种质及变温对羊草种子萌发的影响

27卷第7期Vol.27，No.7

ACTAPRATACULTURAESINICA

草业学报

103-111

2018年7月

DOI:10.11686/cyxb2017327 http://cyxb. magtech.com. cn杨伟光，刘盼盼，袁光孝，等.种质及变温对羊草种子萌发的影响.草业学报，2018, 27$% 103-111Yang W G，Liu P P，Yuan. G X，etal. Effects of germplasm and changing temperature on. seed germination, of Leymus chinensis. Acta Prataculturae Sinica，2018, 27$% 103-111

种质及变温对羊草种子萌发的影响

杨伟光

1!，3!!

，刘盼盼

1!!!

，袁光孝

1!

，毛培胜

4,

齐冬梅、

1!，刘公社1!

(1.中国科学院植物研究所，北京100093&.中国科学院大学，北京100049&.黑龙江省畜牧研究所，

黑龙江齐齐哈尔161005 &.中国农业大学草业科学系，北京100193)

董晓兵

刘辉\\李晓霞

摘要：针对羊草种子萌发率低的问题，对43份不同种质的羊草种子，在两种变温条件下的萌发率进行了研究，并对

\\

恒温、变温、变温时长、变温时段对羊草种子萌发率的影响进行了测试。结果表明，羊草种子萌发率受种质影响较 大，不同种质的羊草种子萌发率变幅为10%〜95%，差异极显著。此外，羊草种子萌发亦受温度调控，恒温条件下 (16、20、22、28、37 °C)种子萌发率均较低，变温28 °C(12 h)/16 °C(12 h)则显著提高了种子萌发率，增幅为50%〜

90%。且变温处理对种子萌发有“时间剂量累加效应”，即变温处理时间越长，萌发率提高越大。在第1、天时变

温处理的种子萌发率与恒温对照相比，达到极显著差异，且在24h内接收低温信号的剂量时长在2〜16h，高于16 h萌发率不随时间增加，低于2 h萌发率提高不显著。此外还发现，萌发24h之内，羊草种子对变温处理有一个敏 感的“窗口期”，即8〜12h，在这个时段内变温处理对种子萌发率提高最为显著。

关键词：羊草；种质；种子萌发；变温处理

Effects of germplasm and changing temperature on seed germination of Leymus

chinensis

YANG Wei-guang1，，\" ！，LIU Pan-pan1，\" ！，YUANDONG Xiao-bing1，LIU Hut，LI Xiao-xia1!，LIU G

Guang-xiao1，，M〇ng-she1!

AO

Pti-sheng4，QI Dong-mei1，

1. Institute ofBotany，Chinese Academy of Sciences，Beijing 100093，China; 2.University ofChinese Academy ofSciencss，Bsi- jing 100049，China； 3. Institute of Animal Sciences in Heilongjiang Province，Qiqihar 161005, China； 4. Department of Grass­land Science，China Agricultural University，Beijing 100193，China

Abstract： To clarify the

reasons for

low

seed

germination

rate，germination

of 43

differ

sheep grass was studied at constant temperatures of 16，20，22，28 and 37 C，and under a variable temperature regime of 28 〇C (12 h) and 16 〇C (12 h). It was found that seed germination percentage of sheep grass differedbetween germplasm lines，with values ranging from 10% to 95%. Seed germination was low under constanttemperature conditions， while the alternating 28 C

/16 C treatment increased the seed germination rate by

50%一90% (P〈0. 01). Furthermore，the longer the daily high temperature exposure，the higher germination

rate was. The seed germination

rate

was

increased very significantly

(P〈0. 01) on 1 day or 2

收稿日期2017-08-10;改回日期：2017-09-28 基金项目：973项目“2014CB138704”资助。作者简介：杨伟光（1983-)，男，内蒙古巴彦淖尔人，副研究员，在读博士。E-mail: anda580® 163. com;刘盼盼（1990-)，女，河南周口人，硕士。E-

mail：a947148754@163. com. ! !共同第一作者 These authors contributed equally to thiswork.!通信作者 Corresponding author. E-mail： liugs@ibcas.ac.cn，lixx2013@ibcas.ac.cn

104ACTA PRATACULTURAE SINICAC2018)Vol.27，No.7

temperature treatment, comparedwith theconstant temperaturecontrol. However，on the first day of germi­nation， variable

temperature less

than 2 hours

cannot significantly

promotes

germination，

improves significantly in 8 —12 hours treatments，which considers as the “window period”.Key words： sheep grass; germplasm； seed germination； variable temperature treatment

