花楸樹(shù)種子浸泡液對(duì)種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)的影響

花生是薔薇科蘋果科的一種植物。又稱花木、馬加木、山毛和絨花，生長(zhǎng)在海拔較高的山地針葉林、山谷中各種森林、林緣、山路、河岸等地，呈單株?duì)??；ㄩ睒?shù)極具觀賞價(jià)值,是山區(qū)著名的觀葉、賞花、賞果、觀干的風(fēng)景樹(shù),更是不可多得的園林景觀樹(shù),適植于庭園、草坪、假山、路旁等處。果可食用、釀酒、制果醬,干后入藥。同時(shí),該樹(shù)種對(duì)多種有害氣體有較強(qiáng)的抗性,還是重要的蜜源植物,是一個(gè)多功能樹(shù)種,尤其是作為城市綠化和觀賞樹(shù)種,其應(yīng)用前景廣泛。目前,中國(guó)花楸樹(shù)人工栽培較少,主要采用播種育苗,無(wú)性繁殖技術(shù)尚不成熟。由于花楸樹(shù)通常單株散生于海拔較高的山地,種子采收困難,出種率低(1%左右)。此外,花楸樹(shù)種子通常發(fā)芽率低,種子育苗較難,而限制了花楸樹(shù)的推廣栽培?；ㄩ睒?shù)種子發(fā)芽率低,可能是因?yàn)榉N子內(nèi)含有發(fā)芽抑制物。國(guó)外有人曾研究過(guò)溫度對(duì)脫毛冠萼花楸(S.glabrescens)種子休眠和發(fā)芽的影響,及對(duì)歐洲花楸(S.aucuparia)種子的后熟、休眠和發(fā)芽的影響,發(fā)現(xiàn)貯藏溫度超過(guò)5℃,種子就不能發(fā)芽,需要經(jīng)過(guò)低于5℃的沙藏層積處理才能發(fā)芽。也有人研究過(guò)鳥(niǎo)類取食對(duì)朝鮮花楸(S.commixta)以及動(dòng)物取食消化對(duì)歐洲花楸種子發(fā)芽的影響等,發(fā)現(xiàn)在自然條件下,大部分朝鮮花楸和歐洲花楸種子不經(jīng)過(guò)鳥(niǎo)或動(dòng)物的取食難以發(fā)芽,這表明朝鮮花楸和歐洲花楸的果實(shí)中可能含有抑制種子發(fā)芽的物質(zhì),經(jīng)過(guò)鳥(niǎo)的消化道作用消除了這些抑制物,鳥(niǎo)消化后排出的種子才得以萌發(fā)。沈海龍等在對(duì)花楸樹(shù)種子萌發(fā)特性的研究中發(fā)現(xiàn),種皮透性也不是導(dǎo)致花楸樹(shù)種子休眠的原因,生理休眠是花楸樹(shù)種子休眠的原因,這就預(yù)示著發(fā)芽抑制物質(zhì)的存在可能在花楸樹(shù)種子休眠中起一定的作用。為了驗(yàn)證花楸樹(shù)種子內(nèi)是否含有發(fā)芽抑制物,研究以發(fā)芽率高的小麥和白菜種子為實(shí)驗(yàn)材料,并以胚根露出作為萌發(fā)的指標(biāo)。抑制物的存在及其作用的強(qiáng)度是以這些種子發(fā)芽率的高低來(lái)表示。通過(guò)研究花楸樹(shù)果肉、種子、去皮種子浸泡液對(duì)白菜和小麥種子發(fā)芽率和幼苗高生長(zhǎng)及根伸長(zhǎng)的影響,以此來(lái)推斷是否存在抑制物,從而為解除其休眠,找到促進(jìn)種子萌發(fā)的方法,加快擴(kuò)大花楸樹(shù)繁殖提供理論依據(jù)。1材料和方法1.1花楸樹(shù)在泰山的分布花楸樹(shù)果實(shí)于2006年10月采自山東泰山。選擇生長(zhǎng)健壯,果實(shí)健康的母樹(shù)進(jìn)行采種。