紅掌種子的貯藏和無菌播種

潘曉韻，田丹青，葛亞英，劉曉靜，俞少華

(浙江省蕭山棉麻研究所，浙江 蕭山 311202)

紅掌 (Anthurium and raeamon Lind)是天南星科花燭屬的一種重要觀賞植物，可作切花和盆栽。由于紅掌種子在本地基質播種試驗發芽率偏低，一般僅20%～30%，所以無菌播種成為紅掌種子繁殖的重要方式。國外對單一紅掌品種的研究表明:紅掌種子脫離花序后萌發率迅速下降，收獲的種子應立即播種［1－4］。但紅掌種子成熟期不一致，收獲期長［1］，需多次采收、多次播種，單次播種量少，效率低，即收即播往往難以做到。國內對紅掌種子的萌發特性和萌發階段的溫光條件已有研究報道［1］，還研究了無菌播種后通過愈傷誘導出苗的擴繁技術。本試驗以多個紅掌雜交組合種子和自然結實種子為材料，通過對無菌播種各階段萌動發芽率和種子污染率的調查統計，研究不同采收方法、貯藏時間、貯藏條件和滅菌方法對紅掌種子活力和萌發的影響，以期從中選出紅掌無菌播種適宜的方法，應用于紅掌育種和擴繁。

1 材料與方法

1.1 材料

供試材料為2008年收獲的69個紅掌雜交組合種子和19個品種自然授粉結實種子。種子成熟度基本一致，全為黃種子。

1.2 方法

1.2.1 種子收獲和貯藏

收獲方式有粒收和整果收獲。粒收是對已成熟的黃種子單粒收獲，整果收獲是將種子已大部分轉黃的整個果穗剪下。

貯藏溫度分13℃冷藏和30～36℃室溫保存2種。貯藏時間為 0、1、2、3、5、7、8、9、16、24 d。貯藏方式為紙袋裝外套塑料袋保濕和尼龍網袋裝不保濕2種。

1.2.2 清洗滅菌

將種子脫去外層果皮并清洗干凈。滅菌方法為:①先用70%酒精浸泡30 s再用0.1%升汞浸泡10 min;②先用70%酒精浸泡30 s再用1.5%雙氧水浸泡25 min;③3%雙氧水浸泡45 min;④3%雙氧水浸泡2 h;⑤3%雙氧水浸泡3～3.5 h;⑥3%雙氧水浸泡5 h;⑦3%雙氧水浸泡16 h。每種滅菌方法最后種子都經多次無菌水清洗，用濾紙吸干水分后播種于培養基。

1.2.3 培養基

無菌播種培養基為1/2 MS，其中白糖2%、瓊脂0.6%，pH值5.8，培養溫度 (25±2)℃，光照時間10 h，光強2 000 lx。

1.2.4 種子發芽情況調查

萌動:以種子胚根突破種皮露白為萌動。發芽:以肉眼可見種子子葉為發芽。叢生苗:由一粒種子直接萌發成3株或3株以上基部相連的苗為叢生苗。

調查播后5、7 d的萌動率，1、20、30 d的萌動率和發芽率，70 d后調查最終萌動率、發芽率和叢生苗、愈傷組織發生的數量和比率。隨時調查污染率。

2 結果與分析

2.1 紅掌種子萌動、發芽時間

表1為對收獲當天和冷藏1 d播種的26個組合種子的統計結果。從表1可以看出，紅掌種子在播后5 d左右達到萌動期，多數組合在20 d內達到發芽期，但不同基因型間開始萌動、發芽的時間差異大。最終發芽率平均為86.0%，但變化幅度從49.3%～100.0%，標準差達14.3%，說明不同基因型間發芽率差異大。最終萌動率比最終發芽率高6.1個百分點，說明大部分萌動種子都能發芽，但仍有少量萌動種子未能順利發芽。播后20 d萌動種子數已占最終萌動種子數的94.0%，20 d萌動率稍低于最終萌動率，接近最終發芽率，說明紅掌種子盡管萌發不整齊，但能發芽種子在播后20 d已基本萌動，無菌播種20 d萌動率能反映和預測該組合種子萌動發芽情況。播后1個月發芽種子數占最終發芽種子數的89.7%，說明無菌播種30 d發芽率能大致反映該組合種子發芽情況。

