全 文 ：第 35卷 第 9期 东 北 林 业 大 学 学 报 Vo .l 35 No. 9
2007年 9月 JOURNAL OF NORTHEAST FORESTRY UN IVERSITY Sep. 2007
花楸种子发芽特性的种源变异 1)
范丽颖 任 军 林玉梅 孙 伟
(长春理工大学 ,长春 , 130022) (吉林省林业科学研究院)
摘 要 为探讨花楸种子的发芽特性 , 筛选出适宜于人工播种的种源及最佳的种子处理方法 , 对不同种源花
楸种子的发芽率 、平均发芽时间和发芽势等指标进行了研究。结果表明:不同质量浓度的赤霉素处理 ,花楸种子的
发芽特性差异较为显著;一定质量浓度的赤霉素可以促进种子的发芽 , 但赤霉素质量浓度过高则会抑制种子的发
芽。花楸种子的发芽特性与纬度显著相关 , 平均发芽时间与无霜期也有一定的相关性 ,其它自然因子对花楸种子
发芽特性的影响不大。不同种源花楸种子的发芽特性表现出一定的差异性 , 长白和白河种源种子的发芽效果最
好 , 而牡丹江和带岭种源最差。
关键词 花楸(Sorbus pohuashanensisH ed.l );发芽特性;种源变异
分类号 S792. 250. 4
Provenance Var iation in Seed Germ ination of Sorbus pohuashanensis /Fan L iy ing(Changchun University of Science
and Techno logy, Changchun 130022, P. R. Ch ina);Ren Jun, L in Yum ei, SunW e i( Jilin P rovincia lAcadem y of Forest-
ry Science) / /Jou rna l of No rtheast Fo restry Un ive rsity. -2007, 35(9). - 12 ～ 13, 19
Ge rm ina tion percentage, ge rm ina tion capac ity and m ean ge rm ina tion tim e o f Sorbus pohuashanensis seeds from differ-
ent provenance s we re studied aim ing to explore ge rm ina tion cha racte ristics and se le ct the suitable p rovenance for m anual
p lanting as we ll a s the op tim a l seed trea tm en tm e thod. Results show that the re are rem arkable differences in germ ination
charac teristics o f S. pohuashanensis seeds treated w ith differen t concentra tions o fGA3. A certain concen tra tion of GA3 can
advance seed ge rm ina tion, but high concentrations of GA3 restra in seed ge rm ina tion. The germ ination characteristic s o f S.
pohuashanensis seeds are re lated w ith latitude, and them ean ge rm ina tion tim e is a lso corre lated w ith fro st-free period to a
ce rta in deg ree, w hile the in fluence s o f o the r fac to rs a re unobv ious. There a re certain differences in ge rm ina tion characteris-
tics be tw een diffe rent provenances. S. pohuashanensis seeds from Changba i and Ba ihe provenances exhibit the best seed
ge rm ina tion perform ances, and then fo llowed byM udanjiang and Da iling p rovenances.
