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Effects of treating with concentrated sulfuric acid on the seed germination of ten Hibiscus hamabo provenance families.

浓硫酸处理对海滨木槿10个家系种子萌发的影响



全 文 :浓硫酸处理对海滨木槿 10 个家系
种子萌发的影响*
王小雪1,2 摇 孙海菁1**摇 刘摇 芸2 摇 陈益泰1 摇 冯大兰3 摇 李摇 沙4
( 1中国林业科学研究院亚热带林业研究所, 浙江富阳 311400; 2西南大学资源环境学院, 重庆 400716; 3重庆市林业科学研究
院三峡库区森林生态保护与恢复重庆市市级重点实验室, 重庆 400036; 4中国民主同盟广西壮族自治区委员会, 南宁
530023)
摘摇 要摇 以海滨木槿 10 个家系种子为材料,采用浓硫酸不同时间(0、10、15 和 20 min)处理,
测定种子发芽率、发芽势、发芽指数及萌发过程中相对吸水率、可溶性糖、淀粉和 琢鄄淀粉酶含
量,研究浓硫酸处理对海滨木槿种子萌发的影响以及不同家系间种子萌发差异. 结果表明:
浓硫酸处理显著提高了海滨木槿种子的发芽率、发芽指数和发芽势,缩短了发芽时间.浓硫酸
处理 15 min后,种子发芽率、发芽势和发芽指数分别为 95. 7% 、91. 3%和 13. 28,萌发时间最
短,效果最佳.海滨木槿不同家系间种子发芽率、发芽势和发芽指数差异显著,最高发芽指数
(15郾 13)是最低发芽指数(7. 15)的 2. 12 倍,最高发芽势(98郾 0% )是最低发芽势(55郾 5% )的
1. 77 倍.浓硫酸处理可加快海滨木槿种子萌发代谢生理生化进程.相对吸水率、可溶性糖和
琢鄄淀粉酶均呈单峰曲线变化(先升后降),在萌发初期达到最大值;淀粉含量与种子发芽指数
呈显著负相关.
关键词摇 海滨木槿摇 自然更新摇 种子萌发摇 可溶性糖摇 淀粉摇 琢鄄淀粉酶
*“十一五冶国家科技支撑计划项目(2009BADB2B0102)和三峡库区森林生态保护与恢复重庆市市级重点实验室项目(CSTC,2007CA1001)资
助.
**通讯作者. E鄄mail: sunhaijing@ 163. com
2012鄄02鄄22 收稿,2012鄄08鄄14 接受.
文章编号摇 1001-9332(2012)11-2968-07摇 中图分类号摇 S722. 1摇 文献标识码摇 A
Effects of treating with concentrated sulfuric acid on the seed germination of ten Hibiscus
hamabo provenance families. WANG Xiao鄄xue1,2, SUN Hai鄄jing1, LIU Yun2,CHEN Yi鄄tai1,
FENG Da鄄lan3, LI Sha4 ( 1Research Institute of Subtropical Forestry, Chinese Academy of Forestry,
Fuyang 311400, Zhejiang, China; 2College of Resource and Environment, Southwest China Univer鄄
sity, Chongqing 400716, China; 3Chongqing Key Laboratory of the Three Gorges Area Forest Ecolo鄄
gy Protection and Restoration, Chongqing Academy of Forestry, Chongqing 400036, China;
4Guangxi Zhuang Autonomous Region Committee of China Democratic League, Nanning 530023,
China) . 鄄Chin. J. Appl. Ecol. ,2012,23(11): 2968-2974.
Abstract: The seeds from ten Hibiscus hamabo provenance families were treated with concentrated
sulfuric acid for different durations (0, 10, 15, and 20 min), and the seed germination rate, ger鄄
mination energy, and germination index, as well as the seed relative water adsorption rate, soluble
sugar and starch contents, and 琢鄄amylase activity during the germination, were determined, aimed
to study the effects of treating with concentrated sulfuric acid on the seed germination of H. hamabo
and the differences of the seed germination among different H. hamabo provenance families. After
treated with concentrated sulfuric acid, the seed germination rate, germination energy, and germi鄄
nation index increased significantly, and the germination time shortened remarkably. Treating with
concentrated sulfuric acid for 15 minutes had the best effect, i. e. , the germination rate, germina鄄
tion energy, and germination index were up to 95. 7% , 91. 3% , and 13. 28, respectively, and the
germination time was the shortest. The seed germination rate, germination energy, and germination
index differed significantly with different provenance families, the highest germination index
(15郾 13) being 2. 12 times of the lowest germination index (7. 15), and the highest germination
应 用 生 态 学 报摇 2012 年 11 月摇 第 23 卷摇 第 11 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
Chinese Journal of Applied Ecology, Nov. 2012,23(11): 2968-2974
energy (98. 0% ) being 1. 77 times of the lowest one (55. 5% ). Treating with concentrated sulfuric
acid accelerated the physiological and biochemical processes of seed germination, and the relative
water absorption rate, soluble sugar content, and 琢鄄amylase activity were decreased after an initial
increase, with the maximum at the early stage of germination. There was a significant negative rela鄄
tionship between the seed starch content and the seed germination index.
