不同處理對峨眉薔薇種子發芽的影響

王其方

（甘肅祁連山國家級自然保護區管護中心哈溪自然保護站，甘肅 天祝 733206）

峨眉薔薇為薔薇科薔薇屬落葉小灌木，分布于云南、四川、湖北、陜西、寧夏、甘肅、青海、西藏等省（區），在祁連山區分布于海拔2 000～3 000 m 的林下或灌叢[1]。峨眉薔薇耐寒、耐旱、耐瘠薄，枝條濃密，果實鮮紅，是優良的觀葉觀果園林綠化樹種，在氣候嚴寒的高原城市園林綠化中可作為同科同屬不能越冬的月季和玫瑰等花卉的替代品。近年來，在高原城市園林綠化中通過采挖野生植物資源和分株繁殖等方法，培育出的苗木豐富了園林綠化植物品種，克服了低海拔溫暖地區部分植物引種到高海拔冷涼地區后無法安全越冬的問題。野生植物資源引種馴化栽培后通過片植、叢植、孤植等配置方式和修剪、引綁、捆扎等不同造景措施可打造成條形、球形、正方體形等立體景觀，得到了廣大市民的好評。因此，野生植物資源人工馴化栽培成為了植物資源創新和高效利用的重要研究課題之一。天祝縣地處祁連山東段北麓淺山區，為進一步保護和充分利用野生峨眉薔薇植物資源，利用種子繁殖和提高種苗培育質量十分必要。本試驗采集祁連山區野生峨眉薔薇種子，分別進行沙藏層積、熱水浸種和藥劑處理，研究不同處理方法對種子發芽率、發芽勢和酶活性的影響，以期篩選出最佳種子處理方法，為峨眉薔薇種苗優質擴繁提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

峨眉薔薇種子采集地位于甘肅省天祝藏族自治縣毛藏鄉上泉村，該地位于祁連山東段北麓峽谷地帶，海拔2 050 m，年均氣溫2.8 ℃，屬高原季風氣候區，無霜期150 d，年均降雨量450 mm（主要分布在7—9 月），土壤類型為砂礫土。種子采集地陰坡以青海云杉建群，陽坡以祁連圓柏建群，林緣和林窗地帶分布大片峨眉薔薇天然群落，為人工采種和馴化繁育提供了豐富的種質資源庫。峨眉薔薇采種后，室內發芽試驗在祁連山國家級自然保護區管護中心哈溪自然保護站實驗室進行。

1.2 材料

供試種子采自試驗地周圍野生峨眉薔薇植株，采種植株郁閉度0.8，高1.0～1.5 m，生長健壯，無病蟲害。2019 年10 月底峨眉薔薇果實由鮮紅色變為黑紅色，種子由白色變為深褐色時采集果實。采集果實時帶皮革手套，以防果實表面的毛刺劃傷手指，用籮筐、塑料水桶等容器盛裝采集的果實，將采集的肉質果實攤曬在水泥地面上用橡膠輪胎來回碾壓，直到肉質果皮與骨質種子充分分離，再用清水搓洗種子表面殘存的果肉，撈出后在水泥地面上晾曬5～7 d，分選出純凈種子裝入麻袋內懸掛于干燥陰涼處備用。種子存放期間定期檢查，防鼠、防蟲、防鳥。種子處理藥劑赤霉酸（GA3≥20%）由美國華侖生物科學公司生產，進口后由廣東德州生物科技有限公司分裝銷售，使用時用蒸餾水稀釋成200 mg/L 的溶液，在陰涼避光條件下保存備用。

1.3 方法

1.3.1 種子處理 沙藏層積：將種子和粒徑0.5～1.0 cm 的濕河沙按體積比1∶3 均勻混合，在背風陰涼處挖長、寬、深均為1 m 的貯藏坑，將種子和濕河沙均勻混合后填入坑內，離地面20 cm 時沙子頂部覆蓋無紡布，無紡布頂部再用濕土填平。貯藏4 個月（11 月至次年2 月）后挖出混有峨眉薔薇種子的沙子，晾干后用孔徑0.5 cm 的鐵篩子分離出純凈種子進行發芽試驗。熱水浸種：將種子放入初始溫度60 ℃的熱水中，種子和熱水體積比1∶3，浸泡初期用木棍充分攪動2 min，然后自然冷卻至室溫，用紗布濾出種子晾干后進行發芽試驗。藥劑浸種：將種子放入配制成的200 mg/L 赤霉酸溶液中，種子和溶液體積比1∶3，浸泡48 h 后用紗布濾出種子晾干進行發芽試驗。清水浸種（CK）：將種子放入室溫清水中浸泡，種子和清水體積比1∶3，浸泡48 h 后用紗布濾出種子晾干進行發芽試驗。

1.3.2 發芽試驗 2020 年2 月底分別隨機抽取沙藏層積、熱水浸種、藥劑浸種和清水浸種（CK）處理的峨眉薔薇種子300 粒，分成3 等份，即各處理3 次重復。用鑷子均勻擺放在鋪有2 層紗布的培養皿底部，置于光照強度600 Lx、空氣相對濕度75%、溫度25 ℃的智能培養箱中促其發芽，胚根突破種皮露白視為發芽。

