[doc] 影响新疆野苹果种子萌发相关因素研究初报

[doc] 影响新疆野苹果种子萌发相关因素研究初报 影响新疆野苹果种子萌发相关因素研究初 报 新疆农业科学2008,45(2):231—235 XinjiangAgriculturalSciences 影响新疆野苹果种子萌发相关因素研究初报 杨磊,廖康,佟乐,许正2,刁永强,陈云华2,皮里东2 (1.新疆农业大学园艺学院,鸟鲁木齐830052;2.伊犁州园艺技术推广总站,新疆伊宁835000) 摘要:以新疆野苹果不同单株种子为试验.研究了不同层积时间,去种皮和不同激素处理对新疆野苹果 种子休眠与萌发的影响.结果表明:低温层积能有效地解除种子的休眠,层积75d带皮种子发芽率达到9o% 以上;种皮对萌发有较强的抑制作用,层积45d带皮种子发芽率为8%,而去皮后种子发芽率达到9o%;去皮 种子经赤霉素处理可明显提早发芽,低温层积30d后经500mg/LGAs处理发芽率较高;GAs和6一BA处理对 带皮种子萌发的影响均不明显;在相同处理条件下,不同单株之间的发芽率有一定的差异. 关键词:新疆野苹果;种子;萌发;GAs 中图分类号:s580.24文献标识码:A文章编号:1001—433o(~o81o2一 ff231—05 primaryReportonEffectofRelatedFactoronGerminationof Malussieversii(Ledeb.)Rome.Seed YANGLei.,LIAOKang.,TONGLe.,XUZheng2,DIAOYong—qiang.,CH ENYun—hua2,Pilidong2 (I.CollegeofHorticulture,XinjiangAgriculturalUniversity,Urumqi,830052,China;2.Popularization CenterofHorticultureTechniqueinlliPrefecture,lningXinjiang835000,Ch/na) Abstract:Theeffectsofseed—coat,slratifieationtimeanddifferenthormoneonseeddormancyand germinationwerestudiedbasedonMa/ussieversffseed.Theresultsindicatedthatthestratificationcouldbreak dormancyeffectively.Thepercentageofgermination’vitllseed—coatreach ed9O%afterstratifiedseeds75days. Seed—coatcouldinhibitedgemainationobviously.Thepercentageofgerminationwithseed—coatwas8%and 9O%withoutseed—coatafterstratifiedseeds45days.GA3ishelpfulforbreakingdormancywithoutseed—coat.It isabefittingtreatmentforbreakingdormancypeelsseedwith500mg/LGA3afterstratifiedseeds30days.The effectofGA3and6一 BA’vitllseed—coatisnotobviously.Thepercentageofgerminationhavediffer encein differentindividualtrceatthesametreatment. Keywords:Malussieversii;seed;germination;GA3 新疆野苹果(塞威氏苹果)Malussieversii(Ledeb.Rome.属蔷薇科(Rosaceae),苹果属(MalusMil1.)植 物,野生于我国新疆伊犁哈萨克自治州的天山中及前苏联中亚西亚加盟共和国内,特别是与我国新疆相 邻的西天山中分布亦多],在新疆主要分布于伊犁河谷两侧的天山中,其次分布于塔城地区的塔尔巴 哈台山南麓,巴尔鲁克山西侧,分布在海拔1000,1700m的山地,形成大小不等的群落,新疆野苹果已 被列为我国具有国际意义的生物多样性优先保护物种和中国濒危二级重点保护植物J.新疆野苹果是 现代栽培苹果的起源种具有栽培苹果各器官形态的全部特征L4J,据林培钧等L5J调查新疆野苹果有84个 野生类型,这些野生类型除了可被直接利用外,还是有价值的育种原始材料;在新疆,甘肃,陕西等地用 做苹果砧木,生长良好L6J.因此新疆野苹果是栽培苹果生产应用和品种选育最直接,最重要的资源.掌 握打破新疆野苹果种子休眠的方法,对缩短育种周期,提早育苗和提高苗木质量等都有重要的意义.试 验旨在通过不同处理方法测定种子发芽率,为缩短种子休眠时间进行实生繁殖提供理论依据. 收稿日期:20O8—07—25 基金项目:国家自然科学基金项目(30660122) 作者简介:杨磊(1981一),四川人,男,新疆吉木萨尔人,在读硕士研究生,研究方向为果树栽培学 通讯作者:廖康(1962一),男,四川人,教授,研究方向为果树栽培生理,果树资源,(E—mail)liaokangO1@163.corn ? 