不同种皮预处理对滇牡丹种子吸水特性及萌发的影响

摘要 [目的]了解不同种皮预处理滇牡丹种子的吸水特性及萌发情况。[方法]测定4种不同种皮预处理滇牡丹种子萌发过程的物理吸水曲线并拟合曲线回归方程，进一步观测该批种子在15 ℃温箱中的萌发情况并进行相关分析。[结果]滇牡丹种子吸水到饱和所需的时间为144～216 h，浸泡时间与吸水量之间的关系符合对数曲线；萌发情况以50 ℃热水处理的滇牡丹生根率最高，达93.33%，其平均根长、平均侧根数、平均芽长、侧根率、萌发率均在各处理中最高；平均根长与平均侧根数、侧根率呈极显著正相关，萌芽率与平均侧根数、平均芽长、侧根率呈显著正相关。[结论]不同种皮预处理能有效提高种子吸水率，减少种子浸泡时间；种子播前通过较长时间（144～216 h）的水浸泡可提高滇牡丹种子的生根率，宜采用50 ℃热水处理滇牡丹种子。

关键词 滇牡丹；种子吸水特性；萌发情况；曲线回归；相关分析

中图分类号 S722 文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2024）02-0097-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.02.020

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Effects of Different Seed Coat Pretreatments on Water Absorption Characteristics and Germination of Paeonia delavayi Seeds

HE Gui-qing，LI Zhao-guang，HOU Zhi-jiang et al

（Institute of Alpine Economic Plants，Yunnan Academy of Agricultural Sciences，Lijiang，Yunnan 674199）

Abstract [Objective]In order to understand the different seed coat pretreatments on water absorption characteristics and germination of P.delavayi seeds. [Method]We determined the physical water absorption curves and fitted the curve regression equation of P.delavayi seeds which were used four different seed coat pretreatments，and further observed the germination of the seeds in 15 ℃ incubator and carried out the correlation analysis. [Result]The time required for P.delavayi seeds to absorb water to saturation was 144-216 h，and the relationship between soaking time and water absorption is accords with the logarithmic curve. The highest rooting rate was 93.33 % which have treated with 50 ℃ hot water. The average root length，average lateral root number，average bud length，lateral root rate and germination rate were the highest in all treatments，and the average root length was a highly significant positive correlation with the average lateral root number and lateral root rate，the germination rate was a significant positive correlation with the average number of lateral roots，average bud length and lateral root rate. [Conclusion]Different pretreatments of seed coats can effectively improve seed water absorption and reduce seed soaking time. The rooting rate of P.delavayi seeds could be improved by soaking in water for a long time （144-216 h） before sowing，and 50 ℃ hot water should be used to treat P.delavayi seeds.

Key words Paeonia delavayi;Seed water absorption characteristics;Germination;Curve regression;Correlation analysis

基金项目 云南省科技厅中央引导地方专项科技发展专项“云南特色木本油料植物滇牡丹科技创新基地建设”（202107AB110012）；云南省科技厅基础研究计划项目“滇西北重要野生植物种质资源发掘利用”专题“植物种质资源收集、扩繁工厂建设与利用”（202101BC070003-51）；云南省财政厅专项“高山农业科技创新及成果展示转化”（云财农〔2022〕13号）。

作者简介 和桂青（1989—），女，云南丽江人，助理研究员，硕士，从事经济作物种质资源研究。*通信作者，研究员，从事经济植物研究。

收稿日期 2023-03-28；修回日期 2023-04-27

滇牡丹（Paeonia delavayi）为芍药科芍药属牡丹组植物，属我国特有的野生牡丹资源，也是我国西南地区特有珍稀种质资源，主要分布于云南中部和西北部、四川西部、西藏东南部^[1]。滇牡丹有药用、观赏及油用的价值^[2-5]。滇牡丹具有无性繁殖和种子繁殖2种生殖方式，在野生居群中，地下茎延伸的无性繁殖看似更占优势^[1]，但在人工繁育中，滇牡丹主要通过种子育苗的方式繁殖。前人的研究多集中于打破滇牡丹上下胚轴的方法，刘秀贤等^[6]研究表明，不同温度及赤霉素处理能有效解除滇牡丹种子下胚轴的休眠；潘温文等^[7]研究表明，微波辐射和赤霉素处理能解除滇牡丹下胚轴休眠；杨海岩等^[8]研究了不同基质层积对于滇牡丹生根的影响。芍药属植物的种子休眠主要受种皮的机械阻碍作用^[9-10]，其种皮的透水和透气性是影响芍药属植物种子萌发的重要因素^[11]。目前，有关滇牡丹种子的吸水特性研究鲜见报道。滇牡丹成熟种子呈黑褐色，因其种皮质地坚硬、通透性较弱、木质化程度高，种子萌发速度较慢^[12]。水分是种子萌发的首要条件，萌发从种子的吸胀开始，只有种子细胞内自由水增多，才有可能使种子中一部分贮藏物质变成溶胶，同时使酶由结合状态转变为溶解状态而起催化作用^[13]。滇牡丹种子通过直接播种后在土壤中吸水萌发过程中存在萌发缓慢的问题，针对上述问题，可通过播前种子浸泡的方法提高萌发效率。因此，笔者开展了不同种皮预处理对滇牡丹种子吸水特性及萌发的研究，以期为种子育苗前的种子预处理方式及浸种时间提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