种子是裸子植物和被子植物特有的繁殖体，大多数有花植物通过有性生殖和产生种子繁衍后代，种子的活力 和成功萌发、成苗决定着植物种群的繁衍和生存，直接影响作物的产量。

羊草是我国重要的多年生禾本科牧草资源，由于其野生性较强，种子存在着发芽率偏低 的现象1，严重影响了羊草的生产应用。目前关于羊草萌发率低的主要原因无统一的定论，有抑制物引起的生理 性休眠2，有因种子本身基因型或收获地的土壤及气候类型[3]、发芽温度、物理阻碍和胚乳阻碍[4—7]等说法阻碍 萌发。研究表明，除热水浸种不利于羊草种子萌发外，其余方法如浓硫酸处理、冷层积处理、PE

G

处理、硝酸钾溶

液处理以及清水浸种等方法都能在一定程度上破除羊草种子休眠，提高发芽率[8—13]。另外，普遍研究认为变温 能够促进羊草种子萌发，而恒温则不利于其萌发。但以上这些研究尚无系统性的结论，主要原因是材料有限，均 以1份或几份羊草材料进行研究，并未开展不同基因型之间的比较研究。虽然变温促进羊草种子萌发已证实，但 变温处理的窗口期及处理最短时长还不清楚。因此，需要对这些问题开展系统和深人的研究，进一步揭示羊草种 子萌发的规律，为生产实践提供理论基础。

本研究主要以43份羊草种质为材料，对其萌发规律进行研究，包括羊草不同基因型间种子萌发差异、羊草种 子萌发的最优条件、变温对种子萌发的影响等，旨在阐明不同基因型羊草种子萌发的规律、初步探究变温调控羊 草种子的萌发规律，为羊草种子萌发研究提供基础理论数据，同时对羊草新品种选育提供参考资料。1

材料与方法

1! 实验材料

本研究所有羊草种质材料均来源于中国科学院植物研究所种质资源圃，共43份，收获地点为北京植物园，东 经11612C北纬39°59C海拔61. 6 m，年均温度12! °C，年降水量532. 6 m

m

，'0 °C积温4400 °C，无霜期190\"

195 d，极端最低温度一13! °C，极端最高温度38 °C，土壤为棕壤土。收获年份在2014 —2015年，具体见表1。 其中温室内测试出苗率所用材料为41份，光照培养箱内测试萌发率的材料为35份，用于变温测试萌发率的材料 总计为4份。1! 实验设计与方法1.2. 1

温室内营养体出苗率测定

取直径11 c

m

装有混合营养土（营养土 ：蛭石=1 : 1)的营养体，用平皿轻

轻压平土表，将营养体放到盛水的托盘内吸水过夜。取出50粒人工挑选的种子均匀地撒在土表，4次重复。用 混合营养土均匀地撒在土表，形成0. 5\"1. 0 c表1 m1. 2. 2

。

光照培养箱萌发率测定 取铺有浸湿滤纸的玻璃平皿，将30粒人工挑选的种子均匀地排列在滤纸上，

m

m

的覆盖层，并用平皿轻轻按压覆盖层，用喷雾壶喷湿土表。将托

盘放到温室内（自然光照，相对湿度35 Q\"45 Q，温度16\"38 C )，计算20 d内出苗率，出苗标准为胚芽鞘伸出土

m

4次重复。将皿盖倾斜45°盖到平皿上，平皿和皿盖一起放人托盘内，托盘内倒人1 c内的萌发率，萌发标准为胚根伸出1 m

。

深的蒸馏水。将托盘放到

光照培养箱{光照强度40 lx，相对湿度35%，温度28 °C[12 h昼（day，D)]/16 °C[12 h夜（night，N)中，计算20

d

m

1. 2!不同温度处理种子萌发 1)变温与恒温处理:变温处理为28 °C(12 h昼）/16 °C(12 h夜），恒温处理分别设16、20、22、28和37 °C，光照培养箱测定萌发率。

2)变温时长处理:在羊草种子萌发的前6 d，设18个不同时长变温（change temperature，CT)处理，从变温处 理6 d逐步缩小到1 h，见表2。变温处理后将种子取出立即放人恒温28 C光照培养箱内萌发，对照组为一直恒 温（steady temperature，ST)和变温萌发，4次重复。

