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祁连圆柏种子萌发特性及其解除休眠技术研究



全 文 :种苗繁育 Seedling Breeding
FOREST SCIENCE AND TECHNOLOGY  31 








 






祁连圆柏种子萌发特性及其解除休眠技术研究*
闫春鸣,滕玉风,占玉芳,鲁延芳,田晓萍
(张掖市林业科学研究院,甘肃 张掖 734000)
摘要:为探讨祁连圆柏(Sabina przewalskii Kom.)种子休眠机制,对祁连圆柏种子进行种皮透水性、胚萌芽抑制物等直
接和间接测定及各催芽措施对种子发芽育苗的影响研究,结果表明:祁连圆柏种子发芽极其困难,种壳虽骨质坚硬,但
不影响种子的透水性能。祁连圆柏外果皮和果肉、种仁中均存在着影响种子萌发的抑制物质,但不影响种子发芽。种
子形态成熟后,进入深度漫长的休眠生理后熟期,才能解除其深度休眠。
关键词:祁连圆柏;Sabina przewalskii Kom.;种子;种子休眠;萌发特性
中图分类号:S722.14 文献标识号:B 文章编号:1671—4938(2016)07—0031—04
DOI:10.13456/j.cnki.lykt.2016.07.008
Research on Seed Germination Characteristics and Dormancy
Release of Sabina przewalski
Abstract:To investigate the Sabina przewalskii seed dormancy mechanism,the test of effect of Sabi-
na przewalskii seed of water permeability of coat,embryo germination inhibitors direct-indirect deter-
mination and the pregermination on seed germination seedling have done.The results show:although
Sabina przewalskii seed germination is extremely difficult,with a hard seed coat,it does not affect
the permeability property of the seed.There are some seed germination inhibitory substances in the
Sabina przewalskii seed coat,sarcocarp and kernel,but does not affect the seed germination.Before
relieving the seed dormancy,the seed must be a long and deep physiological dormancy in latter stage
of ripening after seed is matured.
Key word:Sabina przewalskii;seed;seed dormancy;germination characteristics
*国家林业局下达的“珍稀树种祁连圆柏示范基地建设”项目
资助。
作者简介:闫春鸣(1970—),本科,高级工程师,主要从事林果花
良种引育、试验示范及湿地保护等方面的研究工作。
  祁连圆柏(Sabina przewalskii Kom.)柏科圆柏
属针叶乔木,分布于海拔2 600~4 300m的阳坡、半
阳坡,是我国西北高寒山区的一个重要的造林树种,
对维护当地生态环境有无可替代的作用。
祁连圆柏果实为肉质化浆果状球果[1],果肉中富
含芳香树脂、油脂,球果内含有1粒种子,由种皮和胚
组成,种皮包括外种皮、内种皮,内种皮膜质,外种皮
骨质坚硬[2],致使种子繁殖困难。近年来,国内开展
祁连圆柏种子育苗技术试验研究的报道较多[3-8],但
对祁连圆柏种子萌发特性及休眠破除方面的研究尚
未见报道。本文从种皮透水性、胚萌芽抑制剂等直接
和间接测定,研究祁连圆柏种子萌发特性、休眠机理
及其解除技术,旨在为今后祁连圆柏的种子繁殖提供
技术支撑。
1 材料与方法
1.1 材料
祁连圆柏种子来自民乐大河口林场。选择树形
优美、树冠完整、长势良好的成熟单株,2010年10月