滇牡丹种子为2018年9月底采收自云南省丽江市玉龙县宝山乡云南省农业科学院高山经济植物研究所大坪坝科研基地的滇牡丹栽培品种。选取成熟饱满、无病虫害的种子，自然风干90 d后，供试种子的千粒重为829.07 g，种子含水量为27.95%。

1.2 方法

1.2.1 不同种皮预处理滇牡丹种子吸水特性的测定。

试验设置3个不同的种皮预处理及空白对照：①95%乙醇浸泡30 min；②河沙摩擦处理至种皮粗糙；③50 ℃热水处理30 min；④空白对照（CK）。每处理设置3次重复，每重复滇牡丹种子30粒，重量为（25.00±0.10）g。将不同种皮预处理的滇牡丹种子分别放入广口瓶，加入蒸馏水，加水量为没过滇牡丹种子5 cm，之后每6 h测定种子吸水量（将瓶子中的种子倒出，擦干种子表面的水分后称量其重量），直至种子吸水达到饱和状态。绘制不同种皮预处理后滇牡丹种子萌发过程的物理吸水曲线。种子吸水试验于室温条件下进行。

种子吸水量=各时间段的种子重量-原始的种子重量

种子吸水率=种子吸水量/种子吸水时间

1.2.2 滇牡丹种子萌发情况的测定。

将用于测定不同种皮预处理吸水特性的滇牡丹种子置于15 ℃温箱中用河沙层积，当滇牡丹种子连续5 d种子不再萌发则试验结束。滇牡丹萌发试验结束后，继续在培养箱中观察胚芽萌发情况，于60 d后用游标卡尺测量滇牡丹萌发之后的根长、芽长及萌发的侧根数，计算滇牡丹种子的生根率、侧根率、萌芽率。

生根率=（生根数/供试种子数）×100%

侧根率=（有侧根的种子数/生根数）×100%

萌芽率=（萌芽数/生根数）×100%

平均根长=∑根长/生根数

平均侧根数=∑侧根数/生根数

平均芽长=∑芽长/萌芽数

1.3 数据统计与分析

试验数据采用Excel 2010和SPSS 22数据处理系统进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同种皮预处理滇牡丹种子吸水特性

通过测定不同浸泡时间滇牡丹种子的吸水量，绘制种子吸水率曲线，结果见图1。图1显示，滇牡丹种子种皮在不同预处理下其种子吸水率均呈“S”形，主要形成3个阶段，即快速吸水期、缓慢吸水期和平缓吸水期，不同预处理下3个阶段所处的时间及吸水率不同，表明吸水的快慢有差异。处理①快速吸水期（0～<6 h）的种子吸水率为0.500 0 g/h，缓慢吸水期（6～<48 h）的种子吸水率为0.123 1 g/h，平缓吸水期（≥48 h）的种子吸水率为0.021 0 g/h；处理②快速吸水期（0～<18 h）的种子吸水率为0.322 2 g/h，缓慢吸水期（18～<48 h）的种子吸水率为0.114 0 g/h，平缓吸水期（≥48 h）的种子吸水率为0.018 3 g/h；处理③快速吸水期（0～<6 h）的种子吸水率为0.250 0 g/h，缓慢吸水期（6～<84 h）的种子吸水率为0.081 0 g/h，平缓吸水期（≥84 h）的种子吸水率为0.013 0 g/h；处理④快速吸水期（0～<30 h）的种子吸水率为0.112 7 g/h，缓慢吸水期（30～<96 h）的种子吸水率为0.073 6 g/h，平缓吸水期（≥96 h）的种子吸水率为0.020 7 g/h。种子吸水量达到饱和后，各处理的吸水量表现为处理②（10.98 g）>处理①（10.94 g）>处理④（CK）（10.72 g）>处理③（9.22 g）；种子吸水达到饱和所需时间以处理②最短，处理④（CK）最长，表现为处理②（144 h）<处理①（180 h）<处理③（192 h）<处理④（CK）（216 h）。