null園林園藝 農(nóng)業(yè)與技術(shù) 2022 Vol 42 No 16 不同溫度條件下 nullnullnull 模擬干旱脅迫對 百合花杜鵑種子萌發(fā)的影響 童琪 王陳 李婧 周艷 劉芳 任少華 貴州省植物園 貴州 貴陽 550004 摘 要 以百合花杜鵑種子為試驗材料 設(shè)置不同培養(yǎng)溫度 15 20 和 25 不同濃度聚乙二醇 PEG 模擬干旱脅迫 0g mL 1 4g mL 1 8g mL 1 12g mL 1 16g mL 1 探究溫度及干旱因子對百合花杜鵑 種子發(fā)芽率 發(fā)芽勢 發(fā)芽指數(shù) 發(fā)芽啟動時間 萌發(fā)高峰期 發(fā)芽持續(xù)時間的影響 結(jié)果表明 試驗設(shè)置的不 同溫度梯度對百合花杜鵑種子的萌發(fā)沒有顯著性影響 P 0 05 其中 25 溫度條件下的百合花杜鵑種子發(fā)芽 率 發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)均為最高 分別為 49 73 29 37 24 75 不同濃度的 PEG 6000 溶液對百合花杜鵑 種子萌發(fā)產(chǎn)生顯著影響 P 0 05 隨著 PEG 6000 溶液濃度的增加 種子萌發(fā)指標(biāo)均出現(xiàn)了下降 但是隨著發(fā) 芽溫度的上升 這種抑制作用出現(xiàn)了一定的緩和 百合花杜鵑種子對輕 中度的干旱脅迫都具有一定的耐受能 力 但是當(dāng) PEG 6000 溶液濃度為 16g mL 1 條件下的重度干旱脅迫時 種子萌發(fā)則完全受到抑制 百合花杜鵑 種子對于干旱因子的耐受性較差 關(guān)鍵詞 百合花杜鵑 干旱脅迫 萌發(fā) 溫度 中圖分類號 S68 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A nullnullnull 10 19754 j nyyjs 20220830027 收稿日期 2022 06 24 基金項目 中央財政林業(yè)科技推廣示范資金項目 項目編號 2022 XT11 號 作者簡介 童琪 1989 女 碩士 助理研究員 研究方向 林木良種選育與森林生態(tài)研究 通訊作者任少華 1984 女 碩士 工程師 研究方向 經(jīng)濟林培育研究 杜鵑花資源在中國西南高山 亞高山灌叢和針葉 林 針闊混交林 常綠闊葉林等生態(tài)系統(tǒng)中都是重要 的組成部分 對于維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定具有極其重要的 意義 是進(jìn)行種群生物學(xué) 植物區(qū)系及生物多樣性研 究的重要類群 更是中國 10 大傳統(tǒng)名花之一 在世 界園林中占據(jù)著重要地位 1 2 百合花杜鵑 Rhodo dendron liliiflorum Levl 杜鵑花科杜鵑屬灌木或小喬 木 高達(dá) 1 5 3m 或者更高 枝葉繁茂 花朵美麗 顏色潔白 有香味 具有較高的園藝價值 在貴州主 要分布于貴定 云霧山 雷山 安龍 龍頭大山 梵凈山 生于海拔 1100 1500m 的溪邊巖石上 廣 西 湖南也有分布 3 杜鵑屬植物種子極為細(xì)小 發(fā)芽率低 長勢緩 慢 因此提高種子發(fā)芽幾率 擴大種群數(shù)量 對于自 然更新困難的百合花杜鵑具有重要意義 研究表明 從種子萌發(fā)獲得幼苗 可以適應(yīng)當(dāng)?shù)氐臍夂?是一種 行之有效的引種馴化手段 4 近年來 關(guān)于杜鵑屬植 物種子萌發(fā)的研究相對較多 5 7 但是基本未見百合 花杜鵑種子萌發(fā)方面的報道 本試驗研究不同溫度及 不同濃度 PEG 模擬干旱脅迫對百合花杜鵑種子萌發(fā) 的影響 以期揭示其種子萌發(fā)與溫度的關(guān)系及對干旱 逆境的反應(yīng)能力 為百合花杜鵑的引種及培育提供理 論依據(jù)與技術(shù)支撐 null 材料與方法 nullnull null 試驗材料 試驗種子采自貴州省貴陽市云巖區(qū)貴州省植物園 E106 42 N36 24 年均溫 15 2 年降水量為 1200mm 年平均相對濕度 80 種子除干癟空粒 雜質(zhì) 凈度達(dá)到 100 試驗試劑為聚乙二醇 PEG 6000 