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论文
1引言
苦刺花（SophoraviciifoliaHance）为豆科槐属落叶灌木，生态适应性广，在河南、河北、山西、湖南、湖北、陕西、四川、贵州、云南等地都有分布。
苦刺花具有很强的耐受性，是岩溶地区理想的水土保持、改良土壤、营造生物围栏及绿化造林的先锋树种；能产生丰富的花蜜，是重要的蜜源植物；其嫩枝叶可饲用，又是优良的绿肥，花序是传统的风味野蔬,种子含油及淀粉。
根、花、叶、果实均可入药,根有清热利咽、凉血消肿等作用,主治咽喉肿痛、便血、肺热咳嗽、痢疾、淋症、水肿、衄血和尿血等；花有清热解暑等作用,用于暑热烦渴等；叶有凉血、解毒和杀虫等作用,主治衄血、便血、疔疮肿毒、疥癣、烫伤和阴道滴虫病等;果有清热利湿、消积止痛等作用,主治食积、胃痛、腹痛等，具有许多重要的经济利用价值。
苦刺花种子存在着严重的硬实现象，所谓硬实种子即豆科、锦葵科、藜科、樟科、百合科等植物种子，有坚厚的种皮、果皮，或上附有致密的蜡质和角质，被称为硬实种子或石种子。
这类种子往往由于种壳的机械压制或由于种（果）皮不透水、不透气阻碍胚的生长而呈现休眠，如莲子、椰子、苜蓿、紫云英等。
。
在农业生产中造成直播后出苗时间长，出苗率不高，甚至出现严重缺苗断垄的现象。
种子萌发是植物生活史中极其重要而又最脆弱的过程之一，是植物生长周期的转折点，也是植物适应环境变化、保持自身繁衍的重要过程．种子萌发直接影响幼苗存活、个体适合度和植物生活史的表达.而苦刺花种子属于硬实种子，苦刺花种子存在着严重的硬实现象，破除硬实种子休眠的方法主要有物理方法、化学方法、生物方法。
硬实休眠有利于植物调节种子萌发的时空分布，在种质保存上具有特别重要的意义。
影响种子萌发的因素因素有很多，既受外部环境因子控制，又受内部生理遗传结构影响。
种子的萌发，除了种子本身要具有健全的发芽力以及解除休眠期以外，环境条件也是必需的，主要是适宜的光照、充足的水分、适宜的温度和足够的氧气。
有些种子萌发时对上述四因子之一要求很严格，其中某一因子将直接影响到有些处于休眠状态的种子能否萌发或萌发率高低。
种子形态及生理结构对其自身萌发的影响原因主要有以下几个方面种子失去生活力、种子休眠。
其中，影响苦刺花种子萌发的主要因素之一就是种子的休眠，种子休眠的原因大致可归为两大类：
第一类是内源因素即胚本身的因素,包括胚的形态发育未完成；生理上未成熟；缺少必须的激素或存在抑制萌发的物质。
用低温层积、变温处理、干燥、激素处理等方法可解除。
第二类是外源因素即胚以外的各种组织,即种壳（种皮、果皮或胚乳等）的限制,包括种壳的机械阻碍、不透水性、不透气性以及种壳中存在抑制萌发的物质等。
用物理、化学方法破坏种皮或去除种壳即可解除。
王彦雕等[1]的研究表明：
变温贮藏有利于苦刺花种子的后熟，破除休眠，显著提高了种子生活力和发芽率．室温（24-28℃）贮藏，苦刺种子生活力（80%）和发芽率（74.6%）最高；用70%硫酸和0.5mol/LNaOH溶液破除种子硬实，显著缩短了种子初始萌发时间和萌发的总天数，其中0.5mol/LNaOH溶液处理的种子发芽率明显优于70%硫酸处理。
显著提高了苦刺种子的发芽率。
陈玲等[2]的研究表明苦刺花种子经过不同温度处理后发芽情况有所不同，实验结果表明，水温为55℃时，发芽率最高，为11.33%，发芽势也最高，为13.33%；水温为85℃时，发芽率、发芽势最低，为0。