1.3.3 測定內容 統計不同時期的發芽種子數，試驗第五天統計發芽勢，試驗第十天統計發芽率，試驗第二十天用塑料直尺測定胚根長度、用電子天平稱量胚根鮮重，并計算發芽指數、簡化活力指數，測定種子a-淀粉酶活性[2]。

利用Excel2007、DPS 6.05 統計軟件對測定數據進行Duncan 多重比較顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 不同處理對峨眉薔薇發芽種子數的影響

從表1 可知，峨眉薔薇種子在沙藏層積、熱水浸種和藥劑浸種處理下，不同時期發芽種子數均隨培養時間先升高后降低，發芽種子數均在試驗第五天達到高峰值。沙藏層積處理的發芽種子數高峰值最高，為54 粒，較對照（CK）高170%。不同處理的發芽種子數高峰值由高到低的排序為沙藏層積＞藥劑浸泡＞熱水浸種＞清水浸種（CK）。

表1 不同處理方法的發芽種子數

2.2 不同處理對峨眉薔薇種子發芽能力的影響

從表2 可知，沙藏層積、熱水浸種和藥劑浸種均提高了峨眉薔薇種子的發芽勢、發芽率和發芽指數。不同處理方法中沙藏層積處理的種子發芽勢、發芽率和發芽指數均最高，分別為50.00%、79.00%和18.46%，較清水浸種（CK）分別提高了138.10%、139.39%和136.06%。不同處理間種子發芽勢、發芽率和發芽指數的差異均達極顯著水平（P＜0.01），不同處理的發芽勢、發芽率和發芽指數由高到低的排序均為沙藏層積＞藥劑浸泡＞熱水浸種＞清水浸種（CK）。

表2 不同處理方法的種子發芽勢和發芽率

2.3 不同處理對峨眉薔薇種子胚根生長量的影響

從表3 可知，沙藏層積、熱水浸種和藥劑浸種均提高了峨眉薔薇種子的胚根長度和胚根鮮重，其中沙藏層積處理的種子胚根長度最長、胚根鮮重最重，分別為4.32 cm 和2.56 mg/株，較清水浸種（CK）分別提高了60.00%和58.02%。不同處理間胚根長度和胚根鮮重的差異均達到極顯著水平（P＜0.01），不同處理的種子胚根長度和胚根鮮重由高到低的排序均為沙藏層積＞藥劑浸泡＞熱水浸種＞清水浸種（CK）。

表3 不同處理的種子胚根長度和鮮重

2.4 不同處理對峨眉薔薇種子內含物轉化能力的影響

從表4 可知，沙藏層積、熱水浸種和藥劑浸種均提高了峨眉薔薇種子的簡化活力指數和a-淀粉酶活性，其中沙藏層積的種子簡化活力指數和a-淀粉酶活性均最高，分別為3.41 和76.32 mg/g·min-1，較清水浸種（CK）分別提高了283.15%和99.53%。不同處理間簡化活力指數和a-淀粉酶活性的差異均達到極顯著水平（P＜0.01），不同處理的種子簡化活力指數和a-淀粉酶活性由高到低的排序均為沙藏層積＞藥劑浸泡＞熱水浸種＞清水浸種（CK）。

表4 不同處理的種子簡化活力指數和a- 淀粉酶活性

3 結論與討論

試驗結果表明：沙藏層積、熱水浸種和藥劑浸種均提高了峨眉薔薇種子的發芽能力和生長勢，其中沙藏層積處理的種子發芽勢、發芽率、胚根長度、胚根鮮重和a-淀粉酶活性等均最高，育苗實踐中可應用該方法處理峨眉薔薇種子。成熟種子播種后在適宜的環境條件下不發芽或發芽率較低都是受種子休眠機制的影響，種子具有的休眠特性是植物個體發育進程中的一個暫停現象，這是植物經過長期演化而獲得的一種對不良環境和季節變化的生物學適應能力，這種能力對于植物本身的生存及種族繁衍都是至關重要的[3]。生產中種子休眠對于貯藏和保存種質資源是有利的，但給植物栽培或人工繁育造成了一定困難[4]。不同種類植物的種子休眠原因不盡相同，主要有種皮障礙、后熟作用和抑制物質等，破除種子休眠的方法有機械破損、層積處理、藥劑處理和溫熱處理等[5]。對于種皮不透水的種子可用砂子磨破種皮提升透水、透氣能力；生理后熟型的種子可采用層積處理，促其進一步發育；赤霉酸（GA3）等藥劑處理通過激素調控促進種子萌發；溫熱處理通過調控貯藏物質的轉化影響種子萌發[6]。同一種植物種子的休眠可能有一種或多種致因，不同致因中可能有一種是主導致因。峨眉薔薇種子經不同方法處理后均提高了發芽率、生長勢和酶活性，但沙藏處理的效果最佳，可能后熟作用是主要致因。為了進一步驗證不同致因的作用，還應開展不同梯度單因素試驗。