化學(xué)藥品為分析純 nullnull null 試驗方法 1 2 1 種子處理 設(shè)置不同萌發(fā)溫度及聚乙二醇 PEG 6000 干 旱脅迫 2 種試驗 不同萌發(fā)溫度 恒溫培養(yǎng)溫度分別 為 15 20 25 共計 3 個溫度處理 氣候箱內(nèi) 空氣相對濕度為 74 光強為 40nmol m 2 s 1 不同 濃度 PEG 干旱脅迫 PEG 濃度分別為 0 CK g mL 1 4g mL 1 8g mL 1 12g mL 1 16g mL 1 共計 5 個濃度處理 每個處理設(shè) 3 個重復(fù) 每個重復(fù) 100 901 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 2022 Vol 42 No 16 農(nóng)業(yè)與技術(shù) null園林園藝 粒種子 1 2 2 種子萌發(fā)測定 試驗時采用四分法選取均一且具有代表性的種 子 使用培養(yǎng)皿濾紙法進(jìn)行試驗 使用前種子經(jīng) 1 高錳酸鉀溶液浸種消毒 15min 并且用去離子純水沖 洗干凈 擦干 種子萌發(fā)在培養(yǎng)皿內(nèi)進(jìn)行 內(nèi)墊 3 層 濾紙 其中 不同萌發(fā)溫度的 CK 處理使用去離子純 水保持濾紙濕潤 其余不同濃度 PEG 脅迫處理以相 應(yīng) PEG 溶液保持濾紙濕潤 同時將各處理培養(yǎng)皿按 照溫度設(shè)置的不同 放于恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng) 以幼苗 第 1 對真葉出現(xiàn)作為標(biāo)準(zhǔn)來判斷種子是否萌發(fā) 每隔 24h 觀察記錄種子的發(fā)芽數(shù)量 持續(xù) 5d 種子不再萌發(fā) 視為萌發(fā)結(jié)束 nullnull null 數(shù)據(jù)處理 通過記錄的數(shù)據(jù)對每種處理種子的發(fā)芽啟動時 間 萌發(fā)高峰期 發(fā)芽持續(xù)時間 發(fā)芽率 發(fā)芽勢 發(fā)芽指數(shù)進(jìn)行計算 發(fā)芽率 7d 內(nèi)處理種子發(fā)芽數(shù) 供試種子 數(shù) 100 發(fā)芽勢 發(fā)芽數(shù)量最多日發(fā)芽的種子數(shù) 供試種 子數(shù) 100 發(fā)芽指數(shù) null Gt Dt 式中 Gt 為與 Dt 相對應(yīng)的每天發(fā)芽種子數(shù) Dt 為發(fā)芽天數(shù) 采用 Excel 2010 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄及轉(zhuǎn)換 采用 SPSS 22 0 軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行單因子方差分析 同時使 用最小顯著差法 LSD 進(jìn)行各處理間數(shù)據(jù)的差異顯 著性分析 null 結(jié)果與分析 nullnull null 不同溫度與不同 nullnullnull 溶液濃度對百合花杜鵑種 子萌發(fā)的影響 表 null 不同溫度與干旱脅迫對百合花杜鵑種子萌發(fā)的影響 因素 發(fā)芽率 發(fā)芽勢 發(fā)芽指數(shù) 溫度 0 031 0 126 0 178 PEG 溶液濃度 0 108 0 025 0 009 溫度 PEG 溶液濃度 0 000 0 000 0 000 由表 1 可知 百合花杜鵑種子發(fā)芽率在不同溫度 處理下差異顯著 P 0 05 發(fā)芽勢 發(fā)芽指數(shù) 2 個 指標(biāo)在不同溫度處理下沒有顯著差異 P 0 05 發(fā) 芽率在不同 PEG 溶液濃度處理下沒有顯著差異 P 0 05 發(fā)芽勢 發(fā)芽指數(shù) 2 個指標(biāo)在不同 PEG 溶液 濃度處理下差異顯著 P 0 05 百合花杜鵑種子發(fā) 芽率 發(fā)芽勢及發(fā)芽指數(shù)在不同溫度與不同 PEG 溶 液脅迫的交互作用下均出現(xiàn)極顯著差異 P 0 001 nullnull null 不同溫度對百合花杜鵑種子萌發(fā)的影響 由表 2 可知 溫度處于 15 25 