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(西藏農(nóng)牧學(xué)院植物科學(xué)學(xué)院, 西藏 林芝 860000)
報春花在我國為傳統(tǒng)觀賞花卉[1],亦被國外特別是歐美國家譽為“世界三大園林植物”之一[2-3],觀賞價值較高,廣泛應(yīng)用于園林布景及盆栽觀賞。我國擁有豐富的報春花屬(Primula)植物種質(zhì)資源,約293種21亞種18變種[2],主要分布于高山地區(qū)。豐富的種質(zhì)資源是良種選育的物質(zhì)基礎(chǔ)。西藏有報春花115種左右[4],為我國的主要分布地之一。但目前對報春花資源的研究、保護利用尚少[4-6]。
中甸燈臺報春(P.chungensis)海拔2 900~3 200 m[7],一般5—6月開花,花冠正面橙黃色、背面橙紅色,花色艷麗,有較高的觀賞價值。巨傘鐘報春(P.florindae)僅記載西藏分布[7],海拔2 600~4 000 m,花冠鮮黃色,花期6—7月。暗紫脆朔報春(P.chungensis)為多年生草本,分布于海拔3 800~4 700 m,花冠暗紫色,花期5—6月[7]。
表2 溫度對3種報春花屬植物種子萌發(fā)的影響
種名處理發(fā)芽率(%)發(fā)芽勢(%)萌發(fā)時滯(d)萌發(fā)高峰期(d)發(fā)芽持續(xù)時間(d)發(fā)芽指數(shù)巨傘鐘報春(P.florindae)15℃ 黑暗0.00b-----20℃ 黑暗8.16a8.16a926180.37a25℃ 黑暗8.72a8.04a524210.60a中甸燈臺報春(P.chungensis)15℃ 黑暗0.00a-----20℃ 黑暗0.00a-----25℃ 黑暗0.00a-----暗紫脆朔報春(P.calderiana)15℃ 黑暗2.01c1.33b912100.17c20℃ 黑暗13.00b8.97b613211.09b25℃ 黑暗70.43a34.78a610206.50a
報春花以種子繁殖為主,但因種子細(xì)小、易喪失發(fā)芽力[8]等原因,導(dǎo)致許多報春花的發(fā)芽率較低。上述3種報春花均有較高觀賞價值,但在分布的海拔高度、種子形態(tài)等方面差異較大。該研究擬初步探討溫度、光照條件及GA3處理對上述3種報春花萌發(fā)特性的影響,為其繁殖、馴化利用提供參考依據(jù)。
巨傘鐘報春、中甸燈臺報春與暗紫脆朔報春種子于2017年8—9月采于藏東南的色季拉山。種子收集后置于陰涼通風(fēng)處晾干,避光保存。
1.2.1 種子千粒重的測定
隨機選取300粒種子,以精確度為0.000 1水平的電子天平稱重,重復(fù)3次,計算3種報春花種子的千粒重。
1.2.2 溫度與光照試驗
種子萌發(fā)試驗于2017年9月進行,具體試驗設(shè)計如下。
選取大小及成熟度一致的種子,用2%次氯酸鈉溶液消毒5 min后,蒸餾水充分清洗,再用蒸餾水浸泡24 h。然后,置于鋪有2層濕潤濾紙的培養(yǎng)皿,在15,20 ℃和25 ℃培養(yǎng)箱內(nèi)進行黑暗培養(yǎng)。
3種報春花種子分別設(shè)置光照(1 500 lx)與黑暗2個處理,培養(yǎng)溫度為25 ℃。種子處理方法同上。
1.2.3 不同濃度GA3處理
3種報春花種子經(jīng)次氯酸鈉溶液消毒后,分別于100,200,400,800 mg/L的GA3溶液中浸種24 h,于25 ℃培養(yǎng)箱進行黑暗培養(yǎng),以蒸餾水浸種為對照。
以上各處理均為100粒種子,3次重復(fù)。
每天觀察、記錄種子萌發(fā)情況,適時補充水分。直至連續(xù)2 d無種子萌發(fā),結(jié)束統(tǒng)計。種子萌發(fā)的觀察,以胚根突出種皮長度超過種子半徑為標(biāo)準(zhǔn)[9]。
發(fā)芽率(%)=(萌發(fā)種子總數(shù)/供試種子總數(shù))×100%;
發(fā)芽勢(%)=(達到高峰時發(fā)芽種子數(shù)/供試種子總數(shù))×100%;
萌發(fā)時滯(d):從試驗開始至第1粒種子萌發(fā)所需天數(shù);
萌發(fā)高峰期(d):試驗開始至種子日萌發(fā)數(shù)達到最高所需的天數(shù);
發(fā)芽持續(xù)時間(d):從開始萌發(fā)到結(jié)束所需的總天數(shù);
發(fā)芽指數(shù)=∑(Gt/Dt),Gt為在t時間內(nèi)的發(fā)芽數(shù),Dt為發(fā)芽日數(shù)。
數(shù)據(jù)分析采用Excel軟件和SPSS軟件進行。
3種報春花的果實為蒴果,種子較為細(xì)小。不同種的報春花屬植物,種子大小存在一定差異(表1)。巨傘鐘報春的千粒重最高,為0.96 g。其次為暗紫脆朔報春,中甸燈臺報春最為細(xì)小。
表1 3種報春花屬植物的種子千粒重
巨傘鐘報春(P.florindae)中甸燈臺報春(P.chungensis)暗紫脆朔報春(P.calderiana)千粒重(g)0.96a0.12c0.51b
注:方差分析采用新復(fù)極差法。下同。
