不同溫度和貯藏年份對葉底珠種子發芽的影響

徐寧偉 陳強 劉子揚 王瑋寧 徐興友 路丙社*

（1.河北農業大學園林與旅游學院，河北 保定 071000；2.唐山學院，河北 唐山 063000；3.河北師范大學，河北 石家莊 050024；4.河北科技師范學院，河北 秦皇島 066600）

葉底珠［Securinega suffruticosa（Pall.） Rehd.］又名一葉萩，為大戟科一葉萩屬植物，多生山地路旁、灌叢及向陽處［1］，除西北尚未發現外，全國各省區均有分布。葉底珠雌雄異株，其嫩枝葉及根部入藥，同時適應能力強、園林綠化效果好，兼具藥用與觀賞價值。［2］播種繁殖是快速培育植物種苗的手段之一［3］，課題組前期研究表明，葉底珠種子屬于雙子葉有胚乳種子，粗脂肪含量較高，同時富含Mg，Ca，Zn，Mn，Fe，Cu等微量元素［4］；葉底珠種子發芽率較高，萌發過程中，種子含水量、可溶性糖、游離氨基酸含量增加，蛋白質含量先降低后升高，淀粉含量下降。［5］

種子活力與萌發溫度存在一定的相關性，不同溫度下，種子的初始萌發時間和發芽率都會出現差異。［6］不同植物的種子對萌發溫度的要求也不盡相同，高溫或低溫都可能對種子萌發產生不利的影 響。［7］截至目前，有關一葉萩屬植物種子發芽對溫度響應特征的報道較少，葉底珠分布較為廣泛，生長環境相對復雜，研究溫度對葉底珠種子發芽的影響，可為晝夜溫差大、高海拔地區和寒地城市的葉底珠引種提供借鑒。隨著儲藏時間的增加，種子劣變不可避免，而園林綠化并不總是在固定的時間開展，有時為迎合特定節慶或事件，需臨時通過植物景觀營造短期效果，植物種植無法等待收獲并使用當年的種子。本研究以不同年份采集的葉底珠種子為試驗材料，設定4個溫度處理，研究不同溫度和貯藏年份對葉底珠種子發芽的影響，確定適宜的萌發溫度，以期為不同地區葉底珠的高產優質栽培和園林苗木的選育提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試材料為2018年，2019年，2020年收獲的葉底珠種子，采自河北科技師范學院農學與生物科技學院試驗站，樹齡10年的同一棵葉底珠植株，收獲果實后在通風干燥處自然開裂，收集種子于尼龍網袋中，室溫室內開放保存，無任何溫、濕度控制。

1.2 試驗方法

試驗于2021年2月5日上午10點進行，選擇3個年份均勻飽滿的葉底珠種子，用1%次氯酸鈉消毒15 min，沖洗后置于培養皿雙層濾紙上，每皿30粒種子，加12 mL蒸餾水，3次重復，分別置于15℃，20℃，25℃，30℃培養箱中暗培養，根據預試驗2020年葉底珠種子3 d發芽的經驗，2021年2月8日開始每隔2 h觀察一次種子萌發情況，記錄各溫度下不同年份葉底珠種子發芽起始時間，然后每天定時統計發芽個數，以發芽最早的25℃培養溫度下2020年葉底珠種子連續3 d發芽數不變的時間節點為發芽截止時間，確定發芽生長天數為發芽開始后的6個整天，其它所有處理皆以此標準結束試驗，將各處理3次重復的所有發芽種子挑出，用游標卡尺測量胚根長，計算發芽率（GR）、平均發芽時間（MGT）、發芽指數（GI）和幼苗活力指數 （SVI）。［8，9］

發芽率（GR）=發芽種子數/供試種子總 數×100%；

平均發芽時間（MGT）=∑（Gt*Dt）/∑Gt

Gt代表第t小時發芽的種子數，Dt代表自播種后的第t小時。［10］

發芽指數（GI）=∑（Gt/Dt）［11］

公式中字母所代表的內容同上。

幼苗活力指數（SVI）=發芽率×胚根長［12］。

1.3 數據處理

采用Excel和SPSS軟件統計分析數據并作圖。

2 結果與分析

2.1 發芽進程

不同溫度直接影響著葉底珠種子的發芽起始與結束進程，不同年份同一溫度及同一年份不同溫度下，葉底珠種子的發芽起始時間均有差異。不同溫度下不同年份葉底珠種子的發芽進程如表1所示。25℃下葉底珠種子最早發芽，2020年、2019年、2018年三個年份的葉底珠種子，從皿播到發芽的發芽起始時長分別是70 h，92 h，142 h，其次是30℃，2018年的葉底珠種子在20℃，15℃下不能發芽，2020年、2019年的葉底珠種子發芽的起始時長依次加長，15℃下從皿播到發芽的發芽起始時長分別達到210 h，356 h，分別比25℃的葉底珠種子延遲發芽140 h，264 h。

表1 不同溫度下不同年份葉底珠種子的發芽進程

不同年份同一溫度及同一年份不同溫度下葉底珠種子的發芽率不同（圖1，圖2，圖3），除 20℃，15℃下2018年的葉底珠種子沒有發芽外，其余各年份葉底珠種子在不同溫度發芽進程中發芽率的總體變化趨勢相似，隨著溫度的降低，葉底珠種子的發芽高峰時間推遲，發芽率平緩期則相差不大，基本從發芽第4 d或5 d開始。

