不同處理對鳳丹牡丹種子萌發(fā)的影響

1、不同處理對鳳丹牡丹種子萌發(fā)的影響摘要：開展了鳳丹牡丹Paeonia ostii T.Hong et J.X.Zhang種子的特性觀測并進展了種子分級試驗；采用不同浸種溫度、不同浸種時間、沙藏層積、不同濃度激素處理鳳丹牡丹種子，挑選出可以促進種子萌發(fā)的最正確處理方式。結果說明，利用鳳丹種子的比重不同，采取水浸法進展種子分級，能有效區(qū)分種子優(yōu)劣，且級種子的發(fā)芽率最高，到達99%；赤霉素GA3處理能大幅進步播種出苗率，GA3促進種子萌發(fā)的的最正確濃度為150 mg/L，種子萌發(fā)率到達99%。種子的品質與質量相關性不大，與吸水率呈反比；鳳丹牡丹種子萌發(fā)需要一定的生理后熟期。關鍵詞：鳳丹牡丹Paeoni

2、a ostii T.Hong et J.X.Zhang；種子特性；萌發(fā)；赤霉素；種子分級中圖分類號：S685.11 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114202113-2489-06DOI：10.14088/j ki.issn0439-8114.2021.13.023The Effects of Different Treatments on the Seed Germination ofPaeonia ostii T.Hong et J.X.ZhangJI Xiao-mei， CHEN Fa-zhi， LI Xiu-li， CHEN Zhen， YANG Yang， YANG Shou

3、-kunInstitute of Forestry Fruit-tree， Wuhan Academy of Agricultural Science Technology，Wuhan 430070， ChinaAbstract： The seed characteristic and the method of seeds grading were conducted； Using different soaking temperature， different soaking time， stratification treatment and different hormone conc

4、entration to treat seeds of Paeonia ostii T.Hong et J.X.Zhang， the best treatment method for promoting seed germination was selected. The results showed that the immersion method of the separation of Paeonia ostii T.Hong et J.X.Zhang seeds based on different proportion could effectively distinguish

5、the good seeds and bad seeds， and the germination rate of the second seed was the highest for 99%； GA3 treatments enhanced the rate of the seedling emergence， and the optimal concentration of GA3 for promoting seed germination was 150 mg/L， and the seed germination rate reached up to 99%. The qualit

6、y of the seed is not related to weight， but inversely proportional to the water absorption； the seed germination of Paeonia ostii T.Hong et J.X.Zhang requires some physiological maturity physiological latter ripe stage.Key words： Paeonia ostii T.Hong et J.X.Zhang；seed characteristics；germination；gib

7、berellin；seed grading油用牡丹是芍藥科芍藥屬牡丹組植物中產子出油率高大于或等于22%的種的統(tǒng)稱，含油率可到達24.12%37.83%，不飽和脂肪酸的含量可到達92.0%，其中-亞麻酸含量32%67%，高于山茶油、核桃油、葵花子油、花生油和芝麻油等常見食用油，是有“液體黃金之稱的橄欖油的50多倍，被稱為“植物腦黃金1。此外，牡丹子油還含有特有的丹皮酚、牡丹皂甙、牡丹多糖、巖藻甾醇、角鯊烯等營養(yǎng)物質，具有預防心血管疾病、降血脂、降血壓、消炎殺菌、活化細胞、抗衰老、防癌抗癌等成效2。2021年3月22日，中華人民共和國衛(wèi)生部第9號公報批準牡丹子油作為新資源食品，牡丹子油正式進入“

