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柔枝松种子活力研究



全 文 :柔枝松种子活力研究
马书燕1,李吉跃2,3* ,彭祚登3
(1.唐山职业技术学院,河北唐山 063000;2.华南农业大学林学院,广东广州 510642;3.北京林业大学资源与环境学院,北京林业大学省部共建森
林培育与保护教育部重点实验室,国家林业局干旱半干旱地区森林培育与生态系统研究重点实验室,北京 100083)
摘要 [目的]为柔枝松引种工作提供理论依据。[方法]对引进的 5个柔枝松不同种源的种子进行老化试验。[结果]经过老化处理的
种子发芽率降低,种源 Rg和 Rsi仅降低了 2. 66%和 4. 00%,种源 Rs和 Rsd下降值分别达到 25. 33%和 25. 34%,5个种源老化种子种源
差异在 0. 05水平显著;经过老化处理的种源 Rs、Rg、Rsd 和 Rl 的活力指数明显下降,柔枝松种源 Rs 的活力指数下降最大,下降了
208. 57,种源 Rsi下降幅度最小,仅为 7. 24,种源之间差异不明显。[结论]种子活力指数的变化受处理时间和种子遗传特性的影响。
关键词 柔枝松;引种;种源;种子活力
中图分类号 S330. 3 + 1 文献标识码 A 文章编号 0517 -6611(2010)04 -02130 -03
Study on Seed Vigor of Pinus flexilis James
MA Shu-yan et al (Tangshan Vocational Technique College,Thangshan,Hebei 063000)
Abstract [Objective]The research aimed to provide the basis for the introduction of Pinus flexilis James. [Method]Aging experiment was
done to study the seed vigor among five provenances of Pinus flexilis James. [Result]Germination rate with aging treatment decreased. The
germination rates of Rg and Rsi decreased by 2. 66% and 4%,respectively,and those of Rs and Rsd decreased by 25. 33% and 25. 34% re-
spectively. The statistic analysis showed significant difference in germination rate among different provenances. Provenances of Rs,Rg and Rl
with aging treatment showed that vigor index significantly decreased,among which the vigor index of Rs was up to 208. 57 and that of Rsi was
up to 7. 24. The statistic analysis showed no difference in vigor index among five provenances. [Conclusion]Seed vigor was affected by the
treatment time and heredity characteristics.
Key words Limber pine;Introduction;Germplasm source;Growth vigor
种子老化、劣变是自然界的普遍现象。老化不仅影响种
子萌发与幼苗的生长,而且影响到后期植株的产量与品质,
直接影响种质的贮藏和林木的生长、发育。这是林业生产中
一个至关重要的问题。在国外种子贮藏研究中人工加速老
化的方法应用较为广泛。它能在较短的时间内得知种子的
老化速度,从而预测出哪类种子耐贮藏。经研究与实践,发
现高温高湿处理加速种子老化的方法可靠度很好,应用的局
限性也小。目前林木种子活力的研究还远远落后于农业生
产中的种子领域。为推动林木种子检验机构加强林木种子
活力的检验,今后还需加强林木种子活力的研究,以充分发
挥种子活力指标在优质种子生产与壮苗培育中的保障作用。
陈贞等分别对红花、玉米杂交种、粳稻和豇豆等种子进行了
加速老化测定种子活力的研究试验。结果表明,老化处理对
种子活力有很大的影响,即老化处理后高活力品种种子活力
指标的下降幅度大大低于低活力品种种子活力指标的下降
幅度。人工加速老化处理可以用来比较不同品种间或同一
品种不同种子批间种子活力,能够作为种子检验质量的方
法[1 -3]。龚一民等采用老化处理方法对玉米种子活力的研
究表明,老化效果比较明显,缩短试验时间[4]。林木种子活
力指标对于反映林木种子品质特征是十分重要的。柔枝松
(Pinus flexilis James.)是 2004年引种的五针松,在我国具有
开发前景的优良树种[5 -9]。笔者在柔枝松不同种源的国内
外研究中表明,其种子活力从未研究过[10]。通过对柔枝松
种子活力的研究,可以快速地判断 5个引进柔枝松种源的种
子品质,检验种子质量。笔者对经过老化的 5个柔枝松种源
进行发芽试验,以期为柔枝松引种工作提供理论依据。
1 材料与方法
1. 1 材料 供试材料为 5个从美国引进的柔枝松种源。引
种种源的具体情况见表 1。
1. 2 方法 将供试 5个柔枝松种源的种子分别在 40 ℃、相
表 1 柔枝松种源概况
Table 1 The general situation of the limber pine
种源
Sources
代号
No.