第

27卷第7期

草业学报

2018年105

表1试验材料来源与编号

Table 1 Origin and codes of experimental

编号Number

123456789

10111213141516171819202122

材料名称Material name

F7

D13SF7-2D11D18FQ6XQ2XQ10-2Q6

149FQ11

XQ9D9SF1-3D1XQ11XQ10-1SF2-1XQ12D26Q11

166

收获年份Harvest year

2014201420142014201420142014201420142014201420142014201420142014201420142014201420142014

编号Number

232425262728293031323334353637383940414243

材料名称Material name

D23FQ9FQ8SF1-2

收获年份Harvest year

2014

20142014201420142014201420142014201420142014201420142014201420142014201420152015

116D25D17XQ18FQ7D47SF8-3Q7Q8D45D50D7D35D16D10149SF2-1

表2变温时长处理

Table 2 J0e treatments 7: c0anging temperature 7r different 1136;

序号Number

123456789

101112131415161718变温时长处理Treatments

CT6 dCT5 dCT4 dCT3 dCT2 dCT1 dCT 24 hCT 20 hCT 16 hCT 12 hCT8hCT4hCT4hCT3hCT2hCT 1 h

对照CT(CK)对照ST(CK)

温度指标Temperature28d28d28d28d28d28d28d28d28d28d28d28d28d28d28d28d28d28d

(12hD)/16 d (12 h N)(12hD)/16 d (12 h N)(12 h D)/16 d (12 h N)(12 h D)/16 d (12 h N)(12 h D)/16 d (12 h N)(12 h D)/16 d (12 h N)(12 h D)/16 d (12 h N)(10 h D)/16 d (10 h N)(8hD)/16 d $h N)(6hD)/16 d $h N)(4hD)/16 d $h N)(2hD)/16 d $h N)(2hD)/16 d $h N)1 5 h D)/16 d 1 5h N)(1hD)/16 d (1h N)(0. 5hD)/16 d (0. 5h N)(12 h D)/16 d (12 h N)(12hD)/28 d (12 h N)

备注 Remarks

萌发前6d分别变温处理1〜6d。Temperaturechanged for 1 to 6 days.

萌发第1天内，以4 h为梯度，分成6个不同的时间 跨度，即分别变温处理4、8、12、16、20和24 h。 Within, the first day of germination., temperature changed for 4，8，12，16，20 and 24h.萌发第8\"12 h细分为1 h的梯度分别设置123 和 4h 变温处理。During the 8 \"12hof the first day of germination，temperature changed for 1，2, 3，and 4 h.-■直变温 Change temperature 一直恒温 Steady temperature

，

、、

CT:变温 Change temperature; ST:恒温 Steady temperature.下同 The same below.

106 ACTA PRATACULTURAE SINICAC2018) Vol.27，No.7

3)变温时段处理：在萌发的前6d，设IK个处理(表3)，分别于不同萌发时段进行28°C/16°C变温处理，其他 时段均置于恒温28°C光照培养箱内萌发，对照组为一直恒温萌发#次重复。

表3变温时段处理

Table 3 The treatments of changing temperature at different times

序号Number

1

2345678 910111213

变温时段处理Treatments 第6天变温CTo+ 6thday 第5天变温CTo+ 5/ day 第4天变温CTo+ 4th day 第3天变温CTo+ 3rd day 第2天变温CTo+ 2+d day 第1天变温CTo+ 1st day 20\"24h 变温 CTo+ 20 —24 h 16\"20h 变温 CTo+ 16 —20h 12\"16h 变温 CTo+ 12 —16h 8\"12h 变温 CTo+ 8 —12h 4\"8h 变温 CTo+ 4 —8 h 0 \" 4h 变温 CTo+ 0 — 4 h恒温对照 Steady temperature (CK)

温度指标Temperature28 C (12hD)/16 C (12 h N)

28 C (12hD)/16 C (12 h N) 28 C (12 h D)/16 C (12 h N)28 C (12 h D)/16 C (12 h N)28 C (12 h D)/16 C (12 h N)28 C (12 h D)/16 C (12 h N)28 C (2hD)/16 C $h N)28 C (2hD)/16 C $h N)28 C (2hD)/16 C $h N)28 C (2hD)/16 C $h N)28 C (2hD)/16 C $h N)28 C (2hD)/16 C $h N)28 C (12hD)/28 C (12 h N)

备注 Remarks

萌发前6 d，分别于第1、2、3、4、5、6天进行变温处

理。Temperature changedo+1st，2nd， 3rd， 4th， 5th and 6th days.