8、法定植物食用油行列，油用牡丹產業(yè)開展迎來了蓬勃活力。在原衛(wèi)生部的批復文件中，明確鳳丹Paeonia ostii T.Hong et J.X.Zhang和紫斑Paeonia rockii T. Hong J. J. Li兩個品種可以用于加工牡丹子油3。鳳丹因其結實量大且適應性強是當前油用牡丹的主栽品種。鳳丹的自然繁殖方式為專性有性繁殖，在消費中存在著種子萌發(fā)率和幼苗質量不穩(wěn)定等問題4。鳳丹種皮蠟質較厚較堅硬，發(fā)芽生根很困難，同時，其種子還存在著上胚軸或胚芽休眠現象，種子發(fā)芽不整齊，有些種子幾年內都處于休眠狀態(tài)，嚴重制約了實生苗的消費速度。張玉剛等5認為GA3和低溫處理可以打破牡丹的上胚軸休眠；成

9、仿云等4認為低溫和赤霉素處理對鳳丹牡丹種子生根、萌發(fā)和幼苗生長具有促進效果。本試驗在此根底上系統(tǒng)研究了不同溫度浸種、不同浸種時間、沙藏層積、不同濃度的GA3處理和植物生長調節(jié)劑GGR6處理對鳳丹牡丹種子后熟和上下胚軸生長過程的影響，分析各因素對打破其上下胚軸休眠的效果以及這些處理對鳳丹牡丹幼苗后續(xù)生長發(fā)育的影響，以期找到既可快速解除鳳丹牡丹種子休眠，又可獲得優(yōu)質實生苗的方法，為消費上快速培育鳳丹牡丹優(yōu)質種苗提供技術支持。 1 材料與方法試驗在武漢市農業(yè)科學院林果科技示范園進展，年均降水量1 0001 200 mm，年均日照時數1 540 2 180 h，年均氣溫15.6 ，年無霜期255 d，

10、屬亞熱帶季風氣候。試驗地為湖淤土，土壤上層為黏土，下層為沙土，地下水水層較淺，約10 m。土壤pH 7.73、有機質1.66%、全氮0.138%、有效磷10.7 mg/kg、速效鉀84.2 mg/kg。1.1 試驗材料供鳳丹牡丹種子于2021年10月購于鳳丹牡丹的原產地安徽亳州，為成熟的陰干種子。1.2 試驗方法1.2.1 種子比重分級 按種子的比重進展分級挑選。去除種子中的雜質，自來水清洗數次，除去種子外表的灰塵，參加適量的自來水浸泡1 d，搜集沉在底部的種子定義為級種子；換水后，將上浮的種子繼續(xù)浸泡1 d并搜集沉在底部的種子定義為級種子；仍然上浮的種子那么定義為級種子。1.2.2 千粒重測

11、定 采用百粒重測定不同級別油用牡丹種子的質量。隨機從各級種子中選取100粒并稱重，重復3次，取其平均值×10。1.3 試驗設計1.3.1 浸種時間對生根的影響 將用水選方法浸種的鳳丹牡丹種子用50%的多菌靈可濕性粉劑1 000倍稀釋液消毒30 min，用清水沖洗干凈，然后用常溫水浸種，浸種時間設置3個處理，分別為12、24、48 h，每處理100粒種子，3次重復。處理后撈起攤放陰涼處至種子外皮收干。將種子分鋪于經過50%的多菌靈可濕性封劑800倍稀釋液消毒過的沙床中，每層覆沙4 cm，沙的含水量為10%15%，沙子的濕度為以手握成團不出水為好，貯藏的地點是普通大棚，溫度范圍為2325

12、 。層積時間為15 d，統(tǒng)計種子的生根情況。1.3.2 沙藏層積時間對生根的影響 經過消毒的種子用常溫水浸泡24 h后晾干。將種子分鋪于經過50%的多菌靈可濕性粉劑800倍稀釋液消毒過的沙床中，每層覆沙35 cm，沙的含水量為10%15%，沙子的濕度為以手握成團不出水為好，貯藏的地點是普通大棚，溫度范圍為2325 。層積時間設置3個處理，分別為5、10、15 d，每處理100粒種子，3次重復。并統(tǒng)計種子的生根情況。1.3.3 不同級種子發(fā)芽率比較 將用水選方法分級的鳳丹牡丹種子，用50%的多菌靈可濕性粉劑 1 000倍稀釋液消毒30 min，用清水沖洗凈，后用濃度為150 mg/L的GA3處理

