野蔷薇种子休眠机理研究

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摘 要：以5种野蔷薇种子为试材，初步分析了影响野蔷薇种子萌发的内在生理因素。结果表明：5种野蔷薇种子大小均匀，种壳占种子风干重的40%～60%，透水性良好；种子浸出液的相对电导率较低，为16%～30%，种子活力较高；种皮脱落酸的含量远高于胚中。

关键词：野蔷薇；种子；休眠；萌发生理

中图分类号：S685.120.1 文献标识号：A 文章编号：1001-4942（2013）10-0059-04

蔷薇属（Rosa）是世界著名的观赏植物种类之一，全世界共有200多种。我国有82种，是蔷薇属资源重要的分布中心之一，其中新疆蔷薇属植物27种，包括11种引进栽培种和16种野生种，约占全国蔷薇植物总数的32.9%[1，2]。国内有关新疆野蔷薇的研究主要包括野蔷薇种子油的脂肪酸分析、果汁工艺研究、蔷薇果的研究、果皮色素的提取和稳定性研究、DNA提取和RAPD反应体系的建立等方面[3～7]。由于蔷薇种子的休眠特性给引种和育种工作带来了一定困难，有关蔷薇属植物种子休眠原因的研究也较多，大致归纳为以下3个方面：（1）种子结构与休眠的关系；（2）种子内源抑制物质与休眠的关系；（3）胚的发育状况与种子休眠的关系。引起野蔷薇种子休眠的原因很多，特别是多因素综合作用的休眠机理更加复杂。本试验通过测量和实体解剖观察的方法对5种野蔷薇种子的形态特征、吸水情况、萌发抑制物存在的部位以及种子活力进行分析，以探讨野蔷薇种子休眠的原因，为乌鲁木齐市的城市园林绿化引种和发展野生蔷薇属植物资源提供可行依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

选用5种野蔷薇，其中宽刺蔷薇（R. platyacantha Schrenk.）、落花蔷薇（R. beggeriana Schrenk.）、腺齿蔷薇（R. alberti Rgl.）、疏花蔷薇（R. laxa Retz.）种子于2011年10月采自乌鲁木齐县板房沟（N 43°34′，E 87°28′，H 1 350 m）；大果蔷薇（R. vwebbiana Wall.）种子于2011年11月采自新疆吉木莎尔县良种试验站（N 44°38′，E 88°38′，H 960 m）。置于4℃冰箱中保存。

1.2 方法

1.2.1 果实和种子大小 从5种野蔷薇种子中各随机选取20粒，测量种子的长、宽、直径、种皮厚度，取平均值；随机选取50粒种子解剖后统计出仁率；随机选取1 000粒种子称其千粒重。

1.2.2 种子的解剖结构 从5种野蔷薇种子中各随机选取10粒进行解剖，在Nikon HFX-Ⅱ实体解剖镜下观察种子内部结构。

1.2.3 种子透水性 根据种子大小，各定量称取3份种子置于20℃水中，每隔2 h取出吸干称重，取平均值，绘制24 h吸水曲线。

吸水量（%）=吸水重量（g）/种子初始干重（g）×100

1.2.4 脱落酸（ABA）含量测定 按陈华君等[8]的方法提取测定种皮和胚中的脱落酸含量。

1.2.5 种子活力测定 采用宋松泉等[9]的电导法。选取大小均匀且无机械损伤的种子20粒，蒸馏水冲洗数次，用滤纸吸干表面水分，分别装入试管中，加入5 ml蒸馏水于25℃浸泡。测定开始浸泡种子时的电导率，作为初始值（a1），浸泡8 h后（以种子吸胀为宜），测定浸泡液的电导率（a2）。将种子及其浸泡液置于100℃水浴中煮沸30 min，取出冷却至25℃，测电导率（a3）。

种子的相对电导率（%）=（a2-a1）/（a3-a1）×100

2 结果与分析

2.1 种子的基本性状

大果蔷薇、宽刺蔷薇及落花蔷薇的种子较大，疏花蔷薇、腺齿蔷薇的种子较小，但种子大小都比较均匀（图1）。宽刺蔷薇和腺齿蔷薇的种壳占整个种子重量的比例较大，超过55%；疏花蔷薇的种壳占整个种子重量的比例最小，但也大于40%，说明种子的饱满程度不够，种皮坚硬厚实，这是阻碍种子萌发的重要因素之一。5种野蔷薇种子的厚度差别较小，出仁率都在95%以上（表1）。

2.2 种子的解剖观察

从图2可见，5种野蔷薇种子均包括完整的外种皮、内种皮以及胚结构，胚都发育良好。宽刺蔷薇和落花蔷薇的外种皮坚硬、致密，疏花蔷薇虽然种皮坚硬但厚度没有宽刺蔷薇的大，大果蔷薇的种皮较厚但坚硬程度比较低，腺齿蔷薇的种皮较薄但质地坚硬、致密。如果种子的包覆结构太坚硬，胚芽或胚根的生长力不能够穿透种壳，从而限制胚的扩展。因此胚的扩展能力与种皮强度之间的平衡性决定了种子休眠能否被解除。