2.2 貯藏因素對紅掌種子萌發的影響

2.2.1 收獲后貯藏時間對紅掌種子萌發的影響

采用13℃冰箱冷藏的方法保存粒收的紅掌種子，對其播后萌動率、發芽率進行調查統計，結果如圖1所示。

表1 紅掌不同組合種子萌動、發芽情況

圖1結果表明，在13℃保濕冷藏條件下貯藏5 d的種子前期萌動、發芽率 (5 d萌動率、20 d發芽率)稍低于當天播種子，但后期和最終萌動、發芽率基本持平，表明冷藏5 d使開始萌發時間稍延遲，但不影響最終發芽率，種子活力基本保持。隨著貯藏時間的繼續增加，貯藏9～16 d種子在萌發各階段的萌動、發芽率都有下降，但前期萌動、發芽率下降較多，說明延遲萌發的種子相對較多。當貯藏時間達16 d時，其前期萌動發芽率比當天播種子低27.7和29.4個百分點，最終萌動、發芽率低11.3和13.1個百分點，接近冷藏9 d種子的最終萌動發芽率，說明冷藏16 d的種子活力有明顯下降，部分種子已不能萌發，更多種子開始萌發時間延遲。當貯藏時間達24 d時，種子萌動發芽率大幅下降，最終萌動率為14.3%，發芽率為7.1%，大部分種子已不能萌發。

試驗結果還發現保濕冷藏時間對不同組合種子影響程度不同，種子活力強的組合貯藏9 d仍能全部發芽，在貯藏16 d時仍有90%的最終發芽率，且萌發快，5 d萌動率最高達76.7%，而活力下降快的組合種子貯藏16 d最終發芽率就從即收即播的100%下降至27.3%。從圖2可以看出，保濕冷藏9 d的種子萌動、發芽率的標準差與即收即播種子相近，而貯藏16 d種子各期萌動、發芽率的標準差都明顯高于即收即播種子，說明保濕冷藏時間達16 d時不同組合間萌動、發芽率差異變大。

圖2 不同保濕冷藏時間種子萌動、發芽率的標準差變化情況

由上述分析可知，紅掌種子13℃保濕冷藏時間在5 d之內基本不影響其萌發，在15 d之內種子活力雖有下降，但大部分組合種子發芽率尚可，超過15 d發芽率迅速下降。種子活力下降程度因基因型而異，冷藏15 d已對部分組合種子的萌發有嚴重影響。故13℃保濕冷藏貯藏期以7 d以內為宜，一般不超過10 d，最長不超過15 d。

2.2.2 貯藏條件 (溫度、濕度)對紅掌種子萌發的影響

從表2結果可以看出，高溫、不保濕環境下貯藏2 d的火焰自然結實種子，播后1個月就全部出芽，說明短期的高溫干燥環境對該種子活力影響不大。

對貯藏期為5 d的驕陽×熱情種子播后30 d進行調查，結果高溫、不保濕比低溫保濕貯藏萌動率要低18.4個百分點，發芽率要低10.7個百分點;對貯藏期為9 d的馬拉索×燕尾紅種子進行調查，結果高溫、不保濕貯藏的已不能萌發，低溫保濕貯藏的種子尚有69.2%的最終發芽率，說明隨貯藏時間的延長，高溫、不保濕環境中的紅掌種子活力迅速下降。貯藏9 d的馬拉索×燕尾紅種子低溫不保濕條件下最終發芽率與低溫保濕條件下相近，說明保存時間較長時，高溫對種子活力的影響遠大于濕度的影響。比較保濕與不保濕貯藏的兩組雜交種子，保濕貯藏種子前期萌動率、發芽率明顯高于不保濕貯藏，且萌動率較發芽率相差更多，后期差距縮小，兩組雜交種子趨勢一致，說明濕度下降的影響更多表現在造成紅掌種子萌動延遲。