13、12 h，播于經過50%的多菌靈可濕性粉劑800倍稀釋液消毒過的沙床中，每級為一個處理，每個處理100粒種子，3次重復。180 d后統(tǒng)計出苗率。1.3.4 不同處理對發(fā)芽率的影響 處理1：取種子18 000粒，分為3份，將每份種子和沙子按13的體積比混合，常溫層積，層積時間10、20、30 d。其中，層積沙子濕度以手握成團不出水為宜，沙子在使用前用130 高溫殺菌1 h。層積過程中每隔34 d攪動1次，并適當補水，保持良好的水分和通氣狀態(tài)，并觀察種子的變化。處理2：分別用清水和濃度為100、150、200、400、500、600、700、800、900 mg/L的赤霉素GA3在25 恒溫下浸泡

14、種12、24、36 h，然后把種子撈出洗凈。處理3：分別用濃度為20、40、60、80、100 mg/L的植物生長調節(jié)劑GGR6浸泡種子，以清水處理的為對照。處理4：將種子浸泡于20、40、60 水中24 h，每個處理 3次重復，每個重復100粒種子。處理完后種子統(tǒng)一播種于穴盤，穴盤基質配方為60%泥炭+20%珍珠巖+20%蛭石，播種120、180 d時統(tǒng)計穴盤苗發(fā)芽情況，180 d時的發(fā)芽率為最終發(fā)芽率。1.3.5 不同播種苗床的育苗試驗 將成熟的鳳丹種子用50%的多菌靈可濕性粉劑1 000倍稀釋液消毒30 min，用清水沖洗凈后用常溫水浸種12 h，分鋪于經過50%的多菌靈可濕性粉劑800

15、倍稀釋液消毒過的沙床中，每層覆沙4 cm，沙的含水量為10%15%，沙子的濕度為以手握成團不出水為好，貯藏的地點是普通大棚，溫度范圍為2325 ，將種子層積15 d后用濃度為150 mg/L的GA3浸泡12 h，分別播于經過50%的多菌靈可濕性粉劑800倍稀釋液消毒過的育苗沙床和土床中，土床和沙床的規(guī)格一樣，各播100粒，3次重復。播后180 d時統(tǒng)計出苗率。1.3.6 沙床播種育苗 將經過沙藏15 d生根的種子播于經過50%的多菌靈可濕性粉劑800倍稀釋液消毒過的育苗沙床9月上旬在苗圃地附近選擇地勢平坦、排水良好的地塊上面建沙床，沙床用石灰磚砌成，沙床寬1.01.2 m，長度因所選地塊確定，

16、從地面往上的高度約20 cm，沙厚1618 cm，苗床間距為40 cm，填充沙為新穎河沙，粗度為0.3 mm中，采用條播的方式，將沙藏后的種子根長1.52.0 cm播種于沙床中，將種子均勻灑在溝內，行距6 cm，溝深23 cm，然后覆沙、蓋平并用薄草簾覆蓋，用噴壺淋水，每天淋12次保證苗床潮濕，苗床上方用60%的遮陽網遮陽。統(tǒng)計種子發(fā)芽時間和發(fā)芽率。1.4 數據分析采用Excel軟件進展數據的整理和計算，用SPSS 19.0軟件對試驗數據進展方差分析，借助 Origin 8.0軟件作圖。發(fā)芽率和發(fā)芽勢計算公式如下：發(fā)芽率=發(fā)芽的總粒數/供試種子數×100%發(fā)芽勢=規(guī)定天數內發(fā)芽種子數

