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三清山天女花种子的活力及温度对其萌发的影响



全 文 :第 35 卷第 3 期
2015 年 6 月
上 饶 师 范 学 院 学 报
JOURNAL OF SHANGRAO NORMAL UNIVERSITY
Vol. 35,No. 3
Jun. 2015
收稿日期:2015 - 04 - 24
基金项目:江西省教育厅科技项目(GJJ12608)
作者简介:徐卫红(1961 - ) ,女,江西玉山人,教授,学士,研究方向为植物学及植物生态学。E - mail:xwh321321@ 163. com
三清山天女花种子的活力及温度对其萌发的影响
徐 卫 红
(上饶师范学院 生命科学学院,江西 上饶 334001
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)
摘要:对天女花种子的贮藏条件及其种子萌发所需要的温度进行了研究,结果表明:低温沙藏是天女花种子贮
藏的最佳条件,种子活力最高,而原生境中种子活力最低。天女花种子萌发的温度范围为 12 - 34℃,其最适萌发温
度为 30℃,发芽率、发芽势、发芽指数在 30℃时,分别可达 31. 7%、30. 6%和 15. 4%。
关键词:天女花;种子;温度;贮藏条件
中图分类号:K928. 5 文献标识码:A 文章编号:1004 - 2237(2015)03 - 0073 - 04
DOI:

10. 3969 / j. issn. 1004 - 2237. 2015. 03. 017
天女花(Magnolia sieboldii K. Koc) ,又称小花木兰、天女木兰,为木兰科木兰属落叶小乔木,国家 III 级重
点保护植物,主要分布于辽宁、安徽、浙江、江西、福建北部以及广西等海拔 1600 - 2000 米的山地。该物种在
园林、医药、化工等方面具有重要的作用[1]。目前国内外学者仅对其生物学和生态学特征[2]、群落特征[3]、
组织培养[4]、种子后熟的生理变化[5]以及化合物的提取[6]等进行过初步研究,其它方面的研究近乎于空白。
近年来,由于天女花原始生境日益恶化,且其自然更新能力较弱,种质资源匮乏[2],使得该物种的生存以及
种群的更新面临严峻的挑战。
自然更新是植物种群得以延续和发展的前提,而影响自然更新的生态因子主要有温度、水分、氧气和光
照等,其中温度不仅影响种子的活力及其萌发,同时也会影响幼苗的形态建成。植物种子萌发所需的最适温
度与其原始生境有关[7]。近年来,部分学者研究了温度对不同植物种子萌发的影响[8 ~ 10],但对天女花种子
萌发的影响尚无人报道。为研究温度对天女花种子萌发的影响,在光照培养箱内设置不同温度对天女花种
子进行萌发实验,为天女花植物更新及育苗技术提供科学依据。
1 材料与方法
1. 1 材料
天女花种子采自江西省上饶市三清山三清宫附近。采集天女花的聚合骨艹突艹果,将果实放置于通风干燥
处,待果皮开裂,种子悬垂于果皮外,取下种子,自然晾干,进行种子质量检验,其净度为 75. 3%,千粒重
53. 91g,含水量为 4. 37%,饱满度为 81. 10%。
1. 2 方法
1. 2. 1 种子活力及萌发实验
随机选取 500 粒天女花种子,平均分成 5 等份,设置为五个不同的种子贮藏条件,即分别放置于孔径为
0. 5mm的尼龙网中,进行常温干藏、低温沙藏(4℃,沙的湿度为 70%)、冷冻沙藏(- 10℃,沙的湿度为
70%)、原生境地表和原生境 0 - 20cm 土壤中贮藏。次年 3 月份将五个贮藏方法的种子取出,采用四唑
(TCC)染色法[11]对种子进行活力的测定;种子萌发温度的实验设计为:设 15 个温度梯度,分别为 6、8、10、
12、14、16、18、20、22、24、26、28、30、32、34℃,每个处理设 3 次重复,每次重复含 100 粒种子。萌发介质为蒸
馏水。
1. 2. 2 实验观测
从首次发现萌发的天女花种子开始记录,每隔 24h观测并记录一次种子的发芽数和胚根长度等,并计算
其发芽率、发芽势以及发芽指数[12,13],以胚根突破种皮 1 mm作为种子发芽的标准[14]。
1. 2. 3 数据处理
采用 SPSS19. 0 对不同贮藏条件下天女花有活力种子的数量及无活力种子的数量进行 χ2 检验。
2 结果与分析
2. 1 贮藏条件对天女花种子活力的影响
不同贮藏条件下天女花具有活力的种子数量之间差异极显著(p < 0. 01) ,其中低温沙藏中天女花的活
力种子数占总数的比例最高,冷冻沙藏其次,原生境地表的天女花种子活力最低,这可能由于天女花生存的
原始生境低温潮湿,部分种子霉烂以及被动物啃食导致其种子活力降低(见附表)。
附表 不同储藏条件下天女花种子活力数量变化
贮藏类别 常温干燥 低温沙藏 冷冻沙藏 原生境地表 原生境土壤中
活力种子 35 75 51 6 8
无活力种子 65 25 49 85 87
活力种子百分比 35 75 51 6. 59 8. 42
注:原生境中部分种子被动物吃掉
2. 2 不同温度下天女花种子开始萌发天数的变化
由图 1 可知,温度明显影响天女花种子的萌发。当温度 < 12℃时,天女花种子不能萌发,当温度为 12℃
时,天女花种子需要 87 天才开始萌发。随着温度的增加,天女花种子从播种到开始萌发所需时间(天数)呈
下降趋势,当温度达到 30℃时,其萌发所需时间最短,仅为 36 天,之后,随着温度的增加,天女花种子开始萌
发所需时间逐渐增加。