花楸樹(shù)在泰山主要分布在西堯頂、后石塢、北天門、西天門和桃花源五個(gè)地方,經(jīng)度為117°05′02.7″~117°06′09.9″,緯度為36°15′27.5″~36°15′47.2″,海拔1,002~1,451m,土壤為山地棕壤。1.2果實(shí)和種子形態(tài)特征的觀察用放大鏡觀察果實(shí)及種子的形態(tài)特征,測(cè)定出籽率、種子千粒重、優(yōu)良度,并記錄數(shù)值。1.3不同濃度水浸液和浸泡時(shí)間對(duì)生物鑒定材料的影響分別把果肉、種子及去皮種子用研缽磨碎放入燒杯中備用。稱取果肉、種子、去皮種子磨碎物各5.0g,分別放入150ml的燒杯中,加自來(lái)水100ml,在室溫(24℃±2℃)條件下浸泡8h后過(guò)濾,濾液備用。然后再加入100ml蒸餾水繼續(xù)浸泡16h后過(guò)濾,同理將浸泡液過(guò)濾后,加同量蒸餾水繼續(xù)浸泡32h后過(guò)濾,濾液備用。浸泡中為防止水分蒸發(fā),用玻璃板蓋好燒杯[13~15]。用白菜(Brassicachinesis)、小麥(Tratacumaestivum)種子做生物鑒定材料。取白菜種子100粒,小麥種子50粒分別均勻擺放襯有雙層濾紙的培養(yǎng)皿中,各加入浸泡了8h、16h、32h的上述浸泡液12ml,形成了不同濃度的浸泡液,用清水12mL作對(duì)照,4次重復(fù)。置25℃±1℃恒溫發(fā)芽箱中進(jìn)行萌發(fā)試驗(yàn)。光照及黑暗分別設(shè)定為8h和16h。白菜發(fā)芽率按4d計(jì),小麥發(fā)芽率按7d計(jì),并分別測(cè)定根長(zhǎng)(cm)和幼苗高度(cm)。1.4發(fā)芽率和幼苗生長(zhǎng)分析試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),選擇花楸樹(shù)果實(shí)各部分浸泡液及浸泡時(shí)間兩個(gè)因素。用SPSS13.0版本統(tǒng)計(jì)分析GLM(一般線性模型)對(duì)花楸樹(shù)果實(shí)各部分浸泡液處理的小麥和白菜種子發(fā)芽率及幼苗的生長(zhǎng)情況進(jìn)行方差分析;應(yīng)用Fisher最小顯著差檢驗(yàn)方法對(duì)不同浸泡時(shí)間浸泡液處理的小麥和白菜發(fā)芽率及幼苗的生長(zhǎng)情況進(jìn)行多重比較,檢驗(yàn)差異顯著程度。2結(jié)果與分析2.1種子卵圓形果實(shí)為漿果,近球形,紅色或桔紅色;徑7~10mm,萼片宿存。果實(shí)內(nèi)含有1~4粒種子;種子卵圓形,呈棕褐色;種皮較薄;種胚條形彎生于中央部,雙子葉具胚乳。水分離后球果出籽率為3%,千粒重4.79g,優(yōu)良度為89%。2.2花楸樹(shù)果肉、種子和相距種子的提取物溶液對(duì)發(fā)芽的抑制作用2.2.1花楸樹(shù)種子發(fā)芽率的影響花楸樹(shù)果實(shí)果肉、種子、去皮種子浸泡液(8h)對(duì)白菜和小麥種子的萌發(fā)均有不同程度的抑制作用(表1),表明花楸樹(shù)果實(shí)各個(gè)部分均含有萌發(fā)抑制物質(zhì),這種萌發(fā)抑制物質(zhì)的存在可能是引起花楸樹(shù)種子休眠的原因之一。