黄蜀葵种子催芽试验研究

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　　摘要    为了确定黄蜀葵种子发芽的最佳条件，本试验研究了植物生长调节物质种类与浓度、处理温度、浸泡时间等对黄蜀葵种子发芽的影响。结果表明，黄蜀葵种子最佳浸泡时间为12 h，最适发芽温度为变温15～25 ℃，浸种时间、培养温度交互作用的最佳培养条件为浸种12 h、变温15～25 ℃;不同浓度的生长调节物质GA、6-BA、CTS、SPM、PEG对种子萌发表现出不同作用，其中以25% PEG能显著促进种子的萌发，发芽率可达93%。
　　关键词    黄蜀葵;种子;催芽;温度;生长调节剂;浸泡时间;发芽率
　　中图分类号    S567.23+9        文献标识码    A
　　文章编号   1007-5739（2020）04-0051-02                                                                                     开放科学（资源服务）标识码（OSID）
　　Abstract    In order to determine the optimal conditions for seed germination of Abelmoschus manihot，this paper studied the effects of different types and concentrations of plant growth regulators，the treatment temperature and the soaking time on the seeds germination of Abelmoschus manihot.The results showed that the optimum soaking time of the seeds was 12 h，the optimum germination temperature was 15-25 ℃，the optimum culture condition was soaking for 12 h at 15-25 ℃.Different concentrations of growth regulating substance such as GA，6-BA，CTS，SPM and PEG with different concentrations had different effects on seed germination.Among them，25% PEG could significantly promote seed germination，and the germination rate could reach 93%.
　　Key words    Abelmoschus manihot;seed;accelerating germination;temperature;growth regulator;soaking time;germination rate
　　黄蜀葵（Abelmoschus manihot）为锦葵科秋葵属一年生或多年生草本植物，其种子、花、茎、叶、根均可入药，有清热、凉血、解毒等作用，对肾脏、肝脏等器官均可起到保护功能[1-2]。但是在生产上，由于黄蜀葵种皮革质坚硬，出芽率低，并且出苗严重不齐，同批播种出苗时间相差较大，导致黄蜀葵幼苗生长势和开花结果时间不一致。本试验以黄蜀葵种子为研究对象，通过研究不同浸泡时间、不同温度、不同种类生长调节物质及浓度对黄蜀葵种子发芽率的影响，来确定促进黄蜀葵种子发芽的最佳方法和环境条件，以提高种子出芽率，为黄蜀葵播种育苗提供参考。
　　1    材料与方法
　　1.1    试验材料
　　试验在河北工程大学实验楼组培室完成，黄蜀葵种子由河北工程大学园林与生态工程学院组培实验室提供。
　　1.2    试验方法
　　选取一定量同一时期采集、大小一致的黄蜀葵种子，在浸种前用45 ℃蒸馏水浸泡种子10 min后，将漂在水面上的种子去除。接着用0.5% KMnO4消毒20 min，浸泡完后用蒸餾水将种子冲洗2次。
　　1.2.1    不同浸泡时间的选择。将处理好的黄蜀葵种子在室温条件下分别浸泡8、12、24、36 h。从每个浸种时间的种子中数出300粒（1个培养皿100粒，设置3个重复），处理好后将培养皿放入恒温箱中。
　　1.2.2    不同培养温度的选择。将处理好的黄蜀葵种子用常温蒸馏水浸泡12 h。浸泡完后将种子置于15 ℃、20 ℃、25 ℃、30 ℃、15～20 ℃变温、15～25 ℃变温6种温度的恒温箱中，每种温度处理的种子均设3个重复，每个重复均100粒。
　　1.2.3    不同温度与浸泡时间交互作用的选择。将处理好的黄蜀葵种子分组，然后将其在常温25 ℃的适宜条件下浸泡8、12 h。将每个浸种时间的种子数出1 200粒（1个培养皿100粒），分别放在设置为20 ℃、25 ℃、15～20 ℃变温、15～25 ℃变温的恒温箱中。每个浸种时间均设3个重复。 　　1.2.4    不同生长调节物质种类与浓度的选择。将处理好的黄蜀葵种子分别用清水以及不同浓度的赤霉素（GA）、6-苄基腺嘌呤（6-BA）、聚乙二醇（PEG）、多胺（SPM）、壳聚糖（CTS）5种生长调节物质进行浸种，浸种时间12 h。GA浓度分别为10、50、100、200 mg/L;6-BA浓度分别为5、10、50、100 mg/L;PEG浓度分别为10%、15%、20%、25%;SPM浓度分别为0.10、0.25、0.50、1.00 mmol/L;CTS浓度分别为0.1%、0.2%、0.4%、0.8%。浸种后用蒸馏水冲洗3次。将种子放入培养皿中，每个培养皿中放入100粒种子，每个处理均设3个重复。以清水作对照（CK）。置于变温15～25 ℃的变温培养箱中。
