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(貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院生態(tài)工程學(xué)院，貴州 畢節(jié) 551700)

紫蘇(Perillafrutescens(L.) Britt.)是1年生唇形科紫蘇屬草本植物，多生長(zhǎng)在荒地、路邊，適應(yīng)能力強(qiáng)，分布范圍廣，根據(jù)不同的生長(zhǎng)環(huán)境，紫蘇葉片通常為紅紫色、綠色以及雙色(面綠背紫)，常見(jiàn)的4個(gè)變種中，有2個(gè)栽培紫蘇類(lèi)型(紫蘇、回回蘇)和2個(gè)野生紫蘇類(lèi)型(野生紫蘇、耳齒紫蘇)[1-4]。我國(guó)紫蘇種質(zhì)資源極其豐富，是一種時(shí)令蔬菜；其葉、梗和種子還具有很高的藥用價(jià)值，在我國(guó)得以廣泛的應(yīng)用，目前許多制藥集團(tuán)已經(jīng)研發(fā)出很多含紫蘇成分的新藥和特效藥；紫蘇種子油中富含人體必需脂肪酸α-亞麻酸，含量高達(dá)65%，對(duì)預(yù)防多種心血管疾病具有多種保健功效，還可促進(jìn)大腦發(fā)育[5-8]。

溫度和水分是種子萌發(fā)兩大重要影響因素，只有適宜的溫度和相對(duì)含水量才能對(duì)種子萌發(fā)起到促進(jìn)作用[9]。長(zhǎng)時(shí)間生長(zhǎng)在鹽堿濃度高、干旱貧瘠、中度石漠化等生態(tài)環(huán)境脆弱地區(qū)中的紫蘇，有一套耐環(huán)境脅迫的生理機(jī)制，逐漸形成了多種特有的抗非生物脅迫的優(yōu)異基因。貴州地處喀斯特山區(qū)，野生和栽培紫蘇種質(zhì)資源較為豐富，本研究利用低溫、不同浸種時(shí)長(zhǎng)對(duì)喀斯特山區(qū)野生紫蘇種子進(jìn)行處理，對(duì)種子萌發(fā)與最適浸種時(shí)長(zhǎng)之間的關(guān)系進(jìn)行分析，旨在為野生紫蘇種質(zhì)資源環(huán)境脅迫基因的研究和高效合理利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗(yàn)材料分別采自貴州畢節(jié)七星關(guān)區(qū)、金沙、黔西、大方、威寧和納雍山區(qū)，每個(gè)地方采集的紫蘇籽粒大且飽滿(mǎn)、色澤鮮好、無(wú)病蟲(chóng)害。

1.2 方 法

1.2.1 萌發(fā)最適溫度測(cè)定

種子浸種24 h，清水沖洗，每個(gè)培養(yǎng)皿中均勻放置100粒，然后在10，15，20，25，30，35 ℃條件下進(jìn)行萌發(fā)。重復(fù)3次。

1.2.2 低溫處理對(duì)種子萌發(fā)的影響

種子浸種3 h，5 ℃低溫處理種子24，48，72，96，120 h，然后在20 ℃、25 ℃和30 ℃條件下進(jìn)行黑暗催芽。重復(fù)3次。

1.2.3 萌發(fā)最適浸種時(shí)長(zhǎng)

種子浸種時(shí)長(zhǎng)分別為12，24，36，48，60，72，84，96 h，然后在25 ℃條件下進(jìn)行催芽。重復(fù)3次。

1.2.4 萌發(fā)指標(biāo)

萌芽標(biāo)志：芽長(zhǎng)達(dá)0.2 cm。

發(fā)芽勢(shì)(%)=(G6/G)×100%；

發(fā)芽率(%)=(G12/G)×100%。

式中：G6為6 d種子的發(fā)芽數(shù)；G12為12 d種子的發(fā)芽數(shù)；G為供試種子粒數(shù)。

1.2.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析采用Excel軟件和SPSS 19.0軟件進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 最適萌發(fā)溫度測(cè)定

不同的萌發(fā)溫度對(duì)紫蘇種子發(fā)芽的影響不相同。從圖1可以看出，在10～35 ℃之間紫蘇種子均能萌發(fā)，萌發(fā)溫度在20～30 ℃之間時(shí)，發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率都明顯優(yōu)于其余3種溫度(10，15，35 ℃)。發(fā)芽勢(shì)中，25 ℃和30 ℃條件下，紫蘇種子發(fā)芽勢(shì)最高，分別為68%和66%，比發(fā)芽勢(shì)最低(10 ℃、15 ℃)分別高出(29%、24%)、(23%、28%)；其次是20 ℃(62%)和35 ℃(60%)。所有萌發(fā)溫度條件下，紫蘇種子的發(fā)芽率均達(dá)到80%以上，當(dāng)萌發(fā)溫度為20～30 ℃時(shí)，種子的發(fā)芽率達(dá)到90%以上，表明20，25，30 ℃都是紫蘇種子的最適萌發(fā)溫度；隨著發(fā)芽時(shí)間的延長(zhǎng)，10 ℃和15 ℃的發(fā)芽率增長(zhǎng)速度快于其余溫度，這可能與喀斯特山區(qū)特殊的生態(tài)環(huán)境和紫蘇耐寒特異基因有關(guān)。溫度與種子發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率之間的t測(cè)驗(yàn)結(jié)果表明：所有萌發(fā)溫度之間均不存在顯著差異。由上可知，紫蘇種子的最適萌發(fā)溫度為20～30 ℃之間。