時 隨著萌發(fā)溫 度設(shè)置的提升 百合花杜鵑種子萌發(fā)高峰期 發(fā)芽啟 動時間持續(xù)天數(shù)縮短 發(fā)芽持續(xù)時間也呈現(xiàn)縮短趨 勢 且 3 個溫度條件下存在顯著性差異 發(fā)芽率 發(fā) 芽指數(shù) 發(fā)芽勢 3 個指標(biāo)呈現(xiàn)逐步升高的趨勢 且 20 25 溫度條件下的 3 個指標(biāo)與 15 溫度條件下 的 3 個指標(biāo)存在顯著性差異 15 溫度條件下百合花 杜鵑種子的發(fā)芽啟動時間較 25 溫度條件下推遲 12d 萌發(fā)高峰期推遲 15d 發(fā)芽持續(xù)時間增加 18d 差異 顯著且區(qū)別明顯 萌發(fā)溫度為 25 時 百合花杜鵑種 子的發(fā)芽指數(shù) 發(fā)芽率 發(fā)芽勢均達(dá)到相對最大值 分別為 49 73 29 37 24 75 且 25 條件下 的各發(fā)芽指標(biāo)差異顯著 以上結(jié)果表明 25 溫度條 件下最有利于百合花杜鵑種子萌發(fā) 且 25 溫度條件 下百合花杜鵑種子的發(fā)芽率 發(fā)芽勢 發(fā)芽指數(shù)比 15 溫度條件下提高了 7 37 5 22 5 38 表 null 不同溫度對百合花杜鵑種子萌發(fā)指標(biāo)的影響 萌發(fā)溫度 發(fā)芽啟動時間 d 萌發(fā)高峰期 d 發(fā)芽持續(xù)時間 d 發(fā)芽率 發(fā)芽勢 發(fā)芽指數(shù) 15 23 33 0 58a 28 00 0 00a 39 67 0 78a 42 36 2 11b 24 15 1 56b 18 92 0 87b 20 19 00 0 93b 23 00 0 00b 34 33 1 04b 47 82 1 73a 28 57 2 34a 23 03 2 42a 25 11 67 1 13c 13 00 0 00c 21 67 0 81c 49 73 3 05a 29 37 0 98a 24 75 1 65a 注 同列數(shù)字后不同小寫字母表示 P 0 05 nullnull null 不同溫度與不同 nullnullnull 脅迫的交互作用對百合花 杜鵑種子萌發(fā)的影響 研究發(fā)現(xiàn) 模擬干旱脅迫時 PEG 配制溶液為 16 g mL 1 處理下 百合花杜鵑種子出現(xiàn)不萌發(fā)的情況 由圖 1 可知 不同溫度與不同 PEG 6000 溶液濃度的 交互作用對百合花杜鵑種子萌發(fā)有顯著的影響 P 0 05 百合花杜鵑種子在不同溫度條件與不同 PEG 6000 溶液濃度的交互作用下均有萌發(fā) 發(fā)芽率最高的 是 25 溫度條件下純水對照組的百合花杜鵑種子 數(shù) 值為 49 73 發(fā)芽率最低的是 15 溫度條件下 PEG 011 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null園林園藝 農(nóng)業(yè)與技術(shù) 2022 Vol 42 No 16 6000 溶液濃度 16g mL 1 處理下的百合花杜鵑種子 數(shù)值為 8 71 在 15 20 和 25 溫度條件下 百 合花杜鵑種子的發(fā)芽率數(shù)值隨著 PEG 6000 溶液濃度的 升高而降低 且 PEG 6000 溶液濃度為 12g mL 1 處理 下時 發(fā)芽率受抑制現(xiàn)象明顯 發(fā)芽勢最高的是 25 溫度條件下純水對照組的百合花杜鵑種子 數(shù)值為 29 37 在 15 20 和 25 溫度條件下 百合花 杜鵑種子發(fā)芽勢數(shù)值隨著 PEG 6000 溶液濃度的升高 而降低 發(fā)芽指數(shù)最高的是 25 溫度條件下純水對照 組的百合花杜鵑種子 數(shù)值為 24 75 在 15 20 和 25 溫度條件下 百合花杜鵑種子發(fā)芽指數(shù)數(shù) 值隨著 PEG 6000 溶液濃度的升高而降低 在 PEG 6000 溶液濃度 12g mL 1 處理下時 發(fā)芽率 發(fā)芽勢 及發(fā)芽指數(shù) 3 個指標(biāo)的下降趨勢由緩變快 數(shù)值均出 現(xiàn)大幅降低 降幅明顯 差異顯著 以上研究結(jié)果表 明 百合花杜鵑種子能夠發(fā)芽的溫度范圍為 