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银缕梅引种栽培及种子营养成分分析



全 文 :西北林学院学报 2011 , 26(4):148 ~ 151
Journal o f No r thw est Fo restry Univer sity
银缕梅引种栽培及种子营养成分分析
 收稿日期:2010-05-06 修回日期:2010-09-30
 基金项目:陕西省科技攻关重大项目(2009K01-11);陕西省科学院重点项目(2008k-05 , 2009k-06)。
 作者简介:张莹 ,男 ,实验师 ,主要从事植物种子资源调查与应用研究。
张 莹 ,李思锋 ,黎 斌 ,祁 桦 ,刘立成
(陕西省西安植物园 ,陕西 西安 710061)
摘 要:对西安植物园引种的珍稀濒危植物银缕梅生长特征及物候进行观测 ,并对种子的萌发条件
及主要化学成分进行了研究分析。结果表明:银缕梅能够较好地适应西安地区的环境与气候 ,其生
长特性及物候与在原产地南京的表现类似 ,可作为秋季观叶小乔木在陕西省园林绿化中推广 。引
种至西安的银缕梅能正常开花结实 ,种子空壳率为 20.3%,明显高于原产地。采取剥壳及不同时
间酸蚀种壳可缩短银缕梅种子的休眠天数 ,但不能提高其发芽率。采用 1 200 mg · L-1的 GA 3 溶
液浸泡24 h ,在4 ℃下层积 120 d后 ,可显著提高银缕梅种子的发芽率(达到71.3%)。银缕梅种子
含有粗蛋白(12.45%)和粗脂肪(9.37%)、淀粉(2.41%)和可溶性糖(10.92%),含有钾 、钙 、镁 、锌
等矿质元素和 17种氨基酸 ,具有一定的开发利用价值 。
关键词:银缕梅;引种栽培;低温层积;种子萌发;营养成分
中图分类号:S688    文献标志码:A   文章编号:1001-7461(2011)04-0148-04
Introduction of Parrotia subaequalis and A nalysis of Seed Nutritional Composition
ZHANG Ying , LI Si-feng , LI Bin ,QI Hua ,LIU Li-cheng
(X ian Botan ica l Gard en o f Shaan xi Province , X ian , Shaan xi 710061 , China)
Abstract:G row th characteristics phenolog y of Parrot ia subaequal is int roduced in Xian Bo tanical Garden
were observed.Germination condi tions and chemical composit ion o f the seeds we re investigated.The re-
sults show ed that the int roduced P.subaequalis could adapt to the envi ronmental and w eather condi tions in
Xian.The phenology and g row th si tuations we re similar to tho se in i ts o rig inal locat ion , Nanjing , and
could be used as a small ornamental foliage arbo r in garden in the Autumn.The pe rcentage o f unfi lled
seeds of Parrot ia subaequalis was 20.3%, higher than its original location.The duration o f dormant t ime
could be sho rtened af ter removing the hul ls o f the seeds or t reated by sulfuric acid , how ever , the germina-
tion rate of the seed w as not improved.GA 3 so aking and st rat ification could increase the seed ge rminat ion.
The best methods fo r accelerating germinat ion were so aking seeds in 1 200 mg ·L-1 GA 3 24 h before st rat-
if ication 120 d , and the ge rminat ion rate could reach to 71.3%.The contents of crude pro tein , crude fat ,
starch , so luble sugar we re 12.45%, 9.37%, 2.41%, a nd 10.92%, respect ively , and the minerals such as
K , Ca , Mg , and Zn , as well as 17 kinds of amino acid w ere identified in the seed , indicat ing i ts good appli-
cable values.
