不同溫度對(duì)冰菜種子萌發(fā)特性的研究

趙明偉 張澤 賈興輝 王小宇 崔金霞

文章編號(hào)： 1005-2690（2019）09-0020-02? ? ? ?中圖分類(lèi)號(hào)： S649? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼： B

摘? ?要：以冰菜種子為試材，采用不同溫度對(duì)冰菜種子進(jìn)行處理，分析了冰菜種子發(fā)芽特性，旨在找出最適宜冰菜種子萌發(fā)的溫度。結(jié)果表明，在25 ℃下冰菜種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)、平均鮮重及活力指數(shù)最高，此溫度最適宜冰菜種子的萌發(fā)。

關(guān)鍵詞：溫度;冰菜;種子;萌發(fā)

冰菜（ Mesembryanthemum crystallinum Linn ）又名冰葉日中花，是番杏科目中花屬一年生草本植物，是CAM植物[1]。該植物還具有快速積累植物化學(xué)物質(zhì)和次生代謝產(chǎn)物的能力，如β-胡蘿卜素、松醇、β-花青苷、酚類(lèi)化合物等，此外冰菜還常被被用于治療眼部感染，已成為人們對(duì)于藥物和化妝品應(yīng)用的理想選擇[2-4]。

冰菜具有耐鹽堿、耐旱性的特征[5]，在干燥或有鹽分的環(huán)境中生長(zhǎng)，則會(huì)以CAM型途徑進(jìn)行光合作用[6]。

冰菜中含有各種多種微量元素，如多羥基化合物以及鈣等，其含有的各種元素對(duì)人體十分有益，所以它常被作為新興保健食材進(jìn)行商業(yè)化種植[7]。山東壽光農(nóng)戶(hù)冬季率先利用大棚進(jìn)行種植冰菜[8]，產(chǎn)量高、收益好，因此，冰菜的生產(chǎn)推廣不僅能給當(dāng)?shù)靥峁┬迈r蔬菜，還能帶動(dòng)地方經(jīng)濟(jì)。冰菜不僅可以當(dāng)成食物，還有其他功能，比如，在國(guó)外許多地方把它當(dāng)作醫(yī)藥來(lái)使用。日本人將冰菜大規(guī)模種植，并且開(kāi)發(fā)成護(hù)膚品，不僅能進(jìn)行皮膚的保濕，還能夠補(bǔ)充維生素，深受愛(ài)美女士們的喜愛(ài)[9]。如今，這種新型珍貴蔬菜越來(lái)越受到人們的歡迎，越來(lái)越多的國(guó)家開(kāi)始大力發(fā)展這種新興蔬菜。隨著現(xiàn)代化溫室以及植物工廠技術(shù)的提升，種子的應(yīng)用更加廣泛。種子的萌發(fā)與土、肥、水、氣、熱緊密相關(guān)，溫度作為影響植物種子發(fā)芽的重要因素之一，不僅會(huì)影響種子活力，溫度不適還將造成種子的發(fā)芽不良[10]。本試驗(yàn)通過(guò)溫度對(duì)冰菜種子萌發(fā)的影響，找尋最適宜冰菜種子萌發(fā)的溫度條件，以期為冰菜的播種提供科學(xué)理論指導(dǎo)。

1? ?材料與方法

1.1? ?試驗(yàn)材料

供試種子為非洲冰菜種子，購(gòu)于山東豐沛農(nóng)業(yè)科技有限公司。

1.2 試驗(yàn)方法

發(fā)芽溫度設(shè)15 ℃、20 ℃、25 ℃、30 ℃、35 ℃及在變溫30/20 ℃（晝/夜12 h）條件共6個(gè)處理，每個(gè)處理設(shè)3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)50粒冰菜種子，空氣相對(duì)濕度為65%，將大小均一的培養(yǎng)皿墊兩層濾紙，然后將冰菜種子放置上面，隨后將培養(yǎng)皿放置到各處理溫度的人工培養(yǎng)箱中，且黑暗條件下進(jìn)行萌發(fā)試驗(yàn)，每過(guò)24 h觀察一次冰菜種子發(fā)芽的情況（萌發(fā)數(shù)、萌芽生長(zhǎng)狀況等）。國(guó)際種子協(xié)會(huì)（ISTA）規(guī)定，種子胚根“露白”時(shí)，認(rèn)定為種子萌發(fā)[11]。每天記錄發(fā)芽的種子數(shù)并計(jì)算其最終發(fā)芽率，發(fā)芽時(shí)間共7 d，在此期間種子生活環(huán)境保持一定濕度。