Key words: Hibiscus hamabo; natural regeneration; seed germination; soluble sugar; starch;
琢鄄amylase.
摇 摇 海滨木槿(Hibiscus hamabo)系锦葵科木槿属,
落叶小乔木,是近年鉴定新种. 海滨木槿树冠浓密,
花金黄色,形大而艳丽且花期长,可作为良好的园林
绿化树种.除观赏价值外,海滨木槿耐干旱、瘠薄,是
贫瘠丘陵山地水土保持优良树种;而且它极耐盐碱、
水淹,抗海风,是护堤林和海岸基干林带造林先锋树
种[1] .但海滨木槿自然分布狭窄,现仅在我国浙江
舟山群岛、福建沿海岛屿等形成小居群,上海金山、
浙江上虞和慈溪也有少量引种,国外仅朝鲜、日本有
分布,被列入浙江省珍稀濒危植物[2] . 海滨木槿结
实率高,以种子繁殖为主,种子萌发到幼苗形成阶段
是种群内个体更新、物种得以繁衍的关键环节. 然
而,种子库内休眠种子的繁殖滞后效应降低了子代
的适应度,留于土壤的休眠种子易因生理衰老而死
亡,严重影响植物自然更新[3-4] .田间播种和室内预
备试验表明,海滨木槿为硬实种子,硬实率在 96%
以上,种子吸水困难,导致自然条件下种子萌发时间
延迟且易腐烂,萌发率在 10%左右.
俞慈英和徐树华[1]对海滨木槿种质资源分布
情况、引种驯化和开发利用进行了总结,海滨木槿在
盐胁迫、水淹胁迫的生理生化和光合特性响应研究
也有报道[5-8],但对打破其种子休眠方法的研究还
未见报道.研究打破海滨木槿不同家系种子休眠的
处理技术,对于提高选种效果、缩短育种周期、加速
良种选育和良种化进程均具有重要的现实意义[9] .
机械破除、层积和化学药剂处理均可破除硬实种子
的休眠,且不同植物种类需要采取不同的破除方法
及处理时间[10-13] .
有研究表明,浓硫酸破除种子硬实的效果显
著[14-18] .本文以海滨木槿 10 个家系种子为材料,研
究不同时间浓硫酸处理对海滨木槿不同家系种子萌
发及萌发过程中生理特性的影响,以期揭示破除海
滨木槿种子硬实的最佳浓硫酸处理时间,比较海滨
木槿不同家系种子萌发生理差异,选择优良家系,为
人工造林以及生产实践提供科学指导.
1摇 材料与方法
1郾 1摇 种子采集地概况及种子特性
2010 年 9 月,对当年成熟的海滨木槿不同家系
种子进行收集.种子采集地位于浙江省慈溪市(30毅
18忆40义 N,121毅08忆43义 E)的国家林业局杭州湾湿地
生态系统定位研究站. 该地区年平均气温为
16. 0 益,最冷月(1 月)平均气温 3. 8 益,最热月(7
月) 平均气温 28. 2 益,全年平均日照时数约
2038郾 4 h, 无 霜 期 约 244 d, 年 平 均 降 水 量
1344. 7 mm.土壤为粉砂质滨海盐土.
1郾 2摇 研究方法
1郾 2郾 1 浓硫酸处理摇 以 2、4、6、8、11、17、18、21、24、25
号家系为材料,选取饱满、大小均一的种子,预备试验
后,分别用浓硫酸(比重 1. 84)处理 0、10、15、20 min,
用自来水冲洗干净,再用 3%次氯酸钠消毒10 min,并
用无菌水清洗 3次,晾干后进行发芽试验.