232?新疆农业科学45卷 1材料与方法 1.1材料 供试材料新疆野苹果种子于2006年8,9月采自新源县伊犁野果林资源发展研究中心的原生植 株,共取4个单株的种子采种后,洗净,阴干挂标签常温保存.发芽试验于2006年l0月一2007年1月 在新疆农业大学园艺学院综合实验室进行. 1.2方法 1.2.1低温层积处理 干种子洗净用清水浸泡24h与湿度50%的干净细河沙混匀(体积,沙量:种量=4:1)于4~C条件下 层积,隔15d取出种子做发芽试验,在25~C恒温条件下培养l5d,统计其发芽率,以清水处理作对照. I.2.2去种皮处理 隔15d从层积种子中取50粒种子剥除种皮后用蒸馏水洗2次,播于装有湿润河沙的培养皿中,在 25?恒温条件下进行发芽试验,统计其发芽率,以带有种皮种子为对照. 1.2.3激素处理 隔15d从层积种子中取100粒不剥皮,5O粒剥除种皮分别用不同浓度赤霉素(500,300和100me/ L)和6一BA(100和50rag/L)浸泡24h,各处理后种子用蒸馏水洗两遍,播于装有湿润河沙的培养皿中, 在25?恒温条件下进行发芽试验,统计其发芽率,以清水处理作对照. 层积前种子用5%高锰酸钾溶液消毒5min,沙子经高压锅118—121~C灭菌40min.采用培养皿河 沙发芽法测定种子发芽率,去皮每皿5O粒,带皮每皿100粒.以胚根露出达到种子长度的一半为发芽 标准,以发芽率达到90%作为种子解除休眠的阈值. 2结果与 2.1种皮对种子萌发的影响 层积30d以内各单株带皮种子均无萌发;层积45d各单株带皮种子开始萌发;层积60d野苹果1, 3和4发芽率迅速上升,分别为59%,50%和79%,而野苹果2为10%上升缓慢;层积75d野苹果1,3和 4发芽率均达到90%以上,野苹果2发芽率迅速上升为67%;层积90d野苹果2发芽率达到95%,野苹 果2需要长于野苹果1,3和4约15d的层积时间才能解除休眠.未层积和层积15d去皮后各单株种子 发芽率提高不明显,层积30d去皮后各单株种子发芽率均明显提高,层积45d去皮后发芽率除野苹果2 为86%外其余单株达到90%以上,种子休眠基本被解除.研究显示认为对层积15d以内的种子而言种 皮不是影响其萌发的主要因素,可能是种胚中存在的萌发抑制物;层积30d种皮对萌发的抑制作用开 始凸现出来;层积45d种皮成为抑制萌发的主要因素,可能是种胚中的萌发抑制物已基本被解除;层积 60d发芽率迅速上升,种皮抑制萌发的作用明显减弱;层积75d发芽率均基本达到90%,种皮抑制萌发 的作用基本被解除.说明因层积时间的改变种皮对种子萌发的影响程度也在变化.表1 表1种皮和低温层积对新疆野苹果种子发芽率的影响(%) Table.1Effectofseed—coatandstratificationtimeOllseedgerminationperc entage 2期杨磊等:影响新疆野苹果种子萌发相关因素研究初报?233? 2.2层积时间对种子萌发的影响 未层积各单株种子去皮后发芽率野苹果4为4%,野苹果3和1为2%,野苹果2为0;种子层积15d 去皮后发芽率略有提高,野苹果4提高了24%,野苹果3提高了8%,野苹果2提高了6%,野苹果1未 变;层积30d去皮后发芽率比对照组明显提高,野苹果4提高了66%,野苹果3提高了34%,野苹果2 提高了26%,野苹果1提高了48%;层积45d去皮后除野苹果2为86%~b野苹果1,3和4发芽率均达 到90%,可能是因为30d的低温层积可明显减弱种胚中萌发抑制物的作用,45d的低温层积种胚中萌 发抑制物的作用可基本被解除. 层积45d带皮种子才开始萌发,发芽率野苹果1为9%,野苹果2为2%,野苹果3为12%,野苹果4 为ll%,说明层积45d的种子种皮对其萌发具有极强的抑制作用,可能是由于种皮的不透水性,不透气 性,机械阻碍及种皮内含有抑制物质造成的;带皮种子层积60d发芽率迅速上升,种皮抑制萌发的作用 明显减弱;层积75d带皮种子除野苹果2为67%~1-野苹果l,3和4发芽率均达到90%,层积75d阻碍 野苹果种子萌发的全部因素基本被解除.表1 2.3层积后GA3处理对去皮种子萌发的影响 随层积时间的延长,赤霉素浓度的升高去皮种子发芽率逐渐提高.经100,300和500mg/L赤霉素 处理后未层积各单株种子的平均发芽率分别为19%,29%和87.5%,比对照组的平均发芽率2%分别提 高了17%,27%和85.5%,层积15d去皮后的平均发芽率比对照组11.5%分别提高了29.5%,61%和 77.5%;层积30d去皮后比对照组44%分别提高了37.5%,52%和56%;层积45d各处理平均发芽率均 达到90%.不同浓度赤霉素处理的发芽率均以500mg/LGA3最高.综合上述,去皮种子经赤霉素处理 可明显提早发芽,500mg/LGA3处理比300mg/LGA3和100mg/LGA3能更有效地解除去皮种子的休 眠;赤霉素处理不能完全0一, /- — ?一GA3300mg/L 10.0一一 一一一一?, 一,GA3500mg/L ?