萌发第1天分成6个4 h的时段，即萌发第0\"4 h、 4\"8h、8\"12h、12\"16h、16\"20h 和 20\"24h， 分别在以上时间段变温处理。Temperature changed in 0 — 4 h， 4 — 8 h， 8—12 h， 12 — 16 h， 16 — 20h and 20 — 24 h.一直恒温 Steady temperature

1.3 数据处理

统计分析采用SPSS 17. 0和Microsoft Excel软件完成，使用Microsoft Excel和Origin 8. 0软件作图。采用 单因素方差分析和L2

结果与分析

SD

最小显著差异法检验不同基因型和不同变温时长、时段处理的羊草种子萌发率的差异性。

2. 1 不同种质对羊草种子出苗率的影响

通过对41份不同基因型的种子在温室内的出苗率进行测定，结果表明不同种质间出苗率差异较大，出苗率 从10. 00Q到61. 33%，出苗率集中分布在20%〜30% (图1)，占所有出苗种质材料的46. 34%，表明羊草种子出 苗率受种质影响较大。

此外，通过光照培养箱对35份羊草材料种子萌发率进行测定，结果显示不同材料种子萌发率差异也较大，从 36. 67%到95.00%，主要集中在60%〜100%，占所有萌发种质材料的85. 71%(图2)，进一步说明羊草种子的萌 发率高低与种质相关。

18

0〜20 20〜40 40〜60 60〜80 80〜100

出苗率 Rate of emergence (%)

0 〜20 20〜40 40〜60 60〜80 80〜100

萌发率 Germination (%)

图1 41份羊草种质材料出苗率分布

Fig. 1 Distribution histogram of seed emergence

rate of 41 different germplasms

图2 35份羊草种质材料种子萌发率分布

Fig. 2 Distribution histogram of seed germination

rate of 35 different germplasms

第

27卷第7期

草业学报

2018年107

2.2不同温度条件下羊草种子萌发率的变化 2.2!恒温、变温条件下羊草种子萌发规律 的X

Q

选取

10-1、D23、SF2-1这3种羊草种质材料，恒温处

理下（16、20、22、28、37。〇3种材料种子萌发率均低 (<20%)，甚至萌发率为零（图3)，同一种质材料的羊 草种子各恒温间的萌发率差异不显著。而变温28 °C (12 h)/16 °C (12 h)，3种羊草种子萌发率显著增加， 增幅50Q\" 90%，且种质间的种子萌发率也不同，

XQ

10-1、D23、SF2-1 分别为 52. 50%、77. 78% 和

图3不同温度条件下3种羊草种子的萌发率

Fig. / The seed germination rate of 3 type L.

different constant temperature and 28 C

under

90. 83%，表明变温可以显著提高羊草种子萌发率。 2.2.2不同时长的变温处理下羊草种子萌发规律 选取4种羊草种质材料（D50，XQ10-1，2015年收获 的SF2-1和149)，进行6

d

( 12h)/

16 C ( 12 h) variable temperature

图中的数据为平均值士标准误，不同大写字母或小写字母代表材料

间或处理间在P<0. 01或P<0. 05水平上差异显著，下同。The data

内不同时长变温处理后再

放到28 C恒温条件下进行萌发，发现4种羊草种子所 有的不同时长变温处理的萌发率均极显著（P<0. 01) 高于恒温对照，且种子的萌发率在变温处理1\"5 d，随 着变温时间的增加，萌发率有显著提高（图4)。除材

i+ the picture are themean士 S6. The different capital 0@ small letter; in­dicate sig+fica+t difference at the 0. 01 0@ 0. 05 level d

料D50外，其余3种材料在变温时长'4 d的羊草种子萌发率与变温对照相比差异不显著，表明变温处理3\"4后羊草种子萌发率达到萌发最高值。

2

o

o

—§1

1^0

P

o

o

6 4 2

o

o

□ 一直恒温 Steady temperature (CK) ■变温 1 d Changing temperature for 1 d □变温2 d Changing temperature for 2 d □变温3 d Changing temperature for 3 d El 变温4 d Changing temperature for 4 d 四变温5 d Changing temperature for 5 d □变温6 d Changing temperature for 6 d 田一直变温 Changing temperature