1郾 2郾 2 种子萌发试验 摇 采用培养皿滤纸法[19]进行
种子萌发试验.将处理好的各家系种子置于无菌的
铺有 3 层滤纸的培养皿内,在光照培养箱内进行萌
发试验.培养条件:温度 25 益 (昼) / 20 益 (夜),光
周期 12 h / 12 h,空气湿度 80% .每处理 4 个重复,每
重复 100 粒种子. 每隔 2 d 观察并记录种子萌发情
况,以胚根露出种皮作为种子萌发的标志,结果取平
均值依标准误.
发芽率 = (发芽种子总数 /供试种子总数) 伊
100%
发芽势=(发芽高峰期发芽种子数 /供试种子总
数)伊100%
发芽指数 =移(G t / Dt)
式中:G t为第 t天的发芽数;Dt为相应发芽天数.
1郾 2郾 3 相对吸水量和相对吸水率测定摇 采用质量级
法[20]进行测定.于萌发试验前称得每培养皿中种子
质量,分别于置床后 4、8、12、24、36、48、60 和 72 h,
将种子取出用吸水纸擦净称量.
相对吸水量=[(Wt -W) / W ]伊100%
969211 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 王小雪等: 浓硫酸处理对海滨木槿 10 个家系种子萌发的影响摇 摇 摇 摇 摇
相对吸水率(mg·h-1)= (Wt-W) / t伊103
式中:Wt为吸干种子表面水分后的质量;W 为风干
种子的质量;t为种子置床后吸水时间.
每天分别对各处理种子进行采样,用于可溶性
糖、淀粉和 琢鄄淀粉酶的测定.
1郾 2郾 4 可溶性糖和淀粉含量的测定摇 采用蒽酮比色
法[21]进行测定.可溶性糖和淀粉待测液用 UV鄄1800
紫外分光光度计在 620 nm波长下分别比色,记录消
光值,在葡萄糖和淀粉标准曲线上分别查出对应的
可溶性糖和淀粉含量.再按下列公式进行计算,得出
样品中可溶性糖的含量.
样品可溶性糖(淀粉)含量(mg·g-1 FM)= 查
表所得可溶性糖(淀粉)含量(滋g) 伊稀释倍数 / [样
品质量(g)伊103]
1郾 2郾 5 琢鄄淀粉酶含量的测定摇 采用 3,5鄄二硝基水杨
酸比色法[21]进行测定.用加热的方法钝化 茁鄄淀粉酶
活性,测出 琢鄄淀粉酶的活力. 酶活性单位:麦芽糖
mg·g-1 FM·(5 min) -1 .
1郾 3摇 数据处理
利用 SPSS 13. 0(SPSS Inc. , USA)一维方差和
单因变量多因素方差分析各参数在不同处理间的差
异,显著性水平设定为 琢=0. 05.所有图表用 Origin鄄
Pro 7. 5 和 Microsoft Office Excel 2007 绘制,表中结
果显示为 mean依SD,图中结果显示为 mean依SE.
2摇 结果与分析
2郾 1摇 不同处理海滨木槿发芽率、发芽势和发芽指数
浓硫酸处理能显著提高海滨木槿种子发芽率、
发芽势和发芽指数,不同时间处理对种子发芽率、发
芽势和发芽指数影响显著,以处理 15 min 为最佳时
间(表 1).经浓硫酸处理 15 min 的种子发芽势和发
芽指数显著高于其他两种处理,达到 91. 3% 和
13郾 28.处理 15 min和 20 min 的种子发芽率则差异
不明显,但与处理 10 min 的种子发芽率差异显著.
而未经浓硫酸处理的种子膨胀缓慢,30 d 内种子未
见萌发.
海滨木槿不同家系种子发芽率、发芽势和发芽
指数差异显著(表 2).经浓硫酸处理后,各家系最终
发芽率均比较高,18 号家系发芽率最高,25 号家系
发芽率最低. 17 号家系发芽指数和发芽势最大,分
别为 15. 13 和 98. 0% ;25 号家系发芽指数和发芽势
最低,分别为 7. 15 和 55. 0% ;最高发芽指数是最低
发芽指数的 2. 12 倍,最高发芽势是最低发芽势的
1. 77 倍.
