新疆白藓种子休眠原因及破除方法初探

　　摘要： 为揭示新疆白藓种子萌发条件，从种子形态、种子吸水情况、种子萌发等方面进行研究的结果表明：新疆白藓种子千粒重为(19.14±0.056)g，内种皮上附有致密的角质与骨状石细胞，吸水内种皮角质化;种子在2～12 h吸水最快，达到鲜种的2.15～3.47倍;经剥皮和激素处理后种子萌发率达到89%，均在4～5天开始萌发，新疆白藓外种皮结构与成分是影响种子萌发的主要因素。

　　关键词： 新疆白藓; 种子休眠; 破除方法

　　植物种子休眠现象普遍存在但十分复杂，引起种子休眠的原因是多种多样的，主要源自种子自身，即种皮障碍、胚发育状况和内源抑制物的存在[ 1 ]。越来越多的研究指出，种皮的阻碍作用可能是由于种皮的物理或化学特性引起的，从而导致种皮对水、气体的透性变差，由于胚无法得到充足的水分或氧气不能进行生理生化变化而萌发，如果种皮过于坚硬，即使透水透气性较好，胚根也不能突破种皮，产生机械束缚。

　　新疆白藓(Dictamnus angustifolius)又名狭叶白藓，为芸香科白藓属多年生草本植物，叶轴无狭翅，生长在丘陵山坡，平地灌木丛中或草地树林下。其根皮是一种传统的新疆民族道地药材，药效同白藓，其种子存在休眠现象，但目前还不清楚引起休眠的原因。因此，本研究旨在确定引起新疆白藓种子休眠的主要因素，找到破除休眠的最佳方法，以期提高种子的繁殖能力，增加人工种植面积，有效降低对野生资源的需求，同时对新疆白藓的跨区域栽培及野生资源保护具有重要意义。

　　1 材料和方法

　　1. 1 试验材料

　　新疆白藓种子采收自新疆阿勒泰地区，生长在山坡上，周围有大石块遮阴，或者是生长的草丛间，地下土质较软，有机质含量较高，这种环境下新疆白藓生长较好，有的高达近1 m。种子采收后置于阴凉通风处晾干，选取颗粒饱满、大小均匀、未受病虫害的成熟种子于室温下保存。

　　1. 2 试验方法

　　1. 2. 1 种子千粒重的测定

　　将筛选过后的新疆白藓种子随机选出100粒，用精度为万分之一的电子天平称重，试验共6次重复，计算平均值，然后换算成千粒重。

　　1. 2. 2 种子吸胀试验

　　将筛选过后的种子先用蒸馏水冲洗表面，冲洗干净后均匀的摆放于有两层滤纸的玻璃培养皿中。每个处理5次重复，每次重复100粒，分别统计在1～2 、2～4、4～8、8～12、12～24、24～36、36～48、48～

　　72 h内的吸胀率。

　　1. 2. 3 种子发芽试验

　　将白藓种子放入35 ℃水中温浸24 h，去掉浮于水面上的瘪种，留下沉于水底的种子，分成3份，一份不做处理;一份用木棒轻轻压破，破开种皮;一份用镊子完全剥掉种皮。将每个处理的种子分别用HgCl2消毒5 min，各取100粒已灭菌的种子在：①MS不添加激素;②MS+6-BA0.5 mg/L +NAA0.01 mg/L;③MS+GA3 0.5 mg/L 3种培养基中培养，分别置于光照、黑暗条件下进行恒温(25 ℃)萌发试验，计算种子发芽率，每组设10瓶重复。

　　2 结果与分析

　　2. 1 新疆白藓种子千粒重和种子形态的观察

　　通过实验测定种子千粒重和形态观察，结果表明：新疆白藓种子千粒重为(19.14±0.056)g，变异系数为2.7，符合种子千粒重测定要求，种子表皮大部分呈亮黑色，少部分种皮为黑色的种子不具胚，说明这些种子不具萌发能力。

　　如图2所示，内种皮上附有致密的角质与骨状石细胞，由于种皮坚硬，内种皮角质化，阻碍了胚与外界的水汽交换，对胚根的生长和伸长产生了机械阻力，影响了种子的吸胀和萌发[ 2 ]。种皮结构是影响种子发芽的关键因素，推测在自然条件下，白藓种子的萌发可能依靠土壤微生物的作用，从而使得种皮软化[ 3 ]。

　　由圖3可以看出，种胚有萌发的趋势，仅在接种第3天内种皮开始裂开，第5天开始脱落。内种皮吸水后木质、坚硬、变厚，说明内种皮是抑制白藓种子萌发的原因，但主要原因是外种皮水份不充足导致白藓内种皮干枯，干枯的内种皮紧紧包裹胚，限制了种子萌发。因此推测新疆白藓外种皮、内种皮和种胚内存在抑制白藓种子萌发的物质。

　　2. 2 新疆白藓种子吸水实验

　　由图4可知，新疆白藓种子1～2 h吸水(0.476 3±0.11)g;2～4 h吸水(6.021 1±1.13)g;5～8 h(6.497 4± 2.22)g;8～12 h吸水(6.944 1±2.34)g;12～24 h(8.079 3± 2.71)g;24～48 h吸水(6.637 1±2.79)g;48～36 h吸水(6.636 8±2.32)g;36～72 h吸水(6.621 4±1.79)g。

　　种子的休眠往往与种皮(果皮)的透性有关，种皮(果皮)的厚度和结构可以影响种子的透气性和透水性[ 4 ]。由图4可知，在开始的2～ 4 h 内吸水率均呈直线上升，吸水量分别达到鲜种重的2.15倍;5～8 h吸水率分别达到2.39倍;8～12 h吸水率达到鲜种重的2.63倍;12～24 h达到3.22倍;24～48 h为3.47倍;48～36 h吸水速率减慢，但仍保持较快吸水速率。按照卡恩理论，种子在吸水率达到40%就达到种子萌发的生理需求[ 5 ]，说明白藓完整种子种皮无吸水障碍，在浸种12 h后吸水率就能达到萌发的生理需求[ 6 ]。

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文章名称： 新疆白藓种子休眠原因及破除方法初探

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