K ey words Sorbus pohuashanensis;G erm ination characteristics;P rovenance va ria tions
花楸 [ Sorbus pohuashanensis(H ance) Hed.l ]又名百华花
楸 、山槐子 、绒花树 , 为蔷薇科花楸属落叶小乔木 , 可高达 8
m [ 1] 。花楸具有春绿 、夏花 、秋冬果的观赏价值 , 也可供建筑 、
家俱等用 [ 2] ;果 、茎及茎皮可入药 , 有止咳 、补脾生津之功效 ,
还可酿酒 、制果酱和果醋 ,是一种有很大开发利用价值的优良
绿化和经济树种 [ 3] 。花楸常以种子繁殖 , 其种子为生理后熟
型 , 且在形态成熟后进入休眠。
林木的种源变异可以表现在许多性状上 , 反映在种子方
面就是种子的地理变异。种子是物种遗传的主要载体 ,掌握
种子在形态大小 、生化组成 、休眠习性以及发芽要求上的变异
规律 , 是进行种子鉴别 、种子区划 、种子检验和播种育苗等科
研和生产工作的基础和前提 [ 4 - 6] 。 目前 , 花楸作为一种珍贵
的观赏树种而广泛应用到城乡绿化中 ,对其育苗技术的研究
较多 , 但在种子生理生态特性方面的研究未见报道。文中选
用赤霉素在一定质量浓度下浸种 , 通过研究不同种源花楸种
子的发芽特征 , 探讨其萌发与环境条件之间的关系 , 旨在为花
楸的人工繁育和物种保护提供一定的理论依据。
1 研究方法
材料选择与处理:根据花楸的自然分布规律 , 在其位于东
北的自然分布区内 , 选择具有代表性的吉林省二道白河(BH)、
1)国家林业局重点资助项目(2003 - 013 - L13)。
第一作者简介:范丽颖 ,女 , 1975年 8月生 ,长春理工大学生命科
学技术学院 ,讲师;东北师范大学在读博士研究生。
通讯作者:任军。
收稿日期:2006年 12月 30日。
责任编辑:李金荣。
通化(TH)、长白(CB)、汪清(WQ)和黑龙江省带岭 (DL)、海
林(HL)、牡丹江(MD)7个花楸种源作为试验对象。
2003年 9月份花楸种子成熟时 , 在各种源地采收花楸种
子 ,成熟果实采后堆放于室内 ,待果实腐熟变软后进行调制:
即将果实捣碎 , 用水漂洗出果皮与果肉 , 晾干 , 用 0. 5%高锰
酸钾溶液浸泡消毒 2 h后取出 , 洗净控干 , 去杂后即得纯净种
子。每个种源称取 50 g种子储于广口瓶中 , 并置于通风良
好 、无阳光直射处备用。
试验设计与方法:把各种源花楸的纯净种子与湿沙按一
定比例(m(种子)∶m(湿沙)=1∶3)混合 , 分别装入网袋中 , 放
在冰箱中低温 [ (5±1)℃]贮藏 180 d后 ,将种子取出 , 用清水
冲洗掉沙子 , 分别用 0. 1、 0. 2、0. 3、 0. 4 g L - 1的赤霉素溶液
浸泡种子 24 h后 , 再用清水冲洗干净。然后分别置于发芽床
(在直径 9 cm的玻璃皿上 ,放入脱脂棉 ,铺上滤纸 , 并注入适
量蒸馏水 )上 , 每个发芽床上放入 100粒种子 , 每个种源设 3
个重复 , 放入恒温恒湿培养箱(自然光照 )中于 20℃条件下
培养 ,每天观察种子的发芽情况 , 在无种子发芽的第 20天后
停止观测 [ 7 - 9] 。以胚根露出种子达种子直径的 1 /2长度为标
准判断种子发芽。在试验完毕后检查未发芽种子的空粒 、虫
蚀粒等情况 , 并在计算发芽率时扣除 ,以每个种源的发芽率 、
平均发芽时间和发芽势作为发芽特性指标进行统计分析。 所
有数据均采用 M icro soft Exce l 2003和 SPSS13. 0软件进行数
据分析和图表处理。
2 结果与分析
2. 1 不同质量浓度赤霉素对花楸种子发芽特性的影响
不同质量浓度赤霉素对各种源花楸种子的发芽率 、平均
发芽时间和发芽势均有较大影响(图 1 ～图 3)。对于每个种
源花楸种子 , 发芽效果均为赤霉素质量浓度为 0. 1 g L - 1时
最好 , 随着质量浓度的增加发芽效果逐渐降低;质量浓度为
0. 4 g L- 1时 , 多数种源的花楸种子发芽效果甚至低于对照
水平。除质量浓度为 0. 1 g L - 1时的汪清种源和质量浓度为
