不同培養(yǎng)條件對(duì)香薷種子萌發(fā)特性的影響

賈民隆，梁 崢，宋卓琴，段九菊，張 超，曹冬梅

（山西農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所），山西太原030031）

香 薷（Elsholtzia ciliata（Thunb.）Hyland.）是 唇形科（Labiatae）香薷屬（Elsholtzia）一年生草本植物，株高為0.3～0.5 m，須根長(zhǎng)勢(shì)較為繁密；莖直立，外形呈四棱形，中間有淺槽，一般中部以上開(kāi)始出現(xiàn)分枝，具疏柔毛或無(wú)毛，一般為麥稈黃色；鐘形花萼，長(zhǎng)1.0～1.5 mm，外緣具長(zhǎng)柔毛呈紫色串珠狀，花冠呈紫色，體積較小，長(zhǎng)2.5～3.0 mm，頗具觀賞價(jià)值。其地上部分可入藥，具有發(fā)汗解暑、行水散濕、溫胃調(diào)中的功效；香薷的花可以作為香料提煉的原材料，另外香薷還具有較強(qiáng)的抗逆性、養(yǎng)護(hù)管理容易等優(yōu)點(diǎn)[1-4]。夏秋季是香薷的主花期，觀賞時(shí)間長(zhǎng)，因此，其在園林綠化與應(yīng)用中具有很大的潛力。目前，針對(duì)香薷的研究主要集中在生物學(xué)特性、藥用成分的提取等方面，而對(duì)于種子萌發(fā)及馴化栽培方面的研究較少，一定程度制約該植物的商業(yè)化利用。

本試驗(yàn)對(duì)不同培養(yǎng)條件下香薷種子的萌發(fā)特性進(jìn)行了研究，同時(shí)對(duì)其種子形態(tài)進(jìn)行了觀測(cè)，旨在為香薷在觀賞植物、園林綠化中的開(kāi)發(fā)、應(yīng)用提供理論指導(dǎo)和技術(shù)參考。

1 材料和方法

1.1 材料

供試材料為香薷種子，2017 年9 月收集于山西省永和縣陽(yáng)曲山，海拔2 058 m，采收植株生長(zhǎng)狀況相近，無(wú)病蟲(chóng)害。

1.2 方法

試驗(yàn)于2017 年9 月下旬在山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所科技示范基地進(jìn)行。

1.2.1 種子形態(tài)觀測(cè)和千粒質(zhì)量的測(cè)定[5]利用體式顯微鏡對(duì)其進(jìn)行形態(tài)觀察，并用游標(biāo)卡尺測(cè)量種子的各項(xiàng)外觀形態(tài)（長(zhǎng)度、寬度、厚度），測(cè)定總粒數(shù)為50 粒，并對(duì)各測(cè)定值的平均值、方差進(jìn)行計(jì)算。

收集的種子中隨機(jī)選取200 粒，通過(guò)千粒質(zhì)量測(cè)定儀（康達(dá)牌）測(cè)定種子千粒質(zhì)量，每次測(cè)量8 次。

1.2.2 不同貯藏時(shí)間對(duì)種子萌發(fā)的影響 挑選大小、飽滿度一致的香薷種子在室溫條件下貯藏，分別在5、10、20、30 d 時(shí)測(cè)定其發(fā)芽率。每次隨機(jī)挑選50 粒種子進(jìn)行測(cè)定，各處理3 次重復(fù)[6]。

1.2.3 光照和暗處理對(duì)種子萌發(fā)的影響 挑選大小、飽滿度一致的香薷種子分別置于光照培養(yǎng)箱和遮光箱中，在相同溫度條件下，不同時(shí)間段測(cè)定其發(fā)芽率。每次隨機(jī)挑選50 粒種子進(jìn)行測(cè)定，各處理3 次重復(fù)。

1.2.4 不同浸泡時(shí)間對(duì)種子萌發(fā)的影響 挑選大小和飽滿程度一致的種子浸泡在蒸餾水中，在相同光照和溫度條件處理下每浸泡12 h 取出一部分進(jìn)行種子發(fā)芽試驗(yàn)，3 次重復(fù)。

1.2.5 低溫處理對(duì)種子萌發(fā)的影響 挑選大小和飽滿程度一致的種子分別置于4 ℃低溫保存箱和室溫2 個(gè)環(huán)境中，在相同光照條件下每浸泡12 h 取出一部分進(jìn)行種子發(fā)芽試驗(yàn)，每次隨機(jī)挑選50 粒種子進(jìn)行測(cè)定，各處理3 次重復(fù)。

1.3 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)采用Excel 2010 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)制圖，SPSS 19.0進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 香薷種子形態(tài)特征

香薷種子位于宿存萼內(nèi)，呈卵圓形，種皮呈褐色，表面光滑。生長(zhǎng)健壯飽滿的種子長(zhǎng)度為1.14～1.22 mm，寬為0.53～0.67 mm。種子的千粒質(zhì)量為（0.287±0.005）g，變異系數(shù)為0.17（＜4），其數(shù)值在誤差范圍之內(nèi)。TTC 種子活力測(cè)定后，當(dāng)年采收的種子著色率可達(dá)93%以上，種子生活力較高。表明較短時(shí)間的常溫貯藏對(duì)香薷種子活力影響不明顯。