表2 不同溫、濕度下貯藏的紅掌種子萌發情況

2.3 不同收獲方式對紅掌種子萌發的影響

表3表明，在13℃低溫保濕條件下，當紅掌種子貯藏時間較短時，整果收獲與收散籽對其種子活力影響不大。表4的萌動發芽率增量多為負值，表明大部分整果保濕冷藏5～16 d的種子萌發情況甚至好于保濕冷藏1 d的散籽。當低溫保濕貯藏時間較長時，隨時間的延長，整果收獲貯藏種子與散籽間種子活力差異日益明顯:13℃整果貯藏16 d的種子最終萌動率和發芽率都極顯著高于13℃貯藏16 d的散籽。當貯藏環境惡劣時，收獲方式對種子活力的影響也很明顯:室溫30～36℃不保濕貯藏9 d的散籽已不能萌發，而整果貯藏的種子還有65.6%的發芽率 (表5)。由此可見，整果收獲貯藏有助于保持種子活力，尤其當貯藏時間較長，兼或貯藏環境惡劣時，作用明顯。

2.4 不同滅菌方法對紅掌種子無菌播種污染率、種子活力的影響

表6結果表明，如果濃度、浸種時間適宜，雙氧水有望代替劇毒的升汞作為紅掌種子滅菌劑，但雙氧水浸種時間過長會降低種子活力，如滅菌方法⑦。

表3 同組合同貯藏條件和貯藏時間的整果較散籽萌動率、發芽率增量

表4 冷藏1 d散籽較同組合不同貯藏時間整果萌動率、發芽率增量

在此基礎上我們以35個雜交組合種子為材料進行了進一步試驗，結果見表7。在此試驗中滅菌方法⑤的滅菌效果優于①，方法⑤的5 d萌動率和30 d發芽率均顯著高于①，萌動、發芽率在相同組合間與全部組合間變化趨勢一致，表明3%雙氧水浸種3～3.5 h可以代替常規的酒精加升汞滅菌，且對紅掌種子的傷害較升汞小。

表5 不同貯藏時間和條件下整果與散籽萌發情況比較

表6 不同滅菌方法的滅菌效果和種子萌發情況

表7 2種滅菌方法的滅菌效果和種子萌發情況

為明確雙氧水浸種的最適浸種時間，我們取13℃冷藏5 d的驕陽×熱情雜交種子，分別以3%雙氧水浸種2 h(④)、3.5 h(⑤)、5 h(⑥)進行滅菌，播于培養基，每種滅菌方法播種子148粒。調查污染率和萌動、發芽率。結果浸種2 h污染率為18.9%，浸種3.5 h和5 h污染率都為8.1%，表明浸種時間過短滅菌效果不好。萌發情況見圖3。從圖3可以看出，在萌發各階段，3%雙氧水浸種5 h種子萌動、發芽率均明顯低于浸種2 h、3.5 h，低8～20個百分點，而浸種2 h、3.5 h種子間萌動發芽率差異不大。綜合考慮浸種時間對污染率和種子活力的影響，以3.5 h為3%雙氧水浸種適宜時間。

2.5 貯藏因素對紅掌種子無菌播種污染率的影響

紅掌種子13℃貯藏1、3、5、8、16、24 d和30～36℃室溫貯藏5、8 d后，采用滅菌方法⑤滅菌，對無菌播種污染率進行調查，結果見圖4。隨著貯藏時間的延長，污染率呈上升趨勢。當貯藏溫度較高 (30～36℃)時，在較短時間 (冷藏8 d)污染率就大幅上升。

圖3 雙氧水不同浸種時間對萌發的影響

圖4 不同溫度、貯藏時間對無菌播種污染率的影響

2.6 紅掌無菌播種中的叢生苗和愈傷現象

2.6.1 叢生苗

共有19個組合產生叢生苗，占調查組合數的40.4%，叢生苗在這些組合中的比例為0.8%～82.6%不等，平均為 (15.3±19.7)%。其中以森普瑞、快樂、紫旗、燕尾紅、帕洛蒂的雜交后代叢生苗較多。