0. 3 g L - 1时的通化种源的平均发芽时间在其处理中最短
外 , 长白种源种子 3项发芽指标在各处理(包括对照 )中效果
均为最好 , 其中赤霉素质量浓度为 0. 1 g L- 1时发芽率超过
90%, 平均发芽时间只有 8. 56 d, 发芽势达到 47. 1%;而带岭
种源种子的发芽率和发芽势最低 , 平均发芽时间最长。由此
可见 , 赤霉素质量浓度为 0. 1 g L - 1时花楸种子的发芽率明
显提高 , 并且发芽时间缩短。在实际生产中 , 可以采取以 0. 1
～ 0. 2 g L- 1质量浓度的赤霉素浸泡种子 24 h来提高种子发
芽率 , 缩短种子的发芽时间。
图 1 不同质量浓度的赤霉素对花楸种子发芽率的影响
图 2 不同质量浓度的赤霉素对花楸种子平均发芽时间的影响
图 3 不同质量浓度的赤霉素对花楸种子发芽势的影响
在种源和赤霉素处理无交互作用的情况下 ,除不同种源
花楸种子的平均发芽时间差异为 p<0. 05水平外 , 其它不同
种源 、不同赤霉素质量浓度处理的发芽率 、平均发芽时间和发
芽势差异均达到 p<0. 01水平 , 说明花楸种子发芽特性的种
源间差异以及赤霉素质量浓度对发芽特性的影响都十分显著
(表 1)。总体趋势是:随着赤霉素质量浓度的增加 ,发芽率和
发芽势逐渐下降 , 平均发芽时间逐渐增长 , 低质量浓度时各处
理明显高于对照;而各种源间的发芽率 、发芽势和平均发芽时
间变化较大 , 在采种 、处理方法及时间一致的情况下 , 笔者认
为这种差异由种源地自然环境状况或母树的遗传特性决定。
表 1 不同赤霉素处理下花楸种子发芽特性的方差分析结果
发芽指标 误差来源 离差平方和
自由
度 均方 F值 F0. 05 F0. 01
发芽率 种 源 1 427. 45 6 237. 91 17. 88** 2. 23 3. 07
赤霉素处理 5 791. 33 4 1 447. 83 108. 82** 2. 50 3. 60
平均发 种 源 53. 35 6 8. 89 2. 39* 2. 23 3. 07
芽时间 赤霉素处理 1 108. 89 4 277. 22 230. 40** 2. 50 3. 60
发芽势 种 源 979. 27 6 97. 85 7. 92** 2. 23 3. 07
赤霉素处理 3 467. 16 4 846. 27 87. 39** 2. 50 3. 60
2. 2 种源地自然状况及其对花楸种子发芽特性的影响
7种源地均属于中温带气候 , 其经纬度 、海拔 、年均温 、年
降水量 、无霜期 、采种母树年龄以及土壤类型见表 2。经度跨
度接近 4°,纬度变动幅度为 5°29′, 地域较为广阔 、分散。 7
种源地年平均温度在 - 0. 3 ～ 4. 2℃,相差 4. 5℃,除带岭年均
气温在 0℃以下外 ,其它种源地均在 0 ℃以上 、 5℃以下。 年
降水量相差 300 mm左右 , 通化和白河年降水量(在 800 mm
以上)明显高于其它种源 , 海林 、牡丹江和汪清年降水量较
低 ,不足 600 mm ,可以说花楸分布区雨量充沛 , 气候湿润。 无
霜期相差 28 d,通化和汪清分别为 135 d和 136 d,而白河只有
108 d。采种母树均选择年龄在 8 ～ 14 a的中龄成熟花楸 , 以
减少由于母树年龄而产生的种子质量差异。花楸在东北自然
分布区的土壤从黑土到暗棕壤 , 立地条件较为一致。
表 2 花楸采种地自然状况
种源地 编号 东经 北纬 海拔 /
m
年均气
温 /℃
年降水
量 /mm
无霜
期 /d
母树年
龄 /a
立地
条件
海 林 HL 129°35′44°57′647. 5 3. 2 545. 0 124 12 暗棕壤
带 岭 DL 128°54′47°12′433. 4 - 0. 3 676. 0 117 9 暗棕壤
牡丹江 M D 129°58′44°60′848. 5 3. 9 587. 5 113 8 暗棕壤
通 化 TH 125°32′41°49′729. 0 4. 1 820. 0 135 11 黑钙土
长 白 CB 128°17′41°43′647. 8 2. 0 691. 2 113 9 黑土