D

此外，与恒温萌发对照相比，变温处理1和2?种子萌发率极显著提高（P<0.01)。变温处理2与1种子萌发率有显著提高；而处理3

d

异。因此，与恒温对照相比，变温处理1\"2

上述结果表明，变温处理1

d

内变温时长对羊草种子萌发影响的窗口期，以SF2-1为试验材料，对萌发第1天以4/为一个梯度进行变温处 理，结果表明6个不同梯度处理中，羊草种子萌发率均较恒温有极显著提高（P<0. 01%而且变温时间越长萌发 率提高越大，当变温时长大于16 h后，萌发率不随时间变长而继续提高（图5)，其中变温8 h即可显著提高羊草 种子的萌发率（P<0.01)。

进一步对萌发第8\"12 h的1 h梯度变温处理实验表明，当变温处理1 h，虽然羊草种子萌发率有提高，但与

00C50

XQ10-1 SF2-材料名称Material name

149

图4 4种羊草种质材料的种子萌发率对不同时长变温处理的响应

Fig. 4 The seed germination rate of 4 different L.

under 28 C

constant temperature and

28 C ( 12 h)/16 C ( 12 h) variable temperature for various days

d

相比，

以上与前一天相比，除

d

SF2-1之外，其余种质材料的种子萌发率均无显著差

即可显著提高羊草种子萌发率。

d

，羊草种子萌发率就有极显著提高（P<0.01)。为了进一步探究1内，即24 /

108ACTA PRATACULTURAE SINICAC2018)

h

Vol. 27，No. 7

恒温对照相比差异不显著（p>0. 05)。当变温时长为2图M。

以上时，羊草种子萌发率较恒温对照显著提高（P<

0.05)，变温时长为4 h时，萌发率极显著（P<0. 05)提高，说明变温处理2 h为羊草种子萌发率提高的窗口期，见

图5 4h梯度不同时长变温处理对羊草种子萌发的影响

Fig. 5 Germination rate in different duration of

variable temperature under 4 h interval

图'1 h梯度不同时长变温处理对羊草种子萌发的影响

Fig. ' Germination rate in different duration of

variable temperature under 1 h interval

1:恒温对照 Steady temperature (CK) ;2:变温 4hChange tempera­

ture for 4 h; 3:变温 8 h Change temperature for8 h& 4 :变温 12 h Change temperature for 12 h& :变温 16 h Change temperature for 16 h; M :变温 20 h Change temperature for 20 h;7 :变温 24 h Change tempera­ture for 24h.2.2.3不同时段变温处理对羊草种子萌发率的影响

1:恒温对照 Steady temperature (CK) ; 2 :变温 1h Change tempera­

ture for 1 h& : 变温 2 h Change temperature for 2 h; 4: 变温 3 hChange temperature for 3h;5:变温 4hChange temperature for 4 h.

为了探寻28 °C/16 d变温处理对种子萌发作用的具体

时间段，选取4种不同基因型的种子进行了 6 d内不同时段的变温处理，即分别在第1天，第2天，依次到第6天 进行变温处理，结果表明，与恒温对照相比，第1天变温处理，即可极显著地提高种子的萌发率（P<0. 01)随着 变温处理时间段的延后，种子萌发率的增长越少。与变温对照相比，羊草种子萌发期间，越早对其进行变温处理，种

子最终萌发率提高得越多，而较晚进行变温处理，例如第6天进行变温处理，萌发率提高不明显(P>0. 05)，见图7。o

o

oooo

o 00 3^J.2 匀U.suugMfo^^

变温处理的敏感期，选取SF2-1为试验材料，将萌发第1天分成6个4 h的时段进行变温处理，结果表明，与恒温 对照相比，各时段变温处理的羊草种子萌发率均有极显著（P<0. 01)提高，而且不同时段变温处理对萌发率提高 幅度有差异，萌发开始的第8\"12 h变温处理，萌发率提高最多，即此时是变温处理最敏感时期，见图8。

(0/0)

6 4 2

图7 4种基因型羊草种子的萌发率对不同时段变温处理的响应

Fig. 7 The germination rate of 4 genotype seeds in 28 C constant temperature and

28 C ( 12 h)/16 C ( 12 h) variable temperature at different days

在6 d内不同变温时段变温处理的研究中，发现萌发第1天进行变温，萌发率极显著提高。为了进一步探究

第

27卷第7期

讨论与结论

草业学报

2018年109

3

3! 讨论

前期研究发现，羊草发芽率低的主要原因是其有 较强及较长的种子休眠期[2]，且羊草种子萌发率的高 低不仅与种子休眠程度有关，还与发芽温度[14]、种子 活性[15]、激素种类与含量水平8、气候条件、土壤类型 等有关[10]。且通过浓硫酸处理、冷层积处理、聚乙二 醇(polyethylene glycol，P