1.3? ?測(cè)定種子的萌發(fā)指標(biāo)

種子萌發(fā)結(jié)束之后，要對(duì)在不同的培養(yǎng)箱中（溫度不同）處理的冰菜種子的發(fā)芽率等指標(biāo)分別進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并取10顆發(fā)芽的種子用電子天平測(cè)定其鮮重（精確至0.0001 g）。

1.4? ?數(shù)據(jù)分析

用Microsoft Excel2010與SPSS 19來(lái)數(shù)據(jù)記錄作圖并且進(jìn)行差異顯著性分析。

2? ?結(jié)果分析

2.1? ?溫度處理對(duì)冰菜種子發(fā)芽率的影響

圖1為種子發(fā)芽率圖。由圖1可以明顯看出，不同培養(yǎng)箱中不同溫度對(duì)于冰菜種子的發(fā)芽率產(chǎn)生了不同程度的影響。可以明顯看出，在15～35 ℃以及變溫條件下冰菜種子都能發(fā)芽。差異顯著性分析顯示，冰菜種子在25 ℃下發(fā)芽率最高，達(dá)67.33%，顯著高于15 ℃，35 ℃和變溫條件，其中在35 ℃下發(fā)芽率最低，僅為20%。

2.2? ?溫度處理對(duì)冰菜種子發(fā)芽勢(shì)的影響

圖2為種子發(fā)芽勢(shì)圖。由圖2可以明顯看出，在25 ℃下冰菜種子的發(fā)芽勢(shì)最高達(dá)57.33%，其與15 ℃、20 ℃、35 ℃以及變溫條件都有顯著性差異，分別提高了2.38倍、1.59倍、2.69倍、1.32倍。但與30 ℃差異顯著程度較小，其中在35 ℃條件下，冰菜種子的發(fā)芽勢(shì)最低，僅21.33%。

2.3? ?溫度處理對(duì)冰菜種子發(fā)芽指數(shù)的影響

圖3為種子發(fā)芽指數(shù)圖。由圖3可以看出，在25 ℃下冰菜種子的發(fā)芽指數(shù)最高達(dá)45.77，其與15 ℃、20 ℃、35 ℃以及變溫條件都有顯著性差異，但與30 ℃無(wú)顯著性差異，其中在35 ℃條件下冰菜種子發(fā)芽指數(shù)最低，僅為18.17。

2.4? ?溫度處理對(duì)冰菜種子活力指數(shù)的影響

圖4為種子活力指數(shù)圖。通過(guò)圖4來(lái)看，冰菜種子的活力指數(shù)依然在25 ℃下最優(yōu)，達(dá)0.13，與其他條件都有顯著性差異，其中在35 ℃條件下冰菜種子活力指數(shù)最低僅為0.03。

2.5? ?溫度處理對(duì)冰菜種子鮮重的影響

圖5為種子鮮重圖。由圖5所示，在不同的培養(yǎng)箱環(huán)境中（溫度不同），已發(fā)芽的冰菜種子鮮重依然有所差異。在25 ℃環(huán)境下冰菜種子鮮重最高0.002 87 g，在15 ℃、20 ℃以及變溫條件下均無(wú)顯著性差異，但顯著高于30 ℃與35 ℃，其中在35 ℃下冰菜種子鮮重最低為0.001 4 g。

3? ?結(jié)論與討論

在本研究中溫度變化對(duì)冰菜種子的發(fā)芽率等指標(biāo)有顯著影響。試驗(yàn)結(jié)果顯示，冰菜種子在15～35 ℃以及變溫條件下均可萌發(fā)，冰菜種子發(fā)芽的各項(xiàng)指標(biāo)（發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)、鮮重）都是在25 ℃下最高。因此，綜合各考慮指標(biāo)，非洲冰菜種子最適發(fā)芽溫度為25 ℃。而過(guò)高或者過(guò)低溫度不適宜冰菜種子萌發(fā)，可能是影響負(fù)責(zé)分解內(nèi)含物的α-淀粉酶、β-淀粉酶及蛋白酶活性，進(jìn)而影響冰菜種子的萌發(fā)，在該試驗(yàn)中未涉及，還需要進(jìn)一步研究。