2.2 不同處理?xiàng)l件對(duì)香薷種子萌發(fā)的影響

2.2.1 不同貯藏時(shí)間對(duì)種子萌發(fā)的影響 從圖1可以看出，新采收的種子短時(shí)間（當(dāng)月）便可以萌發(fā)。種子的發(fā)芽率會(huì)隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)不斷升高。貯藏5 d 的種子發(fā)芽率與貯藏10 d 間差異不顯著，但貯藏5 d 后的種子發(fā)芽率與貯藏20、30 d 的發(fā)芽率之間差異顯著。這表明香薷種子在發(fā)芽過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)短暫的休眠現(xiàn)象，伴隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，香薷的發(fā)芽率也在逐漸升高，然后趨于穩(wěn)定。貯藏30 d后發(fā)芽率均達(dá)到90%以上，表明香薷種子有后熟現(xiàn)象。因此，香薷種子在采收后可以選擇貯藏20 d 左右再進(jìn)行播種或催芽，以提高種子發(fā)芽率。

2.2.2 光照和暗處理對(duì)種子萌發(fā)的影響 從表1可以看出，在給予光照和遮光處理?xiàng)l件下，香薷種子均可以順利發(fā)芽，但光照條件仍然要比黑暗處理的發(fā)芽率低，在36 h 時(shí)尤為明顯，但隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，2 個(gè)處理的發(fā)芽率趨于一致。t 檢驗(yàn)表明，2 個(gè)處理?xiàng)l件下種子發(fā)芽率無(wú)顯著差異（t＝1.224，P＝0.287 9）。在處理時(shí)間到96 h 左右時(shí)，2 個(gè)處理的種子發(fā)芽率相近，差異不顯著。說(shuō)明光照和暗處理對(duì)香薷種子發(fā)芽率影響很小。

表1 光照對(duì)種子萌發(fā)的影響 %

2.2.3 不同浸泡時(shí)間對(duì)種子萌發(fā)的影響 從圖2可以看出，種子的發(fā)芽率隨著浸泡時(shí)間的延長(zhǎng)而增加，浸泡24 h 的種子在第24 小時(shí)即有種子萌芽，浸泡12 h 的種子發(fā)芽率在前60 h 的培養(yǎng)中其發(fā)芽率均低于浸泡24 h 的種子。當(dāng)把各處理種子培養(yǎng)72 h以上時(shí)，各處理發(fā)芽率趨于一致，表明浸種可以使種子提前萌發(fā)，打破種皮束縛。

2.2.4 低溫貯藏對(duì)種子萌發(fā)的影響 由圖3 可知，低溫貯藏種子的萌發(fā)時(shí)間會(huì)變長(zhǎng)，但并不會(huì)顯著降低種子的發(fā)芽率，4 ℃貯藏5 d 的種子在9 d 后發(fā)芽率也可以達(dá)到96%，但前6 d 其種子發(fā)芽率和發(fā)芽速度均比較低，在6 d 時(shí)最低發(fā)芽率的種子僅為40%，說(shuō)明香薷種子存在后熟現(xiàn)象，且低溫貯藏會(huì)延長(zhǎng)其后熟時(shí)間。

3 結(jié)論與討論

研究學(xué)者認(rèn)為，大部分種子存在休眠，種子萌發(fā)需要經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的低溫，然后在溫度回升時(shí)萌發(fā)[7]。田美華等[8]研究顯示，華中碎米薺種子在經(jīng)過(guò)30 d 的低溫（4 ℃）處理方能解除休眠。通過(guò)不同貯藏時(shí)間的種子萌芽試驗(yàn)可知，香薷種子存在后熟現(xiàn)象。成京晉等[9]在黃精種子萌芽特性的研究中也發(fā)現(xiàn)，其存在后熟現(xiàn)象。李錢錢等[10]在北柴胡種子發(fā)芽特性的研究中發(fā)現(xiàn)，新采收的種子在貯藏4 個(gè)月后發(fā)芽率最高，表明北柴胡種子也存在后熟現(xiàn)象。通過(guò)光照和暗處理香薷種子表明，光照會(huì)抑制種子發(fā)芽，但差異并不顯著，這與劉林等[11]在報(bào)春花種子萌芽的研究相似。本研究表明，種子在低溫處理?xiàng)l件下可以延長(zhǎng)其后熟時(shí)間，促使種子萌發(fā)時(shí)滯延長(zhǎng)。除了外源物質(zhì)的介入對(duì)種子萌發(fā)會(huì)產(chǎn)生一定影響外[12-14]，不同光照及貯藏時(shí)間也會(huì)在一定程度上影響種子萌發(fā)的速率及質(zhì)量?？姶嬷业萚15-16]研究發(fā)現(xiàn)，用一定濃度的萘乙酸與赤霉素處理油松種子以及長(zhǎng)果綠絨蒿種子，其發(fā)芽率會(huì)發(fā)生不同的結(jié)果；郭愛(ài)華等[17-18]研究表明，4 ℃低溫處理種子可延緩苦菜以及棉花種子的發(fā)芽速率；艾克拜爾·毛拉等[19]在忍冬和薔薇的種子萌發(fā)特性研究中發(fā)現(xiàn)，低溫延緩了種子發(fā)芽，這些與本試驗(yàn)結(jié)果相似。

本研究結(jié)果表明，香薷種子形態(tài)特征為卵圓形，長(zhǎng)1.14～1.22 mm，寬0.53～0.67 mm，表面光滑，種子的千粒質(zhì)量為（0.287±0.005）g；香薷種子存在后熟現(xiàn)象，這與其短暫休眠有密切聯(lián)系，可以通過(guò)蒸餾水浸種24 h、黑暗處理提高發(fā)芽速度，也可以結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐需要，通過(guò)低溫和光照處理種子延長(zhǎng)種子休眠時(shí)間。