17、/供試種子數×100%。2 結果與分析2.1 鳳丹牡丹種子特性總體上鳳丹牡丹子粒較為飽滿，色澤均勻，雜質種類和含量少質量約占總質量的0.63%，主要是破損的種子和少量小石塊。種子由種皮、種胚和胚乳3部分構成。胚乳占種子的絕大部分，種胚較小，高度約為種子的1/3，位于胚乳種子中央一端，其圓錐狀的胚根伸出胚乳，頂端伸進種孔之中；子葉2片，呈卵圓形，伸入胚乳中央的裂隙之中，內部的原形成層束十清楚顯；兩片子葉中間有一小的胚芽，胚軸粗短，子葉的寬度明顯大于胚軸的直徑，但厚度較小。 3.2 種子的雙重休眠特性芍藥屬種子具有典型的胚休眠特性，包括胚根下胚軸和胚芽上胚軸在內的雙重休眠，尤其是上胚軸的

18、休眠更為深沉，是造成種子發(fā)芽緩慢、發(fā)芽率低以及發(fā)芽不整齊的主要原因8。在黃牡丹和鳳丹中，這種休眠可能更復雜，存在胚根與胚芽二次休眠和生理后熟的現象9。種子休眠的原因主要分為2個方面：一方面是由于胚以外的外源因素的限制，包括胚乳、種皮和果皮形成的物理屏障，導致種子的透水性差；種皮中存在抑制種子發(fā)芽的化學物質10。另一方面是由于胚本身的原因造成的：胚的形態(tài)和生理不成熟，需要胚乳提供營養(yǎng)物質，完成其生長發(fā)育，或通過低溫后熟促進種子發(fā)芽11，12；缺乏調控發(fā)芽的激素或存在抑制種子發(fā)芽的化學物質13，內源抑制物質有許多種，較為常見的為脫落酸、香豆素、富含氨的含氮化合物、檸檬酸、酒石酸、醋酸、丁烯酸、水楊

19、酸、蘋果酸、脂肪酸、檸檬醛和肉桂醛等，往往是多種抑制物協同作用抑制種子發(fā)芽14。對于芍藥屬的不同植物而言，對種子生根和發(fā)芽的主要抑制機制存在較大差異8。牡丹種子發(fā)芽困難或發(fā)芽時間長的主要原因不是由外源因素導致的種子透水性透氣性差引起的，很有可能是胚未完全成熟造成的15。牡丹種子發(fā)芽過程表現出階段性變化，并要求有相應的溫度變化過程，不同種類之間，不同發(fā)芽階段所要求的溫度及持續(xù)時間的長短有差異。油用牡丹鳳丹種子的發(fā)芽包括后熟、暖溫長根25 和低溫春化長芽15 階段，分別需要40、30和60 d左右的臨界時間，某一階段所需的條件不能得到滿足或不按其順序進展，種子均不能發(fā)芽成苗16-19。打破種子休眠

20、的方法主要有物理和化學法。物理法主要包括溫度、機械、超聲波、射線、電場和層積處理等；化學法包括無機化學藥劑、有機化學藥劑和激素處理8。層積處理是農業(yè)消費上常用的解除胚生理后熟的方法，一般在010 ，適溫多為35 ，所用介質是通氣良好的沙或蛭石20。層積可以有效促進胚形態(tài)發(fā)育成熟、調節(jié)激素變化、抑制物質降解、進步酶活力、促進基因表達、使低溫下種皮透性增強、進步呼吸速率、降低胚對脫落酸的敏感性21，22。層積處理同時有利于胚根的發(fā)芽5，本研究也發(fā)現沙藏層積可以有效的促進種子生根和萌芽；GA3也可以進步種子生根率，100200 mg/L低濃度處理有利于進步生根率與生根質量4。研究說明調控上胚軸休眠的

