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学术论文
不同温度处理对堇叶碎米荠种子萌发和幼苗生长的影响
作者: [李瑜]  文章来源: [加工研究所]  点击数:[430]  更新时间:[2021-08-27]

堇叶碎米荠(Cardamine violifolia O.E.Schulz)为十字花科碎米荠属,一年生或多年生草本,主要分布在高山地带较湿润的环境中[1],在富硒环境条件下,具有富集硒的作用,是一种具有硒超富集能力的可食用植物[2]。因其外形很象油菜,当地人称其为野油菜,其嫩茎、叶鲜嫩可口,且含有丰富的蛋白质、可溶性糖、氨基酸、纤维素等营养成分[3]是一种优良的野菜资源,也是一个民间草药。

种子发芽质量是衡量种子优劣的重要指标,因为种子发芽是植物发育的最初阶段,而温度是影响种子发芽的主要因素[4]。有关恩施堇叶碎米荠的研究较多,但主要集中于栽培和营养成分分析等方面,对其种子萌发特性方面的研究未见报道,而探寻其种子最适发芽温度是制订堇叶碎米荠种子质量标准和适时育苗的前提,因此,本文对不同温度条件下堇叶碎米荠发芽质量进行了研究,旨为堇叶碎米荠种子质量检测方法、确定适宜播期提高出芽率提供参考。

1材料与方法

1.1材料

供试种子于20176月采集于安康市农业科学研究所,种子自然阴干后保存于0-5冰箱中。本试验选取成熟饱满的、未受病虫害侵害的堇叶碎米荠种子作为参试材料,选取发芽滤纸、玻璃板、直径9cm培养皿为主要用具。

1.2方法

发芽试验于201795日在安康市农业科学研究所组织培养实验室进行。分别设置51015202530恒温光照处理。选择直径9cm的培养皿18个,高压灭菌后,皿底平铺2层灭菌发芽滤纸,沿培养皿边缘加蒸馏水,至倾斜培养皿无水渗出为准。

将培养皿随机分成6组,3个重复。分别将100粒种子均匀整齐的摆放在培养皿内,置于不同温度恒温箱内培养,每隔12h浇水1次,每隔24h观察记载发芽种子数。发芽结束后测定不同处理中幼苗苗高、根长及幼苗鲜质量。最后统计发芽率、发芽势、发芽指数[5-7]和活力指数[8-9]

发芽率(%)=正常发芽粒数/供试种子总数×100%

发芽势(%)=发芽高峰期种子的发芽数/供试种子总数×100%

发芽指数(GI)=Σ(发芽后t日的发芽数(Gt/相应的发芽天数(Dt))

活力指数(GV) =发芽指数×幼苗根长(cm)

1.3数据分析

采用Execl2007SPSS11.5统计软件进行数据整理分析及制图。

2结果与分析

2.1不同温度下堇叶碎米荠种子发芽动态

从图1可以看出,堇叶碎米荠种子的发芽率在5-30范围差异显著。在5时,种子没有萌发;10时萌发所需时间最长,发芽持续时间也最长,第7d后才开始萌发,共需要14d,且发芽率最低,仅为10.66%;随着温度升高,种子萌发所需时间逐渐缩短,在温度为20时种子经过3d培养即进入快增期,7d时即趋于稳定,9d时发芽率最高93.33%;随着温度继续升高,虽然25-30萌发所需时间仅需2d,但发芽持续时间均有延迟,发芽率也有所降低,尤其30下培养种子比20下降低了18%。总的来说,20-25范围是堇叶碎米荠种子萌发的最适温度,高温(30)及低温(10-15)都对堇叶碎米荠种子萌发影响很大,5低温下种子不能萌发。


图1 不同温度培养条件下堇叶碎米荠种子发芽率的变化

Fig.1 Change of germination rate of Cardamine violifolia O.E.Schulz seeds under different temperature teeatments

