預處理和播種方式對朱麗葉種子萌發的影響

郝淵鵬，李浩錚，劉笑笑，王慧芳，尹藝臻，李偉，杜方

（1.山西農業大學農學院，山西太谷030801；2.山西農業大學園藝學院，山西太谷030801）

預處理和播種方式對朱麗葉種子萌發的影響

郝淵鵬1，李浩錚1，劉笑笑1，王慧芳1，尹藝臻1，李偉1，杜方2

（1.山西農業大學農學院，山西太谷030801；2.山西農業大學園藝學院，山西太谷030801）

以新鐵炮百合朱麗葉當年采收種子為材料，對種子分別進行室溫浸泡3 d，室溫浸泡5 d，4℃浸泡5 d和不浸泡預處理后，再分別進行無菌播種、培養皿播種和穴盤播種，研究促進朱麗葉種子發芽的最佳方式。結果表明，以無菌的方式播種，4℃浸泡5 d并剝皮處理，第10天即可發芽，第45天發芽率最高（97.78%），并且幼苗長勢也較其他處理健壯；以培養皿的方式播種，室溫浸泡3 d或5 d且不剝皮處理的方式優于其他各處理，第15天開始發芽，第50天發芽率最高（83%）；田園土∶鋸末為3∶1配制的播種基質并不適合朱麗葉種子的萌發。

新鐵炮百合；種子；低溫；剝皮；無菌播種

全世界有百合科（Liliaceae）百合屬（Lilium）植物100多種，均具有很高的觀賞價值。百合屬植物主要依靠分球繁殖和鱗片扦插繁殖，種子繁殖主要用于育種或種質資源的保存。為充分利用好原產于我國的百合屬種質資源，許多學者對我國原產的易于自然結實的百合屬植物進行了種子繁殖的生物學特性研究[1-9]。然而，這些百合屬植物從種子到開花需2～3 a的時間。

我國臺灣地區的高砂百合（L.formosanum）是一種種子繁殖當年成花的百合，具有優良的抗熱性。20世紀20年代，日本的西村氏將其與鐵炮百合（L.longiflorum）雜交，獲得了花大瓣厚、花型別致、花期長的一種新型百合，命名為新鐵炮百合（L.formolongi），并經過多次改良，形成了新鐵炮百合雜種系[10-11]。該雜種系花朵朝天開放，有別于普通鐵炮百合向前開放的特性，特別適合做鮮切花[12]，已成為我國新興的外來百合品種。為了利用好這一特殊資源，有學者從溫度、光照和藥劑處理等方面探討了使新鐵炮百合雜種系快速、整齊出苗的條件[10-11，13-14]。現有的研究表明，新鐵炮百合種子的萌發對光照并不敏感，30℃高溫不利于種子的萌發，利用藥劑（聚乙烯醇和聚乙二醇）處理種子對發芽并無明顯影響[10]，種子的褐色膜狀種皮對種子的順利發芽有抑制作用[15-16]，低溫對亞洲百合萌發有促進作用[17]，然而尚不明確播種前低溫和浸泡處理以及播種方式對新鐵炮百合種子發芽有怎樣的影響。

本研究以新鐵炮百合朱麗葉（Julius）為材料，研究百合種子膜的去除、浸泡、低溫等播種前處理以及有菌和無菌播種方式對朱麗葉種子萌發的影響，旨在找出新鐵炮百合朱麗葉的最佳播種方式，為促進該品種在生產上的快速推廣提供技術支持。

1 材料和方法

1.1 材料

2015年9月于山西農業大學園藝站采收新鐵炮百合朱麗葉自交后充分成熟的蒴果，選擇顆粒飽滿、胚清晰的種子作為試驗材料（圖1）。

1.2 方法

試驗于2015年10—12月在山西農業大學園藝學院組織培養實驗室及園藝試驗站日光溫室內進行。試驗設培養方式、種子浸泡時間和溫度、種皮是否剝除3個處理。培養方式設3個水平：無菌播種、培養皿播種和穴盤播種（其中，穴盤播種不設去除種皮的處理）；浸泡時間和溫度設4個水平：不浸泡、室溫浸泡3 d、室溫浸泡5 d和4℃浸泡5 d；種皮是否剝除設2個水平：剝除和不剝除。試驗共20個處理，每處理60粒種子，重復3次，共用3 600粒種子。