浸泡8h、16h、32h的花楸樹(shù)果實(shí)各部分浸泡液對(duì)白菜和小麥種子發(fā)芽率萌發(fā)抑制作用影響的方差分析結(jié)果表明,用花楸樹(shù)果實(shí)各部分浸泡液對(duì)白菜種子的發(fā)芽率的影響差異極顯著(F=20.128>F0.01=5.08),而對(duì)小麥種子發(fā)芽率的影響差異不顯著(F=2.271<F0.05=3.19),其中去皮種子浸泡液對(duì)白菜種子發(fā)芽率比種子和果實(shí)浸泡液對(duì)白菜種子發(fā)芽率的影響要大;不同浸泡時(shí)間浸泡液對(duì)小麥和白菜發(fā)芽率的影響差異極顯著(白菜F=176.943>F0.01=5.08,小麥F=7.234>F0.01=5.08),進(jìn)一步對(duì)不同浸泡時(shí)間的浸泡液處理的白菜和小麥種子的發(fā)芽率進(jìn)行LSD多重比較(表1),表明花楸樹(shù)果實(shí)各部分浸泡液對(duì)白菜和小麥發(fā)芽率的抑制作用均隨著浸泡時(shí)間延長(zhǎng)而減弱或消失。2.2.2小麥幼苗高生長(zhǎng)的抑制作用花楸樹(shù)果實(shí)各部分浸泡液(8h)對(duì)白菜和小麥幼苗根伸長(zhǎng)有很大影響(表1),因此可以認(rèn)為,花楸樹(shù)果肉、去皮種子、種子中的萌發(fā)抑制物質(zhì)的存在可能是引起花楸樹(shù)種子休眠的原因之一。浸泡8h、16h、32h的花楸樹(shù)果實(shí)各部分浸泡液對(duì)白菜和小麥幼苗高度和根伸長(zhǎng)情況萌發(fā)抑制作用影響的方差分析結(jié)果表明,果實(shí)各部分浸泡液對(duì)白菜和小麥根伸長(zhǎng)和白菜幼苗生長(zhǎng)的影響差異極顯著(白菜根長(zhǎng)F=45.363>F0.01=4.61,小麥根長(zhǎng)F=58.336>F0.01=4.61,白菜幼苗F=22.622>F0.01=4.61),說(shuō)明花楸樹(shù)果實(shí)內(nèi)不同的部位均含有水溶性抑制物質(zhì),但是存在著明顯的差異,其中果肉浸泡液(8h)的抑制作用明顯,對(duì)白菜和小麥幼苗生長(zhǎng)有很強(qiáng)的抑制作用,種子和去皮種子浸泡液對(duì)白菜和小麥幼苗高和根伸長(zhǎng)的抑制作用次之用果實(shí)各部分浸泡液處理的小麥幼苗高生長(zhǎng)差異不顯著(F=2.44<F0.05=3.00),說(shuō)明花楸樹(shù)果實(shí)各部分浸泡液對(duì)白菜幼苗高生長(zhǎng)的抑制作用要比對(duì)小麥幼苗高生長(zhǎng)的抑制作用更強(qiáng);不同浸泡時(shí)間的浸泡液對(duì)白菜和小麥幼苗高度和根伸長(zhǎng)影響的方差分析結(jié)果表明,不同浸泡時(shí)間的浸泡液對(duì)小麥和白菜根伸長(zhǎng)和幼苗的生長(zhǎng)差異達(dá)到極顯著水平(白菜根長(zhǎng)F=3478.406>F0.01=4.61,小麥根長(zhǎng)F=1823.634>F0.01=4.61,白菜幼苗F=99.563>F0.01=4.61,小麥幼苗F=415.265>F0.01=4.61),隨著浸泡時(shí)間的延長(zhǎng),果肉浸泡液的抑制作用逐漸減弱,32h時(shí)影響最大的都不是果肉浸泡液,進(jìn)一步對(duì)不同浸泡時(shí)間的浸泡液處理的小麥和白菜幼苗高度和根伸長(zhǎng)情況進(jìn)行LSD多重比較(表1),表明花楸樹(shù)果實(shí)各部分浸泡液對(duì)白菜和小麥幼苗高度和根伸長(zhǎng)的抑制作用均隨著分次浸泡時(shí)間延長(zhǎng)而減弱或消失。