实验表明，55℃水温浸种对苦刺花种子处理效果最好，发芽率和发芽势都达最高，随着温度的进一步升高，发芽率和发芽势都逐渐降低，当水温为85℃时，发芽率和发芽势为0。
郭学明等[3]对苦刺花种子硬实与萌发特性研究表明：
浓硫酸处理可以提高苦刺花种子的发芽率。
浓硫酸处理时间不同,发芽率不同,处理50min时发芽率最高,为45%；热水处理苦刺花种子100min浸种发芽率最高,为23.33%；机械破皮处理能很好地破除苦刺花种子硬实,经过机械破皮后发芽率可提高到50%GA3、IAA、NAA均能促进多种植物种子的萌发,提高种子活力。
徐福乐等[4]的研究表明利用不同浓度（0～5.0mg/L）的ABA溶液处理小麦和绿豆种子,不同的浓度处理均对小麦种子的萌发起到抑制作用,但不影响种子的最终发芽率和活力指数,综合考虑种子萌发特性和幼苗生长的各项指标,用ABA对小麦进行浸种处理的适宜浓度是0.5mg/L。
孙学永等[5]等对烟草种子不同处理方法对种子活力的影响的研究表明以50mg/kg赤霉素丙酮溶液浸种处理后种子活力提高效果最显著，处理方法与品种间互作显著。
李玲梅[8]等对不同处理方法对穿心莲种子萌发影响的初步研究表明摩擦或刀割种皮、30―33℃高温层积均能促进穿心莲种子萌发。
贾娟等[6]等对不同处理方法对5种豆科牧草种子萌发特性的影响的研究表明：
通过切破种皮和浓硫酸处理可以有效地解
除种子硬实。
胀果甘草和甘肃棘豆分别经过98%的浓硫酸处理20min和5min后，发芽率各自达到69%和75%（P＜0.05）；刺果甘草经过划破种皮，发芽率达到93%，是供试牧草种子中发芽率最高的；镰形棘豆和密花棘豆的适宜处理方法都是切破种皮，发芽率分别达到了78%和77%（P＜0.01）；刘建成等[7]对不同处理对川东獐牙菜种子萌发的影响的研究表明，赤霉素浸种可明显促进种子苗长高，并影响种子发芽率、发芽指数，赤霉素对川东獐牙菜种子发芽的活力指数影响很大，其中赤霉素为300mg/L时，活力指数最大，为6.94；150mg/L时，活力指数最小，为4.44，均大于CK的活力指数1.78，经赤霉素处理的活力指数与CK比较差异显著或极显著。
本试验通过不同浓度NaOH、不同浓度硫酸、不同浓度赤霉素、不同浓度生长素、30℃、-10℃处理，以及划破种皮处理苦刺花种子，探讨提高苦刺花种子发芽率的条件和方法，以期筛选出打破苦刺花种子硬实的最佳处理方式，为苦刺花的种子育苗与开发利用提供理论依据。
2材料与方法
2.1材料
供试材料苦刺花种子于2012年10月采自于曲靖师范学院校园内，常温保存。
2.2.1种子硬实处理
试验采用16种不同的处理方法对苦刺花种子进行发芽处理。
每处理随机取50粒饱满种子，3次重复。
2.2.2不同浓度NaOH处理
种子用0.2%高锰酸钾溶液消毒后，每个平行组选50粒种子放入垫有双层滤纸的培养皿进行萌发实验，每组3平行，前四天分别往萌发床加浓度为1%、3%、5%的氢氧化钠溶液，保持萌发床湿润，四天后换用蒸馏水，进行发芽试验。
2.2.3不同浓度硫酸处理
将用0.2%高锰酸钾溶液消毒后的种子每个平行组数50粒放入垫有滤纸的培
养皿的萌发床中，每组3个平行。
前四天都分别往萌发床加浓度3%、6%、9%硫酸，保持萌发床湿润，四天后换用蒸馏水，进行发芽试验。
2.2.4不同浓度生长素处理
