“中国红”樱花种子发芽试验研究初报

叶小玲 胡晓敏 沈荔荔 叶超宏 朱军


摘要:以‘中国红樱花种子为材料,研究赤霉素、浸种时间和贮藏方式对发芽的影响。研究表明,赤霉素能有效提高‘中国红去壳种子的发芽率,1 500 mg/L赤霉素处理1.5 h效果最佳,发芽率达76.0%,发芽持续时间20 d。4℃冷藏更有利于‘中国红种子的储藏。
关键词:‘中国红樱花种子;冷藏;浸种;发芽
‘中国红樱花'Zhongguohong是从福建山樱花中筛选出来的适合在华南地区种植的优良观赏品种,隶属蔷薇科樱属Cerasus。其花紫红色,钟形;伞形花序,1~3朵成一束;花期1-2月;成熟的果实为红色,结实量大,果期3~4月。‘中国红樱花耐高温、开花繁茂、观赏期长、生长旺盛(地径年均增粗1~3 cm)、抗逆性强,已在广州、从化、增城、深圳、佛山、清远、韶关等地大量应用,是近几年在华南地区颇受欢迎的优良木本花卉,可用于庭院、别墅、公园、小区、街道等的美化绿化。目前,适合广东地区种植的樱花优良观赏品种少,‘中国红可以作为很好的育种材料,通过杂交筛选出更多适合广东乃至华南地区种植的优良樱花品种。福建山樱花多为野生,育成品种少,多采用种子繁殖。多数樱属植物种子属于深休眠种子,应通过低温处理来打破休眠。经证实‘中国红樱花种子在自然条件下发芽率低,且当年采收的种子需经低温冷藏到翌年播种。为更好研究和推广这一优良品种,本文以‘中国红樱花种子为材料,研究了赤霉素、浸种时间等对种子发芽的影响。以期为‘中国红樱花及其杂交后代种苗繁育提供技术参考和支撑。
1.材料和方法
1.1试验材料
2014年4月29日在韶关市浈江区樱花公园收集‘中国红樱花植株自然成熟落地的果实作为试验材料。
1,2方法
搓去收集果实的果肉,阴干,分别置于4℃冰箱和常温下贮藏。1个月后再进行发芽试验,总共设置如表1所列的18种处理,每种处理300粒种子。种子用机械法去种壳,接着用无菌水清洗干净。处理前后分别称量每组种子的重量,求差即净增重/吸水量。处理后将种子摆放在事先消毒好、铺有纱布的托盘中,用膜封口,置于25℃恒温培养箱中,光照12 h/d。每2天统计各组发芽情况,期间及时补水。
2.结果和分析
2.1不同浓度赤霉素处理的影响
观察发现,各组处理发芽持续时间都在20天内。图1显示,‘中国红种子去壳处理阶段前10天,累计发芽数随时间推移迅速增长,10天后趋于平稳,发芽基本结束。表2表明,各处理后种子均在第4天陆续发芽,第6-8天为发芽高峰期。不经赤霉素处理的种子也能发芽,但发芽率极低,仅为5.0%。当赤霉素浓度范围为0-1500 mg/L时,发芽率随赤霉素浓度的升高而升高,当赤霉素浓度为1 500 mg/L时,发芽率最高,达63.0%(图2),发芽期持续18天。当赤霉素浓度升到1 800 mg/L时,发芽率迅速下降至22.3%。此外,各浸种处理前后种子的净增重差别不明显,可见净增重与赤霉素浓度无关。因此,使用适当浓度的赤霉素处理可显著促进‘中国红种子发芽,提高发芽率,过高浓度的处理反而会抑制发芽,赤霉素处理不影响种子的吸水量和吸水速率。
2.2不同浸种时间的影响