3種子浸泡液對(duì)種子發(fā)芽率和幼苗高生長(zhǎng)的抑制作用花楸樹(shù)果實(shí)各部分浸泡液對(duì)小麥和白菜幼苗高度和根的生長(zhǎng)均表現(xiàn)出一定的抑制作用,這種抑制作用的大小因浸泡時(shí)間和材料的不同而異。果肉浸泡液(8h)對(duì)小麥和白菜幼苗生長(zhǎng)的抑制作用最明顯;不同浸泡時(shí)間的浸泡液對(duì)白菜和小麥幼苗高度和根的長(zhǎng)度的影響均隨著浸泡時(shí)間的延長(zhǎng)而減弱,因而流水沖洗處理是清除水溶性抑制物質(zhì)簡(jiǎn)單有效的方法,采用流水長(zhǎng)時(shí)間(24h以上)的浸泡,有利于花楸樹(shù)果實(shí)及種子內(nèi)水溶性抑制物的減少;浸泡32h時(shí),對(duì)小麥和白菜幼苗生長(zhǎng)抑制作用最大的均不是果肉浸泡液,所以應(yīng)當(dāng)適時(shí)采收,凈種時(shí),一定要把種子中的果肉殘留物沖洗干凈,在室溫下自然陰干并吹去碎片和空粒,挑選出飽滿種子裝入密閉的塑料袋內(nèi),保存在0~5℃的冰箱中備用。花楸樹(shù)果實(shí)各部分浸泡液明顯抑制白菜種子發(fā)芽率和幼苗高生長(zhǎng),但對(duì)小麥種子發(fā)芽率和幼苗高生長(zhǎng)的抑制作用不明顯,說(shuō)明花楸樹(shù)果實(shí)各部分浸泡液對(duì)白菜種子發(fā)芽率和幼苗高生長(zhǎng)的抑制作用高于對(duì)小麥種子發(fā)芽率和幼苗高生長(zhǎng)的抑制作用。這可能由于白菜屬于雙子葉植物,而小麥屬于單子葉植物,從而表明花楸樹(shù)果實(shí)浸泡液中的抑制物質(zhì)對(duì)雙子葉植物的抑制作用比單子葉的抑制作用強(qiáng),這可能是花楸樹(shù)種子休眠的原因之一。此外,花楸樹(shù)果實(shí)各部分浸泡液對(duì)小麥和白菜種子發(fā)芽率抑制作用的強(qiáng)弱因浸泡時(shí)間和材料的不同而異。不同浸泡時(shí)間的浸泡液對(duì)小麥和白菜發(fā)芽率的抑制作用均隨著分次浸泡時(shí)間延長(zhǎng)而減弱或消失;去皮種子浸泡液(8h)對(duì)白菜種子發(fā)芽率的影響比種子和果肉的浸泡液對(duì)白菜種子發(fā)芽率的影響要大,去皮種子浸泡液對(duì)白菜和小麥種子發(fā)芽率的強(qiáng)抑制作用,可以通過(guò)流水沖洗掉一部分抑制物質(zhì),但去皮種子的抑制可能是由于一些生理原因所致,可能存在內(nèi)源抑制物質(zhì)。曾有大量的材料對(duì)內(nèi)源抑制物質(zhì)的存在進(jìn)行過(guò)報(bào)道,早在20世紀(jì)60年代,張良誠(chéng)等指出,紅松種子中存在著對(duì)其它種子萌發(fā)生長(zhǎng)有抑制作用的物質(zhì),70年代末通過(guò)對(duì)紅松種子提取液的檢測(cè),表明除各部位有共同的抑制物質(zhì)外,還有不同的抑制物質(zhì)。以后隨著研究手段和方法的提高,學(xué)者們確定這種物質(zhì)為脫落酸(ABA)。另外Kuhn等從歐洲花楸果實(shí)中又找到了另一抑制物,并鑒定為花楸酸。Khan(1982)提出了激素調(diào)控學(xué)說(shuō),認(rèn)為抑制物質(zhì)可抵消促進(jìn)細(xì)胞分裂和生長(zhǎng)發(fā)育的物質(zhì)———激素的作用,而且還認(rèn)為導(dǎo)致種子休眠不僅是由于抑制物質(zhì)的存在,也可能是由于缺乏赤霉素和細(xì)胞分裂素,其中赤霉素為主要的調(diào)節(jié)因子