全 文 :收稿日期:2005-04-27。
基金项目:本研究为福建省林业种苗工程攻关项目 “厚荚相思和纹荚相思离体繁殖 ”子专题以及福建省科技厅国际合作项目 “相思树人工种子的研
制 ”(2004 I 021)课题的部分内容。
作者简介:林珊珊(1981~ ),女 ,硕士研究生;研究方向:园林植物生物技术。通讯作者:赖钟雄(1966~ ),男 ,博士 ,研究员 ,博士生导师。
浓硫酸与沸水浸泡对厚荚相思种子离体萌发的影响
林珊珊 蔡汉权 赖钟雄 郭玉琼 林庆良 吕亚凤
(福建农林大学园艺植物生物工程研究所 福州 350002)
摘要:厚荚相思种子是硬实性种子 , 本试验采用浓硫酸与沸水浸泡处理方法打破其休眠。结果表明 , 浓硫酸 25 m in+沸
水浸泡 20m in的处理方法最好 ,萌发率可达 95%;浓硫酸与沸水浸泡相结合的处理方法对种子的萌发率 、萌发整齐度均
优于单独用浓硫酸处理或沸水浴处理 ,而异状萌发率 、腐烂率也较低。该处理方法对提高其它相思类的种子萌发率有参
考价值。
关键词 厚荚相思 浓硫酸 沸水 种子萌发率 离体培养
Effects of the T reatments of Thick V itriol and BoiledW ater
on the Seed G erm ination ofAcacia Crassicarpa Seed
L in Shanshan, CaiHanquan, LaiZhongxiong, Guo Yuqiong, L in Q ingliang , Lǚ Yafeng
(Institute ofHorticu ltural B iotechnology, Fu jian Ag ricu lture and Forestry University, Fuzhou 350002)
Abstract:The seeds ofAcacia crassicarpawe re ha rd and so lid. In this expe riment the treatments of thick v itri-
o l and hotw ate rw ere used for break ing seed do rmancy. The results indicated that the highest ge rm ination ra te
o f 95% occurred by the treatmen t of th ick v itrio l fo r 25 m in w ith bo iled w a te r fo r20 m in, wh ich w as be tte r
than the treatment of th ick v itrio l or ho tw ater in germ ina tion rate and regu larity, and which w as also low er in
abnorm al germ ination rate and pu tridity rate. The method w as of great va lue for promoting germ ina tion ra te of
seeds in othe r species o fAcacia .
Key words Acacia crassicarpa H ick v itriol Bo iled wa ter Seed germ ination rate In v itro culture
厚荚相思(Acacia crassicarpa )又名粗果相思 ,含羞草科金合欢属常绿乔木 ,原产于澳大利亚和伊里安岛。
该树种是优良速生用材与生态林树种 ,适应性强 ,耐干旱 、耐盐渍 ,在原产地可生长在滨海钙质沙土和花岗岩发育
的红壤 、黄壤以及冲积土上 [ 1] 。 1985年 10月 ,代号为 “8457”的中国与澳大利亚合作的林业研究项目 ——— “澳大
利亚阔叶树种引种与栽培试验(In troduction and cu ltivation Expe riments Fo rAustra lian B road-1eared T ree Speices)”
开始实施 ,相思类树种被列入三大研究对象之一 [ 2] ,现已在我国南方的部分地区推广种植。厚荚相思种子同其
他相思类的种子一样具有种皮坚硬 ,外层裹有蜡质 ,不易吸水膨胀的特点。未经处理的种子 ,萌发不整齐 ,萌发期
长达 2 ~ 3个月 ,有的甚至半年后还有萌发 [ 3] ,因此需要进行萌发前处理以打破休眠。符近等研究马占相思种子
结构层次后认为 ,种皮不透性的栅栏细胞层是引起其种子休眠的原因 [ 4] ;黎盛隆曾采用聚乙烯醇水溶液浸种处
理 [ 5] ;李淑娴等采用酸蚀及热水处理法 ,可显著提高相思种子萌发率和活力指数 [ 6] 。但在以往的报道中均需浸
种或将未吸胀的硬粒种子再重复处理 ,处理时间长 、工作量大。近几年国内外对相思的离体培养也日益重视 ,
2004年相思树类作为模式林业树种被编入全国高等农业院校教材[ 7] , 但离体种子萌发研究未见报道[ 8 ~ 12] 。本