由表2可見,不同溫度條件對3種報春花萌發(fā)特性的影響。3種報春花的萌發(fā)情況差異較大。其中,暗紫脆朔報春種子的發(fā)芽情況相對較好。隨溫度的提升,暗紫脆朔報春的發(fā)芽率、發(fā)芽勢及發(fā)芽指數(shù)逐漸增加,萌發(fā)時滯縮短,萌發(fā)高峰期提前,發(fā)芽持續(xù)時間延長。
表3 光照與GA3對3種報春花屬植物種子萌發(fā)的影響
種名GA3濃度(mg/L)發(fā)芽率(%)發(fā)芽勢(%)萌發(fā)時滯(d)萌發(fā)高峰期(d)發(fā)芽持續(xù)時間(d)發(fā)芽指數(shù)巨傘鐘報春(P.florindae)0,黑暗8.72c8.04c524210.60e0,光照85.00b52.85ab418255.37d100,黑暗85.05b34.11b510228.13c200,黑暗94.25ab67.21a412249.61bc400,黑暗100.00a67.85a4101512.00a800,黑暗100.00a59.51a4101710.79ab中甸燈臺報春(P.chungensis)0,黑暗0.00d-----0,光照8.00cd4.67b71060.76c100,黑暗18.23c8.10b79141.73bc200,黑暗40.87b18.81ab79104.24b400,黑暗84.92a33.91a671010.54a800,黑暗94.41a32.08a68229.31a暗紫脆朔報春(P.calderiana)0,黑暗70.43b34.78cd610206.50d0,光照95.94a42.51bc59169.80c100,黑暗97.65a21.99d351413.36a200,黑暗97.54a57.34ab481512.23ab400,黑暗97.64a67.59a58813.55a800,黑暗96.58a46.25bc481411.39bc
巨傘鐘報春在不同溫度下的萌發(fā)均較差,但20,25 ℃處理明顯更適宜該種的萌發(fā)。而中甸燈臺報春在3個溫度水平下,均無種子萌發(fā)。
光照與不同濃度的GA3溶液浸種對報春花種子的萌發(fā)具有積極的作用(表3)。在光照培養(yǎng)條件下,巨傘鐘報春的萌發(fā)率由8.72%提升至85.00%,同時發(fā)芽勢與發(fā)芽指數(shù)亦明顯提高。光照條件對巨傘鐘報春的種子萌發(fā)促進效果明顯,說明該種為喜光性種子。光照亦可顯著促進暗紫脆朔報春的種子萌發(fā);對中甸燈臺報春種子萌發(fā)也略有促進,但與黑暗處理差異不顯著。
在25 ℃、黑暗條件下,GA3浸種不同程度的改善了3種報春花種子的萌發(fā)狀況。黑暗條件下,隨著GA3濃度的增大,巨傘鐘報春的種子發(fā)芽率明顯提高,其中以400 mg/L與800 mg/L處理效果相對較好。但綜合發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)與發(fā)芽持續(xù)時間等,400 mg/L處理效果更佳,與光照處理相比顯著提高了發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù),縮短發(fā)芽持續(xù)時間,使萌發(fā)高峰期提前。400,800 mg/L GA3對中甸燈臺報春種子萌發(fā)的促進作用最好,也顯著好于光照條件下的各萌發(fā)指標(biāo)。GA3浸種亦顯著改善了暗紫脆朔報春種子在黑暗條件下的萌發(fā);但與光照處理相比,GA3浸種的萌發(fā)率差異不顯著,僅200 mg/L與400 mg/L GA3處理提高了發(fā)芽勢與發(fā)芽指數(shù)。
本研究中,3種報春花的萌發(fā)特性存在種間差異。暗紫脆朔報春種子的萌發(fā)率最高,而中甸燈臺報春種子的千粒重最小,萌發(fā)率也最低。溫度是種子萌發(fā)的重要環(huán)境條件,溫度過高或過低均會對種子發(fā)芽產(chǎn)生抑制作用[10]。暗紫脆朔報春種子的萌發(fā)溫度以25 ℃較為適宜;巨傘鐘報春種子亦在25 ℃的萌發(fā)率略高于20 ℃,但差異不大。
對多種報春花屬植物研究認(rèn)為,在光照條件下種子的萌發(fā)較好[10-12],為需光性種子。但光照對一些報春花種子的萌發(fā)則促進作用相對較小[13]。試驗表明,光照對巨傘鐘報春種子的萌發(fā)促進效果尤為明顯,發(fā)芽率、發(fā)芽勢及發(fā)芽指數(shù)明顯提高。但光照下,中甸燈臺報春種子的萌發(fā)率僅略有提高,與黑暗處理差異不顯著,可能是因為不同種的報春花種子對光的敏感性不同。
赤霉素常用作打破種子的休眠,促進種子萌發(fā)及幼苗的早期生長。GA3對黑暗條件下的3種報春花的種子萌發(fā)均有促進作用,尤其是對暗黑及光照條件下萌發(fā)均較困難的中甸燈臺報春種子的促進效果最好。而對暗紫脆朔報春種子而言,黑暗下GA3處理與光照培養(yǎng)相比,提高了發(fā)芽指數(shù),縮短發(fā)芽持續(xù)時間等,但對發(fā)芽率無顯著影響。GA3對報春花種子發(fā)芽率的影響因種類或品種而不同,這在對報春花種子萌發(fā)特性的一些報道中已有所體現(xiàn)[11-14]。綜上所述,GA3對不同報春花屬植物種子萌發(fā)的效應(yīng)存在種間差異。