黃精、多花黃精和滇黃精種子發(fā)芽和出苗特性黃精、多花黃精和滇黃精三種植物的種子在成熟后其胚具有相同的發(fā)育狀態(tài),胚停止在發(fā)育的早期,呈現(xiàn)長(zhǎng)棒狀,沒(méi)有明顯的胚芽、胚軸和胚根等結(jié)構(gòu)。但由于三種植物生長(zhǎng)在地里氣候相差比較大的不同地區(qū),其種子在后期發(fā)育
黃精、多花黃精和滇黃精種子發(fā)芽和出苗特性
黃精、多花黃精和滇黃精三種植物的種子在成熟后其胚具有相同的發(fā)育狀態(tài),胚停止在發(fā)育的早期,呈現(xiàn)長(zhǎng)棒狀,沒(méi)有明顯的胚芽、胚軸和胚根等結(jié)構(gòu)。但由于三種植物生長(zhǎng)在地里氣候相差比較大的不同地區(qū),其種子在后期發(fā)育和萌發(fā)中的表現(xiàn)如何,需要做進(jìn)一步的比較。本研究將設(shè)置不同的溫度實(shí)驗(yàn),探索三種種子萌發(fā)過(guò)程胚的發(fā)育狀態(tài)及種子出苗的特點(diǎn)。
果子成熟后收獲的多花黃精和滇黃精種子胚發(fā)育不全。25°C沙藏一段時(shí)間(約45d)后,種子的胚開(kāi)始伸長(zhǎng),長(zhǎng)出胚根,離開(kāi)種子的胚根膨大形成球狀莖樣組織,同時(shí)在小球莖樣組織上長(zhǎng)出胚芽,沙藏層積約120d后,逐漸形成一枚橢圓形真葉并出苗。在種子內(nèi)部的胚部分隨著沙藏時(shí)間延長(zhǎng),胚逐漸增大,胚乳逐漸縮小,到后期胚乳完全消失。按照Baskin的種子休眠分類理論,多花黃精和滇黃精種子屬于形態(tài)休眠類型。
黃精種子在25°C沙藏層積一段時(shí)間(約14d)后,種子的胚開(kāi)始仲長(zhǎng),長(zhǎng)出胚根,在種子外胚根上很快形成一種小球莖組織,該小球莖組織上分化出根和胚芽。在種子內(nèi)部胚發(fā)育而胚乳逐漸縮小,到后期胚乳完全消失,但胚芽不能繼續(xù)生長(zhǎng),伸出子葉和出苗。另外,黃精種子萌發(fā)過(guò)程存在萌發(fā)抑制物,張躍進(jìn)等[吉山花瑤]研宄亦表明,黃精種子、胚乳和種皮均存在活性較高的內(nèi)源抑制物質(zhì),對(duì)白菜和小麥種子的萌發(fā)及芽(主根)、胚芽鞘和根條數(shù)量(小麥)有顯著抑制作用。按照Baskin的種子休眠分類理論,黃精種丫于形態(tài)生理休眠類型。黃精種子形成?種小球菜組織,該小球莖組織上分化出根和胚芽,但胚芽不能繼續(xù)生長(zhǎng),伸出子葉和出苗。這一小球莖時(shí)期的休眠應(yīng)該屬于上胚軸休眠,通過(guò)低溫沙藏60d左右即可解除休眠。另外,本研究證明,黃精種子在初始萌發(fā)階段不存在萌發(fā)障礙,25°C是種子萌發(fā)的最適溫度。在此溫度下,經(jīng)過(guò)約35d左右生長(zhǎng)發(fā)育形成明顯小球莖,這時(shí)需要低溫來(lái)解除上胚軸休眠才能出苗。生物測(cè)定實(shí)驗(yàn)也證明了小球莖中存在有黃精種子的萌發(fā)抑制物。這一研究結(jié)果,為人們?cè)诳煽貤l件下進(jìn)行黃精種子育苗提高參考,可加快育苗進(jìn)程。
本研宄證明,黃精種子具有形態(tài)和生理休眠特性,在初始萌發(fā)階段為胚的形態(tài)建成期,形成小球莖后需要低溫解除生理休眠。張躍進(jìn)等認(rèn)為黃精種子萌發(fā)有綜合休眠現(xiàn)象。黃精種子25°C層積35~40d的發(fā)芽率為100%,萌發(fā)特性好。同時(shí),在黃精小球莖直徑約為5~6mm時(shí)轉(zhuǎn)入4°C低溫層積2個(gè)月可以達(dá)到最好的出苗率。吳維春等研究也證明低溫處理時(shí)間與出苗率相關(guān),處理60天幼苗基本全部出土的結(jié)果一致。