试验拟在前人的基础上进行预处理对相思树种子离体萌发率影响的研究 ,以提高离体培养获得无菌苗和进行离
体快繁的效率。
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1 材料与方法
1. 1 试验材料
本试验所采用的种子:漳州林业局提供的厚荚相思优良单株种子 、澳大利亚进口的相思树种子原种等 。
1. 2 试验方法
1. 2. 1 种子预处理
浓硫酸处理:分别用浓硫酸处理种子 0、15、25、35m in, 3次重复 ,每个重复 50粒种子。各个处理的种子置于
50m l的玻璃三角锥瓶内 ,编号记录 ,将浓硫酸小心注入以淹没种子为宜 ,并不断搅拌。当达到预定时间后 ,倒去
浓硫酸将种子放在自来水下冲洗 ,去掉上浮粒并记数。将处理好的种子用 0. 1%升汞消毒 20m in,再用无菌水冲
洗 4遍后接种在 1 /2MS的培养基上培养 , 5、12、22 d时观察萌发情况 ,统计萌发率。
沸水浴处理:本处理设 3次重复 ,每个重复 50粒种子。各个处理的种子置于 50m l的玻璃三角锥瓶内 ,编号
记录 ,将有沸水浸泡的种子放置在沸水浴中 ,分别处理 0、5、15、35m in,当达到预定时间后 ,倒去沸水 ,去掉上浮粒
并记数 。将处理好的种子用 0. 1%升汞消毒 20m in ,再用无菌水冲洗 4遍后接种在 1 /2MS的培养基上培养 , 5、
12、22 d时观察萌发情况 ,统计萌发率。
浓硫酸与沸水浸泡处理:本处理设 3次重复 ,每个重复 50粒种子。各个处理的种子置于 50m l的玻璃三角锥
瓶内 ,编号记录 ,将浓硫酸小心注入以淹没种子为宜 ,并不断搅拌 ,分别处理 0、15、25、35m in,当达到预定时间后 ,
倒去浓硫酸 ,将种子放在自来水下冲洗 ,再用沸水浸泡 20m in,自然冷却 ,去掉上浮粒并记数 。将处理好的种子用
0. 1%升汞消毒 20m in ,再用无菌水冲洗 4遍后接种在 1 /2M S的培养基上培养 , 5、12、22 d时观察萌发情况 ,统计
萌发率 。
1. 2. 2 培养条件
将材料放在 25℃的恒温培养室内培养 ,光照强度 1 000 lx,光照时间 12 h /d。
表 1 不同浓硫酸处理时间对种子离体萌发的影响
浓硫酸
处理时间
(m in)
萌 发 率 (%)
5 d 12 d 22 d
0 0 0 0
15 28. 6 52. 4 57. 1
25 28. 9 37. 8 40. 5
35 50 62. 2 70. 3
表 2 不同沸水浴处理时间对种子离体萌发的影响
沸水浴
处理时间
(m in)
萌 发 率 (%)
5 d 12 d 22 d
0 0 0 0
5 2. 2 62. 2 71. 1
15 0 47. 2 69. 8
35 0 20. 5 28. 2
2 结果与分析
2. 1 浓硫酸处理对厚荚相思种子离体萌发的影响
用浓硫酸处理相思种子 0、15、25、35m in,比较不同处理时间
对厚荚相思种子离体萌发率的影响 ,结果见表 1。
从表 1可以看出 ,用浓硫酸处理 35m in的萌发率较高 ,到第 5
天萌发率达 50%, 22 d达 70. 3%;15、25m in的处理萌发率明显不
如 35m in,但 15m in的反比 25m in的萌发率高 (图版 I-A)。这可
能是因为 15m in的处理时间比 25m in的处理时间短 ,有较多未完
全吸胀的种子 ,这些种子经缓慢吸水后萌发 ,从而使 15m in的处
理时间比 25m in的处理时间的萌发率高 ,这跟报道过的先吸胀的
种子活力低于后吸胀的 ,认为后吸胀的种子活力是比较高的结果
是一致的[ 13] ;而用 35m in处理的种子已充分吸胀 ,所以萌发率较
高 。这也说明了用酸处理的时间较难控制 。至于超过 35m in的
浓硫酸处理时间效果是否更好 ,还有待研究。
2. 2 沸水浴处理对厚荚相思种子离体萌发的影响
用不同沸水浴处理时间(0、5、15、35m in)处理厚荚相思种子 ,进行离体萌发率比较 ,结果见表 2。从表 2可以
看出 ,用沸水浴处理 5m in的萌发率较高 ,但与 15m in的差别不大;用 35m in处理的种子萌发率很低 ,可能是由于
处理时间太长 ,引起种子坏死 ,而导致萌发率降低;未经处理的种子根本不萌发(图版 I-B)。
2. 3 浓硫酸结合沸水浸泡处理对厚荚相思种子离体萌发的影响
用不同的浓硫酸时间 (0、15、25、35m in)结合沸水浸泡 20m in的处理方法处理厚荚相思的种子 ,比较不同处
理组合对种子离体萌发的影响 ,结果见表 3。
从表 3可以看出 ,浓硫酸与沸水浸泡结合的处理的效果比单独用浓硫酸处理的效果好 ,浓硫酸 25m in+沸水
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浸泡 20m in的处理到第 5天萌发率达 82. 5%, 22 d高达 95%(图版 I-C);用浓硫酸较短处理时间 15m in的处理效