EG

)处理、硝酸钾溶液处理

图8羊草种子在萌发第1天不同时段对变温处理的响应

Fig. ( The germination of seeds in 28 C

and 28 C

以及清水浸种等方法均能在一定程度上提高羊草种子 发芽率[6’16]。加人氟啶酮进行羊草种子冷层积，可完 全破除羊草种子休眠，使种子萌发率达到96%[17];用 30%聚乙二醇处理羊草种子2K h后，能显著提高羊草 种子发芽率和幼苗活力[10];也有研究发现清水浸种1

d 后用 30% NaOHGA3

constant temperature

( 12 h)/16 C ( 12 h) changing temperature

at different time period in first day

处理 60 min，施加 200 g • g—1

1:恒温对照 Steady temperature (CK) ; 2: 0\" 4 h 变温 Change temper­

ature on 0—4 h;3:4〜8 h 变温 Change temperature on 4—8 h;4:8〜 12 h 变温 Change temperature on 8 — 12h&:12〜16h 变温 Change tem­

perature on 12—16h;6:16 〜 20h 变温 Change temperature on 16 — 20 h;7:20〜24 h 变温 Change temperature on 20 — 24 h.

,可使羊草种子发芽率达到91%8。以上这些研

究为羊草生产实践提供了依据，但是这些均属于外界

环境因素对种子萌发的影响，而本研究中对43份羊草种质在温室条件及光照培养箱中的萌发率进行测定，发现 不同羊草种质材料的种子萌发率差异显著，说明羊草种子的萌发率与种质密切相关，这一结论为今后选育具有高 萌发率的羊草种质及培育羊草新品种奠定了基础，也为下一步从分子生物学方面探究不同种质羊草种子萌发差 异的分子机理奠定了理论基础。

种子萌发是一个生理生化变化的过程，是在一系列酶的参与下进行的，而酶的催化与温度有密切的关系。前 人研究发现，恒温不利于羊草种子发芽，低温和变温都能显著地提高种子萌发率[2’6’14’18—20]。何学青等8表示20 °C(12 h)/30 °C(12 h)可以最大限度地提高羊草种子的萌发率；蔺吉祥等)21]在20 °C(12h)/30 °C(12h)萌发条 件下，通过对发芽率、发芽速率、开始发芽时间以及50%种子发芽天数等指标进行观察，发现变温处理可以显著 提高羊草种子的萌发率。本研究发现恒温（16、20、22、28、37°〇条件下，3种基因型种子萌发率均低（<20%)， 甚至萌发率为零，而变温28 C (12 h)/16 C (12 h)，3种羊草材料种子萌发率显著增加，增幅50%〜90%，这一 结论与前人研究结果相类似[18 ]，但是不同种质材料的种子对变温的响应是不同的，例如本研究中选用的

XQ

10-1、D23、SF2-1这3种材料，在28 C (12 h)/16 C (12 h)变温条件下的萌发率分别为52!0%、77. 78%和

90.83%，且三者之间差异极显著（P<0. 01)。温度影响种子萌发的主要原因可能是温度影响膜透性、膜结合蛋 白的活力以及种子内赤霉素G有待深人研究。

变温能够促进羊草种子萌发已被广泛研究证实，但是变温处理的窗口期及处理最短时长目前还尚不清楚。 本研究通过进一步细化1 d内的变温处理效应，发现只要变温处理时长大于2

h

A3

、细胞分裂素和A

BA

的合成代谢等[22]，而在羊草中温度影响种子萌发的机理

时，萌发率有显著提高，且时长

越长，萌发率增加幅度越大，但当时长达到16 h后，萌发率不再随时长而提高，说明2\"16h变温处理导致的萌 发率提高有一种累加效应。此外，不同时间段处理，导致萌发率提高幅度不同，前12 h内，处理时间越往后，萌发 率提高幅度越大，8\"12 h处理，产生了最大萌发率，说明变温影响种子萌发的敏感期在种子萌发开始的8\"12

h

。在羊草种子萌发试验中，得知吸胀过程大约在种子加水后6

h

结束，而低温是诱导种子萌发的敏感期，在8\"

12 h，这可能就是导致不同时段变温处理萌发率不同的原因。而本实验中变温时长越长，萌发率越高，即变温的 叠加效应，可能与低温层积的原理相似[23]。因此，通过本研究确定羊草种子萌发响应变温的敏感期及关键时间 点后，可采用现代生物学技术方法（新一代测序技术等）阐明恒温抑制及变温诱导羊草种子萌发的分子机理，为进