2.2不同温度对堇叶碎米荠种子发芽特性的影响

由表1可见,不同培养温度下,堇叶碎米荠种子的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数均存在显著差异。不同温度条件下终发芽率变幅为10.67%93.33%,发芽势变幅为7.33%54.67%,发芽指数变幅为0.39%26.01%,活力指数变幅为0.43%60.08%。除了活力指数外,20-25光照培养条件下堇叶碎米荠种子在发芽率、发芽势、发芽指数上均极显著高于其他温度培养条件(P<0.01),且2者之间的差异极不显著(P<0.01),尤其20恒温条件下堇叶碎米荠种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数都达到了最高值。可见,20-25光照培养条件下堇叶碎米荠种子不仅表现较高的发芽率,而且还具有较高的整齐度和活力,温度过高(30)或过低(1015)种子的发芽势、发芽指数均受到很大影响,20条件下为堇叶碎米荠种子的最佳温度。


表1 不同培养温度下堇叶碎米荠种子的发芽特性

Tab.1 Germination characteristics of Cardamine violifolia O.E.Schulz seeds under different temperature teeatments

2.3不同培养温度对堇叶碎米荠幼苗生长发育的影响

表2 不同温度培养条件对堇叶碎米荠幼苗生长的影响

Tab.2 Effect of different temperature teeatments on growth of Cardamine violifolia O.E.Schulz seedlings


由上表可知,不同温度条件对堇叶碎米荠种子胚根长度和鲜重的影响有显著差异。随着温度的升高,堇叶碎米荠种子的胚根长度和鲜重均表现为先增加后减小的趋势。20温度条件下堇叶碎米荠种子平均胚根长度最长为2.31cm明显高于其他温度条件下堇叶碎米荠种子的胚根长度,且较151030 恒温条件下胚根长度及鲜重达极显著水平(P<0.01)但与25条件下胚根无显著差异,5恒温条件下种子为萌发,胚根也未伸长,1015恒温条件下胚根虽有伸长但生长缓慢;30恒温光照条件下堇叶碎米荠幼苗最高,极显著高于其他处理的水平,其次为101525,极显著高于20P<0.01);20恒温条件下堇叶碎米荠幼苗质量最大,为38.86mg,极显著高于其他处理(P<0.01),10最低。综合分析,20恒温条件下堇叶碎米荠幼苗生长最好。

3 结论与讨论

温度是影响种子萌发和出苗率的关键因子,在合适的温度范围内,种子萌发进程随着温度的升高而加快,温度过低或过高都会抑制酶的活性或者导致酶变性而影响种子的萌发[10-11]。目前关于温度对堇叶碎米荠种子发芽特性的影响研究还未见报道,本文通过对不同温度处理下堇叶碎米荠种子萌发特性和幼苗生长情况的研究发现,堇叶碎米荠种子发芽质量随温度条件的变化有显著性差异,在5时,种子没有萌发;10时萌发所需时间最长,发芽持续时间也最长,20-25范围是堇叶碎米荠种子萌发的最适温度,高温(30)及低温(10-15)都对堇叶碎米荠种子萌发影响很大,在温度为20时种子经过3d培养即进入快增期,7d时即趋于稳定,9d时发芽率最高93.33%。不同温度条件下终发芽率变幅为10.67%93.33%,发芽势变幅为7.33%54.67%,发芽指数变幅为0.39%26.01%,活力指数变幅为0.43%60.08%。20、25光照条件种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数均极显著高于其他处理,尤其20恒温光照条件下各个指标均最高,幼苗生长最佳。综合分析发现,20恒温光照条件是堇叶碎米荠种子萌发及幼苗生长的最佳温度条件。

发芽率、发芽势和发芽指数均可反映种子发芽的速度和整齐度,是衡量种子发芽质量的重要指标[12],活力指数、苗长和苗粗可衡量幼苗生长发育活力。本试验通过对发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、苗长等指标测定研究不同温度处理对堇叶碎米荠种子萌发和幼苗生长的影响,阐明了堇叶碎米荠种子的发芽动态规律,确定了堇叶碎米荠种子的最佳发芽温度,可为堇叶碎米荠种子质量检测方法、确定适宜播期提高出芽率提供参考。

参考文献:

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