汪 清 WQ 129°55′43°32′539. 0 4. 2 560. 0 136 12 暗棕壤
白 河 BH 128°30′42°58′527. 4 3. 0 827. 5 108 14 暗棕壤
从种源地自然状况与花楸种子发芽特性的相关性(表 3)
分析中可以看出:花楸种子的发芽率 、平均发芽时间和发芽势
与纬度均呈极显著的相关性 (p <0. 01), 其中发芽率 、发芽势
与纬度呈负相关 , 平均发芽时间与纬度呈正相关。说明花楸
种子的发芽特性主要与种源地的纬度分布有关 , 随着纬度从
高到低 , 易发芽种子数量逐渐增多 ,发芽速度变快。另外 , 种
子的发芽率和发芽势与经度呈负相关 , 与年均气温和无霜期
呈正相关;平均发芽时间与经度呈正相关 ,与年均气温和无霜
期呈负相关;3种发芽特性均与海拔呈正相关;发芽率和平均
发芽时间与年降水量呈负相关 ,发芽势则为正相关。但除平
均发芽时间与无霜期为显著相关(p <0. 05)外 , 其它均未达
到显著水平。
表 3 种源地自然状况与花楸种子发芽特性的相关性
因 子 经 度 纬 度 海 拔 年均气温 年降水量 无霜期
发芽率 - 0. 279 5 -0. 713 3** 0. 245 0 0. 221 6 - 0. 006 4 0. 259 2
平均发芽时间 0. 362 1 0. 686 3** 0. 107 3 -0. 247 4 - 0. 137 1 -0. 476 7*
发芽势 - 0. 379 4 -0. 637 5** 0. 221 4 0. 110 9 0. 045 7 0. 173 2
2. 3 不同种源花楸种子发芽特性的综合评价
以花楸种子发芽率 、平均发芽时间和发芽势(下转 19页)
13第 9期 范丽颖等:花楸种子发芽特性的种源变异
完全可以实现研究目的的。
参 考 文 献
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(上接 13页)3个种子发芽指标为变量 , 对各种源进行主成分
分析 , 再利用得分进行系统聚类 ,确定不同种源花楸种子的表
征群 [ 10] 。聚类分析结果表明:在 25水平上可以将 7个种源
分为 A、B两个表征群 , 长白种源和白河种源为 A群 , 其它 5
个种源为 B群;而在 20水平上 , 可以进一步划分为 a、 b、 c 3
个表征群 , 除长白种源和白河种源为 a群外 ,汪清 、海林和通
化 3个种源为 b群 , 其余 2个种源为 c群(图 4)。 不同种源
花楸种子发芽特性差异较大 , 因此 ,若以种子发芽特性来评价
花楸种子的优劣 , 可以看出:长白种源和白河种源发芽效果最
好 , 发芽率高 ,发芽速度快;其次是汪清 、海林和通化种源;牡
丹江种源和带岭种源种子发芽率较低 ,平均发芽时间较长 , 发
芽效果最差。
图 4 花楸种子发芽特性聚类树形图
3 结论与讨论
花楸种子发芽比较容易 ,但对发芽条件要求严格。另外 ,
采种时期 、采种母树年龄 、采后处理 、贮藏及运输等对发芽特
性都有一定的影响。
不同质量浓度的赤霉素处理 ,花楸种子的发芽率 、平均发
芽时间和发芽势差异较为显著 。低质量浓度的赤霉素可以促
进种子的发芽 ,但赤霉素质量浓度过高则会抑制种子的发芽;
因此 ,在生产中以质量浓度为 0. 1 ～ 0. 2 g L - 1的赤霉素浸泡
种子 24 h,可以提高种子发芽率 , 缩短种子的发芽时间。但经
不同质量浓度的赤霉素处理过的种子在萌发过程中的生理变
化还有待于进一步研究。
花楸种子的发芽率 、平均发芽时间和发芽势都与种源的
纬度分布有关。从北到南随着纬度的降低 , 种子的发芽率和
发芽势提高 , 而平均发芽时间则缩短。笔者认为这是花楸种
子为适应温度 、水分等环境条件而长期形成的一种生态适应 ,
分布在低纬度地区的种子 , 由于温度较高 、空气湿润 , 休眠期
短 ,种子萌发更容易 ,反之亦然。因此 , 花楸种子的发芽特性
是对不同种源地气候适应的结果 , 这与刘震等 [ 9] 、刘桂丰
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19第 9期 姜远标等:思茅松 RAPD反应体系的优化