紫果型黑蕊獼猴桃種子萌發(fā)特性研究

(1.陜西省西安植物園，西安 710061； 2.陜西省植物資源保護(hù)與利用工程技術(shù)研究中心，西安 710061；3.榆林市臥云山民辦植物園，陜西 榆林 719000)

獼猴桃是重要的經(jīng)濟(jì)作物，素有“水果之王”的美稱，從20世紀(jì)初開(kāi)始了大規(guī)模的商業(yè)化栽培[1-3]。全世界獼猴桃屬植物共有54種以上，產(chǎn)于亞洲，分布于馬來(lái)西亞至蘇聯(lián)西伯利亞?wèn)|部的廣闊地帶。我國(guó)是優(yōu)勢(shì)主產(chǎn)區(qū)，有52種以上，集中產(chǎn)地是秦嶺以南和橫斷山脈以東的大陸地區(qū)[4]。中國(guó)是獼猴桃屬植物的起源、進(jìn)化及分布中心[5]。陜西是中國(guó)獼猴桃種植面積和收獲產(chǎn)量最大的省份，且以每年7 000 hm2的速度迅速增加[6]。目前種植規(guī)模已達(dá)6.7萬(wàn)hm2，產(chǎn)量120多萬(wàn)t ，產(chǎn)值可達(dá)100多億元，成為秦嶺北麓和秦巴山區(qū)農(nóng)民脫貧致富的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)[7]。近年來(lái)紅色和黃色的獼猴桃在市場(chǎng)中成為熱銷產(chǎn)品。紫果獼猴桃是一種極具特色的小果型獼猴桃，分布在海拔1 200～2 500 m范圍，落葉木質(zhì)藤本果樹(shù)。二年生枝灰色，成熟果實(shí)紫紅色，果頂有喙，果肉紫紅色，果熟期 9 月下旬至 10 月初，具有良好的開(kāi)發(fā)價(jià)值[8]。紫果獼猴桃果皮光滑，可直接食用，酸甜可口，口感極佳。

本研究團(tuán)隊(duì)在秦嶺采集到紫果型黑蕊獼猴桃(Actinidiamelanandra)種子，進(jìn)行播種栽培，發(fā)現(xiàn)紫果型黑蕊獼猴桃存在種子發(fā)芽率低的問(wèn)題。種子萌發(fā)特性不同，影響其發(fā)芽率的因素也不一致。種皮抑制生理性休眠、機(jī)械限制等是影響不同類別種子萌發(fā)主要因素[9-11]。因此對(duì)紫果型黑蕊獼猴桃種子萌發(fā)進(jìn)行多因素的試驗(yàn)篩選最佳萌發(fā)條件，為紫果型黑蕊獼猴桃的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供技術(shù)基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1材 料

2015年9月種子采自西安植物園試驗(yàn)地紫果型黑蕊獼猴桃成熟果實(shí)，采收后反復(fù)淘洗出種子陰干，放于-18 ℃冰箱備用。

1.1.2實(shí)驗(yàn)儀器和工具

人工氣候箱(寧波來(lái)?？萍加邢薰?，分析天平，冰箱，培養(yǎng)皿，濾紙，鑷子等。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1千粒重測(cè)定

千粒重按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《林木種子檢驗(yàn)規(guī)程》(國(guó)標(biāo)2772-1999)，采用百粒法測(cè)定[12]。

1.2.2種子萌發(fā)溫度

取淘洗過(guò)的干凈種子，用濃度為300 mg·L-1的赤霉素浸泡 24 h，然后用清水沖洗種子，把沖洗干凈的種子埋入沙子中，在-4 ℃條件下層積105 d，把層積后的種子100粒分別放入鋪有2層濾紙的培養(yǎng)皿中，將培養(yǎng)皿分別放置在13，18，23，28 ℃的光照培養(yǎng)箱中萌發(fā)，每個(gè)溫度下重復(fù)3次，培養(yǎng)皿內(nèi)的種子每天清洗、換水，15 d后統(tǒng)計(jì)發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)(表1)。

1.2.3層積時(shí)間

取淘洗過(guò)的干凈種子埋入盛有沙子的塑料盒中，把塑料盒放入-4 ℃條件下的冰箱中，分別在層積的第0、30、45、60、75天取出種子。把層積過(guò)的種子放入鋪有2層濾紙的培養(yǎng)皿中進(jìn)行萌發(fā)，萌發(fā)溫度為23 ℃，每天換水1次，取出發(fā)芽種子計(jì)數(shù)，到連續(xù)5 d沒(méi)有種子發(fā)芽，結(jié)束實(shí)驗(yàn)。

表1 不同溫度種子萌發(fā)

溫度/℃重復(fù)種子總數(shù)發(fā)芽率/%發(fā)芽指數(shù)11000.282.781321000.202.0831000.423.7911000.586.051821000.647.3631000.626.0511000.787.252321000.605.8731000.806.8611000.383.592821000.424.1431000.625.95

1.2.4激素處理

取淘洗過(guò)的干凈種子，分別用濃度為0 mg·L-1、300 mg·L-1、600 mg·L-1、900 mg·L-1的赤霉素(GA3)浸泡24 h，浸泡后用清水沖洗干凈種子，把沖洗過(guò)的種子放入鋪有2層濾紙的培養(yǎng)皿中進(jìn)行萌發(fā)，萌發(fā)溫度為23 ℃，每天換水1次，取出發(fā)芽種子計(jì)數(shù)，到連續(xù)5 d沒(méi)有種子發(fā)芽，結(jié)束實(shí)驗(yàn)。