110ACTA PRATACULTURAE SINICA(2018)Vol. 27,No. 7

一步解析羊草种子萌发的分子调控机制提供理论依据。3.2 结论

羊草种子萌发率不仅与羊草种质有关，而且受萌发温度影响较大。K1份不同羊草种质材料的种子间温室内 出苗率差异较大，出苗率从10. 00Q到61. 33%，出苗率集中分布在20%〜30%，另外其中的35份羊草种子材料 在光照培养箱中萌发率差异也较大，从36. 67%到95. 00%，主要集中在60%〜100%。恒温条件下种子萌发率 均较低，而变温28 °C/16 °C可显著提高种子萌发率，增幅50%〜90%。且变温处理对种子萌发有时间剂量累加 效应，即变温处理时间越长，萌发率提高越大。变温处理在第1天的效应最大，1 d内影响种子萌发的时长在2\" 16 h，高于16 h萌发率不随时间增加，低于2 h萌发率提高不显著；此外还发现，萌发24 h之内，羊草种子对变温 处理有一个敏感的窗口期，即8\"12 h，在这个时段内变温处理对种子萌发率提高最为显著。

参考文献References:[1] ZhaoC X，Yang G F，Zhang G T，et $. Study on germination rate of sheepgrass seeds. Grassland of China， 1986，（5):

54 — 56，80.赵传孝，杨根凤，张国瞳，等.羊草种子发芽率的研究.中国草原，1986, $): 54 — 56, 80.[2] Yi 5，Li Q F，Tian R H. Seed dormancy and hormone control of germination in Leymus Hochst. ActaAgrestia Sinca，1997,

(2) ： 93-100.易津，李青丰，田瑞华.赖草属牧草种子休眠与植物激素调控.草地学报，1997, $): 93 — 100.[3] Qi D M，Zhang W D， Liu G S. Leymus chinensis seed viability testing technology. ActaPrataculturaeSinica，2004， (2):

89-93.

齐冬梅，张卫东，刘公社.羊草种子生活力测定技术研究.草业学报，2004, $): 89-93.

[4] Ma H Y. Mechanical lemma stress significantly inhibited the seed germination of proceedings of the symposium on plant stress

physiology and molecular biology//Summary of papers of the national symposium on plant stress physiology and molecular bi­ology in 2005. Zhanjiang： Committee of Environmental Physiology and Nutrition Physiology of the Physiology，2005： 1.

马红媛.外稃的机械物理胁迫显著抑制羊草种子萌发//2005年全国植物逆境生理与分子生物学研讨会论文摘要汇编.湛 江：中国植物生理学会环境生理与营养生理专业委员会，2005: 1.[5] Ma H Y，Liang Z W，Chen Y. Research progress on improving germination rate of Leymus chinensis. Grassland of China，

2005，$): 64-68.马红媛，梁正伟，陈渊.提高羊草种子发芽率方法研究进展.中国草地，2005, $): 64-68.[6] Lin J X，Shao S，Sui D，tt al. Comparisons of several methods of improving seed germination percentage of Leymus chinen­

sis. Chinese Journal Grassland，2014，（3): 47 — 51.蔺吉祥，邵帅，隋丹，等.几种提高羊草种子发芽率方法的比较.中国草地学报，2014, $): 47-51.[7] Ma H Y， Liang Z W. Effects of storage conditions and sowing methods on seed germination of Leymus chinensis. Chinese

Journal ofAppliedEcology，2007，$): 999 —1004.马红媛，梁正伟.不同贮藏条件和发芽方法对羊草种子萌发的影响.应用生态学报，2007, $): 999-1004.[8] He X Q，Hu X W，Wang Y R. Study on seed dormancy mechanism and breaking technique of Leymus chinensis. ActaBotani-ca Boreaii-Occidentalia Sinica，2010，（1): 120 — 125.

何学青，胡小文，王彦荣.羊草种子休眠机制及破除方法研究.西北植物学报，2010,（1): 120-125.

[9] Wang P. Response of Leymus chinensis seedlings to sodium carbonate stress and mitigatory effect of external ABA. ActaPrat-aculturae Sinica，1998，（1): 25 — 29.

