紫斑牡丹種子的萌發特性

劉行??+李成忠??湯庚國??+任杰??沈超??

摘要：以紫斑牡丹（Paeonia rockii）當年采摘種子為材料，研究赤霉素濃度和基質層積對其解除休眠的影響。結果表明：紫斑牡丹種子在500 mg/L GA3溶液浸泡48 h后于25 ℃恒溫中椰糠基質層積對下胚軸休眠解除效果最好；根長≥3 cm的生根種子在300 mg/L GA3溶液浸泡1 h后于25 ℃恒溫中濕沙層積最有利于上胚軸休眠的解除。因而紫斑牡丹種子的催芽處理可使種子生根速度加快和出苗率提高，從播種到發芽僅需 97 d 左右，明顯縮短出苗時間。

關鍵詞：紫斑牡丹；種子；休眠解除；赤霉素；基質

中圖分類號： S685.110.4文獻標志碼：

文章編號：1002-1302（2016）08-0289-02

紫斑牡丹（Paeonia rockii）為芍藥科芍藥屬多年生落葉灌木，花大色艷，因花瓣基部有獨特的色斑而得名，是中國特有的木本名貴花卉，具有很高的觀賞和藥用價值，并具有較為廣泛的生態適應性，不僅耐旱、耐寒性較強，且能耐一定的濕熱[1]。紫斑牡丹油用價值的發現使其作為一種新興的木本油料作物得到廣泛關注。牡丹油具備高產出（五年生苗產量可達4 500 kg/hm2）、高含油率（含油率達22%）、高品質（不飽和脂肪酸含量92%）、低成本（耐旱耐貧瘠，一年種多年收）的特點；同時籽油具有高達42%的α-亞麻酸，被稱為植物腦黃金[2]。因而紫斑牡丹具有很高的經濟價值和廣闊的市場前景，同時對苗木的需求量也日趨劇增。播種繁殖的繁殖系數較大，可在短期內獲得大量苗木。但紫斑牡丹種子具有雙重休眠的特性，直接影響到出苗速度和出苗率[3]。因而研究依據播種繁殖的關鍵技術問題進行試驗設計，篩選出最適宜催根催芽的處理方式，形成一整套系統化的紫斑牡丹催芽技術，以期為紫斑牡丹種苗的批量化生產提供技術支撐。

1材料與方法

1.1材料

以當年采摘的紫斑牡丹種子為試驗材料，采摘于甘肅中川牡丹產業基地，置于4 ℃冰箱低溫處理20 d后，在江蘇農牧科技職業學院綜合實驗室進行種子萌發試驗。

1.1種子處理方法

[JP3]牡丹種子具有雙重休眠的特性，入冬種子即進入休眠狀態，需在一定的低溫條件下才能萌發生長，因而播種于自然環境下的種子當年僅發根不出芽，即秋季發根，春季出芽。針對牡丹種子雙重休眠特性，試驗設計分別對其進行激素及層積處理以達到解除下胚軸和上胚軸休眠的目的，并以不做處理為對照。

1.1.1上胚軸解除休眠試驗紫斑牡丹種子經過0.3%的KMnO4消毒30 min后，再用蒸餾水沖洗干凈，并分別以100、300、500、700 mg/L赤霉素（GA3）浸泡48 h，以蒸餾水浸泡為對照（CK）。然后對浸泡處理后的種子分別采取不同基質進行層積處理（沙子層積、草炭層積、椰糠層積），基質均經高溫滅菌，每個處理100粒種子，3次重復。置于25 ℃的恒溫條件中，注意保濕，每天按時觀察，對發根起始天數、發根歷期、發根率、根長等進行記錄及統計，以胚根伸出種皮0.5 cm視為種子發根。發根起始天數：從基質層積到第1粒種子發根所需要天數[4]。發根歷期：即從第1粒種子發根至統計期間最后1粒種子發根所經歷時間，發根高峰后連續15 d不再有發根種子出現即為終止[4]。

1.1.2下胚軸解除休眠試驗為篩選出解除上胚軸休眠效應的適宜根長，將萌發生根的紫斑牡丹種子分為0.5 cm≤根長<3 cm和根長≥3 cm的種子分別進行催芽處理：以100、200、300、400 mg/L赤霉素浸泡2 h或1 h后，每個處理分為3份分別進行沙子、草炭和椰糠層積，置于25 ℃恒溫條件下，注意保濕，不作任何處理按根長要求分別繼續恒溫層積為CK，均設3個重復。每天按時觀察，統計各處理的發芽起始天數、發芽歷期和發芽率，以胚芽出土0.5 cm視為種子發芽，統計及計算方法與發根試驗相同。

采用Excel軟件進行數據處理，SPSS 13.0軟件進行方差分析（α=0.05）。

2結果與分析

2.1不同處理對紫斑牡丹種子下胚軸休眠解除的影響

由表1可見，紫斑牡丹種子在相同赤霉素（GA3）處理濃度下，椰糠層積種子的發根起始時間最早，草炭次之，濕沙最晚；椰糠和草炭層積種子的發根歷期較短，濕沙層積種子發根持續時間較長；相同GA3處理下，椰糠層積的紫斑牡丹種子發根率、最長根長值、平均根長值均超過草炭和濕沙層積效果?？梢娮习吣档しN子經GA3處理后用椰糠層積催根效果最好，草炭次之，濕沙最差，可能與椰糠基質較疏松、孔隙度大有關，利于種子發根及根的伸長生長，但保水能力較差。