将用0.2%高锰酸钾溶液消毒后的种子每个平行组数50粒放入垫有双层滤纸的培养皿进行萌发实验，每组3平行。
前四天都分别往萌发床加浓度1mg/L、2mg/L、3mg/L、4mg/L、5mg/L生长素溶液，保持萌发床湿润，四天后换用蒸馏水，进行发芽试验。
2.2.5不同浓度赤霉素处理
将用0．2%高锰酸钾溶液消毒后的种子每个平行组数50粒放入垫有双层滤纸的培养皿进行萌发实验，每组3个平行。
前四天都分别往萌发床加浓度1mg/L、2mg/L、3mg/L、4mg/Lm、5mg/L赤霉素溶液，保持萌发床湿润，四天后换用蒸馏水，进行发芽试验。
2.2.6高温（30℃）处理
将用0.2%高锰酸钾溶液消毒后的种子放入加有水的烧杯中，再将烧杯放入30℃水浴锅中加热12h,12h后将种子取出，每个平行组数50粒放入垫有双层滤纸的培养皿进行萌发实验，每组3平行，每天添加蒸馏水保持萌发床湿润，进行发芽试验。
2.2.7低温（-10℃）处理
将用0.2%高锰酸钾溶液消毒后的种子放入冰箱中低温处理12h，12h后将种子取出，每个平行组数50粒放入垫有双层滤纸的培养皿的萌发床中，每组3平行，每天添加蒸馏水保持萌发床湿润，进行发芽试验。
2.2.8机械磨损处理
将0.2%高锰酸钾溶液消毒后的种子用小刀轻轻将种皮划破，每个平行组数50粒放入垫有双层滤纸的培养皿的萌发床中，每组3平行，每天添加蒸馏水保持萌发床湿润，进行发芽试验。
2.2.9对照组
将0.2%高锰酸钾溶液消毒后的种子，不作任何处理，每个平行组数50粒放入垫有双层滤纸的培养皿的萌发床中，每组3平行，每天添加蒸馏水保持萌发床湿润，进行发芽试验。
2.3数据统计分析
每天记录种子发芽数和突破种皮的种子数目，因为生长素、赤霉素在给种子提供营养的同时也给微生物提供了营养，合适的环境下微生物的生长比种子的萌发更快，从而使得种子出现霉烂，造成发芽率和发芽势偏低[2]，因此试验中霉烂的种子随时拣出并加以记录。
以突破种皮的胚根长度达到种子的长度为发芽，统计发芽势、发芽率和发芽指数，3次重复取平均值计算。
相关指标的统计计算公式如下:
发芽势（%）=正常发芽种子数/总种子数×100%
（1）
发芽率GR=（n/N）×100%
（2）
（n为最终达到的正常发芽粒数;N为供试种子数）。
3结果与分析
3.1不同处理方法对苦刺花种子发芽势的影响
表1不同处理方法下苦刺花种子的发芽势（第五天）
Table1DifferenttreatmentMethodsofSeedGerminationpotentialofSophoraVicifolia
处理方法
浓度
发芽势（%）
NaOH
硫酸
1%
3%
5%
3%
6%
9%
2.00
2.67
3.33
3.33
4.00
4.00
赤霉素
1mg/L
2mg/L
3mg/L
4mg/L
5mg/L
3.67
4.00
4.00
2.00
3.33
生长素
1mg/L
2mg/L
3mg/L
4mg/L
5mg/L
2.00
3.33
4.00
3.33
4.00
高温（30℃）
—
8.00
低温（-10℃）
—
2.00
机械磨损
—
30.00
对照
—
2.00
第五天苦刺花种子的发芽势以机械磨损处理的最高，高温处理也较高，说明机械磨损和高温处理有效的破除了苦刺花种子种皮的硬实现象，使苦刺花种子能顺利萌发。
而其它的处理方法在第五天苦刺花种子的发芽率都不高，由此得出阻碍苦刺花种子萌发的主要因素是苦刺花种子的硬实现象。
表2不同处理方法下苦刺花种子的发芽率