表 1摇 浓硫酸不同时间处理对海滨木槿 10 个家系种子萌发
的影响
Table 1 摇 Influence of concentrated sulfuric acid treatment
with different times on germination of Hibiscus hamabo
seeds
处理时间
Time of
treatment
(min)
发芽率
Germination
percentage
(% )
发芽势
Germination
energy
(% )
发芽指数
Germination
index
CK 0. 0依0. 0c 0. 0依0. 0d 0. 0依0. 0d
10 81. 6依4. 7b 60. 6依4. 2c 8. 2依4. 6c
15 95. 7依4. 1a 91. 3依3. 4a 13. 3依4. 9a
20 93. 6依5. 0a 84. 2依4. 2b 10. 8依5. 1b
同列数据后不同小写字母表示处理间差异显著(P<0. 05) Values
with different letters in the same column indicated significant difference
among treatments at 0. 05 level.
表 2摇 浓硫酸处理下海滨木槿 10 个家系种子的萌发差异
Table 2 摇 Germination difference of ten Hibiscus hamabo
families seeds after concentrated sulfuric acid treatment
家系号
Family
number
发芽率
Germination
percentage
(% )
发芽势
Germination
energy
(% )
发芽指数
Germination
index
2 90. 4依2. 2c 68. 0依3. 6e 8. 3依2. 0f
4 89. 8依2. 3c 75. 5依3. 4d 9. 5依1. 8e
6 95. 8依1. 2ab 84. 6依4. 1c 9. 3依1. 9e
8 96. 9依2. 3ab 88. 0依2. 3bc 12. 0依2. 3c
11 98. 7依1. 2a 96. 4依3. 1a 13. 8依2. 1b
17 98. 0依1. 9a 98. 0依1. 2a 15. 1依1. 8a
18 99. 1依0. 9a 96. 9依1. 7a 12. 1依2. 4c
21 93. 5依2. 0bc 89. 7依2. 0b 10. 8依1. 3d
24 81. 5依3. 1d 64. 6依3. 0e 9. 4依2. 2e
25 79. 3依2. 1d 55. 5依3. 2f 7. 2依2. 1g
各家系发芽率、发芽势和发芽指数均为种子在浓硫酸不同时间处理
下(10 min、15 min、20 min)的总平均值 Germination rate, energy and
index of each family seed were total average from seeds of the family after
concentrated sulfuric acid treatment with different times.
摇 摇 此外,以种子发芽指数最高(家系 17 号)、中等
(家系 21 号)、最低(家系 25 号)为参照,研究浓硫
酸不同处理下海滨木槿种子萌发过程中发芽指标和
生理指标的动态变化(图 1).结果发现,海滨木槿不
同家系种子萌发受浓硫酸不同处理时间的影响不
同.经处理的种子培养第 1 天开始膨胀,第 2 天,经
浓硫酸处理 15 和 20 min 的种子开始陆续发芽,不
同处理间种子发芽到达高峰的时间不同,第 12 天发
芽终止(图 1).经浓硫酸处理 10、15 和 20 min后,家
系 17 号种子发芽率差异不明显(97. 0% 、97. 0% 、
99. 0% ),但发芽指数差异显著 ( 12. 19、 18. 64、
14郾 56);家系 21 号种子发芽率和发芽指数差异均不
显著,分别为 93. 0% 、93. 0% 、94. 0% 和 10. 63、
10郾 92、10. 74;家系 25 号种子发芽率和发芽指数差
异均显著,分别为 68. 0% 、78. 0% 、92. 0%和 4. 54、
10郾 47、6. 49.
0792 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 23 卷
2郾 2摇 种子萌发过程中相对吸水量和吸水率
与对照相比,浓硫酸处理后,种子相对吸水量在
72 h内迅速增大,吸水期明显缩短(图 2).经浓硫酸
处理 15 min后,家系 17、21、25 号种子相对吸水量
分别在 48 h、48 h、60 h 达到 102. 5% 、99. 3% 、
97郾 7% ,吸水率分别在 8 h、12 h、24 h 达到最大值,
分别为 83. 88、76. 36 和 41. 15 mg·h-1,吸水时间明
显短于其他处理且吸水率最大. 而未经浓硫酸处理
的家系 17、21、25 号种子相对含水量在 72 h 仅分别
为 6. 1% 、7. 2%和 4. 7% .不同家系种子达到吸水率
最大值的时间不同,且吸水率最大值差异明显.家系
25 号较其他两家系差异显著,吸水率最小,吸水期
最长.