2.6.2 愈傷組織

在調查的42個組合中有32個組合的部分種子在萌發過程中直接產生愈傷組織或在苗基部產生愈傷組織，在有愈傷分化的組合中，產生愈傷的比例為4.2%～45.2%。由種子直接產生愈傷組織也是發芽率低于萌動率的原因之一。這些愈傷組織部分能分化出小苗，部分褐化死亡。經由愈傷組織分化出的小苗較纖弱。

3 討論

3.1 萌動、發芽期的確定

姜蕾等［1］無菌播種試驗結果:紅掌種子一般在播種后3～10 d胚根突破種皮，20 d左右開始萌發，不同基因型間萌發率存在明顯差異。國外有試驗8～10 d開始萌發［2－3］。據本試驗結果，多數種子無菌播種萌動期在播后5 d左右，發芽期在播后18 d左右，與姜蕾等的結果相近但稍偏早，也可能是測定者評判標準的差異所致。試驗結果還表明:不同基因型間不但發芽率差異大，萌動、發芽期也存在明顯差異。無菌播種播后20 d萌動率、播后30 d發芽率可作為衡量紅掌種子萌發情況的指標。

3.2 貯藏效果與貯藏條件

紅掌種子不耐貯藏。隨著貯藏天數增加，種子活力迅速下降，此試驗結果與姜蕾、Szendel等［1，4］一致。不同基因型種子耐貯藏能力不同。冷藏和保濕可以延緩種子活力下降趨勢，從試驗結果看，冷藏的延緩效果遠較保濕明顯，但考慮到試驗期間空氣相對濕度有75%，密封袋裝和暴露于空氣濕度差異并不很大，可能也是導致短期貯藏保濕與不保濕種子活力差異不明顯的一個原因。濕度下降造成種子萌發時間延長，這一結果與姜蕾等［1］干種子萌發最遲的結果一致。同時，隨著貯藏時間延長，無菌播種污染率上升。綜合考慮發芽率和污染率，在13℃保濕條件下，粒收紅掌種子貯藏時間以1周以內為宜，一般不超過10 d，最長不超過15 d。

整果收獲貯藏也可以延緩種子活力的下降，延長貯藏期，因此采收時應盡可能等果穗上種子大部分成熟時整果采收。但由于紅掌種子成熟期長，同一果穗上種子成熟時間相隔很長，這一方法并非都能適用。

3.3 滅菌方法

雙氧水浸種可以代替酒精+升汞的常規滅菌方法，避免使用劇毒升汞帶來操作上的不便。3%雙氧水浸種時間以3～3.5 h為宜。當估計種子的潔凈程度不高，可能產生較多污染時，先用70%酒精滅菌，再用雙氧水浸種可能有助于增強滅菌效果。

3.4 叢生與愈傷

姜蕾等［1］研究發現:部分青果實萌發后會產生愈傷組織，愈傷經一段時間培養分化出纖弱的植株。本試驗中部分黃種子也產生了愈傷組織和叢生苗，盡管由愈傷而生的苗較種子苗細弱，但在育種材料的加速擴繁和紅掌生產性組培上仍有一定應用價值。

［1］姜蕾，易懋生，蘭天維，等.紅掌種子萌發特性的研究［J］. 種子，2006，25(1):19－22.

［2］Paswan L，Mahanta S.Effect of growth regulators on germination of Anthurium(Anthurium and raeamon Lind) seeds under in vitro conditions ［J］.Joumal of the Agricultural Science Society of North East India，2001，14(2):274－277.

［3］Prabhakara H L，Reddy B S，Hegde R V，et al.Effects of differentmedia on in vitro seed germination and subsequent growth of Anthurium and raeamon Lind ［J］.Kamataka Joumal of Agricultural Sciences，2001，14(3):712－715.

［4］Szendel A，Hetman J，Laskowska H.Estimation of sprouting conditions of A.andreanum and A.scherzerianum seeds ［J］.Prace Instytutu SadownictwaiKwiaciarstwa Seria B Rosliny Ozdobne，1981(6):33－42.