1.2.1 浸泡處理用普通自來水對種子進行浸泡，10月6日浸泡，一部分放在室內，一部分放在4℃冰箱內。

1.2.2 剝皮處理10月9，11日播種前，將每一處理分成2份，其中一份種子用鑷子和刀片小心刮擦，去除褐色種皮。因不浸泡處理的種子種皮不易去除，在播種前，將種子浸入水中，去除了其他處理的種皮后，再去除不浸泡種子的種皮。

1.2.3 無菌播種種子在自來水下沖洗2 h，在超凈工作臺上用75%乙醇消毒30s，無菌水沖洗3次，然后用2%NaClO消毒6 min，最后用無菌水沖洗6～7次。需要剝皮的種子，在超凈工作臺上用手術刀去除種子外面褐色的種皮，然后將處理好的種子每10粒放入一個培養瓶。對于無需剝皮的種子消毒后放在濾紙上吸干水分，每10粒放入一個培養瓶中，每個處理重復3次。無菌播種培養基為MS培養基（pH值5.9），每1 L培養基中含30 g蔗糖、4.74 g MS粉和5.5 g瓊脂粉，不添加任何激素。培養基在121℃下滅菌20 min。播種完畢后將培養瓶放置在無菌室，前期遮光處理，發芽后，去掉遮光布。組培室每天光照14 h，溫度（25±2）℃。

1.2.4 培養皿播種將培養皿洗凈后，鋪一層濾紙，用自來水打濕，每皿擺15粒種子，放入25℃培養室內培養。3 d檢查一次，如果濾紙干燥則需及時補水。

1.2.5 穴盤播種以田園土∶鋸末為3∶1的比例配制播種基質，將基質裝入穴盤，噴水，點播，播種后覆土0.5 cm，再噴透水，覆膜保溫保濕。

1.3 觀察與統計

采用肉眼觀察的方法，每隔5 d觀察一次，直至種子發芽完畢。萌發標志以胚根突破種皮為準。

發芽率＝發芽種子數/播種種子總數×100%；污染率＝污染種子數/播種種子總數×100%。

1.4 數據分析

采用DPS軟件分析試驗結果，數據分析時進行反正弦的轉換，并采用Duncan新復極差法進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 無菌播種各處理對發芽率的影響

由表1可知，無菌播種在去種皮的條件下，播種50 d后，4℃浸泡5 d的發芽率最高，為97.78%；不浸泡和室溫浸泡3 d的發芽率差異不顯著，分別為87.78%和82.22%；室溫浸泡5 d的發芽率最低，僅為55.00%，而且50 d時，污染率達88.89%。

無菌播種在不去種皮的條件下，播種50 d后，不浸泡和4℃浸泡5 d的發芽率分別為76.29%和70.00%，差異不顯著；而室溫浸泡3，5 d的處理發芽率均不到30%，且污染率均大于50%。

無論是否進行剝皮處理，室溫浸泡5 d后進行無菌播種，發芽率均最低，且與其他處理差異顯著。

當不浸泡種子直接無菌播種時，不論是否剝皮，發芽率均在80%左右，差異不顯著。而室溫浸泡3，5 d和低溫浸泡各處理，剝皮的發芽率顯著大于不剝皮各處理。

表1 無菌播種50 d后各處理發芽率和污染率比較%

2.2 無菌播種各處理對發芽速度的影響

由圖2可知，無菌播種去種皮的條件下，各處理在第10天均有一定發芽率，之后發芽率隨天數的增加緩慢增加。4℃浸泡5 d的處理在第10天發芽率達83.33%，到第45天達最大值（97.78%）。不浸泡和室溫浸泡3 d的處理，第10天發芽率均大于65.00%，分別在第45天和第30天達最大值（之后因種子污染而不再發芽）。相較而言，室溫浸泡5 d的處理，發芽慢且發芽率低，10 d時，僅有41.67%的發芽率，到第35天，發芽率也僅為52.22%。

