厚藤種子萌發(fā)及種子萌發(fā)的研究

又名豪騰pescapta、沙藤、二葉紅薯、馬鞍藤、白花藤、海灘牛等。屬于旋花科colitea甘薯科多年生多年生松柏。莖紫紅色,節(jié)上生不定根;葉互生,近心形;多歧聚傘花序腋生,花冠白色或紫紅色,漏斗狀;種子密被褐色茸毛。花果期5-10月。分布于熱帶、亞熱帶海灘,我國(guó)浙江、福建、廣東、廣西和臺(tái)灣沿海海濱常見(jiàn)。入藥可防治風(fēng)濕性腰腿疼、腰肌勞損及海蜇刺傷引起的風(fēng)疹、瘙癢等癥。厚藤根系極深,四季常綠,葉形奇特,長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)健,花色艷麗,觀賞期長(zhǎng),適應(yīng)性強(qiáng),占空能力好,具有較高的綠化、美化、凈化環(huán)境的作用,在熱帶及亞熱帶沿海城市的坡地美化、垂直綠化、海灘固沙等方面具有良好的應(yīng)用前景。研究厚藤種子在不同處理下的萌發(fā)特性,探討其種苗繁育的技術(shù)與方法,可為其園林應(yīng)用及改變自然狀態(tài)下主要以無(wú)性繁殖而擴(kuò)散種群較慢的現(xiàn)狀提供參考。1材料和方法1.1材料表面供試種子于2008年9月10日采自浙江省溫州市蒼南縣漁寥沙灘。1.2方法1.2.1種子硬實(shí)率測(cè)定種子大小測(cè)定:取10粒飽滿種子,用游標(biāo)卡尺測(cè)量種子的長(zhǎng)與寬,重復(fù)5次,計(jì)算平均值。種子千粒質(zhì)量測(cè)定:取100粒飽滿種子,用電子天平稱(chēng)量,重復(fù)5次,計(jì)算千粒質(zhì)量。種子硬實(shí)率測(cè)定:隨機(jī)取100粒凈種子,用清水于20~25℃恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)浸種24h,統(tǒng)計(jì)未吸脹種子數(shù),計(jì)算種子硬實(shí)率,試驗(yàn)重復(fù)3次。種子生活力測(cè)定:采用氯化三苯基四氮唑(TTC)法,取吸漲種子100粒,用刀片沿種子胚的中心線縱切為兩半,將其中的一半置于培養(yǎng)皿內(nèi),加入適量2.0g·kg-1TTC溶液,然后置于30℃恒溫箱中2h,將另一半在沸水中煮5min殺死胚,作同樣染色處理,作為對(duì)照觀測(cè)。1.2.2溫度對(duì)種子培養(yǎng)的影響清水浸種厚藤種子24h,5.0g·kg-1多菌靈消毒2h,用蒸餾水洗凈后將種子培養(yǎng)在以細(xì)河沙為基質(zhì)的培養(yǎng)皿內(nèi),置于光照時(shí)間為12h·d-1,光強(qiáng)1500~2000lx,濕度約75%的三溫區(qū)培養(yǎng)箱內(nèi),溫度分別設(shè)定為15~20,20~25,25~30℃。用種子100粒·處理-1,3次重復(fù)。1.2.3種子處理980g·kg-1硫酸處理設(shè)30,60,90,120,150min共5個(gè)處理,用種子100粒·處理-1,處理后洗凈培養(yǎng),重復(fù)3次·處理-1。培養(yǎng)溫度為25~30℃,基質(zhì)為細(xì)河沙,光照時(shí)間為12h·d-1,光強(qiáng)1500~2000lx,濕度約75%,在恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)。1.2.4gk-1處理氫氧化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)梯度設(shè)定為200,300,400g·kg-1,處理的時(shí)間梯度設(shè)定為6,12,24,36和48h。用種子100?！ぬ幚?1,重復(fù)3次·處理-1,處理后洗凈培養(yǎng),條件同1.2.2。1.2.5機(jī)械處理對(duì)厚藤種子發(fā)芽特性的影響1.2.6種子發(fā)芽率試驗(yàn)參照《國(guó)際種子檢驗(yàn)規(guī)程》,以胚根突出種皮的長(zhǎng)度為種子長(zhǎng)度的一半視為發(fā)芽,分別于相應(yīng)時(shí)間內(nèi)統(tǒng)計(jì)各處理種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)。發(fā)芽率(%)=種子發(fā)芽總數(shù)/供試種子數(shù)×100;發(fā)芽勢(shì)(%)=發(fā)芽達(dá)到高峰期的種子發(fā)芽總數(shù)/供試種子數(shù)×100。