Table2DifferenttreatmentMethodsofSeedGerminationSeedGerminationRateofSophoraVicifolia
处理方法
浓度
发芽率（%）
NaOH
1%
3%
5%
2.67
3.33
4.00
硫酸
3%
6%
9%
4.00
4.00
4.67
赤霉素
1mg/L
2mg/L
3mg/L
4mg/L
5mg/L
4.00
4.67
6.00
3.33
4.00
生长素
1mg/L
2mg/L
3mg/L
4mg/L
5mg/L
3.33
4.67
4.00
4.00
4.67
高温（30℃）
—
14.00
低温（-10℃）
—
4.00
机械磨损
—
64.00
对照
—
2.00
经过统计分析得出，机械磨损处理的苦刺花种子发芽率最高，为64%；高温（30℃）处理苦刺花种子的发芽率也较高，为14%。
由此实验结果得出破除苦刺
花种子的硬实现象有助于提高苦刺花种子的发芽率。
3.1.1不同浓度NaOH处理对苦刺花种子萌发的影响
图1不同浓度NaOH处理对苦刺花种子萌发的影响
Figure1DifferentConcentrationNaOHonSeedGerminationofSophoraVicifolia
用不同浓度NaOH处理苦刺花种子后，其发芽率见表1和图1.实验结果表明，NaOH浓度为1%时，苦刺花种子发芽率最低，为2.67%；NaOH浓度为3%时，苦刺花种子发芽率稍高，为3.33%；NaOH浓度为5%时，苦刺花种子发芽率最高，为4.00%。
从图表中可以看出，NaOH浓度越高，种子发芽率越高。
用NaOH处理对苦刺花种子萌发具有一定的促进作用，而王彦雕等[1]研究酸碱处理对不同条件贮藏的2种苦刺种子萌发的影响的结果表明用NaOH处理后显著缩短了种子初始萌发时间和萌发的总天数．显著提高了2种苦刺种子的发芽率。
这里出现差异的原因可能是本实验采用的NaOH浓度较低，没有起到破除种子硬实现象的作用。
3.1.2不同浓度硫酸处理对苦刺花种子萌发的影响
图2不同浓度硫酸处理对苦刺花种子萌发的影响
Figure2DifferentSulfuricAcidConcentrationonSeedGerminationofSophoraVicifolia
硫酸处理能增加种皮的透性，破除因硬实引起的休眠[2]。
用硫酸处理可以腐蚀局部种皮，使种壳变薄并消除珠孔等部位的堵塞物，增大种皮的透性。
不同浓度硫酸处理对苦刺花种子发芽率的影响见表1和图2。
实验结果表明，硫酸浓度为3%时，苦刺花种子发芽率为4.00%；硫酸浓度为6%时，苦刺花种子发芽率为4.00%；硫酸浓度为9%时，苦刺花种子发芽率最高，为4.67%。
说明，本实验中苦刺花发芽率处理的硫酸浓度为9%时效果最好，这可能与部分硬实种子种皮的破除有关。
陈玲等[2]对不同处理方法对白刺花种子萌发的影响的结果表明。
处理时间为18min时，发芽率最高，为47.33%，而处理时间为3min时发芽率最低，仅为8.00%。
说明实验中白刺花发芽率在处理时间为18min时效果最好，当处理时间低于18min时，发芽率和发芽势都偏低，这可能与部分硬实种子种皮还未被有效破除有关。
本实验中用硫酸处理的苦刺花种子发芽率较低的原因可能在于硫酸浓度较低，导致硬实种子种皮未能得到有效破除。
3.1.3不同浓度赤霉素处理对苦刺花种子萌发的影响