無菌播種不去種皮時，發芽較去種皮處理遲，15 d時才可看到種子萌發，不浸泡和4℃浸泡5 d的發芽率到第30天時達最大值，分別為72.87%和58.33%；室溫浸泡3，5 d，發芽率低，沒有明顯的發芽拐點（圖2）。

2.3 培養皿播種各處理對發芽率的影響

剝皮與否對培養皿播種種子發芽率的影響很大。由表2可知，不剝皮各處理的發芽率顯著高于剝皮各處理，且不剝皮各處理污染率均小于10%，而剝皮各處理污染率均為100%。其中，不剝皮直接進行培養皿播種的，播種50 d后，室溫浸泡3，5 d的發芽率分別為82.78%和85.40%，且差異不顯著；4℃浸泡5 d和不浸泡的發芽率分別為79.03%和72.22%，差異也不顯著。

表2 培養皿播種50 d后各處理發芽率和污染率比較%

剝皮后進行培養皿播種的，播種50 d后，室溫浸泡3 d的發芽率顯著高于其他處理，發芽率為40.00%；室溫浸泡5 d和4℃浸泡5 d的發芽率間差異不顯著，分別為30.00%和28.89%；不浸泡的發芽率最低，僅為5.00%。

無論是否進行剝皮處理，不浸泡直接進行培養皿播種，發芽率均最低，且與其他處理相比差異顯著。

2.4 培養皿播種各處理對發芽速度的影響

由圖3可知，去種皮后將百合種子播于培養皿中，各處理在第10天均有一定發芽率；15 d后，室溫浸泡3，5 d和4℃浸泡5 d的發芽率均達到最高，分別為40.00%，30.00%和28.89%；之后，因種子污染嚴重，發芽率不再增加。相較而言，不浸泡但去種皮的，發芽慢且發芽率低，第10天僅有3.89%的發芽率，而到第15天，發芽率也僅為5.00%。

不去種皮進行培養皿播種時，發芽較去種皮處理遲，15 d時才可看到各處理的種子萌發。發芽后，發芽率隨天數的增加而快速增加，到第30天時，發芽率達到拐點，第50天發芽率達到最大值。相較不浸泡和室溫浸泡3，5 d的處理，4℃浸泡5 d的處理第15天雖有發芽，但發芽率僅為5.42%，不過，第15～30天這段時間，發芽率直線增長，到第35天達到最大值（79.03%）。

2.5 無菌播種、培養皿播種及穴盤播種對發芽率的影響

統計分析表明，無菌播種處理的平均發芽率（61.09%）高于培養皿播種處理的平均發芽率（50.16%）。由于田園土∶鋸末為3∶1配制的播種基質并不適合朱麗葉的種子萌發，穴盤播種的發芽率不足1%。

2.6 無菌播種各處理對幼苗長勢的影響

由圖4可知，無菌播種各處理方式對發芽后幼苗的生長有影響。綜合來看，剝皮處理要好于未剝皮處理。剝皮處理的葉數較多，葉片寬厚，葉色濃綠，長勢健壯。其中，室溫浸泡3 d和4℃浸泡5 d的長勢相近，幼苗最為健壯，不浸泡稍次之，室溫浸泡5 d的長勢最弱。在不剝皮的處理中，4℃浸泡5 d和不浸泡稍次之，室溫浸泡5 d和室溫浸泡3 d的發芽率低，長勢也弱，后期污染嚴重。

3 結論與討論

多數百合種子發芽的時間為20～30 d。本試驗結果表明，預處理得當，生活力強的朱麗葉種子在第10天即可發芽。不過，絕大多數朱麗葉種子，在30～50 d內才能發芽整齊，可能是由于植株個體差異和種子在蒴果內著生部位差異所造成的。