1.2.7處理數(shù)據(jù)2結(jié)果與分析2.1種子質(zhì)量和生物量由測(cè)定可知:厚藤種子近半球形,密被褐色茸毛,平均長(zhǎng)為(6.2±0.4)mm,平均寬為(6.0±0.4)mm;千粒質(zhì)量平均為(77.9±1.5)g;硬實(shí)率平均為(97.7±1.0)%;種子生活力平均為(97.0±0.7)%。由此可見(jiàn),厚藤種子雖然硬實(shí)率較高,但其種子生活力也非常高,只要打破厚藤種子硬實(shí),厚藤種子的發(fā)芽能力將會(huì)大幅提高。2.2厚藤種子發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率的變化不同溫度條件下厚藤種子萌發(fā)情況見(jiàn)表1。由表1可以看出,不同溫度處理下厚藤種子的發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率都呈極顯著差異;在20~25℃條件下的發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率較高,分別為24.57%和43.43%,在15~20℃條件下發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率較低,僅為15.43%和36.77%。2.39處理時(shí)間短,發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率降低980g·kg-1硫酸不同處理時(shí)間下的厚藤種子萌發(fā)情況見(jiàn)表2。分析表2數(shù)據(jù)可見(jiàn):厚藤種子在980g·kg-1硫酸不同處理時(shí)間下的發(fā)芽率均有顯著提高,但在處理30和60min時(shí),其發(fā)芽勢(shì)比20~25℃條件下未處理的種子還要低,這可能是980g·kg-1硫酸處理時(shí)間過(guò)短,其腐蝕作用僅脫落了厚藤種子表面茸毛,并未對(duì)種皮造成腐蝕,反而增加了種子吸水萌發(fā)的難度,造成種子發(fā)芽不整齊;在980g·kg-1硫酸處理90min時(shí),其種子發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率都達(dá)到了最高值,分別為91.2%和93.5%,比20~25℃條件下未處理的種子分別提高約3.7倍和2.2倍;而980g·kg-1硫酸處理到120min時(shí),處理時(shí)間過(guò)長(zhǎng),980g·kg-1硫酸侵入種皮腐蝕了部分種胚,其種子發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率又開(kāi)始下降。多重比較分析可知:980g·kg-1硫酸處理60和150min時(shí)的發(fā)芽率差異不顯著,其他處理之間差異極顯著。2.4不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的機(jī)械制劑對(duì)厚藤種子發(fā)芽率的影響厚藤種子在不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)氫氧化鈉不同處理時(shí)間下的萌發(fā)情況見(jiàn)圖1~2,其方差分析和多重比較結(jié)果見(jiàn)表3~4。由圖1可以看出,隨處理時(shí)間的加長(zhǎng),各質(zhì)量分?jǐn)?shù)氫氧化鈉處理厚藤種子的發(fā)芽勢(shì)均呈現(xiàn)出先升后降的趨勢(shì)。3種質(zhì)量分?jǐn)?shù)氫氧化鈉在處理36h時(shí)的發(fā)芽勢(shì)達(dá)到最大值,分別為29.2%,38.8%和42.5%;處理到48h時(shí),各質(zhì)量分?jǐn)?shù)下的發(fā)芽勢(shì)均有所下降,其中400g·kg-1氫氧化鈉處理下的發(fā)芽勢(shì)下降迅速,為各個(gè)處理的最低水平,這與堿液腐蝕種胚有關(guān)。分析氫氧化鈉各處理下厚藤種子的發(fā)芽率情況(圖2),其變化趨勢(shì)和發(fā)芽勢(shì)變化基本一致,但各發(fā)芽率均比20~25℃條件下未處理種子的發(fā)芽率有所提高,各質(zhì)量分?jǐn)?shù)氫氧化鈉處理36h時(shí)的發(fā)芽率達(dá)到最大值,分別為62.0%,73.0%和79.4%,處理48h時(shí)的發(fā)芽率也開(kāi)始下降。