图3不同浓度赤霉素处理对苦刺花种子萌发的影响
Figure3DifferentConcentrationofGibberellinonSeedGerminationofSophoraVicifolia
赤霉素能够诱导种子内部α-淀粉酶的产生，从而催化淀粉分解，为种子萌发提供能量和原料，促进种子萌发。
用不同浓度赤霉素处理苦刺花种子后，其发芽率见表3和图3.实验结果表明，赤霉素浓度为5mg/L时，苦刺花种子发芽率为4.00%；赤霉素浓度为4mg/L时，苦刺花种子发芽率为3.33%；赤霉素浓度为3mg/L时，苦刺花种子发芽率最高，为6.00%；赤霉素浓度为2mg/L时，苦刺花种子发芽率为4.67%；赤霉素浓度为1mg/L时，苦刺花种子发芽率为4.00%。
从图表中可以看出，赤霉素浓度从5mg/L到1mg/L，其发芽率与赤霉素浓度并不成正比例关系，而是当赤霉素浓度为3mg/L时，其发芽率最高。
陈玲等[2]对不同处理方法对苦刺花种子萌发的影响的研究结果表明不同浓度的、赤霉素对白刺花浸种处理的结果都不太理想。
赤霉素浓度为100mg/L时发芽率最大，为7.33%，仅高于对照2个百分点。
本实验中赤霉素处理比用NaOH和硫酸的效果都稍好，但总体而言，赤霉素处理对苦刺花种子的发芽率的促进作用并不明显。
3.1.4不同浓度生长素处理对苦刺花种子萌发的影响
图4不同浓度生长素处理对苦刺花种子萌发的影响
Figure4DifferentConcentrationsofAuxinTreatmentonSeedGerminationofSophoraVicifolia
用不同浓度生长素处理苦刺花种子后，其发芽率见表4和图4.实验结果表明，生长素浓度为5mg/L时，苦刺花种子发芽率为4.67%；生长素浓度为4mg/L时，苦刺花种子发芽率为4.00%；生长素浓度为3mg/L时，苦刺花种子发芽率也为4.00%；生长素浓度为2mg/L时，苦刺花种子发芽率为4.67%；生长素浓度为1mg/L时，苦刺花种子发芽率为3.33%.郭学民等[3]对白刺花种子硬实与萌发特性研究表明。
经不同浓度IAA处理的白刺花种子发芽率均与对照呈极显著性差异,其中以50mg/L的IAA效果最好。
3.1.5不同温度处理对苦刺花种子发芽率的影响
热水处理可以软化种皮,去掉种皮表层的蜡质和油脂,提高透性和浸出种子内发芽抑制物,本试验对苦刺花种子进行热水处理时,30℃热水浸种发芽率最高,为14.00%,说明热水浸种对去除白刺花种子硬实的有较好的效果,建议适当升高处理的热水温度。
不同温度处理苦刺花种子后，其发芽率见表5.实验结果表明，处理温度为30℃时，苦刺花种子发芽率为14.00%；处理温度为-10℃时，苦刺花种子发芽率为4.00%；常温下苦刺花种子的发芽率为8.67%。
从图表中可以看出，从-10℃到30℃，温度越高，苦刺花种子发芽率越高。
陈玲等[2]对不同处理方法对白刺花种子萌发的影响的研究表明55℃水温浸种对白刺花种子处理效果最好，发芽率和发芽势都达最高，随着温度的进一步升高，发芽率和发芽势都逐渐降低，当水温为85℃时，发芽率和发芽势为0。
3.1.6机械磨损处理对苦刺花种子萌发的影响
机械磨损可损伤硬实种皮,增强透性,迅速解除机械限制作用而促使种子萌发。
由本实验可以得出机械磨损处理取得了很好的效果,划破种皮的种子发芽率极显著高于未处理的种子。
说明机械磨损处理能很好地破除苦刺花种子硬实,也表明苦刺花种子的硬实主要是因为种皮的结构影响了种子的透水、透气性而造成的。