一一一一 图1不同层积时间后GA3处理对去皮种子发芽率的影响(%) Fig.1EffectofGA3trealmentongerminationpercentageofseedwithoutcoat 2.4层积后GA3及6一BA处理对带皮种子萌发的影响 带皮种子需要一定时间的低温层积才能萌发,层积45d四棵单株种子均开始发芽,并随层积时间 的延长发芽率逐渐提高,野苹果I,3和4种子层积75d各处理发芽率都达到90%,野苹果2层积90d 各处理发芽率达到90%,说明低温层积处理对解除野苹果种子休眠有着极为重要的作用,层积75d野 苹果种子的休眠可基本被解除;不同浓度GA3和6一BA处理各单株种子后对发芽率的影响不明显,可 能是因为种皮的阻隔使激素无法渗入或渗入量很少.野苹果2发芽率与其他单株间存在差别,野苹果 2发芽情况明显延后于野苹果1,3和4约15d,野苹果1,3和4之间差别不明显.表2 新疆农业科学45卷 表2不同层积时间后GA3及6一BA处理对带皮种子发芽率的影响(%) Table.2EffectofGA3and6一BAtreatmentongerminationpercentageofseedwithoutcoat(%) 野苹果1 Siever~iil 野苹果2 Sieversii2 野苹果3 Sieversii3 野苹果4 Sievetsii4 95.0 92.0 94.0 96.0 91.0 98.0 3结论与讨论 3.1小结 低温层积能有效地解除新疆野苹果种子的休眠,种皮对萌发有较强的抑制作用,层积45d带皮种 子开始萌发,发芽率8%,而去皮后发芽率达到90%,层积75d带皮种子发芽率达到9o%.去皮种子经 赤霉素处理可明显提早发芽,不同浓度赤霉素处理的发芽率均以500mg/LGA3最高,但赤霉素处理不 能完全替代低温解除种子休眠,同时配合低温层积效果更明显,低温层积30d后经500mg/LGA3处理 发芽率较高.GA3和6一BA处理对带皮种子萌发的影响均不明显.在相同处理条件下野苹果2发芽情 况明显延后于野苹果1,3和4约15d,野苹果1,3和4之间差别不明显. 3.2内因对新疆野苹果种子萌发的影响 通过试验发现层积15d以内的种子,影响其萌发的主要因素可能是种胚中存在的萌发抑制物而不 是种皮,当种子层积45d可能由于胚中萌发抑制物基本被解除,种皮成为抑制萌发的主要因素,层积75 d阻碍野苹果种子萌发的因素基本被解除,因此认为野苹果种子的萌发可能受种皮和胚中萌发抑制物 的双重影响,这与蔺经_7J,程奇_8J研究得出的结论相同. 而且随层积时间的改变种皮和胚中萌发抑制物对萌发的影响程度也在变化.傅家瑞[9]认为,由种 皮引起的休眠是由于种皮的不透水性,不透气性,机械阻碍及种皮内含有抑制物质造成的,但究竟是哪 一 方面为主要因素尚无明确定论.野苹果种胚和种皮中具体是否存在物质抑制萌发,是什么物质,种胚 和种皮间是否有相互影响,种皮和种胚对萌发的影响孰轻孰重等一系列问题还无法解释. 3.3不同层积时间和激素处理对种子萌发的影响 绝大多数研究者l7]认为种子休眠可以由低温层积,外源激素等加以解除,促进萌发;低温层积处 理是目前解除果树种子休眠,提高种子发芽率的最常用,最有效的方法,适宜于被迫休眠和生理休眠的 种子如桃,杏,苹果,李等.通过试验认为低温层积能有效地解除新疆野苹果种子休眠,赤霉素处理对去 皮种子发芽率影响明显.去皮种子经赤霉素处理可明显提早发芽,不同浓度赤霉素处理的发芽率均以 OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO 舛虬%s{虬舛眇鳃%鳃 OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO 卯?m”稻霓?虬 O????OOOOO????? 9n培mnm=.n仃如 OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO OOOOO2OOOOOOOOOOO2O?O?OO OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO OOOOOOOOOO0OOOOOOOOOOOOO O0OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO 一一一一一一一一一”GGGGGGGGGGrJG 2期杨磊等:影响新疆野苹果种子萌发相关因素研究初报?235? 50omg/LCA3最高.带皮种子经4~C低温层积75d能有效解除休眠,带皮种子经不同浓度GAa和6一 BA处理对发芽率的影响表现均不明显,这与程奇[]等研究认为6一BA处理能有效地解除杜梨种子休 眠的结果不同,可能是试验激素浸种时间稍短,也可能因为种皮的阻隔使激素无法渗入或渗入量少,这 还需进一步研究. 3.4野苹果发芽情况单株间存在差别 在相同处理条件下野苹果2要明显延后于野苹果1,3和4约15d才发芽,野苹果1,3和4之间差 别不明显.可能是由于野苹果个体间的差异,不同单株的遗传因素造成的,也可能是不同单株所处的小 环境不同,自身的营养状况不一致等多方面造成的,这也有待于进一步的研究. 参考文献: [1]中国农业科学院,郑州果树研究所,果树研究所,等.中国果树栽培学[M].北京:农业出版社,1984. 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