2郾 3摇 种子萌发过程中可溶性糖和淀粉含量
由图 3 和图 1 可以看出,可溶性糖含量出现最
高值的时间与种子开始萌发的时间相同(种子置床
后第 2 天).糖含量的迅速增加,为种子萌发提供了
能量来源. 浓硫酸处理 15 min 后,种子可溶性糖含
量达到最高值的时间最短,种子首粒萌发提前.不同
家系种子可溶性糖含量受浓硫酸不同处理时间的影
响不同,家系 17 号种子浓硫酸处理 15 和 20 min
后,可溶性糖含量变化趋势几乎一致,与处理 10 min
图 1摇 浓硫酸处理对海滨木槿种子萌发的影响
Fig. 1摇 Influence of concentrated sulfuric acid on germination of Hibiscus hamabo seeds.
a)家系 18 Family 18; b)家系 21 Family 21; c)家系 25 Family 25. 下同 The same below.
图 2摇 海滨木槿种子萌发过程中相对含水量和吸水率的变化
Fig. 2摇 Dynamics of relative water content and water absorption rate of Hibiscus hamabo seeds during germination.
179211 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 王小雪等: 浓硫酸处理对海滨木槿 10 个家系种子萌发的影响摇 摇 摇 摇 摇
的糖含量变化差异显著;家系 21 号种子在浓硫酸 3
种处理下,可溶性糖含量变化趋势均一致;家系 25
号种子可溶性糖含量变化在浓硫酸 3 种处理下差异
显著.
摇 摇 海滨木槿种子整个萌发过程中,其淀粉含量呈
持续下降的趋势(图 3).浓硫酸处理后,种子淀粉含
量在萌发初期骤然下降,之后缓慢降低,与对照组差
异显著.相关分析显示,种子萌发初期,浓硫酸处理
15、20 和 10 min的种子可溶性糖和淀粉含量呈负相
关,相关系数分别为 0. 865、0. 821、0. 844,且差异显
著.此外,整个萌发过程中,淀粉与种子发芽指数呈
显著负相关,相关系数为 0. 816. 随着时间的增加,
对照组(种子未萌发)淀粉含量逐渐减少,可溶性糖
含量缓慢增加.
2郾 4摇 种子萌发过程中各处理 琢鄄淀粉酶的变化
浓硫酸处理后,海滨木槿家系 17、21、25 号种子
萌发过程中,琢鄄淀粉酶活性呈单峰曲线变化,其峰值
出现在萌发初期,对照组(种子未萌发)琢鄄淀粉酶活
性则呈缓慢上升趋势(图 4). 不同家系受浓硫酸不
同处理时间的影响不同. 总的来看,浓硫酸处理
15 min,家系 17、21、25 号种子 琢鄄淀粉酶活性第 2 天
出现峰值[30. 71 mg·g-1·(5 min) -1],时间最短;
浓硫酸处理 10 min,家系 25 号种子 琢鄄淀粉酶活性
第 5 天出现峰值[25. 70 mg·g-1·(5 min) -1],时间
最长.
图 3摇 海滨木槿种子萌发过程中可溶性糖和淀粉含量变化
Fig. 3摇 Dynamics of soluble sugar and starch contents of Hibiscus hamabo seeds during germination.
图 4摇 海滨木槿种子萌发过程中 琢鄄淀粉酶活性变化
Fig. 4摇 Dynamics of 琢鄄amylase activity of Hibiscus hamabo seeds during germination.
2792 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 23 卷
3摇 讨摇 摇 论
植物自然更新过程包括:种子生产、种子运动、
种子萌发、幼苗建成和幼苗生长[4] . 海滨木槿自然
分布狭窄,自然更新困难. 究其原因,虽海滨木槿根
部具有气生根且皮孔肥大等特征,能适应滩涂潮区、
盐碱淤泥土壤、热带季风海洋性气候和海水周期性
浸没的生态环境,但海滨木槿属半红树植物,种子不
具胎生特征,种子成熟后直接脱离母树掉入海滩淤
泥中[22] .由于海滨木槿种子硬实,种子吸水困难,萌
发时间延长,在周期性潮汐海水浸没和滩涂土壤高
盐环境双重胁迫下,种子极易腐烂,失去活力,导致
萌发率迅速降低,幼苗建成困难,自然更新无法完
成.引种育苗过程中力求降低种子硬实率,提高出苗
率,且出苗快、整齐.近年来,种子硬实形成规律及破
除休眠的方法受到关注[12,17,23-24] .付香香等[15 ]在研
究不同处理对台湾相思 ( Acacia confusa)、南洋楹
(Albizia falcataria)和银合欢(Leucaena gluca)3 种硬
实性种子活力的影响时发现,浓硫酸酸蚀处理的种
子发芽率、发芽势和活力指数均显著优于其他处理.
