化活力指數(shù)和a-淀粉酶活性均最高，分別為3.41 和76.32 mg/g·min-1，較清水浸種（CK）分別提高了283.15%和99.53%。不同處理間簡化活力指數(shù)和a-淀粉酶活性的差異均達到極顯著水平（P＜0.01），不同處理的種子簡化活力指數(shù)和a-淀粉酶活性由高到低的排序均為沙藏層積＞藥劑浸泡＞熱水浸種＞清水浸種（CK）。

表4 不同處理的種子簡化活力指數(shù)和a- 淀粉酶活性

3 結(jié)論與討論

試驗結(jié)果表明：沙藏層積、熱水浸種和藥劑浸種均提高了峨眉薔薇種子的發(fā)芽能力和生長勢，其中沙藏層積處理的種子發(fā)芽勢、發(fā)芽率、胚根長度、胚根鮮重和a-淀粉酶活性等均最高，育苗實踐中可應(yīng)用該方法處理峨眉薔薇種子。成熟種子播種后在適宜的環(huán)境條件下不發(fā)芽或發(fā)芽率較低都是受種子休眠機制的影響，種子具有的休眠特性是植物個體發(fā)育進程中的一個暫?，F(xiàn)象，這是植物經(jīng)過長期演化而獲得的一種對不良環(huán)境和季節(jié)變化的生物學(xué)適應(yīng)能力，這種能力對于植物本身的生存及種族繁衍都是至關(guān)重要的[3]。生產(chǎn)中種子休眠對于貯藏和保存種質(zhì)資源是有利的，但給植物栽培或人工繁育造成了一定困難[4]。不同種類植物的種子休眠原因不盡相同，主要有種皮障礙、后熟作用和抑制物質(zhì)等，破除種子休眠的方法有機械破損、層積處理、藥劑處理和溫?zé)崽幚淼萚5]。對于種皮不透水的種子可用砂子磨破種皮提升透水、透氣能力；生理后熟型的種子可采用層積處理，促其進一步發(fā)育；赤霉酸（GA3）等藥劑處理通過激素調(diào)控促進種子萌發(fā)；溫?zé)崽幚硗ㄟ^調(diào)控貯藏物質(zhì)的轉(zhuǎn)化影響種子萌發(fā)[6]。同一種植物種子的休眠可能有一種或多種致因，不同致因中可能有一種是主導(dǎo)致因。峨眉薔薇種子經(jīng)不同方法處理后均提高了發(fā)芽率、生長勢和酶活性，但沙藏處理的效果最佳，可能后熟作用是主要致因。為了進一步驗證不同致因的作用，還應(yīng)開展不同梯度單因素試驗。