中旬采摘饱满无虫害的2年生成熟球果50kg,净种
后将其混匀并阴干。
四季小白菜种子,纯度95%,净度98%,发芽率
85%,含水量约为7%,产地为河北。
1.2 方法
1.2.1 外形测定 2013年6月10日选取30粒种
子,采用游标卡尺测量种子横径、种子纵径等指标。
1.2.2 种子萌发特性测定 主要包括千粒质量、种
仁率、外种皮(种壳)厚度、种子活力、外种皮透水性、
萌发率等测定。
百粒质量测定:随机取 8 份 100 粒种子,用
1/1 000电子天平分别称重后,将8次重复的平均数换
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算成1 000粒种子的质量,为千粒质量。
种仁率测定:随机取4份100粒种子,将种子破壳
后计种仁数量,按4次重复的平均数计算种仁率。
外种皮厚度测定:即种壳厚度测定。随机选取20
粒种子,破壳后用游标卡尺测定不同部位种壳厚度,
计算平均值。
种子活力测定:采用四唑染色法测定种子的生活
力。随机取祁连圆柏种仁3份,每份20粒,用0.5%
的2,3,5-三苯基氯化四唑(TTC)溶液在30℃下黑
暗染色4h后,清水冲洗。检查种胚着色情况,凡种胚
全部或大部分被染成红色的即为具有生活力的种子,
种胚不被染色的为死种子。种子生活力=(有生活力
的种子数/总种子数)×100%。
外种皮透水性测定:即种壳透水性测定。分别称
取干球果和去除外果皮和果肉后的干种子各50g,
加入纯净水进行浸泡,让球果和种子充分吸水。每2
h捞出1次,用吸水纸吸干球果或种子表面水分,在
1/1 000电子天平上称重,直至其质量不再变化为
止,每个处理100粒,重复3次。吸水率计算公式:
吸水率=(吸水后质量—吸水前质量)/吸水前质量
×100%。
萌发率测定:在25℃温度条件下,将祁连圆柏种
仁分别浸于0.01%浓度的GA34h,然后进行恒温萌
发试验,将种仁置于垫有3层湿润滤纸的玻璃培养皿
中,每个处理100粒种仁,重复3次。以清水为对照。
60d后统计萌发率。
1.2.3 种子内源抑制物的生物测定 水浸法提取:
分别称取祁连圆柏球果的外果皮+果肉、外种皮(种
壳)、种仁各5g,分别加60mL蒸馏水放于25℃恒温
箱浸48h,然后过滤,用其滤液分别浸泡白菜种子8h
后,置于25℃培养箱中进行发芽试验,48h后统计白
菜种子发芽率(以胚根突破种皮作为发芽的标准)。
以蒸馏水浸种为对照,每个重复100粒种子,重复
3次。
甲醇浸提法:分别称取祁连圆柏球果的外果皮+
果肉、外种皮(种壳)、种仁各5g,分别加入60mL的
80%甲醇,混匀后用塑料薄膜封瓶口,置于0~4℃条
件下避光提取48h,之后滤去残渣,将甲醇浸提液加
入到垫有3层滤纸的培养皿中,液体蒸出后,将浸种
4h的白菜种子置床,每培养皿中置100粒种子,在
25℃光照培养箱内进行发芽试验,48h后统计种子的
发芽率(以胚根突破种皮作为发芽的标准),以蒸馏水
浸种为对照,每个重复100粒种子,重复3次。
1.2.4 播种育苗试验
(1)种子处理。将球果去除外果皮及果肉后,称
取干种子共45份,每份10kg,分别采用以下方法进
行种子处理:①低温层积沙藏法:11月底,种子与沙
子按1∶3的比例充分混合后,置于深80cm、宽90
cm的阴面深坑内层积沙藏150d。②冰冻法:12月
初,将种子置于露天地地面,然后在种子上洒水,待
完全结冰后上面覆盖胡麻秸。③冰箱冰冻法:1月下
旬,将清洗干净的圆柏种子置于冰箱中80d,冰箱温
度控制在2~0℃。④直接播种法:种子浸水12h后
直接播种。
(2)播种。2011年4月20日进行播种。土地细
致整地后作成宽1m、长8m的低床,床面低于步道
20cm,步道宽度为40cm,做到床面平、土碎、细匀。
采用开沟条播方式进行播种,播幅为5cm,行距为20
cm,播深为2~3cm,播时将种子均匀地撒入沟内,覆
菌根土后轻轻镇压,然后进行细水漫灌。
(3)播后管理。播后注意保持土壤湿润、床面干
净、无杂草。灌水时要细水漫灌,松土除草时要防止
将种子带出来。
(4)调查方法。幼苗出土后,采用随机抽样法,在
各处理的育苗地块中分别选取3个1m2 的样方,分别
调查样方内的出苗量,出苗量取其平均值。
1.3 数据分析
数据采用Excel2003和DPS软件进行统计分析。
2 结果与分析
2.1 祁连圆柏种子质量指标测定
经测定,祁连圆柏种子千粒质量为184g。种子
占果实重量的72.7%。祁连圆柏种子横径平均为
0.904cm,种子纵径平均为1.034cm,种仁很小,种仁