邢福等[25]研究发现,经 98% H2SO4浸种 5 min 后的
狼毒种子萌发率比对照升高了 59. 4% . 本研究表
明,浓硫酸处理能显著提高海滨木槿种子发芽率、发
芽势和发芽指数(表 1、图 1). 然而,兰彦平等[9]认
为,酸处理最适时间的探索是试验成败的关键,而不
同植物种类酸蚀处理的时间不同.本研究结果表明,
浓硫酸不同时间处理对种子发芽率、发芽势和发芽
指数影响显著,以处理 15 min 为最佳时间(表 1、图
1),种子发芽率、发芽势和发芽指数分别达到
95郾 7% 、91. 3%和 13. 28,显著高于其他处理.
发芽指数和发芽势能较好地反映海滨木槿家系
间种子活力的差异.海滨木槿不同家系种子发芽率、
发芽势和发芽指数差异显著(表 2),最高发芽指数
是最低发芽指数的 2. 12 倍,最高发芽势是最低发芽
势的 1. 77 倍.此外, 浓硫酸不同处理时间对不同家
系种子萌发的影响不同(图 1). 海滨木槿家系种子
萌发过程中,生理生化进程越快,其发芽指数和发芽
势越高.家系 17 号发芽指数和发芽势均高于家系
21、25 号,萌发过程中 17 号种子吸水量(吸水率)、
琢鄄淀粉酶活性、可溶性糖和淀粉含量变化均显著快
于 21、25 号(图 2 ~ 4).兰彦平等[9]研究发现,不同
家系种子硬实形成过程中,由于果实着生部位的不
同及成熟时间的先后,其硬实率和休眠程度存在差
异.海滨木槿 10 个家系虽来自同一地区,但家系间
却存在丰富的变异. 立地间差异是影响种内变异的
重要因子. 10 个家系中部分家系分布于滩涂外围,
常年伴有周期性水淹,部分家系则分布于江边防风
林带.树木良种选育是获得优良品种和生产群体的
重要手段.海滨木槿优良家系种子的选择,给护堤林
和海岸基干林带的建立提供了物质来源.
浓硫酸处理促进种子生理生化变化,使得种子
迅速由休眠态转向萌发状态,从而加快萌发进程.海
滨木槿种子萌发过程中,经浓硫酸处理的各家系种
子相对吸水量(吸水率)、琢鄄淀粉酶活性、可溶性糖
和淀粉含量变化均显著快于对照组,且以处理
15 min最佳;优良家系各生理指标变化显著加快(图
2 ~ 4). 种子发芽延迟、种苗生长势降低、发芽能力
消失之前,生活力降低往往在生理生化特性上首先
表现出来[26] .经浓硫酸处理后,种皮软化,种子迅速
吸水,酶类活性增强,胚乳物质代谢启动,良好的透
气性增强胚呼吸作用,加快胚根突破种皮.种子种类
不同,其贮藏物质的代谢顺序亦有所不同,山楂
( Crataegus sanguinea ) [27]、 玉兰 ( Magnolia denu鄄
date) [28]、长叶红沙 ( Reaumuria trigyna) [29]、烟草
(Nicotiana tabacum) [30]等植物种子萌发过程中物质
代谢的变化顺序均不同.本研究表明,海滨木槿种子
萌发初期,琢鄄淀粉酶活性迅速增强,淀粉首先被分解
利用,含量急剧下降,水解成可溶性糖,致使可溶性
糖含量升高,加快胚细胞的分裂与生长.糖代谢成为
种子萌发中主要代谢之一,糖氧化释放的能量一部
分供生命活动利用,一部分提供代谢所需要的碳架.
因此,在周期性潮汐海水浸没和滩涂土壤高盐
环境双重胁迫下,海滨木槿优良家系种子浓硫酸处
理 15 min后,吸水迅速,萌发时间缩短,萌发率迅速
提高,有利于海滨木槿滩涂人工林建设,可用于指导
生产实践.