有研究表明，冰菜可以在海水濃度為20%環(huán)境下生長(zhǎng)，其屬于泌鹽植物[12]。榮海燕等研究表明，不同濃度的鹽脅迫對(duì)冰菜種子的出芽率和成活率均有不同程度的影響，當(dāng)鹽濃度為0.6%時(shí)，發(fā)芽率和成活率最高[13]。這一研究表明，適宜的鹽濃度環(huán)境有利于冰菜生長(zhǎng)及其出芽，但適宜的鹽濃度環(huán)境與溫度相互作用是否有利于冰菜種子萌發(fā)還需要進(jìn)一步研究。

不同作物種子萌發(fā)與它們?cè)a(chǎn)地有密切的聯(lián)系[14]。冰菜原產(chǎn)于南非納米比沙漠等干旱地區(qū)，因此，其種子萌發(fā)需要較高的溫度。但從本研究來(lái)看，最適宜冰菜種子萌發(fā)的溫度為25 ℃，并不算較高溫度，這一原因可能與冰菜種子種類(lèi)或者馴化栽培有關(guān)。此外，冰菜種子萌發(fā)還受到光、水分、氧氣等影響，在該試驗(yàn)中未涉及，還需要進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[ 1 ] Park K S，Kim S K，Cho Y Y.A coupled model of photosynthesis and stomatal conductance for the ice plant（Mesembryanthemum crystallinum L），a facultative cam Plant[J].Hortic environ biotechnol，2016（3）：259.

[ 2 ] Agarie S，Kawaguchi A，Kodera A，et al.Potential of the common ice plant，Mesembryanthemum crystallinum as a new high-functional food as evaluated by polyol accumulation[J].Plant Prod Sci，2009，12（1）：37–46.

[ 3 ] Falleh H，Ksouri R，Medini F，et al.Antioxidant activity and phenolic composition of the medicinal and edible halophyte Mesembryanthemum edule L[J].Industrial Crops &; Products，2011，34（1）：1066–1071.

[ 4 ] Ibdah M，Krins A，Seidlitz H K，et al.Spectral dependence of flavonol and betacyanin accumulation in Mesembryanthemum crystallinum under enhanced ultraviolet radiation[J].Plant Cell & Environment，2002，25（9）：1145–1154.

[ 5 ] 劉華敏，劉威.冰葉日中花的引種栽培[J].南方農(nóng)業(yè)，2011（8）：12.

[ 6 ] 黃淵軍，陶雯.非洲冰花[J].長(zhǎng)江蔬菜，2014（19）：26-27.

[ 7 ] 張洪磊，劉孟霞.冰菜特征特性及控鹽高產(chǎn)栽培技術(shù)[J].陜西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，61（3）：122-124.

[ 8 ] 李建永.北方地區(qū)冰菜溫室大棚越冬高效栽培技術(shù)[J].北方園藝，2017（7）：56-57.

[ 9 ] 陳宏毅.冰菜的生物學(xué)特性與栽培技術(shù)[J].蔬菜，2016（8）：42-45.

[ 10 ] 楊春玉，吳曉麗，袁茂琴，王家成.不同溫度對(duì)金佛山莢蒾種子萌發(fā)的影響[J].種子，2013，32（10）：43-45.

[ 11 ] 邱遠(yuǎn)金，譚勇，王紹明，等.不同溫度對(duì)薔薇紅景天種子萌發(fā)的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，37（2）：474-476.

[ 12 ] 中山包.發(fā)芽生理學(xué)[M].北京：農(nóng)業(yè)出版社，1998.

[ 13 ] 榮海燕.不同NaCl濃度脅迫對(duì)冰菜種子萌發(fā)和組培苗生長(zhǎng)的影響[J].天津農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016，22（12）：42-44.

[ 14 ] 吳中軍.不同溫度對(duì)彩葉草種子萌發(fā)特性的影響[J].北方園藝，2010（2）：96-97.

（收稿日期：2019-07-17）