图 1 不同温度下天女花种子萌发所需时间的变化
2. 3 不同温度下天女花种子萌发率的变化
如图 2所示,随着温度的升高,天女花种子的萌发率逐渐增高,当温度达到 30℃时,其萌发率最高,达到
31. 7%,之后,随着温度的升高,萌发率急剧下降。由此可见,温度为 30℃时是天女花种子萌发的最佳条件。
图 2 温度对天女花种子发芽率的影响
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2. 4 不同温度条件下天女花种子萌发势的变化
如图 3 所示,随着温度的升高,天女花种子萌发势的变化趋势与其发芽率的变化趋势基本一致,温度在
30℃时,天女花种子的发芽势均高于其他温度水平下种子的发芽势,为 30. 6%,说明该温度下天女花种子发
芽速度快、是天女花种子发芽的最适温度。
图 3 天女花种子萌发势的变化
2. 5 不同温度天女花种子萌发指数变化
图 4 显示,温度与天女花种子的发芽指数之间密切相关,其变化规律与天女花种子的萌发率及萌发势的
变化规律相似,即随着温度的上升,其发芽指数呈先上升后下降的趋势。30℃时发芽指数最高,当温度超过
30℃时,其发芽指数急剧下降。
图 4 温度对天女花种子发芽指数的影响
3 讨论
3. 1 天女花种子贮藏的条件
采用常温干藏、低温沙藏、冷冻沙藏、原生境地表放置及原生境土壤贮藏等 5 种方式对天女花种子进行
贮藏,发现原生境中天女花少量种子丢失或种子发霉导致其萌发率显著低于常温干藏、冷冻沙藏及低温沙
藏。大多数植物的最佳贮藏方式为低温沙藏[15],本研究发现低温沙藏条件下天女花具有活力种子的数量比
例最高,这可能是由于温度低,种子呼吸代谢微弱,消耗的营养较少,种子有足够的营养延续其寿命。冷冻沙
藏则由于温度过低,可能破坏了天女花种子细胞的结构,也加剧了天女花种子的腐烂程度[15]。常温干藏则
随着时间的延长,其种子内部失水,温度升高,呼吸作用旺盛,从而使大量营养物质消耗,导致种子活力下
降[16]。
3. 2 天女花种子萌发的最适温度
温度为植物种子萌发的必要条件之一,没有适宜的温度,酶促反应将无法进行,种子内营养物质的分解
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与同化等生理过程也将会受阻,从而抑制了种子的萌发。不同植物种子萌发都有其最适温度,白毛锦鸡儿
(Caragana licentiana)、中间锦鸡儿(Caragana intermedia)、云杉(Picea asperata)和红桦(Betula albo - sinensis)
在 20℃萌发率最高,甘蒙锦鸡儿(Caragana opulens)在 15℃萌发率最高[17,18],沙芥(Pugionium cornutum)在
25℃萌发率最高,而斧翅沙芥(Pugionium dolabratum)在 30℃萌发率最高[19],本研究通过对不同温度下天女
花种子萌发率的研究发现其种子萌发率、萌发势以及发芽指数在 30℃时均最高,其种子萌发所需时间最短,
低于和高于 30℃时则天女花种子的萌发率、萌发势以及发芽指数均呈显著降低趋势,天女花种子萌发所需
时间也有所增加,故温度为 30℃时是天女花种子萌发的最适温度。
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Seed Vigor and Effect of Temperature on the Seed Germination of Magnolia
sieboldii,an Endangered Plant in Sanqing Montain China
XU Wei-hong
(School of Life Science,Shangrao Normal University ,Shanrao Jiangxi 334000,China)
Abstract:The temperature and storage conditions of seed germination of Magnolia sieboldii were studied in this paper. The
results indicated that cold sand storage was the best storage conditions for M. sieboldii seeds,and the seeds vigor was higher
in cold sand storage than other storage conditions. The seed vigor was lowest in the original habitat. M. sieboldii seeds could
germinate in the temperature from 12 to 34 ℃,and the optimal germination temperature is 30℃ . The germination rate,ger-
mination potential,germination index at 30℃,was 31. 7%,30. 6% and 15. 4% respectively.
Key words:magnolia sieboldii K. Koc;seed;temperature;storage conditions
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