采种地
Harvest field
采种年限
Harvest years
购买时间
Purchase time
购买量∥kg
Purchased amount
千粒重∥g
1 000-grain weight
发芽率∥%
Germination rate
San Isabel Rsi San Isabel National Forest Colorado 2003 2004-03 4. 0 107. 6 81. 8
Stockton Rs Stockton California 2005 2006-03 8. 0 162. 6 70. 7
Gallup Rg Gallup New Mexico 2005 2006-03 8. 0 155. 6 68. 0
San Diego Rsd San Diego California 2005 2006-03 6. 5 162. 1 73. 3
Lincoln Rl Lincoln New Mexico 2005 2006-03 7. 5 149. 2 68. 0
基金项目 国家“948”引进国际先进农业科学技术项目(2003-4-05)。
作者简介 马书燕(1979 -) ,女,河北邢台人,博士研究生,研究方向:
引种栽培。* 通讯作者。
收稿日期 2009-10-12
对湿度(RH)100%条件下老化。将干燥器下部装水,放入恒
温培养箱内,调节箱内温度,平衡 2 d后,使干燥器内温度、湿
度恒定。此时,将种子放入干燥器内距水有 6 ~ 8 cm的尼龙
框上,在处理后 4 d取出种子,将其置于室内阴凉处风干,分
别测定第 8天的发芽率、发芽指数等,以未老化处理的种子
作为对照。每个处理设 3次重复。
2 结果与分析
2. 1 发芽率 发芽率常被认为是种子质量的重要指标之
一,但有其局限性。同时,凡涉及种子活力总是与幼苗不可
责任编辑 刘月娟 责任校对 卢瑶安徽农业科学,Journal of Anhui Agri. Sci. 2010,38(4):2130 - 2132
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2010.04.142
分割地联系在一起,而且幼苗的这种生长潜力与种子的健壮
度是一致的。因此,常把种子与幼苗的活力联系在一起
论述。
大多数植物种子在经历一段时间的储藏后,活力都有不
同程度的降低,萌发后的幼苗长势较弱,并且老化后的发芽
与不利条件下的田间出苗有密切的关系。经高温高湿老化
处理的柔枝松种子与正常种子在相同的发芽条件下进行标
准发芽试验。由表 2可知,各项发芽指标在老化处理后发生
明显的变化,其发芽率、发芽势、活力指数及发芽指数都明显
降低。这一结果与唐祖君等试验结果[11]一致。
表 2 种子发芽指标
Table 2 The germination rate of seeds
代号
No.
初期的发芽率
Initial germination rate
正常 Normal 老化 Aged
平均发芽率
Average germination rate
正常 Normal 老化 Aged
发芽率
Germination rate
正常 Normal 老化 Aged
发芽势
Germination potential
正常 Normal 老化 Aged
腐烂率
Rot rate
正常 Normal 老化 Aged
Rs 26. 67 12. 00 5. 05 3. 24 70. 67 45. 33 66. 67 40. 67 10. 67 12. 67
Rg 24. 33 8. 67 5. 24 5. 05 73. 33 70. 67 66. 33 60. 67 9. 33 20. 33
Rsd 18. 67 10. 67 4. 86 3. 05 68. 00 42. 67 63. 33 36. 67 9. 33 13. 33
Rl 13. 33 10. 67 4. 86 3. 81 68. 00 53. 33 67. 33 48. 67 6. 67 6. 67
Rsi 10. 67 8. 33 4. 10 3. 81 57. 33 53. 33 52. 00 42. 00 5. 33 9. 33
发芽率是评价种子活力大小的指标。由表 2 可知,正常
种子的发芽率明显高于经过老化处理种子的发芽率,正常种
子的最高值为种源 Rs 的 70. 67%,种源 Rsi 最低,为
57. 33%,经方差分析种源之间差异不明显;经过老化处理,
种源 Rg 和 Rsi 发芽率降低得较少,仅降低了 2. 66% 和
4. 00%,种源 Rs和 Rsd下降值分别达到 25. 33%和 25. 34%。
对 5个种源老化种子的发芽率进行方差分析,得出种源差异
在 0. 05水平显著,多重比较结果显示,种源 Rg 与种源 Rs、
Rsd之间差异在 0. 05水平显著,种源 Rs、Rsd与种源 Rl、Rsi
之间差异不明显,种源 Rg 与种源 Rs、Rsd 之间差异在 0. 05
水平显著。
从发芽势来看,正常种子种源 Rl 发芽势最高,为
67. 33%,种源 Rsi的最低,为 52%。经方差分析,5个种源之
间差异不明显。经过老化处理种子的发芽势均比正常种子
发芽势低,种源 Rs和 Rsd的值下降较多,分别为 26. 00%和
26. 66%,种源 Rg下降得最少,仅 5. 66%。经方差分析,经过