参考文献
[1]摇 Xu C鄄Y (俞慈英), Xu S鄄H (徐树华). Domestication
and exploiting perspective of Hibiscus hamabo. Forest
Research (林业科学研究), 1999, 12(2): 210 -213
(in Chinese)
[2]摇 Zhang R鄄H (张若惠). Rare and Endangered Plants in
Zhejiang. Hangzhou: Zhejiang Science and Technology
Press, 1984 (in Chinese)
[3]摇 Peng S鄄J (彭闪江), Huang Z鄄L (黄忠良), Peng S鄄L
(彭少麟), et al. Factors influencing mortality of seed
and seedling in plant nature regeneration process.
Guihaia (广西植物), 2004, 24 (2): 113 - 121 ( in
Chinese)
[4]摇 Li X鄄S (李小双), Peng M鄄C (彭明春), Dang C鄄L
(党承林). Research progress on natural regeneration of
379211 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 王小雪等: 浓硫酸处理对海滨木槿 10 个家系种子萌发的影响摇 摇 摇 摇 摇
plants. Chinese Journal of Ecology (生态学杂志),
2007, 26(12): 2081-2088 (in Chinese)
[5]摇 Hirokazu K, Kaori N. Saltwater tolerance of Hibiscus
hamabo Sieb. et Zucc. seed in the Omaru River
Estuary, Southern Kyusyu. Bulletin of Minamikyushu
University Natural Science, 2005, 35: 1-12
[6]摇 Bo P鄄F (薄鹏飞), Sun X鄄L (孙秀玲), Song J (宋摇
杰), et al. Effects of NaCl stress on the germination
and the content of Na+ and K+ of Hibiscus hamabo Sieb.
et Zucc. seeds. Journal of Anhui Agricultural Sciences
(安徽农业科学), 2008, 36(8): 3098-3100 (in Chi鄄
nese)
[7]摇 Bo P鄄F (薄鹏飞), Sun X鄄L (孙秀玲), Sun T鄄H (孙
同虎), et al. Antioxidative system and osmotic regula鄄
tion in seedlings of annual Hibiscus hamabo Sieb. et
Zucc. under salt stress. Acta Botanica Boreali鄄Occiden鄄
talia Sinica (西北植物学报), 2008, 28(1): 113-118
(in Chinese)
[8]摇 Zhou H鄄F (周和峰), Fang C鄄L (房聪玲), Li H鄄X
(李会欣), et al. Study on photosynthesis of Hibiscus
hamabo in wave break forest in coastal zone. Journal of
Fujian Forestry Science and Technology (福建林业科
技), 2009, 36(2): 255-258 (in Chinese)
[9]摇 Lan Y鄄P (兰彦平), Lin F鄄R (林富荣), Gu W鄄C (顾
万春). Effect of acid etching on germination of Gleditsia
sinensis seed. Seed (种子), 2007, 26(11): 1-2 ( in
Chinese)
[10]摇 Zhao L鄄L (赵丽丽), Wang Z鄄L (王照兰), Dong J鄄C
(杜建材), et al. The effect of sulfuric acid treatment
on hard seeds of Melilotoides ruthenica strains. Chinese
Journal of Grassland (中国草地学报), 2007, 29(3):
73-77 (in Chinese)
[11]摇 Zheng J (郑摇 健), Li X鄄F (李新凤), Guan N (关摇
楠), et al. Germination test of wild ornamental species
Lespedeza floribunda. Forest Research (林业科学研
究), 2007, 20(6): 879-882 (in Chinese)
[12]摇 He Z (何 摇 志), Tang Y鄄D (唐宇丹), Shi L (石 摇
雷). Seed dormancy characteristics of Kolkwitzia amabi鄄
lis Graebn. Acta Horticulturae Sinica (园艺学报),
2008, 35(10): 1505-1510 (in Chinese)
[13]摇 Zhang R鄄M (张汝民), Bai J (白摇 静), L俟 C鄄L (吕
春玲), et al. Fluctuating鄄temperature stratification in鄄
duced seed germination of Cistanche deserticola. Scientia
Silvae Sinicae (林业科学), 2008, 44(9): 170 -173
(in Chinese)
[14]摇 Xu B鄄M (徐本美). Discussion on the research methods
of wood plant seeds dormancy and germination. Seed
(种子), 1995, 14(4): 56-64 (in Chinese)
[15]摇 Fu X鄄X (付香香), Li S鄄X (李淑娴), Sui A鄄M (隋爱
敏). Effects of treatment methods on seed vigor of some
hard seeds. Seed (种子), 2001, 20(2): 32-34 ( in
Chinese)
[16]摇 Shi X鄄H (史晓华), Xu B鄄M (徐本美), Li N鄄L (黎