Key words:Parrotia subaequalis;int roduction;st ratif icat ion;seed germination;nutri tional composi tion
  银缕梅 (Parrotia subaequal is),隶属于金缕梅
科(Hamamelidaceae)银缕梅属(Parrot ia),仅分布
于江苏 、浙江 、安徽等 3 省 ,是华东地区特有的珍稀
树种[ 1-3] ,已被列为国家重点保护野生植物(Ⅰ级),
也被国际自然保护联盟濒危物种红色名录(IUCN
红色名录)定为极危(CR)物种 。我国学者对银缕梅
在华东地区的引种应用及迁地保护等方面进行了研
究[ 4-8] ,但对其在西北地区的引种栽培及其种子营养
成分尚未有报道 。本文对银缕梅在西安地区的引种
栽培表现 、种子萌发与营养成分进行了研究 ,旨在为
银缕梅的迁地保护及园林应用提供理论依据 。
1 材料及方法
1.1 材料
银缕梅植株于 1996年引自南京[ 9] ,为地径约 1
cm 高 100 cm 的 2年生幼树 ,种植于陕西西安植物
园。引种种植地海拔 440 m , 年平均温度为 13.3
℃,最低温度为 -20.6 ℃,年平均降水量为 598
mm ,土壤为地带性褐土 ,周边伴生有棕榈 、杜仲 、马
尾松等树种。分别于 2008 年 9月 、2009年 9 月采
收成熟果实 ,将其放入无纺布袋中风干。果实在 7
~ 10 d后自然开裂 ,采集种子置放在 4℃的冷藏箱
备用 。
1.2 方法
1.2.1 观测方法 随机选取 8株银缕梅并编号 ,观
察 、测量并记录物候表现及茎干生长量 。
1.2.2 种子萌发育苗 随机选取外形饱满的 50粒
种子进行人工剥壳处理 ,统计空壳率 ,重复 3次。种
子空壳率=(种子空壳数/50)×100%。采取烘干法
测定种子含水量 ,称重法测定种子千粒重。
种子处理:(A)采用人工剥壳与 98%浓硫酸腐
蚀 2种方法处理 ,浓硫酸腐蚀时间分别为 5 、10 、20 、
30 min;(B)将其在 0 、5 、10 、50 、100 、300 、600 、900 、
1 200 、1 500 mg ·L-1的 GA 3 溶液浸泡 24 h ,置于
25℃恒温培养箱进行萌发实验;(C)采用 0 、300 、
600 、900 、1 200 、1 500 mg ·L -1的 GA 3 溶液浸泡 24
h后置于 4℃下低温层积 120 d ,置于 20℃恒温培养
箱进行萌发实验 。按每组 100粒对银缕梅种子进行
分选 ,各种处理均重复 3次 。统计种子的胚根伸长
达种子长度一半以上的种子粒数 ,并按下列公式计
算种子发芽率:种子发芽率=(萌发种子粒数/供试
种子粒数)×100%。
1.2.3 种子营养成分测定 种子营养成分及其含
量于 2009年 11月在西北农林科技大学测试中心进
行测定。
氨基酸的测定:样品经6 mol·L-1 HCI 完全水
解后 ,用 121MB型氨基酸自动分析仪分析;粗蛋白
的测试按 GB/6432-94测定;粗脂肪的测试按 GB/
6433-94测定。无机元素的测定方法:采取原子分
光光度计法测定 。
2 结果与分析
2.1 银缕梅在西安地区的适生性表现
银缕梅在西安-16 ~ -20℃的严寒和 42.9℃
酷暑下 ,少有枯梢和干叶的现象 ,幼苗引种栽培 12 a
后 ,于 2007年 8 号植株少量开花未结果;2008 年 3
号 、8号植株开花 ,其中 8号植株结果并形成少量种
子;2009年 3 、4 、8 号植株开花繁盛 , 且结种较多;
2010年 3 、8号植株开花 ,开花量都很少。银缕梅在
南京引种栽培及原生地生长约 15 a 后逐渐开花结
果 ,这与西安地区基本相同 。