21、主要物質存在的關鍵部位是子葉、上胚軸或胚芽23。當牡丹種子生根后，假設不變換溫度條件20 ，讓其繼續(xù)生長，種子那么會一直保持生根生長，雖然中胚軸和上胚軸有所膨大，但不會出芽15，低溫4 可以打破上胚S休眠的過程，抑制劑脫落酸含量呈現顯著性下降16，進步種子發(fā)芽率24，其原因可能是低溫處理期間，種子的內含物發(fā)生了變化23，24。上胚軸休眠的解除與根的長度存在直接關系，胚根長到3 cm以上，才能催芽成功15。GA3能取代低溫使種子通過生理后熟期，解除植物的休眠，也可促進種子發(fā)芽24，能打破黃牡丹種子胚根的休眠17，并能有效地打破上胚軸的休眠15。本研究明確了GA3的作用方式，即存在一個濃度拐點15

22、0 mg/L，濃度低于此拐點時，種子發(fā)芽率隨濃度的增加而增大，而高于此拐點后，種子發(fā)芽率隨濃度的增加而降低。6-BA能進步牡丹當年種子和陳種子的發(fā)芽率24，一定濃度的GGR6抑制種子的發(fā)芽。單用GA3和6-BA處理牡丹種子，促進發(fā)芽的效果不明顯，這可能是由于牡丹種皮較厚，激素不容易到達胚乳的部位，不能發(fā)揮作用所致20。近年來，打破種子休眠的方法開始采用綜合方法，而不單單使用一種處理，為破眠技術提供了新思路。如溫水浸泡結合激素處理，其種子發(fā)芽率顯著性高于僅用激素處理的19。本研究播種育苗試驗，一是利用鳳丹種子的比重不同，采取水浸法進展種子分級，既簡化了分級試驗的復雜與繁瑣性，又能使種子到達最正確

23、的浸種時間，利于后續(xù)的播種；二是明確了GA3的作用方式，存在一個濃度拐點，濃度低于此拐點時，種子發(fā)芽率隨濃度的增加而增加，而高于此拐點后，種子發(fā)芽率隨濃度的增加而降低，GA3處理能大幅進步播種出苗率，到達99%。參考文獻：1 韓繼剛，李曉青，劉 藎等.牡丹油用價值及其應用前景J.糧食與油脂，2021，275：21-25.2 朱獻標，翟文婷，董秀勛，等.牡丹籽油化學成分及功能研究進展J.中國油脂，2021，391：88-90.3 李育材.中國油用牡丹工程戰(zhàn)略考慮J.中國工程科學，2021， 610：58-63.4 成仿云，杜秀娟.低溫與赤霉素處理對鳳丹牡丹種子發(fā)芽和幼苗生長的影響J.園藝學報，2

24、021，354：553-558.5 張玉剛，郭紹霞，王蓮英.牡丹容器育苗的初步研究J.中國農學通報，2004，201：182-184.6 曹亞悅，朱再標，郭巧生，等.藥用牡丹種子質量分級標準研究J.中國中藥雜志，2021，404：624-628.7 趙 葉，楊瑤君，吳三林，等.浸種時間對鳳丹種子發(fā)芽的影響J.基因組學與應用生物學，20219：2024-2029.8 宋煥芝，于曉南，沈苗苗.芍藥屬植物種子雙重休眠特性與破眠技術研究進展J.種子，2021，303：67-70.9 鄭相穆，周阮寶，谷麗萍，等.鳳丹種子的休眠和萌發(fā)特性J.植物生理學報，1995，314：260-262.10 P？REZ

25、-GARC？A F，ESCUDERO A. Role of the seed coat in germination of Cistus populifolius L.J. Israel J Plant Sci， 1997，454：329-331. 11 LIN C H，LEE L Y，TSENG M J. The effect of stratification and thidiazuron treatment on germination and protein synthesis of Pyrus serotina Rehd cv. NiauliJ. Ann Bot-London，1994， 735： 515-523.12 DEBEAUJON I，L？ON-KLOOSTERZIEL K M，KOORNNEEF M. Influence of the testa on seed dormancy， germination， and longevity in ArabidopsisJ.Plant Physiol，2000，1222：403-413.13 BASKIN J M，BASKIN C C. A classification system for se