15 25 當(dāng)溫度過低的時候 進(jìn)行干旱脅迫會抑制百合花杜鵑種 子的活力 導(dǎo)致百合花杜鵑種子活力喪失 不利于種子 萌發(fā) 甚至干旱脅迫過于嚴(yán)重時將致使種子完全不能萌 發(fā) 百合花杜鵑種子對于干旱因子的耐受性較差 圖 null 溫度與 nullnullnull nullnullnullnullnull 溶液濃度對百合花杜鵑種子萌發(fā)的交互作用 null 結(jié)論與討論 種子的自然萌發(fā)必須具備有生命力的種子 適宜 的溫度 水分 氣體 3 個基本條件 有時也受光照條 件的影響 協(xié)調(diào)合適萌發(fā)的環(huán)境條件對于種子的順利 萌發(fā)具有重要的意義 8 在植物的生長過程中 植物 在種子形態(tài)下對外界惡劣因子的抵抗性最強 而生長 發(fā)育為幼苗后卻極易受到如嚴(yán)寒 干旱 水淹 高溫 等極端環(huán)境的影響 并伴隨著成活率的下降 9 種子 萌發(fā)的時機和速度受環(huán)境條件的影響 而溫度是其中 最重要的環(huán)境因子 受到廣泛研究者的重視 10 大量 的試驗結(jié)果表明 有利于種子發(fā)芽的溫度條件在 20 25 范圍內(nèi) 11 溫度過低或過高均會影響種子的萌 發(fā) 王書勝等 12 結(jié)合 IBA 濃度 扦插時間等條件 探究了激素對百合花杜鵑扦插生根的影響 發(fā)現(xiàn)早春 新梢萌發(fā)前采用木質(zhì)化硬枝扦插可以顯著提高百合花 杜鵑生根的效果 劉廣超等 13 研究了不同激素種類 不同浸種濃度及不同浸種時間條件下百合花杜鵑種子 萌發(fā)的規(guī)律 發(fā)現(xiàn) GA3 的處理濃度為 800mg L 1 時 發(fā)芽率和發(fā)芽勢最大 促進(jìn)種子萌發(fā)的效果最為顯 著 本研究中 15 低溫條件下百合花杜鵑種子的發(fā) 芽率 發(fā)芽勢及發(fā)芽指數(shù)均為最低值 這與陳雪梅 等 14 的研究基本一致 百合花杜鵑種子最適宜萌發(fā) 溫度為 25 這略高于秀雅杜鵑 云南杜鵑 馬纓杜 鵑 應(yīng)該是與百合花杜鵑本身的生境分布有關(guān) 其雖 然屬于高山杜鵑 但是生長地海拔較低 25 條件與 當(dāng)?shù)胤N子萌芽期間的氣候條件基本一致 所以最有利 于種子萌發(fā) PEG 因為是大分子有機物 是一種很好的滲透調(diào) 節(jié)劑 其本身擁有的特性 致使藥劑不易進(jìn)入植株細(xì) 胞內(nèi) 能為模擬不同程度的干旱脅迫創(chuàng)造條件 因此 采用 PEG 溶液進(jìn)行干旱脅迫的模擬 簡單方便 被 廣泛應(yīng)用于植物抗旱性方面研究 同時 PEG 溶液還 能作為引發(fā)劑使用 其主要原理是能控制種子的吸水 速率 調(diào)節(jié)吸水飽和度 讓種子內(nèi)部細(xì)胞與酶的活性 增強 大量研究表明 隨著 PEG 溶液濃度的增加 植物種子的萌發(fā)能力受到了抑制 且因不同品種的植 物而出現(xiàn)不同程度的響應(yīng) 在吳漫玲等 15 研究中 水杉種子在變溫條件下發(fā)芽指標(biāo)數(shù)值均為最高 然而 在 15 或者 25 條件下 低濃度的 PEG 6000 溶液 111 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 2022 Vol 42 No 16 農(nóng)業(yè)與技術(shù) null園林園藝 5 10g mL 1 對水杉種子的萌發(fā)產(chǎn)生了一定的促 進(jìn)作用 種子的發(fā)芽勢與發(fā)芽指數(shù)均出現(xiàn)了小幅度增 加 張毅等 16 研究發(fā)現(xiàn) PEG 6000 溶液濃度低于 10 時 3 個青稞品種的發(fā)芽指標(biāo)降低程度不明顯 抑制作用較小 而在 PEG 6000 溶液濃度為 15 20 時 發(fā)芽指標(biāo)開始出現(xiàn)大幅度降低 說明青稞種 子對于干旱脅迫有一定的適應(yīng)性 但當(dāng)干旱脅迫到達(dá) 一定的臨界值 種子萌發(fā)受抑制現(xiàn)象嚴(yán)重 本研究 中 PEG 6000 溶液濃度為 4g mL 1 條件下時 開始 對百合花杜鵑種子的萌發(fā)過程產(chǎn)生一定的抑制作用 