仅占种子重量的4.19%,外种皮(种壳)平均厚度为
0.288cm。种仁率很低,仅为29%。
2.2 种子透水性测定
种子透水性是种子萌发能力的重要指标,如何提
高种皮透性是解除种子休眠的重要方法[9]。从图1可
以看出,干种子浸水处理后,种子吸水能力很强,在前
2h为种子快速吸水期,吸水率呈直线上升,2h后种
子的吸水速率逐渐放慢,到第26小时种子质量不再
发生变化,达到饱和状态,此时吸水率达78%,此后不
再增重,甚至有一定的减重(第38h的吸水率为
75%),说明种胚吸水后萌动,有呼吸作用消耗了营养
物质,这与郭晶山、陈进福等人研究结果是一致的[1]。
经解剖供试干种子观察,见骨质的外种皮和胚均已完
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全被水浸润。由此可见,祁连圆柏种子外种皮的透水
性较好,吸水不存在障碍。
由图1还可看出,在吸水速度方面,干球果显著
慢于已去除外果皮和果肉的干种子。干球果在浸水
前86h吸水速度较缓慢,比干种子吸水速度慢,吸水
率也呈缓慢上升趋势,86~90h这个时间段球果的吸
水速率趋于稳定,吸水率变化不大,90~112h球果吸
水率再次加快,到112h时,吸水率达76.8%,此时解
剖供试干球果观察,见外果皮、果肉、骨质外种皮和胚
均已完全被水浸润。由此可见,祁连圆柏种子外果
皮、果肉、骨质外种皮均不影响种子透水性能。
图1 祁连圆柏种子吸水曲线
2.3 种子活力测定
种子活力经测定发现:除空粒外,常温干藏2年
的祁连圆柏种子的生活力为94%,说明种子难萌发并
不是其生活力低所致,另外也表明祁连圆柏种子适于
常温干藏。
2.4 种子各部分萌发抑制物质
采用LSD[10]法多重比较(表1),种仁、外果皮+
果肉的水浸提液、甲醇浸提液浸泡白菜种子的发芽率
差异均不显著,但与清水、外种皮浸提液浸泡白菜种
子的发芽率差异均达到显著水平,外种皮与清水二者
之间的发芽率差异达到显著水平。说明影响种子萌
发的抑制物质含量大小依次为:外果皮+果肉>种仁
>外种皮(种壳)。
表1 祁连圆柏发芽抑制物的生物测定
处理
水浸提液
白菜种子的发芽率
甲醇浸提液
白菜种子的发芽率
外种皮(种壳) 89%bB  93.6%bB
种仁 81%cC  91.3%cB
外果皮+果肉 78%cC  91%cB
清水对照 98%aA  97%aA
  注:同列数据后不同字母表示在5%和1%上差异显著(LSD法)。
2.5 种子萌芽率测定
萌芽试验发现:GA 3激素处理后的种仁萌发率为
0,清水浸种的种仁萌发率也为0,也未观察到胚的
生长。
2.6 催芽方法对祁连圆柏种子播种育苗的影响
播种试验结果表明(表2):种子采取低温层积沙
藏法、冰冻法等催芽方法处理,均未能达到当年播种
当年出苗的目的。经各催芽方法处理的种子均需渡
过一个“冬天—夏天—冬天”这一漫长的变温周期后,
于播种后第2年春季4月中下旬开始大量出苗。采用
直接播种法播种,种子在播后第3年春季才大量出
苗。说明祁连圆柏种子形态成熟后,进入了深度休眠
生理后熟时期,种子在吸水膨胀后,必须渡过一个“冬
负积温—夏正积温—冬负积温”变温周期,才能解除
其深度休眠[1]。经催芽的种子其出苗率比直接播种的
高,出苗时间也整整提前了1年。且以低温层积沙藏
法处理的种子出苗量为最高。
表2 种子催芽方法、播种与出苗的关系
种子处理方法
出苗时间(月/日)
当年 第2年 第3年
播种后第2年出
苗量(株/m2)
处理①(低温层积沙藏法) — 4/15 — 128
处理②(冰冻法) — 4/16 — 120
处理③(冰箱冰冻法) — 4/18 — 115
处理④(直接播种法) — 4/28  4/15  3
3 讨论
(1)祁连圆柏外种皮(种壳)虽然坚硬,但透水性
较好,吸水不存在障碍,种壳透性不是引起种子休眠
的主要原因。
(2)祁连圆柏的外果皮和果肉混合物、种仁中均
存在着影响种子萌发的抑制物质,但不是导致圆柏种
子不萌发的主导因素。种子未完成生理后熟是导致
种子不发芽的重要因素,种子需 经过 “冬天—夏天—
冬天”这一漫长的变温周期后(历经1年多的时间),
才能完成生理后熟过程。
(3)祁连圆柏种子采用低温层积沙藏法、冰冻法、
冰箱冰冻法催芽处理后播种,其出苗率比不催芽处理
的高,且出苗时间可提前1年,以低温层积沙藏法处
理的种子出苗率最高。所以育苗前必须将祁连圆柏
种子进行低温沙藏层积处理。
参考文献:
[1] 郭晶山,陈进福 .祁连圆柏种子生物学特性及播种育苗
技术研究[J].青海农林科技,2007(3):3-7.