　　1.3    发芽率测定
　　培养皿放入恒温箱后，每天定时管理，记录每天的发芽数量，发芽以胚芽穿破种皮而露白作为发芽标准。待种子发芽数不再增加时，停止统计，测定黄蜀葵种子发芽率。
　　发芽率（%）=催芽处理的萌芽粒数/各处理试验种子总数×100
　　1.4    数据处理
　　选用Excel进行表格绘制，用SPSS 22.0软件进行数据统计分析。
　　2    结果与分析
　　2.1    不同浸泡时间对黄蜀葵种子发芽率的影响
　　由表1可以看出，种子在浸泡时间为12 h时，发芽率最高;而浸泡了36 h最长时间的种子，发芽率却最低。由此可以得出结论，在其他条件相同且适宜的情况下，浸泡黄蜀葵种子12 h可以达到最大发芽率，发芽率为28%。
　　2.2    不同培养温度处理黄蜀葵种子发芽率的影响
　　由表2可以看出，在恒温培养的种子中，25 ℃恒温箱的发芽率最高，为44.0%。在变温处理中，15～25 ℃的平均发芽率为50.3%，明显高于其他温度。由此可见，黄蜀葵种子培养在变温15～25 ℃条件下可以达到最大发芽率。
　　2.3    不同温度与浸泡时间对黄蜀葵种子发芽率的影响
　　由表3可以看出，在25 ℃及15～20 ℃的发芽条件下，8 h浸种时间的发芽率略高于12 h，但差异不显著;在20 ℃及15～25 ℃的发芽条件下，12 h浸种时间的发芽率均高于8 h，且有显著差异。在所有处理中，15～25 ℃的发芽条件下，发芽率较其他处理条件有显著差异，且浸泡种子时间为12 h、发芽温度为变温15～25 ℃时黄蜀葵种子发芽率最大，达到52.7%。
　　2.4    不同生长调节物质种类与浓度对黄蜀葵种子发芽率的影响
　　由表4可以看出，不同浓度的不同调节物质对黄蜀葵种子的萌发起着不同的作用。经SPSS分析，单因素同质性测试P=0.178>0.05，证明试验数据有意义;单因素分析P=0.001<0.05，证明试验各组数据存在显著差异性。其中，10 mg/L GA组的发芽率高于对照组，但其浓度都无差异;5、10、100 mg/L的6-BA组的发芽率高于对照组;4个浓度的PEG和SPM处理种子的发芽率均高于对照组，其中PEG组与对照组有极显著差异，PEG 25%处理与10%、15%处理也有极显著差异，SPM中所有浓度处理均无显著差异。
　　对这5种物质综合分析来看，在浸泡时间为12 h、培养温度15～25 ℃的条件下，25% PEG对种子发芽作用有明显的促进作用，发芽率高达93.0%，明显高于其他组。
　　3    结论与讨论
　　3.1    结论
　　试验研究得出，黄蜀葵种子最佳浸泡时间为12 h;最适培养温度为变温15～25 ℃;2种条件交互作用的最佳培养条件为浸种12 h、变温15～25 ℃;在不同浓度的生长调节物质中，以25% PEG能显著提高种子发芽率（93%）。由此可得出，黄蜀葵种子最佳发芽条件是在变温15～25 ℃条件下，以25% PEG浸泡种子12 h为宜。
　　3.2    讨论
　　在本次试验中得出结论，黄蜀葵的最佳浸种时间为12 h。谭业华等[3]研究表明，黄蜀葵种子浸泡在10 h以内，种子吸水速度较快，吸水量也较大，与本试验结论基本一致。有研究表明，与黄蜀葵同科同属的黄秋葵在25 ℃适宜的温度下，吸足水分至少需要20 h[4]。这种差异可能是种皮厚度和种子活力不同等原因造成的，黄蜀葵、黄秋葵虽是同科同属植物，但在种子形态上差异明显，黄秋葵的种皮较黄蜀葵更坚硬，这可能是造成差异的主要原因。
　　为验证浸种时间与培养温度是否会相互影响从而导致结论变化，特进行了第3组试验，即浸种时间与培养温度的交互试验。试验结果与前2组试验结论一致，说明浸种时间与培养温度两者并没有互相影响，但是交互试验的发芽率明显高于前2组，这说明浸种时间与培养温度二者共同作用可以有效提高黄蜀葵种子发芽率。
　　激素是种子新陈代谢的产物，虽然在植物体内含量极低，但是对生命活动起着非常重要的调节作用。使用生长调节物质会在一定程度上调节种子的内源激素平衡，促进生长类激素含量增加，从而打破种子休眠，促使其萌芽。在内源激素中，GA是促进植物生长的物质之一[5-8]。石芸[9]指出，GA能提高黄皮种子的发芽率等，随着GA浓度的增加，淀粉酶活性也在逐渐增加，淀粉会转化为可溶性糖，为种子发芽提供物质基础，但当GA浓度继续增加时，促进作用会减弱。
　　1532年，Heydecker[9-11]第1次成功地使用PEG处理了胡萝卜和洋葱种子，有效提高了种子活力。在不同生长调节物质种类与浓度对黄蜀葵种子发芽率影响的试验中，当PEG浓度为25%时，种子发芽率最高达93%，与对照组相比，发芽率提高了40%，并且通过方差分析结果来看，其有极显著差异，说明PEG有明显促进种子发芽的能力。有相关报道和结论指出，PEG为常用的优良高分子渗透调节惰性物质，具有使种子活力上升、打破休眠、促使种子萌发、提高种子发芽率并且提高抗性等作用[9]。用4种浓度的壳聚糖（CTS）处理过的黄蜀葵种子，发芽率均低于清水对照，造成这一现象的原因可能是CTS对黄蜀葵种子萌发起一定的抑制作用，具体原因有待进一步研究。
　　4    参考文献
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　　[7] 骆玉平，刘淑玲，底明晓，等.皂荚种子催芽技术试验研究[J].河南林业科技，2014，34（3）：19-21.
　　[8] 祁春芳，周正立.生长调节剂浸种对沙冬青种子萌发的影响[J].安徽农业科学，2014，42（20）：6744-6746.
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