机械磨损处理：
发芽率（%）=（32+30+34）÷50÷3×100%=64.00%。
4讨论与结论
4.1苦刺花种子休眠原因
由于种皮（有时也包括果皮）坚硬而很难进行吸胀萌发的种子称为硬实种子,不同植物的种皮细胞层次和排列、色素种类和含量以及不透性物质（包括角质、胶质、蜡质、栓质和半纤维素等）沉积等不同,因而种皮机械强度和透气、透水性不同,即硬实程度不同。
苦刺花种子硬实率高达88%。
但经过机械破皮后发芽率可提高到62%,说明造成苦刺花种子休眠的主要原因是其种皮结构阻碍了水分、气体的交换,而不是生理上的后熟作用引起的。
4.2不同浓度NaOH处理对苦刺花种子萌发的影响
不同浓度NaOH处理对苦刺花种子萌发影响不大，只是稍高于对照组，而且种子有霉烂，发芽率偏低。
可能原因是本实验选用的NaOH浓度偏低，没有起到破除种子硬实现象的作用，而只是腐蚀了种皮外层，所以才会有霉烂种子的出现。
4.3不同浓度硫酸处理对苦刺花种子萌发的影响
不同浓度硫酸处理对苦刺花种子发芽率有明显改善，表现为硫酸浓度越高发芽率越高，本实验中硫酸浓度为9%时，种子发芽率最高。
原因就是用浓硫酸处理有效地破除了苦刺花种子的硬实现象，使其能顺利发芽。
4.4不同浓度赤霉素处理对苦刺花种子萌发的影响
用不同浓度赤霉素处理苦刺花种子时发现，赤霉素浓度偏高或偏低时苦刺花种子发芽率都偏低，而当浓度为3mg/L时其发芽率最高，为6.00%。
因为赤霉素能够诱导种子内部α-淀粉酶的产生，从而催化淀粉分解，为种子萌发提供能量和原料，促进种子萌发，而诱导种子内部α-淀粉酶产生的较适合的赤霉素浓度值可能较接近3mg/L。
4.5不同浓度生长素处理对苦刺花种子萌发的影响
不同浓度生长素处理苦刺花种子时发现，当生长素浓度为2mg/L时，苦刺花种子发芽率最高，为4.67%，但总体而言，不同浓度生长素处理对苦刺花种子发芽率影响不大。
4.6不同温度处理对苦刺花种子萌发的影响
不同温度处理对苦刺花种子发芽率有明显改善，用30℃温水处理后的苦刺花种子萌发率为14.00%，比对照组高出12个百分点。
高温使种皮软化，破除了种子的硬实现象。
4.7机械磨损对苦刺花种子萌发的影响
采用机械磨损处理时发芽率最高，成本低且对环境无污染，但实际操过程中划破力度和强度的掌握需要摸索，且单批次处理的种子数较少。
而用热水处理时实际操作简单，适用于大批量处理，且处理时间较短。
在实际生产中可结合自身条件，可适当提高处理温度来达到提高苦刺花种子萌发率的目的。
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致谢
本论文的完成首先我的指导老师吴丽芳老师，吴丽芳老师在我大学的最后学习阶段给了我最大的帮助，从最初的定题，到资料收集，到写作、修改，到论文定稿，她给了我耐心的指导和无私的帮助。
同时，感谢所有任课老师在四年里对我的指导和帮助，是你们教会了我专业知识，教会了我如何学习，正是得益于你们的帮助，我才能在各方面取得进步。
在此向各位老师表达我由衷的谢意，并祝所有老师身体健康，万事如意！
另外，还要感谢我们组的所有成员——赵金凤、李宏、段金巍、吴艳芬、刘兰英、张胜婷，在实验中，他们给了我很多帮助。
在此祝各位同学梦想成真，前程似锦！
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