2.3 种子的透水性

由于蔷薇属植物种皮较厚，有人认为其种子的休眠与种皮的不透性有关[11，12]。从图3可以看出，5种野蔷薇种子都具有明显的吸水性，吸水量在2～14 h为快速增长期，14 h后逐渐进入吸水平衡阶段。表明，5种野蔷薇种子具有明显的透水性，其难以打破休眠显然另有原因。

2.4 种子内源脱落酸含量

从表2可见，5种野蔷薇种子种皮的ABA含量均高于胚中。疏花蔷薇种皮中ABA含量最高，达1.04 μg/g，但其胚中只含有0.23 μg/g ABA；落花蔷薇种皮和胚中的ABA含量均最低，分别为0.53 μg/g和0.07 μg/g。种皮内高的ABA含量可能是影响野蔷薇种子萌发的主要原因。

3 结论与讨论

蔷薇属种子具有综合休眠性，影响其萌发的内在因素很多。如种子内含有一些抑制种子萌发的物质；种皮组织太紧密，或是含有蜡质、胶质、粘质或革质化，使得水分和氧气不易进入，二氧化碳及其它一些化学抑制物不能及时排除，导致发芽不整齐或速度极慢[13]。

3.1 硬实种皮具有发达的角质层和广泛发育的栅状细胞，透水和透气性极弱[10]。本试验结果显示，5种野蔷薇的种皮较厚，结构较致密，但透水性良好，表明蔷薇属种子种皮的透水性与制约种子萌发的相关性不大。

3.2 Jackson等[14]发现用GA和6-BA处理多花蔷薇（Rosa multifora）种子能打破其休眠，认为蔷薇属植物种子的休眠可能与种子内含有的某些抑制剂有关，但并未确定此类抑制剂的种类和存在部位。徐本美等[15]分别对蔷薇种子的种皮、胚乳、胚等部分进行抑制物提取测定，结果发现种壳内含有ABA等抑制物。金波等[16]通过液相色谱分析发现现代月季果皮和种皮ABA含量较高，而胚中ABA含量很低。本试验结果也显示，5种野蔷薇种子的种皮ABA含量明显高于胚中。可见，种皮内高的脱落酸含量可能是抑制蔷薇属植物种子萌发的主要原因。

3.3 种子发生劣变时，细胞膜结构和功能的完整性会受到破坏，影响种子的萌发活性，从而影响种子萌发。因此通过测定种子浸出液的电导率，就能够了解种子的劣变程度，进而了解种子活力的高低，即种子浸出液的电导率与种子活力呈负相关。本试验结果显示，5种野蔷薇种子浸出液的相对电导率较低，为16%～30%，表明其种子的细胞膜结构较完整，功能较稳定，种子活力较高。

综上所述，虽然5种野蔷薇种子的种皮较厚，结构较致密，但透水性良好，种子活力较高，种皮中较高含量的ABA是其种子难以打破休眠的主要原因。

参 考 文 献：

[1]

中国植物志编委会.中国植物志[M].北京：科技出版社，1999.

[2] 丛者福.新疆野蔷薇开发潜力大[J].植物杂志，1997，4：9.

[3] 梁颂华，周.新疆野蔷薇果汁工艺研究[J].食品与发酵工业，2002，28（2）：84-86.

[4] 丛者福.新疆野蔷薇果的研究[J].干旱区资源与环境， 1996，4：100-102.

[5] 迪丽努尔·马里克，米丽班·霍加，古丽娜尔，等.野蔷薇果皮色素的提取和稳定性研究[J].食品科学，2008，29（3）：12-14.

[6] 管晓庆，王奎玲，刘庆华，等.野蔷薇的DNA提取和RAPD反应体系的建立[J].北方园艺，2007，6：220-222.

[7] 张春兰，孙红专，吴晓军，等.新疆野蔷薇种子油的脂肪酸组成分析[J].中国油脂，2009，34（12）：72-74.

[8] 陈华君，王天华，金幼菊. 用GC-MS-SIM测定植物中IAA含量方法的研究[J].北京林业大学学报，1991，18（8）：56-60.

[9] 宋松泉，程红焱，龙春林，等.种子生物学研究指南[M]. 北京：科学出版社，2004.

[10]卡恩·A A. 种子休眠与萌发的生理生化[M].北京：农业出版社，1989.

[11]Fenner M.Seed Ecology [M].London：Chapman and Hall Ltd.，1985，113-115.

[12]Khan A A. Quantification of plant dormancy： Introduction to the workshop [J]. HortScience， 1997，32（4）：778-781.

[13]朱小虎，盛 方.大果蔷薇种子的休眠与萌发初探[J].种子，2009，28（3）：77-80.

[14]Jackson G A， Blundell J B. Germination in Rosa [J]. Journal of Horticultural Sciences， 1963，38：310-312.

[15]徐本美，张治明，张会金.蔷薇种子的萌发与休眠的研究[J].种子，1993，1：5-9.

[16]金 波，东惠茹，杨孝汉.现代月季种子休眠原因的探讨[J].园艺学报，1993， 20（1）：86-90.