老化处理种子的发芽势种源之间差异在 0. 05 水平显著。多
重比较结果显示,种源 Rg 与种源 Rsd、Rs 之间差异在 0. 05
水平显著,种源 Rs和 Rsd之间差异不明显。
2. 2 活力指数 活力指数能定量地说明种子活力。由图 1
可知,正常种子的活力指数较高,种源 Rs 的活力指数为
232. 44,明显高于其他种源,为所有种源的最高值,种源 Rsi
的最低,仅为 31. 97。经方差分析,5个种源之间差异在 0. 05
水平显著;多重比较结果显示,种源 Rs 与种源 Rsi 差异在
0. 01水平显著,与种源 Rg、Rsd和 Rl 之间差异在 0. 05 水平
显著,种源 Rg、Rsd、Rl 与种源 Rsi 之间差异在 0. 01 水平显
著,经过老化处理的种源 Rs、Rg、Rsd和 Rl 的活力指数明显
下降。王明霞等研究表明,华北驼绒藜种子人工老化过程中
种子内呼吸酶活性下降,种子发芽率、发芽指数、活力指数大
大降低。这与柔枝松种子活力指数下降结果[12]是一致的。
柔枝松种源 Rs 的活力指数下降最大,下降了 208. 57,种源
Rsi下降幅度最小,仅为 7. 24。对 5 个种源老化处理种子的
活力指数进行方差分析,发现种源之间差异不明显。
由图 2可知,正常种子和经过老化处理种子的简化活力
指数的变化与活力指数相近。正常种子的简化活力指数明
显高于经过老化处理种子的值。在 5 个种源正常种子的简
图 1 柔枝松种源种子活力指数
Fig. 1 The seed vigor index of Pinus flexilis
图 2 柔枝松种源种子简化活力指数
Fig. 2 The seed simplified vigor index of Pinus flexilis
化活力指数之间,种源 Rs的值最高,种源 Rsi 的值最低。方
差分析表明,种源之间差异在 0. 05 水平显著。多重比较结
果显示,种源 Rs和 Rsd之间差异不明显,种源 Rg和 Rl之间
差异明显,种源 Rs、Rsd 与种源 Rg 之间差异在 0. 05 水平显
著,种源 Rs、Rsd与种源 Rsi差异在 0. 01水平显著,种源 Rg、
Rl与种源 Rsi之间差异在 0. 05水平显著。
研究表明,发芽速率其他指标的变化与发芽率、发芽势、
活力指数和简化活力指数的变化一致。种源 Rs、Rg 和 Rsd
的变化比较明显,均比正常种子的值低,种源 Rl 和 Rsi 变化
较小,甚至没有变化,如种源 Rl 的腐烂率和种源 Rsi 的峰值
经过老化处理后没有变化。这与各项发芽速率的指标在老
化过程中下降峰值出现的时间不一致有关。周建萍等研究
131238 卷 4 期 马书燕等 柔枝松种子活力研究
表明,在大豆种子老化过程中,发芽势、发芽指数、活力指数
都先于发芽率出现明显的下降[13]。龚一民等研究也表明,
在高温高湿条件下,随老化时间延长,种子发芽率、生长势和
活力指数均逐渐下降。
3 结论与讨论
在固定温度(40 ℃)、湿度100%、时间96 h的条件下,老
化处理种子的各项发芽速率指标测定值均比正常种子有所
下降。这一结果与桑红梅试验结果[14]一致。桑红梅研究表
明,在处理初始,活力指数变化比较小,到第 6 天活力指数急
剧下降[15]。从 5个柔枝松种源的老化试验来看,种源 Rs和
Rsd下降的值比其他种源大,种源 Rg和 Rsi下降值较小。这
与试验过程中种子的腐烂程度也有一定的关系。在发芽试
验过程中,经过老化处理种子的腐烂率明显高于正常种子,
并且种源 Rg和 Rsi的种子腐烂率要比其他种源高,种源 Rg
的种子腐烂率最高。在人工老化处理种子过程中,在同一温
度条件下,种子活力指数的变化受处理时间、种子遗传特性
的影响。桑红梅研究表明,这 2 个因素单独或共同作用时,
种子活力指数都达到 0. 05水平显著[14]。
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55 -59.
(上接第 2106 页)
户籍制度。对大中以下城市特别是小城镇,全面实行按属地
和职业划分户口类别,以身份证为合法证件的自由迁移和登
记有效政策。农民在任何一个小城镇,只要有固定住所,有
比较稳定的职业,有生活来源,就要允许落户,并且在子女入
托、入学、就业、参军、社会保障等方面均享受原有城镇居民
同等权利。②改革农村集体财产拥有方式,允许农民将其拥
有的已经量化的集体财产变现流动,或者保留其迁移户口后
的分红权利。这实际上是维护农民自身劳动成果,充分调动
农民积极性的一种改革措施。③正确处理入镇农民与承包
地的关系。如果农民有要求,就要保留其迁称户口后对土地
的承包权利。④改革农民的宅基地使用办法。农民进入小
城镇首先要解决住的问题,而宅基地是一种比较大的支出负
担,这也阻碍了农民入镇的积极性。因此,应以县为单位,统
一掌握使用部分农民住宅用地指标,允许入镇农民利用原有
宅基地按一定折算标准置换城镇住宅用地,以减轻入镇农民
的压力,促使他们积极向城镇迁移。⑤规范收费行为。入镇
农民除了依法纳税外,不得向他们收取增容费、落户费等费
用,使农民轻装入镇,尽快安居乐业。
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2312 安徽农业科学 2010 年