念林), et al. Preliminary study on dormancy and ger鄄
mination of Halesia macgregorii Chun seeds. Seed (种
子), 2002, 21(4): 7-9 (in Chinese)
[17]摇 Jiang H鄄X (姜慧新). The effect of concentrated sulfu鄄
ric acid on germination of wild soybean in Yellow River
Delta Area. Pratacultural Science (草业科学), 2005,
22(11): 58-59 (in Chinese)
[18]摇 Chen G鄄L (陈贵林), An T鄄Y (安天悦), Jin S鄄W (靳
尚武), et al. Study on seed characters and vigor of
Cynomorium songaricum Rupur. Seed (种子), 2011,
30(1): 21-23 (in Chinese)
[19]摇 Zeng R鄄S (曾任森). Review on bioassay methods for
allelopathy research. Chinese Journal of Applied Ecology
(应用生态学报), 1999, 10(1): 123-126 ( in Chi鄄
nese)
[20]摇 Guo Q鄄S (郭巧生), Zhao R鄄M (赵荣梅). Studies on
germination characteristics of Platycodon grandiflorum
seed. China Journal of Chinese Materia Medica (中国
中药杂志), 2006, 31(11): 879-881 (in Chinese)
[21]摇 Li H鄄S (李合生). Experiment Principle and Technolo鄄
gy of Plant Physiology and Biochemistry. Beijing: High鄄
er Education Press, 2000 (in Chinese)
[22]摇 Xie R鄄H (谢瑞红), Zhou Z鄄D (周兆德). A summary
of the ecosystem and function of mangrove. Journal of
South China University of Tropical Agriculture (华南热
带农业大学学报), 2005, 11(4): 493-497 ( in Chi鄄
nese)
[23]摇 Xu B鄄M (徐本美), Bai Y鄄S (白原生). A study on
the properties of hard seed of Oxytropis coerulea. Acta
Agrestia Sinica (草地学报), 1995, 3 (4): 303 ( in
Chinese)
[24]摇 Zheng H鄄B (郑淮兵), Dong L (董 摇 丽), Zeng C鄄X
(郑彩霞), et al. Improving germination of Photinia
seed by low temperature and PEG pretreatment. Scientia
Silvae Sinicae (林业科学), 2005, 41(3): 54-57 ( in
Chinese)
[25]摇 Xing F (邢 摇 福), Guo J鄄X (郭继勋), Wang Y鄄H
(王艳红). Seed germination characteristics and regen鄄
eration mechanism of Stellera chamaejasme population.
Chinese Journal of Applied Ecology (应用生态学报),
2003, 14(11): 1851-1854 (in Chinese)
[26]摇 Abdul鄄Baki AA, Anderson JD. Viability and leaching of
sugars from germinating barley seed. Crop Science,
1970, 10: 31-34
[27]摇 Li X (李摇 雄), Li B鄄Z (李秉真), Wu Y (乌摇 云),
et al. Physiological studies on seed dormancy and post鄄
ripening of Crataegus shanguinea Pall. Journal of Inner
Mongolia Institute of Agriculture & Animal Husbandry
(内蒙古农牧学院学报), 1996, 17(3): 57-61 ( in
Chinese)
[28]摇 Yang X鄄H (杨孝汉), Hu W鄄Y (胡婉仪), Sun X鄄N
(孙湘宁). Changes in biomacromolecules in Magnolia
denudate Desr. seed during removal of dormancy. Acta
Horticulturae Sinica (园艺学报), 1991, 18(1): 75-
80 (in Chinese)
[29]摇 Zhang M (张 摇 敏), Wang Y鄄C (王迎春). The dy鄄
namic variety of cellular nutrion in the seeds of Reau鄄
muria trigyna Maxim during germinating. Journal of In鄄
ner Mongolia University (Natural Science) (内蒙古大
学学报·自然科学版), 2006, 37(5): 535-541 ( in
Chinese)
[30]摇 Wang L鄄H (王连华), Bai Y鄄F (白永富), Lu J鄄P (卢
江平), et al. Studies on dynamic changes of soluble to鄄
tal sugar and reducing sugar in tobacco seed germina鄄
tion. Journal of Yunnan Agricultural University (云南农
业大学学报), 2003, 18(1): 78-80 (in Chinese)
作者简介摇 王小雪,女,1985 年生,硕士研究生.主要从事林
木遗传育种研究. E鄄mail: xiaoxue. 880@ 163. com
责任编辑摇 李凤琴
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