银缕梅在西安 3月中旬开花 , 9月底至 10月初
种子成熟 ,10月中旬种子弹射 ,10月下旬叶子逐渐
变红 ,冬季部分叶子不落 。整个物候期与南京基本
相同[ 10] ,都与《Flo ra o f China》记载的花期 5 ~ 6月
不同[ 1] 。
表 1 银缕梅在西安的生长量及秋季叶色
Tab le 1 Cur rent annu al grow th incremen t
and fall leaf color
植株
编号
2005.10
胸径/ cm
2009.10
胸径/ cm
4年增长量
/ cm
2010年展
叶期/
(月-日)
秋季
叶色*
1 4.78 7.48 2.71 4-6 黄褐色
2 4.78 7.64 2.87 3-25 紫红色
3 5.90 9.87 3.98 3-27 紫红色
4 5.73 9.71 3.98 4-5 黄褐色
5 5.10 7.96 2.87 4-3 黄褐色
6 7.64 9.87 2.23 4-1 黄褐色
7 6.37 8.92 2.55 4-1 黄褐色
8 8.92 12.73 3.82 3-25 紫红色
平均值 6.15±1.37 9.28±1.61 3.13±0.65
  由表 1知 ,银缕梅不同植株的生长量不同 ,8号
较其它植株生长最快 ,经分析表明 3 、4 、8 号植株生
长于林缘 ,能充分接受光照等条件 ,年生长量均大于
平均值 ,其它植株生长于林中 ,受到其它植株的遮
挡 ,生长较慢 。光照充足的植株早春展叶时间早 7
~ 10 d ,秋季 ,叶子紫红的色彩更鲜艳 ,观赏效果较
好;光照较差的植株春季展叶迟 ,秋季叶色黄褐色 ,
色彩暗且灰 ,观赏效果也差 。可见 ,银缕梅在全光照
下营养生长良好 ,在栽培条件下 ,应该提供充足的光
照环境 ,满足它对光照条件的需求 ,以保证其正常生
长发育 。
银缕梅在生长前 10 a平均胸径增长 0.6 cm ,第
10-14 a ,生长速度加快 ,年平均胸径增长 0.78 cm ,
这与南京地区年平均直径增长 0.7 cm 接近 。2009
年发现这 8株银缕梅树干也开始出现少量的树皮斑
驳现象;2010年 4月初在树下发现了个别的实生幼
苗 ,说明银缕梅在西安有可能通过种子自行繁衍 。
银缕梅病虫害较少 , 8月底至 9 月初有少量黄
刺蛾发生 ,可结合秋冬季修剪枝条将其虫卵人工
去除。
149第 4 期 张莹 等 银缕梅引种栽培及种子营养成分分析
2.2 银缕梅种子的萌发育苗
表 2 不同地区不同批次种子的千粒重[ 11]
Table 2 1000-seed w eigh t of seeds of Parrot ia subaequal is
f rom dif feren t localit ies and batches  / g
陕西西安 安徽舒城 1安徽舒城 2安徽舒城 3江苏宜兴 1江苏宜兴 2
29.1±
1.3
43.0±
6.0
32.0±
2.0
34.0±
4.0
31.0±
6.0
3.0±
0.1
  实验表明:筛选前种子空壳率约为 20.3%,筛
选阴干后种子含水量为 10.3%;银缕梅种子具有角
质硬壳 ,有胚乳 ,胚发育完好 ,不存在形态休眠;表 2
可见在西安产的种子千粒重相对其它产地较轻。
银缕梅种子浸种 24 h萌发处理 3 d没有吸涨 ,
硬实性达到 100%,萌发时需要对种子进行预处理 。
采用人工剥壳及浓硫酸酸蚀种壳处理 0 、5 、15 、25 、
40 min后种子萌发率均小于 1.6%;经过 0 、5 、10 、
50 、100 mg ·L -1的GA 3 溶液浸泡 24 h后发芽率小
GA 3 浸泡浓度/(mg· L-1)
图 1 不同 GA3 浓度及低温层积对银缕梅种子发芽率的影响