方差分析結(jié)果表明:不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)氫氧化鈉處理之間、不同處理時(shí)間之間以及交互作用均呈極顯著差異。為了進(jìn)一步探討不同氫氧化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)及不同處理時(shí)間對(duì)發(fā)芽率的作用,采用多重比較法對(duì)其進(jìn)行分析(表4):200g·kg-1氫氧化鈉處理12h,200g·kg-1氫氧化鈉處理6h,400g·kg-1氫氧化鈉處理48h差異不顯著;200g·kg-1氫氧化鈉處理24h與200g·kg-1氫氧化鈉處理12h和36h及300g·kg-1氫氧化鈉處理6h差異不顯著;300g·kg-1氫氧化鈉處理36h與400g·kg-1氫氧化鈉處理12h和24h差異不顯著;400g·kg-1氫氧化鈉處理6h與400g·kg-1氫氧化鈉處理12h,300g·kg-1氫氧化鈉處理12h,200g·kg-1氫氧化鈉處理36h差異不顯著;其他處理之間差異均呈極顯著。2.5水分吸收困難厚藤種子生活力較高,但其種皮堅(jiān)硬,硬實(shí)率較高,吸收水分困難。采用砂紙磨破種皮的方法,可以有效提高厚藤種子的發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率,處理過(guò)的種子用清水浸種1d后,其發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率均提高到95.3%。3結(jié)論和討論3.1不同溫度對(duì)厚藤種子發(fā)芽率的影響采用不同處理研究厚藤種子的萌發(fā)特性。結(jié)果表明:機(jī)械處理效果最好,發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率均高達(dá)95.3%;980g·kg-1硫酸也能顯著提高厚藤種子發(fā)芽率,以處理90min的效果最佳,發(fā)芽勢(shì)達(dá)91.2%,發(fā)芽率達(dá)93.5%,當(dāng)處理到120min時(shí),部分種胚受到硫酸腐蝕,發(fā)芽率也開(kāi)始下降。400g·kg-1氫氧化鈉處理36h效果最好,其發(fā)芽率可達(dá)79.4%,當(dāng)處理到48h時(shí)發(fā)芽率開(kāi)始迅速下降;200g·kg-1氫氧化鈉處理對(duì)提高發(fā)芽率的效果不明顯,處理36h的發(fā)芽率僅為62.0%;各質(zhì)量分?jǐn)?shù)氫氧化鈉處理時(shí)間以36h的效果最為明顯。不同溫度處理下厚藤種子發(fā)芽試驗(yàn)結(jié)果表明,其較適的溫度為20~25℃,發(fā)芽率為43.4%。實(shí)際工作中可以通過(guò)機(jī)械處理或酸堿處理的方法來(lái)提高厚藤種子的萌發(fā)能力。3.2機(jī)械處理與種子萌發(fā)種皮具有發(fā)達(dá)的角質(zhì)層和廣泛發(fā)育的柵欄狀細(xì)胞與骨狀石細(xì)胞,導(dǎo)致種皮堅(jiān)韌、種子硬實(shí)化。此外,種皮中通常還含角質(zhì)、膠質(zhì)、栓質(zhì)、脂質(zhì)和蠟質(zhì)等疏水性化學(xué)物質(zhì),柵狀細(xì)胞的胞壁也主要由果膠組成,使種子不能吸脹。厚藤種皮堅(jiān)硬,種子硬實(shí)率較高,吸水困難,未經(jīng)處理的種子其發(fā)芽率低且發(fā)芽周期較長(zhǎng)。影響厚藤種子萌發(fā)的關(guān)鍵因素是水分;通氣性、溫度和光照對(duì)厚藤種子萌發(fā)也有一定的影響。試驗(yàn)可知,機(jī)械處理可以有效地提高厚藤種子的萌發(fā)能力,因此,破壞種子種皮結(jié)構(gòu),促進(jìn)種子吸水是提高種子萌發(fā)能力的有效措施。980g·kg-1硫酸處理可以腐蝕種皮,達(dá)到破壞種皮結(jié)構(gòu),促進(jìn)種子吸水的效果,但處理時(shí)間較難控制,處理時(shí)間過(guò)長(zhǎng),就會(huì)損傷種胚,而且部分蟲(chóng)害較嚴(yán)重但仍有萌發(fā)能力的種子,易被硫酸浸入傷口而喪失發(fā)芽能力。氫氧化鈉處理可破壞種皮表面的油層及蠟層,從而增加種皮透性,打破休眠,但處理時(shí)間過(guò)長(zhǎng)也會(huì)影響其萌發(fā)能力。機(jī)械處理可有效提高硬實(shí)種子的萌發(fā)率。厚藤種子萌發(fā)能力較弱的主要原因是種皮堅(jiān)硬。實(shí)際工作中可以通過(guò)機(jī)械處理的方法來(lái)提高厚藤種子的萌發(fā)能力:種子