圖1 紫蘇種子萌發(fā)最適溫度測(cè)定

2.2 低溫處理對(duì)種子萌發(fā)的影響

適當(dāng)?shù)牡蜏靥幚砟軌蛴行г黾臃N皮的透性和種子內(nèi)部代謝，進(jìn)而提高種子萌發(fā)率。從5種不同低溫處理和3種培育溫度對(duì)紫蘇種子的萌發(fā)測(cè)定結(jié)果可以看出：20 ℃時(shí)，低溫處理下種子發(fā)芽率均在70%以上，低溫處理96 h其萌發(fā)率最高，為82%。25 ℃時(shí)，低溫處理下種子發(fā)芽率均在85%以上，萌發(fā)率超過(guò)90%的有3個(gè)處理時(shí)間，分別為24 h(90%)、48 h(93%)、72 h(90%)。30 ℃時(shí)，低溫處理下種子發(fā)芽率均在70%以上，低溫處理72 h其萌發(fā)率(85%)最高。由此可見(jiàn)，培育溫度的不同，低溫浸種時(shí)長(zhǎng)對(duì)種子的萌發(fā)率也不相同，在3種培育溫度與5種低溫處理時(shí)長(zhǎng)中，培育溫度在25 ℃更有利于種子的萌發(fā)。低溫處理對(duì)紫蘇種子的萌發(fā)影響t測(cè)驗(yàn)結(jié)果可知：萌發(fā)溫度為30 ℃時(shí)，低溫處理96 h、120 h與5種處理時(shí)長(zhǎng)間均達(dá)到顯著差異；萌發(fā)溫度為20 ℃時(shí)，除24 h與48 h外，其余處理之間均達(dá)到顯著差異；萌發(fā)溫度為25 ℃時(shí)，各個(gè)低溫處理時(shí)長(zhǎng)間差異均不顯著。而不同萌發(fā)溫度和低溫處理種子，其發(fā)芽率也不相同，低溫處理72 h、120 h(20 ℃發(fā)芽)與5種處理時(shí)長(zhǎng)(25 ℃發(fā)芽)發(fā)芽率之間均存在顯著差異；低溫處理96 h(20 ℃發(fā)芽)與低溫處理24，48，96 h(25 ℃發(fā)芽)之間的發(fā)芽率存在顯著差異；低溫處理24 h發(fā)芽溫度(30 ℃發(fā)芽)與低溫處理72，96，120 h(20℃發(fā)芽)之間的發(fā)芽率存在顯著差異。

2.3 最適浸種時(shí)長(zhǎng)測(cè)定

紫蘇的發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率隨著種子的不同浸種時(shí)長(zhǎng)不盡相同(圖3)。無(wú)論種子的發(fā)芽勢(shì)還是發(fā)芽率表現(xiàn)最好的是在浸種48 h，當(dāng)浸種時(shí)長(zhǎng)大于48 h后，其發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率有所下降。就發(fā)芽勢(shì)而言，從高到低的浸種時(shí)間48 h>60 h>24 h>12 h>72 h>36 h=84 h>96 h；發(fā)芽率的大小順序依次為48 h>60 h>12 h>24 h=72 h>36 h=84 h=96 h；由此可以看出，最適紫蘇種子的浸種時(shí)長(zhǎng)為48 h，發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率均能達(dá)到最高，分別為47%和97%。

圖2 低溫處理對(duì)紫蘇種子發(fā)芽率的影響

圖3 25 ℃下綠蘇最適浸種時(shí)長(zhǎng)測(cè)定

3 討 論

適宜的催芽溫度和浸種時(shí)間可以有效提高紫蘇種子的萌發(fā)質(zhì)量，從而提高其產(chǎn)量和品質(zhì)，有效提高經(jīng)濟(jì)效益。在不同的萌發(fā)溫度條件下，其種子的萌發(fā)率也不相同，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的過(guò)程中，只有種子的發(fā)芽率超過(guò)90%以上，才能進(jìn)行播種。對(duì)于紫蘇而言，當(dāng)萌發(fā)溫度在20～30 ℃范圍內(nèi)，其種子的發(fā)芽率均能超過(guò)90%，當(dāng)溫度在25 ℃時(shí)，其發(fā)芽率最高；表明20，25，30 ℃都是紫蘇的最適萌發(fā)溫度。在一定的情況下，低溫處理的種子能有效提高其種子的萌發(fā)，對(duì)紫蘇種子而言，種子的發(fā)芽率并不是隨著處理的時(shí)間越長(zhǎng)而增加，反而是處理到一定時(shí)長(zhǎng)之后，其發(fā)芽率停滯甚至略有下降，當(dāng)萌發(fā)溫度為25 ℃時(shí)，經(jīng)過(guò)低溫處理24 h、48 h和72 h的種子發(fā)芽率都能達(dá)到90%以上，處理72 h、120 h的種子發(fā)芽率都高于20 ℃和30 ℃萌發(fā)條件下的5種低溫處理，可以看出，低溫處理?xiàng)l件的種子最適萌發(fā)溫度是25 ℃。種子吸水多少與浸種的時(shí)間長(zhǎng)短有關(guān)，但并不代表浸種的時(shí)間越長(zhǎng)越有利于種子的萌發(fā)，在紫蘇種子萌發(fā)最適溫度條件下，浸種時(shí)長(zhǎng)對(duì)種子發(fā)芽率影響也不一樣，發(fā)芽率最高的浸種時(shí)長(zhǎng)是48 h，延長(zhǎng)和縮短浸種時(shí)間其種子的發(fā)芽率都會(huì)下降。由此可見(jiàn)，紫蘇種子的萌發(fā)狀態(tài)與催芽溫度和浸種時(shí)長(zhǎng)都存在密切的關(guān)系，要使種子的萌發(fā)達(dá)到最佳狀態(tài)就必須把浸種時(shí)長(zhǎng)和萌發(fā)溫度最佳化。