Fig1 Ef fect of G A3 and s t rat ifi cation on seeds germination
of Parrotia subaequa li s
于 1.3%。
  由图 1可知 ,未经低温层积的银缕梅种子仅用
不同浓度的 GA 3 溶液浸泡 24 h后发芽率为 0%;用
0 、300 、600 、900 、1 200 、1 500 mg ·L -1的 GA 3 溶液
浸泡 24 h 后低温层积 120 d 后的银缕梅种子发芽
率分别提高至 27.7%、38.0%、46.7%、54.3%、
55.3%、52.0%,在 300 ~ 1 200 mg ·L-1随着浓度
增加发芽率增加 , 1 200 mg ·L -1最佳 ,为 55.3%±
3.1%, 1 500 mg ·L-1时发芽率有所下降 ,这批种子
在 20 ℃恒温培养箱萌发 10 d 后发芽率分别为
46.7%、48%、53.7%、57.7%、71.3%、67.7%,其中
1 200 mg ·L-1仍然最佳 ,为 71.3%±4.6%。银缕
梅种子打破休眠后在 4℃的低温条件下部分种子能
正常萌发。
观察发现:银缕梅为子叶出土型 ,在子叶出土至
真叶生出 2 ~ 3片时 ,对温度要求较高 ,子叶出土后
在 12℃以下时 ,30 d时间未见真叶生长;12 ~ 20 ℃
时子叶开始生长 ,生长缓慢;在 18 ~ 28 ℃时 5 d长
出 1片子叶 。
2.3 银缕梅种子的主要营养成分
经测定银缕梅种子的主要有机养分 、矿物元素
和氨基酸的含量见表 3 、表 4。
由表 3可知 , 银缕梅种子含有一定量的脂肪和
蛋白质 、糖类物质及 K 、Ca、Mg 、Zn等矿质元素和化
合物 ,提供人体一些必要的营养并对维持的正常代
谢和提高免疫力具有一定的作用 。
表 3 银缕梅种子的主要有机养分及矿物质含量(风干重)
T able 3 Contents of mainly organic nut rien t comp onents in seed of P.subaequal is(air dried w eigh t)
种类 粗蛋白/(g· 100 g -1)
粗脂肪/
(g· 100 g -1)
总可溶性糖/
(g·100 g -1)
淀粉
(g· 100 g -1)
Ca/
(μg· g -1)
M g/
(μg· g -1)
Zn/
(μg· g -1)
K/
(μg·g -1)
含量 12.45 9.73 10.92±1.46 2.41±0.13 7 180 1 166 6.20 2 416
表 4 银缕梅种子氨基酸含量
Table 4  Conten of amino acid con cen t rat ion in seed of P.subaequa li s mg· g -1
天冬氨酸 苏氨酸* 丝氨酸 谷氨酸 脯氨酸 甘氨酸 丙氨酸 半胱氨酸 缬氨酸*
11.82 3.68 7.40 32.68 5.99 5.29 4.83 1.66 8.34
蛋氨酸* 异亮氨酸* 亮氨酸* 酪氨酸 苯丙氨酸* 赖氨酸* 组氨酸** 色氨酸* 精氨酸**
1.24 3.55 8.30 4.80 3.26 4.86 4.19 -- 11.23
  注:*为必需氨基酸 , **为儿童必需氨基酸 , -未检测。
  从表 4可知 ,银缕梅种子含有赖氨酸 、苏氨酸 、
缬氨酸 、异亮氨酸 、亮氨酸 、蛋氨酸 、苯丙氨酸等 7种
人体必需的氨基酸 , 2种儿童必需氨基酸。17 种氨
基酸中 ,谷氨酸的含量最高 ,其次为天门冬氨酸 、精
氨酸和亮氨酸。
3 讨论
银缕梅引种至西安栽培 14 a 后能够正常生长
并开花结实 ,这与近年引种的北亚热带树种秤锤树
能在西安 、宝鸡开花结果比较相似 ,可进一步展开对