吳昀等[15]研究認為，百合屬種子的膜質種皮會抑制百合種子的萌發，如未經剝皮處理的藥百合（L.speciosum var.gloriosoides）種子即使在無菌條件下播種30 d后，也沒有任何萌動跡象。但馬怡迪等[16]研究認為，無菌播種時，不剝皮處理巨球百合（L.brownii var.giganteum）種子也有一定的萌發率，當培養基中激素配比適宜，其種子的萌發率還可能超過90%。本試驗結果與馬怡迪等[16]的結論有一定的相似性，朱麗葉種子無菌播種時，不剝皮種子也有一定的發芽率，但剝皮處理更利于種子萌發。可見，播種時是否需要進行剝皮處理與種子的基因型有關。研究還發現，以培養皿的方式播種，剝皮處理反而會造成嚴重污染，不剝皮處理的反而會減少污染概率。可見，播種時是否需要進行剝皮處理還與播種方式有關。

正因為考慮到種皮會影響百合種子發芽，本試驗試圖探明浸泡時間是否會對朱麗葉種子的萌發產生影響。結果發現，室溫浸泡時間越長，越有可能引起發芽過程中的污染問題，室溫浸泡3 d或5 d的發芽率差異不顯著，這與郎利新等[18]的研究結果相似。

溫度是影響種子萌發的又一因素，低溫預處理有助于提高種子在高溫下的發芽率[12-13]。本試驗研究發現，無菌播種時，4℃低溫浸泡5 d后剝皮處理，確實顯著提高了朱麗葉種子在（25±2）℃的發芽率，但是，以培養皿的方式進行播種，低溫浸泡對種子萌發的影響與室溫浸泡的差異不顯著，可見播種前是否需要低溫浸潤處理，與播種方式有很大關系。

總之，本試驗研究發現，播種前的預處理方式對新鐵炮百合朱麗葉發芽的影響與播種方式有直接關系。以無菌的方式播種，最佳預處理方式為4℃浸泡5 d并剝皮處理；而以培養皿的方式播種，室溫浸泡3 d或5 d且不剝皮處理的發芽率要顯著高于其他各處理。田園土∶鋸末＝3∶1配制的播種基質并不適合朱麗葉種子萌發。

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Effects of Preliminary Treatment Methods and Sowing Way on Germination ofLilium formolongiJulius Seeds

HAOYuanpeng1，LI Haozheng1，LIUXiaoxiao1，WANGHuifang1，YINYizhen1，LI Wei1，DUFang2
（1.College ofAgronomy，Shanxi Agricultural University，Taigu 030801，China；2.College ofHorticulture，Shanxi Agricultural University，Taigu 030801，China）

To explore the best way for Lilium formolongi Julius seeds germination,newly collected seeds treated preliminarily in different methods were used.After preliminary treatment of lower temperature,soak time or removal of seed coat,seeds of Julius were sowed in sterile bottles,petri dishes and soil substrate.The result showed that if one sowed Julius seeds in a sterile manner,the highest germination speed（ten days）and germination rate（97.78%）were gained after seeds were soaked in 4℃for five days and the seed coats were removed.Ifone sowed Julius seeds in petri dishes,the highest germination speed（fifteen days）and germination rate（83%）were gained after seeds were soaked in roomtemperature for three or five days and the seed coats were not removed.Sowingsubstrate ofgarden soil with sawdust（3∶1）is not suitable for Julius seeds germination.

Lilium formolongi;seeds;lowtemperature;peeling;sterile sowing

S682.2＋9

A

1002-2481（2016）12-1785-05

10.3969/j.issn.1002-2481.2016.12.11

2016-07-26

山西省應用基礎研究項目（201601D011077）；山西省普通高等學校大學生創新性創業訓練項目（2015099，2015102）；山西農業大學引進人才科研啟動項目（2014ZZ02）

郝淵鵬（1994-），男，山西長治人，在校學生，研究方向：觀賞植物種質資源及分子育種。杜方為通信作者。