观察发现,各处理发芽持续时间为20天。图2表明,各组‘中国红去壳种子在处理后前12天,发芽数随时间推移迅速增长,12天后趋于平稳,发芽基本结束。表3显示,各组在处理后第4天种子开始发芽,第6-8天为发芽高峰期。浸种时间对‘中国红发芽率影响很大,浸种时间0-3.5 h,‘中国红发芽率随时间增加而先增后减,最佳浸种点为1.5 h,发芽率最高,达76%。表3还表明,种子吸水量随时间增加趋于饱和,从相邻时间段的净增重即吸水量差可见,浸泡1.5h内吸水量增长快,浸种每延长半小时,净吸水量差为0.76-1.36 g。种子发芽需要足够的水分,当浸种时间低于1.5 h时,种子吸收水分不足,相应的赤霉素作用时间和吸收量也非最佳,故发芽率较ZC6低。当浸种时间大于1.5 h时,吸水量能满足其发芽所需,其发芽率却呈下降趋势,可见,赤霉素处理时间不宜过长。综上,赤霉素浓度为1 500 mg/L时的最佳浸种时间为1.5 h。
2.3不同贮藏方式的影响
表4表明,整体上,冷藏去壳种子的发芽时间比常温去壳种子早1-2天,比冷藏完好种子早6天。冷藏去壳种子的发芽时间较冷藏完好种子早6天,可见,破除种壳可有效促进种子萌发,缩短发芽进程。清水浸种组ZC1(常温去壳)、ZL1(冷藏去壳)和ZL3(冷藏完好)3个处理中,ZL1发芽率最高,达28.3%;ZC1和ZL3发芽率都很低,都不超过5.0%;ZL1处理发芽率较ZCl处理高出25.6%,可见低温储藏有利于破除种子休眠,提高发芽率。1 500 mg/L赤霉素浸种组ZC6(常温去壳)、ZL2(冷藏去壳)和ZL4(冷藏完好)3个处理中,ZC6发芽率最高,高达63.0%;ZL2次之,达54.7%;ZL4最低,仅为4.7%;其中ZL2处理发芽率较ZL4处理高50.0%,可见,破除种壳可促进‘中国红种子萌发,提高发芽率。然而,常温贮藏去壳种子(ZC6)发芽率略高于冷藏去壳种子(ZL2),可能是冷藏种子浸种2 h吸水不足导致。浸种时间试验中最佳浸种时间为1.5 h,此时种子吸水量为3.4 g。由于常温环境下种子代谢作用较冷藏种子旺盛,以至初期吸水速率相对较快,浸种2h后冷藏种子吸水量仅为2.3 g,明显小于3.4 g和ZC6组吸水量3.5 g。
3.结论与讨论
种子的休眠程度和种皮的机械障碍有关,如核桃Juglans regia种子发芽慢主要因为种壳的机械约束,南方红豆杉Taxus chinensis var.mairei种子种皮坚硬是休眠的原因之一,大山樱Cerasus sargentii种子休眠主要因为种壳的机械阻力。本研究显示,种壳是限制‘中国红樱花种子萌发的重要因素,清水或同等浓度赤霉素处理2 h后,去壳种子发芽率较完整种子发芽率分别高了25.6%和50.0%。种子去壳后,清水处理种子的发芽率明显低于赤霉素处理种子的发芽率,可能是种皮中含有萌发抑制物,而赤霉素通过减少萌发抑制物的抑制作用来提高发芽率。大山樱、李Prunus salicina等种皮内同样存在萌发抑制物。播种前,通过赤霉素处理,能提高胚中的GA3浓度,增强胚中的各种水解酶活性,从而促进营养物质分解和降低ABA等抑制物含量。试验表明,适当浓度的赤霉素处理种子能有效打破‘中国红樱花种子休眠,提高发芽率。浸种时间主要通过影响赤霉素作用时间和种子吸水量等来影响发芽。1 500 mg/L赤霉素处理1.5 h为去壳‘中国红种子发芽的最佳处理,发芽率达76%。‘中国红种子果壳较硬,可采用去除种壳和低温预处理的方法打破其休眠,但去种壳易损坏种子,所以宜用低温处理方法。
本研究表明,赤霉素的使用能有效促进‘中国红发芽,但发芽率普遍不高,或因种子采收不及时。种子4月初成熟,4月底采收时早已落地,雨水浸淋、光照等环境可能降低了种子活力。冷藏方式更有利于‘中国红种子贮藏,但冷藏多长时间最有利于其播种有待进一步研究。今后,需要进一步优化赤霉素处理时间、剂量及储藏方式等对‘中国红发芽的影响,研究‘中国红种子休眠机理,从而进一步解决带壳‘中国红种子的有效催芽和贮藏方式。