八股牛种子休眠原因及调制方法的研究

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点击次数:48 更新时间:2019年12月30日17:19:43 打印此页 关闭

八股牛隶属于芸香科 ( Rutaceae) 白鲜属( Dictamnus L. ) 多年生草本植物,以干燥根皮入药,品名白鲜皮,东北著名药材之一。目前,市场上供应的白鲜皮多为野生,少有家种上市的报道,其人工栽培技术还不成熟,主要体现在其高效繁殖技术未攻破。八股牛扦插、分株繁殖系数低,种子存在休眠现 象,不经调制的种子发芽率不超过30% ,这严重制约了八股牛产业化发展。本文系统研究了八股牛种子休眠的原因,筛选出的优化调制方法可明显提高种子的发芽率,对八股牛规模化栽培具有较强的指导意义。

1 试验材料与方法1. 1 试验材料当年采集的八股牛纯净种子,种子千粒重15. 23g,含水量 11. 2% 。1. 2 种子透水性试验人工剥除种皮或用浓硫酸侵蚀 5min,以未处理种子为对照; 以蒸馏水浸泡,定时测定种子吸水率。1. 3 种皮和种胚甲醇提取液的制备分别称取种皮和种胚约 5g,研磨成粉后加入80% 甲醇,4℃ 下浸提 24 h 后,过滤,加蒸馏水定容至 50ml。1. 4 甲醇提取液的生物测定方法在铺有 2 层滤纸的培养皿中均匀摆放 25 粒白菜种子,分别加入不同浓度的提取液,以蒸馏水为对照,25℃恒温条件培养,24h 后统计白菜籽发芽率,72h 后测量白菜幼苗的茎长和根长。1. 5 种子离体胚萌发试验取剥去种皮的种子,在超净工作台上,常规消毒后,均匀摆放于培养皿中,每个培养皿中加入4ml 蒸馏水或甲醇种皮粗提液, 培养温度 20℃ ,光照 12h /d,观察胚的生长变化。

2 结果与分析造成种子休眠的原因可分为两类,一类是外源休眠,种皮或果皮坚实,水分与氧气不易透入是造成此类休眠的主要原因; 别一类是内源休眠,包括因胚发育不完全所造成的未发育胚休眠,以及由于种子中抑制物质的存在所造成的生理休眠。因此,研究八股牛种子休眠的原因主要考虑这几方面的因素。2. 1 种子透水性试验结果·75·种子的休眠往往与种皮的透性有关,种皮的厚度和结构可以影响种子的透气性和透水性。

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表 1 八股牛种子吸水率测定数据处理浸泡 2h吸水率%浸泡 10h吸水率%浸泡 20h吸水率%浸泡 40h吸水率%浸泡 60h吸水率%浸泡 100h吸水率%剥除种皮 30. 47 60. 28 72. 87 90. 17 92. 14 94. 85浓硫酸处理 28. 76 54. 55 69. 24 87. 01 89. 98 93. 21对照 14. 45 44. 09 62. 84 74. 29 85. 31 91. 84由表 1 可以看出: 处理后的种子及对照种子的吸水率随时间的增长而增加,种皮的存在对吸水率有影响,不同的处理能够在一定程度上提高吸水率。各处理浸泡 20h 后,吸水率都在 60% 以上,一般情况下,种子吸水率超过 50% 即可萌发,因此,种皮的透水性不是导致八股牛种子休眠的原因。2. 2 种皮和种胚甲醇提取液对白菜种子萌发的影响种子内源生长抑制物质的存在是造成种子生理休眠的主要原因,抑制物质常存在于种皮或种胚中,其解决方法不同,因此有必要分别对其进行试验。

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表 2 

从表 2 可以看出: 种皮、种胚的甲醛提取液对白菜种子的发芽率与生长有明显的抑制作用,其中种皮甲醛提取液的抑制作用大于种胚的甲醛提取液; 浓度降低,抑制作用减小。试验认为,八股牛种皮、种胚的甲醛提取液中存在抑制白菜种子萌发的物质,但物质的成分还有待进一步测定。2. 3 种子离体胚萌发试验种胚发育不完全,存在生理后熟现象也是造成种子休眠的原因之一,开展八股牛种子离体胚萌发试验就是为了检验种子是非发育成熟。表 3 八股牛种子离体胚萌发试验数据处理种皮甲醛提取液 100%种皮甲醛提取液 50%种胚甲醛提取液 100%种胚甲醛提取液 50%对照发芽率% 16. 9 22. 4 52. 3 57. 6 65. 7

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从表 3 可以看出: 对照萌芽率达 65. 7% ,说明八股牛新采种子发育成熟,不存在生理后熟现象。种皮、种胚甲醛提取液对离体胚的萌发有抑制作用,其中种皮是抑制物质的主要来源。

3 八股牛种子调制方法的研究通过试验我们知道,造成八股牛种子休眠的主要原因是种皮中存在抑制种子萌发的物质,此类种子的调制常采用去皮、激素处理和层积处理的方法来解除休眠。试验采用浓硫酸浸泡 5min 的方法来去除种皮,然后用不同浓度的 GA3 溶液浸泡 24h,再进行不同时间的层积处理,试验结果较表 

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表 4 不同处理对八股牛种子萌发的影响GA3浓度 ( mg/L) 层积 5 周萌发率% 层积 9 周萌发率% 层积 12 周萌发率% 层积 14 周萌发率% 层积 16 周萌发率%100 19. 8 38. 7 71. 4 80. 2 72. 6200 3. 4 46. 7 48. 4 57. 8 64. 3300 6. 8 21. 2 9. 8 11. 4 13. 7试验结果表明: 低浓度的 GA3 溶液更易促进八股牛种子的萌发,GA3浓度为 100mg /L 时,随着层积时间的增加其发芽率有提高的趋势,但层积时间过长,发芽率下降。试验认为,浓硫酸处理5min 后,100mg / LGA3 溶液浸泡 24h,3 - 5℃ 层积14 周可将八股牛种子的萌芽率从 30% 提 高 到80. 2% ,可以满足规模化育苗的要求。

4 结论内源生长抑制剂的存在是造成八股牛种子休眠的主要原因,抑制物质主要来源于种皮,其成分还有待测定。试验筛选出八股牛种子调制的最佳方法为浓硫酸处理 5min 后,100mg /LGA3 溶液浸泡 24h,3 -5℃ 层积 14 周,此方法可将种子的萌芽率提高到80. 2% ,可以满足规模化育苗的要求。

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