許多實(shí)驗(yàn)證明低溫層積處理對(duì)打破種子休眠有促進(jìn)作用,尤其是對(duì)一些具有深度休眠的種子效果更加明顯。李先恩等研宄黃連種子指出,低溫層積的作用在于促使抑制類物質(zhì)逐步分解,而生長(zhǎng)類物質(zhì)逐步增加,從而使種子破除休眠而萌發(fā)。林松明亦指出低溫(4°C)處理,可以解除根長(zhǎng)大于4cm的鳳丹種子上胚軸休眠,并且低溫處理時(shí)間越長(zhǎng),解除休眠越徹底,發(fā)芽率和出苗整齊度也隨之增加。本研宄中黃精球狀根莖直徑約為5~6mm時(shí)期,4°C低溫層積溫2個(gè)月上胚軸休眠解除,(93.33土5.77)%可以出苗,而層積15-45d以及20~15°C層積2個(gè)月休眠都未解除。這種低溫層積時(shí)間會(huì)直接影響休眠解除效果的現(xiàn)象,與許多鱗莖類植物解除芽的休眠相類似,都需要經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的冷溫積累,冷溫解除休眠不僅需要足夠的溫度,而且還要持續(xù)一定的時(shí)間,若冷溫處理不足,會(huì)導(dǎo)致植株采收整齊度差,甚至不能解除休眠,且解除休眠的有效冷溫有一定的上限。
總結(jié)
1 按照種子檢驗(yàn)規(guī)程要求測(cè)定的數(shù)據(jù)表明多花黃精和滇黃精種子與黃精種子在形態(tài)大小、胚率及吸水性等基本特性上有一定區(qū)別,為種子鑒別及探討休眠原因奠定了一定的基礎(chǔ)。同時(shí),研宄表明三種黃精成熟的種子,其胚為分化不完全胚,隨著種子的萌發(fā)而分化成成熟胚;其吸水性和活力不是種子不萌發(fā)或萌發(fā)率低的主要原因。
2多花黃精和滇黃精種子屬于形態(tài)休眠類型,25°C可以萌發(fā)和出苗;黃精種子屬于形態(tài)生理休眠類型,25°C可以正常萌發(fā),但存在上胚軸休眠特性,需要—定低溫打破休眠后才能出苗,且低溫為4°C或更低,處理時(shí)期應(yīng)在小球莖直徑約5~6mm,處理時(shí)間應(yīng)為60d或更長(zhǎng)。為人們?cè)诳煽貤l件下進(jìn)行黃精種子育苗提高參考,可加快育苗進(jìn)程。
3黃精種子貯藏性好,貯藏半年后,種子的活力沒(méi)有下降,且適宜溫度條件(25°C層積)下,貯藏方式(4°C沙藏和室溫干藏)和浸種溫度(20°C和40°C)對(duì)種子萌發(fā)特性影響較小,即種子均發(fā)芽整齊,發(fā)芽率高。為目前野生變家種時(shí)期,貯藏種子提供參考。
4本研宄表明,黃精種子及萌發(fā)形成的小球莖中存在水溶性發(fā)芽抑制物,且小球莖層積溫度不同,其水浸液抑制白菜種子發(fā)芽的強(qiáng)度也不同,但未深入研宄小球莖中內(nèi)源激素種類及含量變化過(guò)程,未能為應(yīng)用外源激素法解除黃精種子上胚軸休眠提供數(shù)據(jù)支持。
5本研宄表明,冷溫解除種子休眠需要經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的冷溫積累,不僅需要足夠的溫度,而且還要持續(xù)一定的時(shí)間,但未進(jìn)一步研究解除休眠的有效冷溫的上限溫度。

25°C種子出苗(A:多花黃精,B:滇黃精)
4°C沙藏后出苗
層積后種子外觀(A:25°C,B:20°C,C:15°C)
種子發(fā)芽后胚動(dòng)態(tài)(A~D黃精;E~H多花黃精;I~L滇黃精)
三種黃精種子發(fā)芽形態(tài)變化過(guò)程
三種黃精種子發(fā)芽形態(tài)變化過(guò)程
黃精 多花黃精 滇黃精種子特性研宄