果比 35m in好 (图版 I-D),可能也是因为处理时间较短有部分未吸胀的种子后期吸水萌发 ,而用 35m in处理的种
子已达到了充分吸胀 ,从 5 d后已萌发了 73. 1%这一数据上可以看出。这与引起单独用浓硫酸处理所出现的 ,浓
硫酸较短处理时间反比较长处理时间的萌发率高的原因是一致的 。
图 1 不同处理方法对种子离体萌发的影响
表 3 浓硫酸结合沸水浸泡处理
对厚荚相思种子离体萌发的影响
预处理方法
浓硫酸 +沸水(m in)
萌 发 率 (%)
5 d 12 d 22 d
0 20 35. 3 76. 5 86. 3
15 20 56. 7 88. 3 93. 3
25 20 82. 5 87. 5 95. 0
35 20 73. 1 89. 7 89. 7
此外 ,用此处理方法(浓硫酸 25m in+沸水浸
泡 20m in)处理多种进口相思原种 ,在离体条件下
都可达到较高的萌发率 ,其中种号为 16513的黑
木相思在处理后的第 5天萌发率达 74. 2%。
2. 4 不同处理对厚荚相思种子离体萌发的影响
用以上 3组种子处理的最佳处理方法 (浓硫
酸 35m in、沸水浴 5m in、浓硫酸 25m in+沸水浸泡
20m in)处理厚荚相思的种子 ,进行离体种子萌发
率比较 (结果见图 1)。从图 1可以看出 ,用浓硫
酸与沸水浸泡相结合处理的种子萌发期集中在 2
~ 5 d,该期间的萌发率占总萌发率的 86. 8%;单
独用浓硫酸处理的种子萌发期集中在 3 ~ 5 d,该
期间萌发率占总萌发率的 71. 1%;用沸水浴处理
的萌发期集中在 5 ~ 12 d,该期间萌发率占总萌发
率的67. 6%。这表明用浓硫酸处理的萌发时间 、
萌发一致性均优于沸水浴处理 。
3 讨论
本试验采用浓硫酸与沸水不同处理方法处理厚荚相思的种子 ,试验结果表明:用浓硫酸处理 25m in再用沸
水浸泡 20m in的处理效果最好 ,萌发率可达 95%;浓硫酸处理的种子萌发时间短 ,萌发率 、萌发整齐度均高于沸
水浴处理 ,其中浓硫酸与沸水浸泡结合的处理效果又优于单独用浓硫酸的处理。
A.不同浓硫酸处理(从左到右依次为浓硫酸处理 25、 35、 15m in);B.不同沸水浴处
理(从左到右依次为沸水浴处理 35、 15、 5、 0m in);C. 浓硫酸 25m in+沸水浸泡 20
m in处理;D.不同浓硫酸 +沸水浸泡处理(从左到右依次为浓硫酸处理 35、 0、 25、 15
m in,沸水均为 20m in)。
版图 I 不同处理对厚荚相思种子离体萌发的影响
在处理中 ,发现用沸水浴处理的异状萌
发率和腐烂率高于硫酸处理 ,这与前人的试
验结果是一致的 [ 14] ,但用沸水浸泡并不会导
致种子死亡 ,萌发率也可达 93. 3%。曾经有
报道台湾相思在此温度下的萌发率只有
26%[ 6] ,这可能跟相思树种类 、处理时间 、处
理方法不同有关 。
相思种子是硬实种子 ,在自然情况下 ,只
能靠细菌和真菌分泌酶类去水解这些种子种
皮的多糖 ,使种皮变软 [ 15] ,种子的含菌量较
大 ,在试验中也发现了这个问题。因本试验
中种子是在离体条件下萌发 ,因此种子的消
毒处理也很关键。采用种子预处理前 、后分
别用 0. 1%升汞消毒 20m in可以解决这个问
题 。用浓硫酸的处理过程中 ,除了要注意操
作安全外还应掌控好处理的时间 ,处理时间
太长容易导致种子腐烂 ,处理时间太短则达
不到提高萌发率的目的。
(下转第 40页 )
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从外界吸收水分。在植物呼吸作用过程中 ,硝酸盐是呼吸途径中 HMP途径的激活剂 ,能促进种子萌发[ 10] 。
KNO3能促进仙人掌类种子的萌发 [ 5] 。试验结果 (表 6)表明 , KNO3溶液渗调人工老化火龙果种子 ,对种子发芽
率 、发芽势 、种子活力指数均有明显的促进作用 , 3%的 KNO3溶液处理效果最好 ,种子发芽率 、发芽势 、种子活力
指数分别比对照提高了 10. 1%、29. 7%、101. 8%。
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(上接第 36页 )
本试验中相思种子高萌发率的原因 ,除了与前人的处理方法不同有关外 ,还与种子的培养条件有关。因本试
验处理的种子都是在离体条件下进行 ,培养基中有充足的水分使种子吸胀促使其萌发 ,因此水分是影响相思种子
萌发的主要因素 。采用本试验的最佳处理组合 (浓硫酸 25m in+沸水浸泡 20m in)处理多种进口相思原种 ,在离
体条件下都可达到较高的萌发率 ,这在一定程度上说明该处理对相思类树种的种子处理有一定的适用性 。因此 ,
本试验的研究结果不仅可以提高厚荚相思的种子萌发率 ,而且对其他相思树种以及其他类似硬实性林木种子的
萌发研究也有一定的参考价值 。
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