150 西北林学院学报 26 卷 
该地区一些物种进行迁地保护及开发应用 ,扩大物
种的保护区域。同时通过种苗 、种子交换手段 ,将西
安产的银缕梅二代迁地保护于更多的地区 ,为银缕
梅这一珍稀植物扩大新的生存地域和种群数量 ,减
少银缕梅在群落内的竞争压力 ,进一步保护这一有
重要科研和应用价值的珍稀物种。
在西安引种栽培的银缕梅已完成生活周期 ,按
照目前的栽培条件及技术 ,到第二代种子出现估计
还需约 15 a ,离真正的引种成功只是时间的问题 。
通过改变水肥条件及光照促进银缕梅的生长发育还
需进一步研究;银缕梅开花结实量的变化与种子空
壳率高的原因需进一步研究;银缕梅在西安可作为
秋季观叶园林树种加以利用 ,可作为街景 、庭院孤植
或群植于向阳处 ,更加广泛的用途值得研究。
银缕梅种子随采随播发芽率极低 ,这一结果与
郝日明[ 12] 采后即播种萌发所需最短时间为 55 d ,平
均出苗率为 56.7%的结论虽有较大差异 ,但都说明
银缕梅种子存在一定的休眠特性 ,播种前需要预处
理。采用 1 200 mg ·L -1浓度 GA 3 浸泡 24 h 后低
温层积120 d效果最佳 ,发芽率可达 71.3%,能达到
大量生产的要求 。笔者在 2月份对本实验进行重复
试验后 ,实验结果基本相同 。但是该种方法需要长
时间的种子预处理 ,可试行植物生长激素 GA 3 、乙
烯利及二者混合浸种 ,并结合不同时间低温层积预
处理 ,对银缕梅种子进行萌发试验[ 13] ,探究其种子
萌发特性 ,更加高效繁殖银缕梅。
由于西安的早春气候变化较大 ,温度低时银缕
梅幼苗生长慢 ,管理周期加长 ,9 ~ 10月提前低温层
积后种子经过约 120 d在 2 ~ 3月低温环境下萌发 ,
幼苗管理困难;建议低温层积时间应选在 11 月底 ,
次年 4月初气温较高时进行萌发育苗。
测得的银缕梅种子营养成分与同科植物牛鼻栓
的营养成分较为相似 ,但含量相对较低[ 14] ,与这批种
子是在有种皮的情况下测得的有一定原因 ,其种仁的
营养成分含量应该很丰富 ,可以对其作进一步研究 。
参考文献:
[ 1]  吴征镒 , PETER H.RAVEN ,洪德元 , 等.中国植物志(英文
版)[ M] .北京:科学出版社;圣路易斯:密苏里植物园出版
社 , 2003 , 9:27-28.
[ 2]  邓懋彬 ,魏宏图 ,王希蕖.银缕梅属--金缕梅科一新属[ J] .植物
分类学报 , 1992 , 30(1):57-61.
DENG M B ,WEI H T ,WANG X Q.Shaniodendron , a new ge-
nu s of Hamamelidaceae f rom China[ J] .Acta Phytotaxonomica
Sinica , 1992 , 30(1):57-61.
[ 3]  郝日明 ,魏宏图 ,刘晚苟.银缕梅属花形态及其分类学意义[ J] .
植物资源与环境 , 1996 , 5(1):38-42.
HAO R M ,WEI H T , LIU W J.Floral morph ology of Shanio-
dendron(Hamamelidaceae)and it s taxonomic signifi cance[ J] .
Journal of Plan t Resources and Environment , 1996 , 5(1):38-
42.
[ 4]  胡一民 ,方国富.国家一级重点保护野生植物--银缕梅[ J] .安
徽林业科技 , 2009 , (1):2.
[ 5]  郝日明 ,黄致远 ,刘兴剑,等.中国珍稀濒危保护植物在江苏省
的自然分布及其特点[ J] .生物多样性 , 2000 , 8(2):153-162.