在相同基質層積下，發根起始天數及發根歷期均隨GA3濃度的升高而縮短，GA3 500 mg/L處理椰糠層積種子的生根起始時間為21 d，發根全程僅為52 d，比對照提前了34 d，且發根率達到80.0%，最長根長達13.00 cm，平均根長達 7.67 cm，均與CK差異顯著；GA3 700 mg/L處理椰糠層積種子的生根起始時間為21 d，發根歷期僅為27 d，發根率達到64.0%，最長根長達6.00 cm，平均根長達5.20 cm，均與CK差異顯著。由此可見，GA3濃度的升高有利于打破紫斑牡丹種子下胚軸的休眠，縮短發根起始天數和發根歷期，但以GA3 500 mg/L處理椰糠層積種子的發根率最高，因此GA3 500 mg/L 為紫斑牡丹種子下胚軸休眠解除的最適宜濃度。

2.2不同處理對紫斑牡丹種子上胚軸休眠解除的影響

由表2可見，紫斑牡丹根長≥3 cm種子的發芽起始時間明顯早于根長為0.5～<3 cm種子，而發芽歷期、發芽率均明顯高于根長為0.5～<3 cm的種子。由此可見，根長達3 cm及以上的種子是上胚軸休眠解除的關鍵因素。浸泡GA3 1 h的種子發芽率整體高于浸泡GA3 2 h的種子。在相同處理下，不同基質層積對種子的發芽起始天數、發芽歷期影響不大，但以濕沙層積種子的發芽率明顯高于其他基質層積，草炭次之，椰糠最低。GA3對紫斑牡丹上胚軸休眠解除效應有較大影響。GA3處理后發芽起始天數、發芽歷期、發芽率均顯著優于CK，尤以濕沙層積300 mg/L GA3處理1 h的紫斑牡丹種子發芽率高達93.1%，而未經GA3處理的CK的發芽率為20%～35.4%。因此根長≥3 cm，濕沙層積300 mg/L GA3處理1 h的條件更有利于解除紫斑牡丹種子上胚軸休眠。

4結論與討論

自然條件下播種的紫斑牡丹種子休眠期長，萌發期需半年之久，且發根率很低。而用500 mg/L GA3浸泡48 h處理過并經椰糠層積處理后只需21 d左右開始生根，31 d后生根率達到80.0%，比CK草炭層積種子提前12 d生根，且CK 53 d [CM（232/3]后生根率僅為16.7%；

經草炭層積處理后需28 d左右開始生根，35 d后生根率達到740%，比CK草炭層積種子提前9 d生根，且CK 57 d后生根率僅15.0%；500 mg/L GA3浸泡48 h處理并經濕沙層積處理后需28 d左右開始生根，39 d后生根率達到46.0%，比CK濕沙層積種子提前15 d生根，且CK 68 d后發根率僅100%?？赏茰y在紫斑牡丹種子萌發生根過程中，內部發生一系列生理生化變化，大分子物質要降解為易被胚吸收的物質，為萌發生根提供營養，而用GA3浸泡處理后，可促進這一代謝過程。GA3可激發異檸檬酸裂解酶活性，促使胚中脂類物質裂解為可溶性糖，同時也可促進蛋白酶的活性，使貯藏蛋白水解，從而為胚提供充足的營養物質，解除種子休眠，促胚生根。因而GA3浸泡處理可打破紫斑牡丹種子上胚軸的休眠。

在解除上胚軸休眠研究中，用300 mg/L GA3浸泡1 h后25 ℃濕沙層積處理根長為3 cm以上（包括3 cm）的紫斑牡丹種子效果最好，13 d后第1粒種子發芽，32 d后發芽率達到93.1%。而關于紫斑牡丹上胚軸休眠的機制有待于進一步研究。為提高紫斑牡丹生產育苗的產量，建議用500 mg/L GA3浸泡48 h并于25 ℃恒溫條件下椰糠層積進行催根處理，并于種子根長≥3 cm后用300 mg/L赤霉素浸泡1 h后于25 ℃恒溫條件下濕沙層積進行催芽處理，可使種子生根速度加快和出苗率提高，從播種到發芽僅需97 d左右，與播種于自然條件下的種子相比顯著縮短了出苗時間。

因紫斑牡丹油用價值的發現和推廣，目前國內對油用牡丹方面的研究有所增加，但主要集中于油用牡丹栽培技術方面的研究，而對油用牡丹種子發芽特性方面的研究報道甚少。本研究對紫斑牡丹種子萌發試驗進行了系統研究，雖可對生產育種提供一定的技術支撐，但針對紫斑牡丹種子休眠機制和育苗方法有待于進一步研究。

參考文獻：

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