[2] 刘贤德,王清忠,孟好军 .祁连圆柏[M].北京:中国科学
技术出版社,2006.
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广宁红山茶嫁接繁殖技术初报*
黄明东1,吴林瑛2 ,3,张应中2,3,李祥云4,王明怀2,3
(1.广东省龙眼洞林场,广州 510520;2.广东省森林病虫害生物防治重点实验室,广州 510520;
3.广东省林业科学研究院,广州 510520;4.广东省林木种苗管理总站,广州 510173)
摘要:以2~10年生广宁红山茶(Camellia semiserrata)以及4年生高州油茶作砧木嫁接广宁红山茶优树半木质化接穗,
研究砧木品种、年龄、粗度,接穗来源、粗度、芽数、有无顶芽几个因素对嫔接的影响,结果表明:嫁接成活率最高可达
82.61%,10年生广宁红山茶砧木平均成活率在50%以上,平均抽梢长度为6.24cm。种内嫁接,砧木年龄10a左右,接
口粗度4cm以下成活率较高。选择广宁来源,直径>0.5cm,带顶芽并保留有2~3个芽的接穗嫁接效果好。
关键词:广宁红山茶;Camellia semiserrata;嫁接;繁殖;初报
中图分类号:S723.2 文献标识号:B 文章编号:1671—4938(2016)07—0034—04
DOI:10.13456/j.cnki.lykt.2016.07.009
广宁红山茶(Camellia semiserrata)又名广宁红
花油茶、南山茶,是山茶科山茶属常绿乔木,主要分布
于广东西部和广西东南部,是油茶的一个重要栽培物
种[1]。广宁红山茶种子含油量高、油质清香、果实硕
大、花色艳丽,既是中国南方优良的木木食用油料树
种,又是优良的园林观赏树种。
油茶良种繁育以嫁接、扦插为主,其中芽苗砧嫁
接是当前油茶良种苗木培育的主要途径[2]。广宁红
山茶作为油茶的一个重要栽培种,在良种繁育上存在
其自身的特殊性,目前对其研究主要体现在种质特性
与变异[3],包括果实性状变异规律、花器官发生、树体
性状遗传变异以及营养栽培方面[4-7],在无性繁殖技
术上,陈清凤等[8]、龚峥等[9]分别在广宁红花油茶扦
插和组培扩繁方面取得一定进展,有关油茶、红花油
*1.国家林业公益性行业科研专项重大项目“黎蒴等华南重要乡
土树种良种选育研究(201204303);2.广东省地方标准制(修)订林业
项目(2011-DB-02);3.广东省林业科技创新专项资金项目“油茶良
种选育、无公害栽培技术研究与示范”(2013KJCX009-01)。
作者简介:黄明东(1971-),工程师,从事林木育种和良种繁育研究。
通讯作者简介:张应中(1970-),研究员,从事经济林研究,
zyzh3762@126.com。
茶芽苗砧嫁接方面的研究相对较多[10-11],但对广宁红
山茶的芽苗砧嫁接以及大苗嫁接的研究报道还缺乏
针对性[12-14]。比如在早期研究中,有关广宁红山茶嫁
接在普通油茶砧木上的报道,成活率为40%,比实生
苗生长速度快50%[13];吴振朝[14]在油茶种间嫁接试
验中,广宁红山茶种内嫁接 2 个月后成活率为
57.1%,但在其他油茶品种均有抽梢的前提下,以广
宁红山茶为接穗的组合全无抽梢现象。周文才等[12]
在红花油茶嫁接苗木质量评价中利用因子分析法、主
成分分析法、回归分析法得出10个常见红花油茶品
种芽苗砧嫁接苗综合性状最优的为广宁红山茶,但红
花油茶优势主要体现在苗高、地径、根、叶长势等生长
性状上,成活率仅为20%,排名靠后。在有关广宁红
山茶芽苗砧嫁接实践中也存在接穗枝条过于粗壮,嫁
接操作困难,成活率过低等问题。本文在优良种质资
源收集的同时,选择不同树种及树龄的砧木,嫁接广
宁红山茶优树穗条,开展广宁红山茶嫁接技术初探,
以期为下一步研究和应用提供参考。
1 试验地概况
试验地位于广州天河龙洞广东林业高科技园核心
[3] 权国仓,胡桂英,李秋隆 .祁连圆柏种子育苗[J].林业实
用技术,2007(8):42.
[4] 崇玉林,许开胜,王峰,等 .祁连圆柏种子育苗技术试验
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农业科技,2008(2):93-94.
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