王萍.碳酸钠胁迫下羊草幼苗的生理效应及外源脱落酸的缓解效应.草业学报，1998,（1): 25-29.[10] Liu J，Liu G S，Qi D M，tt al. Effect of PEG on germination and active oxygen metabolism in wildrye (Leymus chinensis )

seeds. ActaPrataculturaeSinica，2002，(1): 59 — 64.刘杰，刘公社，齐冬梅，等.聚乙二醇处理对羊草种子萌发及活性氧代谢的影响.草业学报，2002,（1): 59-64.[11] Zhou C， Yang Y F. Water characteristics on salt-alkali resistance of two divergent types in experimental Leymus chinensis

populations in the Songnen Plain of China. Acta Prataculturae Sinica，2003， (1): 65 — 68.周婵，杨允菲.松嫩平原两种趋异类型羊草实验种群对盐碱胁迫的水分响应.草业学报，2003,（1): 65 — 68.[12] Jiao D Z, Gong M，Pan X Y, ttal. Effects of various phytohormones on germination and growth of Leymus chinensis. Jour­

nal of Anhui Agricultural Sciences，2010，（3): 1188 — 1190.

第

27卷第7期

草业学报

2018年111

焦德志，龚孟，潘学岩，等.不同植物激素对羊草种子萌发和幼苗生长的影响.安黴农业科学，2010, $% 1188 —1190.

[13] HuangL H，Liang Z W，MaH Y. Effects of different salts on seed germination and growth of Leymus chinensis. Journal of

Agro-Environment Science，2008, (5): 1974 —1979.

黄立华，梁正伟，马红媛.不同盐分对羊草种子萌发和根芽生长的影响.农业环境科学学报，2008, 197K —1979.[14] Gu A L， Yi J， Roman H， et al. Effects of low-temperatures on seed germination

smithii. Chinese Journal Grassland，2005， (2): 50 — 54.

[15] Liu G S，Qi D M. Study of immature embryos of several species of Leymus via in vitro culture. ActaPrataculturae Sinica，

2004，（1) ： 70 — 73.

刘公社，齐冬梅.赖草属几种植物幼胚离体培养研究.草业学报，2004,（1): 70—73.[16] Hu X W， Huang X H， Wang Y R. Hormonal and temperature regulation of seed dormancy and germination in Leymus

chinensis. Plant GrowthRegulation，2012, (67) ： 199 — 207.

[17] Huang X H，Hu X W，Xu Z H，etal. Effects of exogenous hormones on the dormancy and germination of Leymus chinen­

sis. Acta Prataculturae Sinica，2013，(22) ： 183 — 189.

黄晓辉，胡小文，徐宗海，等.羊草种子休眠和萌发的激素调控研究.草业学报，2013，$2): 183 —189.

[18] Bewley JD，Black M. Dormancy and the control of germination//Seeds springer. Boston: MA，1994 : 199 — 271.

[19] Kushiro T, Okamoto M, Nakabayashi K, etal. The Arabidopsis cytochrome P450 CYP707A encodes ABA S'-hydroxylases:

key enzymes in ABA catabolism. EMBO Journal，2004， $3): 1647 — 1656.[20] Chiwocha SDS，Cutler A J，Abrams S R， et al. The etr1 — 2 mutation in Arabidopsis thaliana affects the abscisic acid，

auxin，cytokinin and gibberellin metabolic pathways during maintenance of seed dormancy， moist-chilling and germination.The Plant Journal，2005，42(1): 35 —48.

[21] Lin J X，Li X Y，Zhang Z J，t al. Effect of temperature，salinity，alkalinity and their interactions on seed germination and

seedling growth of Leymus chinensis. ActaAgrestia Sinca，2011，（6) : 1005 —1009.

蔺吉祥，李晓宇，张兆军，等.温度与盐碱胁迫交互作用对羊草种子萌发与幼苗生长的影响.草地学报，2011，$): 1005 — 1009.

[22] Ma H Y，Liang Z W，Kong XJ，tal. Effects of salinity，temperature and their interaction on the germination percentage

and seedling growth of Leymus chinensis. ActaEcologica Sinica，2008，28(10): 4710 — 4717.马红媛，梁正伟，孔祥军，等.盐分、温度及其互作对羊草种子发芽率和幼苗生长的影响.生态学报，2008, 28(10): 4710 — 4717.

[23] Ma H Y，Liang Z W，Wang Z C，t al. Lemmas and endosperms significantly inhibited germination of Leymus chinensis

(Trin. ) Tzvel. (Poaceae). Journal of Arid Environments，2008，(72): 573 — 578.