HAO R M , HUANG Z Y , LIU X J , et a l.The natu ral dis t ri-
but ion and characteri sti cs of the rare and en dangered plan ts in
Jiangsu , China[ J] .Chinese Biodiversity , 2000 , 8(2):153-162.
[ 6]  徐惠强 ,郝日明 ,姚志刚,等.珍稀树种小叶银缕梅和宝华玉兰
自然现状及其就地保护研究[ J] .江苏林业科技 , 2001 , 28(5):
19-21.
XUE H Q , HAO R M , YAO Z GANG , et al.Pres ent natu ral
situation and in situ conservat ion of rare and endangered trees
Magno lia z en ii C heng and Parrotia subaequal is[ J] .J ournal of
Jiangsu Forest ry Science &T echnology , 2001 , 28(5):19-21.
[ 7]  黄邵辉 ,方炎明 ,彭冶 ,等.江苏宜兴市江苏宜兴市龙池山银缕
梅群落种群生态位研究[ J] .中南林学院学报 , 2005 , 25(6):
80-83.
HAO S H , FANG Y M , PENG Y , et al.The niche study of
Shaniodendron subaequale popu lation of Longchi Mountain
[ J] .J ou rnal of Cent ral South Fo rest ry Universi ty , 2005 , 25
(6):80-83.
[ 8]  黄邵辉 ,方炎明 ,张启香,等.银缕梅扦插繁殖试验[ J] .西南林
学院学报 , 2006 , 26(5):94-95.
HUANG S H , FANG Y M , ZHANG Q X , et a l.Study on cu t-
tage propagation of Shanioden dron subaequa le[ J] .Journal of
Southw est Forest ry C ol lege , 2006 , 26(5):94-95.
[ 9]  李思锋 ,董长根.西安植物园植物名录[ M ] .西安:陕西科技出
版社 , 2006:41.
[ 10]  刘兴剑 ,汤诗杰 ,姚淦 ,等.银缕梅开花过程与花形态观察[ J] .
江苏农业科学 , 2008 , 06:72.
 LIU X J , T ANG S J , YAO G , et al.Observation on f low ering
process and f low er organ m orphology in P arrot ia subaequal is
[ J] .Jiangsu Agricu ltu ral S cien ces , 2008 , 06:72.
[ 11]  刘兴剑 , 孙起梦 ,窦剑.珍稀树种银缕梅引种观察[ J] .江苏农
业科学 , 2008 , 4:173-175.
 LIU X J , SUN Q M , DU J.Biological characterist ics observa-
ti on of Parrotia subaequati s in troduced to Jiangau Province
[ J] .Jiangsu Agricultural S ciences , 2008 , 4:173-175.
[ 12]  郝日明 ,朱裕林.小叶银缕梅的种子繁殖试验观察[ J/O L] .
南京园林杂志 , 2004(3)[ 2009 , 3 , 13] .h ttp// www >njyl.
com/ article/ s/ 581094-317725-0.htm
[ 13]  李淑娟 ,吴永朋 ,刘奇峰.植物激素及层积时间对珊瑚朴种子
萌发的影响[ J] .西北林学院学报 ,2009 , 24(2):68-70.
 LI S J , WU Y P , LIU Q F.Ef fect s of ph ytoh ormones and
st ratif icat ion tim e on germinat ion of Celt is ju lianae seeds[ J] .
Journal of Northwest Fo rest ry University , 2009 , 24(2):68-
70.
[ 14]  张袖丽 ,谢中稳 ,胡颖蕙.牛鼻栓种子的主要化学成分和萌发
条件的初步研究[ J] .安徽农业大学学报 , 1997 , 24(2):204-
208.
 ZHANG X L , XIE Z W , HU Y H .Primary study on main
cons tituents and germination of For tunea ria sinensi s Rehd.et
wi ls seed [ J] .Jou rnal of Anhui Agricu ltural University ,
1997 , 24(2):204-208.
151第 4 期 张莹 等 银缕梅引种栽培及种子营养成分分析