2 結(jié)果分析

用SPSS軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析和多重差異比較分析[13]。

2.1 種子千粒重

從秦嶺采集紫果型黑蕊獼猴桃種子，植株結(jié)實(shí)后的千粒重為1.998 g，而從秦嶺直接采集的野生植株種子千粒重為1.669 g[14]，對(duì)紫果型黑蕊獼猴桃野生種進(jìn)行栽培后種子千粒重變大(表2)。

表2 種子千粒重

重復(fù)重量/g平均值/g12.02121.98831.9481.99842.03152.004

2.2 溫度、層積時(shí)間、激素對(duì)種子萌發(fā)的影響

方差分析結(jié)果(表3)表明，不同溫度的種子萌發(fā)有極顯著差異(p<0.01)。多重差異比較(表4)顯示，不同溫度的種子發(fā)芽率為23 ℃>18 ℃>28 ℃>13 ℃；不同溫度的種子發(fā)芽指數(shù)為23 ℃>18 ℃>28 ℃>13 ℃。23 ℃發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)最高，18 ℃發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)最低。說(shuō)明23 ℃是紫果型黑蕊獼猴桃種子的最佳萌發(fā)溫度。

表3 不同溫度種子萌發(fā)的方差分析

離差平方和自由度均方統(tǒng)計(jì)量p值組間0.30530.1029.6880.005發(fā)芽率組內(nèi)0.08480.011合計(jì)0.38911組間28.65839.55311.4340.003發(fā)芽指數(shù)組內(nèi)6.68480.835合計(jì)35.34211

表4 不同發(fā)芽率的“Duncan”多重差異分析

溫度/℃樣本數(shù)置信水平(0.05)1231330.30002830.47330.47331830.61330.6133230.7267p值1.0001.0001.000

表5 不同發(fā)芽指數(shù)的“Duncan”多重差異分析

溫度/℃樣本數(shù)置信水平(0.05)121332.88332834.56001836.4867236.6600p值0.0550.822

方差分析結(jié)果(表6)表明，不同層積時(shí)間的種子發(fā)芽率有極顯著差異(p<0.01)。多重差異比較(表4)顯示不同層積時(shí)間的種子發(fā)芽率60 d>45 d>75 d>30 d>0 d。層積60 d的平均發(fā)芽率最高為79.67%，層積0%天的平均發(fā)芽率最低為1，最佳層積時(shí)間60 d。

表6 不同層積時(shí)間的種子發(fā)芽率

天數(shù)/d重復(fù)種子總數(shù)發(fā)芽數(shù)發(fā)芽率/%110033021000031000011006630210044310066110034344521001616310022221100838360210078783100787811002222752100262631001616

方差分析結(jié)果(表7)表明，不同激素濃度的種子發(fā)芽率有極顯著差異(p<0.01)。多重差異比較(見(jiàn)表4)顯示，不同激素濃度的種子發(fā)芽率為600 mg·L-1>900 mg·L-1>300 mg·L-1>0 mg·L-1，600 mg·L-1的平均發(fā)芽率最高(為14%)，0 mg·L-1的平均發(fā)芽率最低(為1%)，最佳激素濃度是600 mg·L-1。

表7 不同激素濃度種子發(fā)芽率

濃度/(mg·L-1)重復(fù)種子總數(shù)發(fā)芽數(shù)發(fā)芽率/%1100330210000310000110010103002100121231008811001515600210016163100111111008890021008831001616

3 討 論

3.1 紫果型黑蕊獼猴桃種子萌發(fā)溫度

紫果型黑蕊獼猴桃種子在-4 ℃條件下層積105 d后，不同溫度的種子萌發(fā)的有極顯著差異。多重比較顯示種子發(fā)芽率23 ℃>18 ℃>28 ℃>13 ℃。不同溫度的種子發(fā)芽指數(shù)23 ℃>18 ℃>28 ℃>13 ℃。說(shuō)明紫果型黑蕊獼猴桃種子最佳發(fā)芽溫度為23 ℃。18 ℃的種子發(fā)芽率高于28 ℃，說(shuō)明紫果型黑蕊獼猴桃在溫度低的時(shí)候容易萌發(fā)，可能由于紫果型黑蕊獼猴桃起源于溫帶。在苗圃和田間，種子發(fā)芽期間主要的溫度特點(diǎn)是變幅很大，大約100個(gè)樹(shù)種已被國(guó)際種子檢驗(yàn)協(xié)會(huì)建議20～30 ℃晝夜變溫進(jìn)行實(shí)驗(yàn)發(fā)芽測(cè)定[15]。同樣，下一步可以對(duì)紫果型黑蕊獼猴桃種子進(jìn)行層積后變溫萌發(fā)，以期篩選最佳萌發(fā)變溫條件。

3.2 紫果型黑蕊獼猴桃種子層積時(shí)間

紫果型黑蕊獼猴桃不同層積時(shí)間的種子發(fā)芽率有極顯著差異。多重比較顯示，不同層積時(shí)間的種子發(fā)芽率60 d>45 d>75 d>30 d>0 d。層積60 d的平均發(fā)芽率最高，為79.67%，不層積平均發(fā)芽率最低，為1%。隨著層積時(shí)間的延長(zhǎng)種子發(fā)芽率逐漸上升，在層積前30 d內(nèi)發(fā)芽率緩慢上升，在30～60 d內(nèi)發(fā)芽率急劇上升，到60 d達(dá)到最高值，之后15 d內(nèi)發(fā)芽率急劇下降。說(shuō)明紫果型黑蕊獼猴桃種子有一定的后熟作用，通過(guò)層積處理可以打破休眠，促進(jìn)種子萌發(fā)。未來(lái)可以利用這一研究結(jié)果進(jìn)行規(guī)?；敝匙瞎秃谌铽J猴桃，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，提高紫色獼猴桃的影響力。