圖1 不同溫度下2020年葉底珠種子發芽率與發芽持續天數的關系

圖2 不同溫度下2019年葉底珠種子發芽率與發芽持續天數的關系

圖3 不同溫度下2018年葉底珠種子發芽率與發芽持續天數的關系

比較不同溫度下不同年份葉底珠種子發芽第7 d的發芽率如表2所示。可以看出，相同年份葉底珠種子在不同溫度的發芽率不同，30℃，25℃下的發芽率最高，且差異不顯著，20℃，15℃下的發芽率除2018年為0.00%外均越來越低，差異極顯著，且顯著或極顯著低于30℃和25℃的發芽率。不同年份相同溫度葉底珠種子的發芽率隨著貯藏年份的增加而降低，大小排序是2020年、2019年、2018年，且差異顯著或極顯著。

表2 不同溫度下不同年份葉底珠種子發芽第7 d的發芽率

2.2 活力指標

不同溫度下不同年份葉底珠種子的活力指標如表3所示。不同年份葉底珠種子在30℃和25℃下的平均發芽時間差異不顯著，分別與20℃，15℃下的平均發芽時間差異極顯著，平均發芽時間隨著溫度的降低而增加，比較20℃，15℃與25℃平均發芽時間增量，2019年種子分別是67.23 h，269.94 h，2020年種子分別是51.62 h，151.48 h；同一溫度不同年份葉底珠種子的平均發芽時間隨貯藏時間的增加而增加，且差異極顯著，25℃下2019年、2018年葉底珠種子分別比2020年種子平均發芽時間增加了25.55 h，79.64 h。

表3 不同溫度下不同年份葉底珠種子的活力指標

不同溫度下葉底珠種子的發芽指數總體隨溫度的降低而降低，15℃與25℃相比，2020年、2019年葉底珠種子的發芽指數分別降低了0.79，0.63，2020年葉底珠種子在各溫度下的發芽指數差異顯著或極顯著，2019年、2018年的葉底珠種子在各自30℃和25℃下的發芽指數差異不顯著，2019年葉底珠種子在30 ℃和25℃下的發芽指數分別與20℃，15℃下的發芽指數差異極顯著；同一溫度不同年份葉底珠種子的發芽指數隨貯藏時間的增加而降低，差異顯著或極顯著。

幼苗活力指數總體隨溫度的降低而降低，15℃與25℃相比，2020年、2019年葉底珠種子的幼苗活力指數分別降低了101.80，71.75，2020年葉底珠種子在30℃，25℃，20℃下的幼苗活力指數無顯著差異，分別與15℃差異極顯著，2019年、2018年葉底珠種子在30℃和25℃下的幼苗活力指數差異不顯著，2019年種子在30℃和25℃下的幼苗活力指數與20℃，15℃相比差異顯著或極顯著；同一溫度不同年份葉底珠種子的幼苗活力指數隨貯藏時間的增加而降低，差異顯著或極顯著。

3 結論與討論

本次研究探討了不同溫度（15℃，20℃，25℃，30℃）處理對不同貯藏年份（2020年、2019年、2018年）葉底珠種子發芽的影響。結果表明：不同溫度下葉底珠種子的發芽時間先后順序為25℃，30℃，20℃，15℃，發芽高峰時間隨溫度的降低而推遲；隨著溫度的降低與貯藏時間的增加，葉底珠種子的平均發芽時間總體增加，發芽率、發芽指數、幼苗活力指數總體降低，不同溫度下葉底珠種子活力由大到小排序為2020年、2019年、2018年。不同貯藏年份葉底珠種子發芽的最適溫度范圍在25~30℃。

溫度對于植物種子的萌發至關重要［13］，適宜的溫度有利于軟化種皮、促進氣體交換與水分吸 收［14］，每種植物的種子都能在特征性的限定溫度內萌發［15］，溫度的改變可能會影響調控種子內部生理活動的相關酶活性，從而抑制、干擾種子萌發。［16-18］植物種子的萌發都具有最適溫度［19］，可能是一個定值［20，21］，或者固定的范圍［22，23］。本次研究結果顯示，不同年份葉底珠種子在25~30℃下的發芽率、平均發芽時間、發芽指數、幼苗活力指數等總體差異不顯著，且數據互有高低，隨著溫度降低，葉底珠種子發芽的各項指標變化顯著，說明溫度過低不利于葉底珠種子的萌發。綜合以上結果，可初步判斷不同貯藏年份葉底珠種子發芽的最適溫度范圍在25~30 ℃。

貯藏時間的增加會大大加速種子的劣變老化進程，降低種子的發芽率、生活力等。［24］本研究中的葉底珠種子是在室內無任何特定溫、濕度控制下自然保存的，2020年和2019年種子的發芽率都很高，在25℃溫度下分別為92.22%和83.33%，而2018年種子的發芽率僅為27.78%。種子活力與遺傳因素、貯藏環境等多方面因素有關，種子成熟后將進入衰老階段，其活力下降直至喪失［25］，因此，種子老化劣變是正常的、不可避免的。關于通過改變葉底珠種子的貯藏條件，提高種子活力和貯藏壽命的研究還有待開展。