具體表現(xiàn)為隨著 PEG 6000 處理溶液濃度的增加 發(fā) 芽率數(shù)值出現(xiàn)降低 但是沒有顯著差異 P 0 05 發(fā)芽勢 發(fā)芽指數(shù)數(shù)值降低明顯 出現(xiàn)顯著差異 P 0 05 但是隨著發(fā)芽溫度的上升 這種抑制作用得 到了一定的緩和 發(fā)芽勢 發(fā)芽指數(shù)與發(fā)芽率有所提 升 百合花杜鵑種子對輕 中度的干旱脅迫都具有一定 的耐受能力 但是當(dāng) PEG 6000 溶液濃度為 16g mL 1 條 件下的重度干旱脅迫時 則種子受到抑制嚴(yán)重完全無 法萌發(fā) 本試驗得到的研究結(jié)果 能夠為百合花杜鵑 的引種培育 人工栽培及抗旱性育種提供指導(dǎo) 參考文獻(xiàn) 1 黃承玲 陳訓(xùn) 高貴龍 等 3 種高山杜鵑對持續(xù)干旱的生理 響應(yīng)及抗旱性評價 J 林業(yè)科學(xué) 2011 47 06 48 55 2 周艷 陳訓(xùn) 韋小麗 等 凋落物對迷人杜鵑幼苗更新和種子 萌發(fā)的影響 J 林業(yè)科學(xué) 2015 51 03 65 74 3 李小玲 雒玲玲 華智銳 高溫脅迫下高山杜鵑的生理生化響 應(yīng) J 西北農(nóng)業(yè)學(xué)報 2018 27 02 253 259 4 張樂華 劉向平 王凱紅 等 不同因子對常綠杜鵑亞屬種子 萌發(fā)及成苗的影響 J 武漢植物學(xué)研究 2007 02 178 184 5 陳璐 蘇家樂 李暢 等 貯藏時間 溫度及 PEG 脅迫對云 南杜鵑種子萌發(fā)的影響 J 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 2016 44 10 240 242 6 趙冰 董進(jìn)英 張冬林 溫度 光照和赤霉素濃度對秀雅杜鵑 種子萌發(fā)的影響 J 種子 2014 33 05 26 30 7 張雪娟 趙雁鳴 李佳蔓 等 貯藏溫度與時間對馬纓杜鵑種 子萌發(fā)的影響 J 西南林業(yè)大學(xué)學(xué)報 2014 34 05 59 63 8 鄧珍 徐建飛 段紹光 等 PEG 8000 模擬干旱脅迫對 11 個 馬鈴薯品種的組培苗生長指標(biāo)的影響 J 華北農(nóng)學(xué)報 2014 29 05 99 106 9 李暢 蘇家樂 陳璐 等 長白山區(qū) 6 種杜鵑花屬植物種子形 態(tài)及萌發(fā)特性 J 揚州大學(xué)學(xué)報 農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版 2011 32 04 59 63 10 彭玉琳 夏天意 鄒云陽 等 PEG 6000 模擬干旱脅迫對青 稞種子萌發(fā)的影響 J 種子 2022 41 03 58 62 11 童琪 鐘雁 李婧 等 不同溫度對迷人杜鵑種子萌發(fā)與幼 苗生長及生理特性的影響 J 西北植物學(xué)報 2020 40 03 471 477 12 王書勝 張雅慧 鄒芹 等 IBA 濃度 扦插時間對江西杜 鵑和百合花杜鵑扦插生根的影響 J 廣西植物 2016 36 12 1468 1475 13 劉廣超 田曉玲 王孟軍 等 不同激素處理對百合花杜鵑 種子萌發(fā)的影響 J 貴州林業(yè)科技 2020 48 02 24 26 56 14 陳雪梅 歐靜 陳訓(xùn) 等 雷山杜鵑種子特性及萌發(fā)試驗研 究 J 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 2014 42 08 184 186 15 吳漫玲 朱江 艾訓(xùn)儒 等 不同溫度條件下 PEG 模擬干旱 脅迫對水杉種子萌發(fā)的影響 J 廣西植物 2020 40 11 1691 1698 16 張毅 韓玉娥 張銀樂 等 PEG 6000 模擬干旱脅迫下 3 個 青稞品種的萌發(fā)特性及抗旱性評價 J 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 2019 47 15 139 142 責(zé)任編輯 常佳琪 211 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull