全 文 ：皂荚种子休眠解除及促进萌发①
张风娟1 , 徐兴友1 , 孟宪东1 , 王凤宝1 , 金幼菊2
(1.河北科技师范学院 , 河北 昌黎 066600;2.北京林业大学 , 北京 100083)
摘要:研究结果表明:浓硫酸处理可以打破皂荚种子休眠 .皂荚经浓硫酸酸蚀 8 h 后再用
200 mg/L GA3浸泡36 h , 可解除种子休眠 , 促进萌发效果最好.在 15 ℃昼/15 ℃夜条件下 , 光
照8 h , 湿度 90%, 萌发率 93.3%, 平均萌发天数5.61 d , 萌发指数2.66 , 发芽率64.47%, 简
化活力指数 1.66.
关键词:皂荚;种子;休眠;萌发
中图分类号:S718.43　　　　文献标识码:A　　　　文章编号:1001-389X(2004)02-0175-04
Breaking the Seed Dormancy and Stimulating the
Seed Germination of Gleditsia sinensis
ZHANG Feng-juan1 , XU Xing-you1 , MENG Xian-dong1 , WANG Feng-bao1 , JIN You-ju2
(1.Hebei Normal University of Science &Technology , Changli 066600, China;
2.Bei jing Forestry University , Beijing 100083 , China)
Abstract:The results showed that the seed dormancy of Gleditsia sinensis could be broken through corrosion with high concentrated H2SO4
for 8 hours and then with the seeds were soaked in solution of gibberellin for 36 h.The germination results were obtained through culturing
the seeds in darkness under 15 ℃, in light under 8 h , and in humidity under 90%.The bud rate , the average time of the bud , the bud
index , the germinate rate and the simple vigor index were 93.30%, 5.61 d , 2.66 , 64.47%, 1.66 respectively.
Key words:Gleditsia sinensis;seeds;dormancy;germination
皂荚(Gleditsia sinensis)是中国特有的豆科(Leguminosae)皂荚属 (Gleditsia L.)乔木 , 羽状复叶 , 顶生
总状花序 , 荚果呈镰刀形 , 较厚 , 紫黑色.分布于华北 、 华东 、 华中 、 华南和东北 、 西南等地.生路
旁 、沟旁或向阳处[ 1].皂荚是生态经济型多用途树种 , 全身都是宝.主要包括:耐旱节水 , 根系发达 ,
适应性广 , 抗逆性强等特性.木材坚硬 , 可制家具;荚果煎汁可代肥皂;荚瓣入药 , 能消肿排脓[ 2].
皂荚种子种皮坚硬 , 氧气 、水等不能进入种子内部 , 引起种子休眠.解除休眠的方法很多 , 如机械
破损 、变温处理 、 硫酸处理等.试图探求浓硫酸和GA3处理对种子萌发的影响 , 并寻找出种子处理的最
佳酸蚀时间和最佳的 GA3 浓度.
1　材料与方法
1.1　材料
2002年11月于河北科技师范学院采集.
1.2　方法
1.2.1　种子吸水性能的测定　采用称重法:分别称取浓硫酸酸蚀 6 h 及未处理的种子各 5 g , 分别放入
小烧杯中 , 各加入 45 ℃的温水 30 mL 浸泡种子 , 搅拌至冷却.分别浸泡 2 、 4 、 8 、 12 、 24 、 36 、 48 、
72 h取出种子 , 用滤纸吸干表面水分 , 称重 , 记录.
1.2.2　种子预处理　每组皂荚种子先用30 mL 浓硫酸浸泡 , 然后用清水冲洗 , 再用不同浓度的GA3 浸
泡.浓硫酸处理有 4 、 6 、 8 、 10 、 12 h 5 个水平 , GA3 处理时间为 36 h , 有温水 、 100 mg/L GA3 、
①　基金项目:河北省教育厅科学基金资助项目(2003324).
　第 1作者简介:张风娟(1969-), 女 , 河北唐山人 , 讲师 , 从事植物学研究.
　收稿日期:2003-12-08;修回日期:2004-02-18.
福建林学院学报　2004 , 24(2):175～ 178
Journal of Fujian College of Forestry
DOI :10.13324/j.cnki.j fcf.2004.02.020
200 mg/L GA3 、 300 mg/L GA3 4个水平.处理完的种子反复冲洗至中性.
1.2.3　温度及光照　设计的温度为 15 ℃昼/15 ℃夜 , 每天以 8 h光照培养.
1.2.4　发芽实验　每组30粒 , 4个重复 , 将种子置于双层滤纸的培养皿中 , 在 RXZ型智能人工气候培
养箱中培养.种子的萌发以胚根的出现为标准 , 种子的发芽以胚根长度达种子长度为标准[ 3].每天统计
萌发种子数 , 第 15天计算萌发率 , 第 20天计算发芽率.
1.2.5　测定
吸水率(%)=(浸泡后重量-浸泡前重量)/浸泡前重量×100%
电导率(μS·cm-1·g-1·mL-1)=(浸种后电导率-浸种前电导率)/种仁重量×体积
萌发率(%)=萌发种子数/供试种子总数×100%
平均萌发天数(d)=∑(Gt ×Dt)/ ∑Gt , 式中:Gt为逐日萌发数(粒), Dt为萌发日期(d).
萌发指数(GI)=∑(Gt/Dt), 式中:Gt为第 t天的萌发数 , Dt相应于Gt 的萌发天数.
发芽数(%)=发芽种子数/供试种子总数×100%
简化活力指数(%·cm)=S ×发芽率 , 式中:S 为发芽终期胚根长度(cm)
2　实验结果
2.1　种子吸水性能的测定
皂荚种子的种皮坚硬致密 , 从图 1可以看出:皂荚种子透水性差 , 不经任何处理的种子 , 水浸 2 h
吸水率仅 1.57%, 水浸 12 h吸水率达 2.73%, 从 12 h吸水率为2.73%, 至 72 h仍是 2.73%;而经浓硫
酸处理 6 h 的皂荚种子 , 水浸 2 h 吸水率达 38.34%, 水浸 4 h吸水率达 70.90%, 水浸 8 h 吸水率达
图 1　吸胀种子吸水率的变化
Figure 1　Variation of the water absorption
ratio of the seed　　
79.29%, 水浸 12 h 吸水率达 84.01%, 水浸 24 h 吸水率达
128.83%, 水浸 36 h吸水率达 155.67%, 从 36至 72 h , 吸水率
一直保持在155.67%.故皂荚种子经浓硫酸处理 6 h , 吸水时间
只需 36 h , 即达最大吸水量.
2.2　种子电导率的测定
从表 1可以看出:酸蚀时间相同 , 不同浓度的 GA3 处理时 ,
种子的电导率不同.
2.3　不同时间处理的浓硫酸对种子萌发的影响
　　从表 2可以看出:分别经 4 、 6 、
8 、 10 、 12 h硫酸处理后 , 皂荚种子
的萌发率 、 平均萌发天数 、 萌发指
数 、 发芽率 、 简化活力指数等指标
各有不同.其中酸蚀 8 h的皂荚种子
的效果最好.
2.4　不同处理对种子萌发的影响
2.4.1　对种子萌发率的影响　由图 2
可知:浓硫酸处理 4、 6 、 8 h的皂荚
种子经不同浓度的 GA3 处理时 , 200
mg/L GA3 处理的皂荚种子萌发率最
高 , 分 别 为 75.77%、 94.85%、
96.25%.而浓硫酸处理 10 、 12 h 的皂
荚种子经不同浓度 GA3 处理时 , 100
mg/L GA3 处理的皂荚种子萌发率最
高 , 分别为 83.3%、 57.56%.
表 1　不同处理的皂荚种子的外渗电导率
Table 1　Electric conductivity of different treatment of the seeds of Gleditsia sinensis
浓硫酸处理
时间 /h
不同浓度的GA3处理的电导率
0 mg·L-1 100 mg·L-1 200 mg·L-1 300 mg·L-1
6 0.794 0.792 0.696 0.715
8 1.100 1.023 0.975 1.043
10 1.285 1.089 1.142 1.570
表 2　浓硫酸不同时间处理对皂荚萌发的影响
Table 2　The germination of Gleditsia sinensis of different treatment of H2SO4
浓硫酸处理
时间 /h
萌发率
/ %
平均萌发
天数 /d 萌发指数
发芽率
/ %
简化活力
指数
0　 0　 0　 0　 0　 0　
4 33.30 5.91 1.82 37.8 0.73
6 56.30 6.00 2.55 48.9 0.86
8 73.30 5.32 2.82 62.2 1.11
10 68.40 5.96 2.40 35.6 0.69
12 30.45 5.87 2.68 44.7 0.51
176 福　建　林　学　院　学　报 第 24卷
图 2　不同酸蚀时间不同浓度 GA3
　　处理对皂荚萌发率的影响
Figure 2　Effect of different time of H2SO4and different concentration
of GA 3 pret reatment on the gemination ratio　　
2.4.2　对种子平均萌发天数的影响　从图 3可以
看出:浓硫酸处理 4 、 6 、 8 h 的皂荚种子经 200
mg/L GA3 处理后皂荚种子平均萌发天数最少 , 分
别为 5.28 、 5.14 、 5.61 d.酸蚀 10 、 12 h的皂荚种
子经 100 mg/L GA3 处理后皂荚种子平均萌发天数
最少 , 分别为 5.01和 4.84 d.
2.4.3　对种子萌发指数的影响　从图 4可以看出:
图 3　不同酸蚀时间不同浓度 GA3 处理
对皂荚种子平均萌发天数的影响
Figure 3　Effect of different time of H2SO4 and different concentration
of GA3 pretreatment on germinal time　　　　　
酸蚀 4 、 6 、 8 h的皂荚种子经不同浓度 GA3 处理
时 , 200 mg/L 皂荚种子萌发指数最大 , 分别为
1.98 、 2.85 、 2.66.酸蚀 10 、 12 h的皂荚种子经不
同浓度 GA3 处理时 , 100 mg/L 的 GA3 处理时皂荚
种子的萌发指数最大 , 分别为 2.61 、 3.29.
2.4.4　对种子发芽率的影响 　从图 5 可以看出:
酸蚀 4 、 6 、 8 h后 , 经 200 mg/L GA3处理后皂荚种
子发 芽 率 最 高 , 分 别 为 53.30%、 66.30%、
图 4　不同酸蚀时间不同浓度 GA3 处理
对皂荚种子萌发指数的影响　
Figure 4　Effect of different time of H2SO4 and different concentration
of GA3 pretreatment on bud index　　　　　　
64.47%.酸蚀 10 、 12 h 的种子经 100 mg/L GA3 处
理后皂荚种子发芽率最高 , 分别为 46.70%、
51.77%.
2.4.5　对种子简化活力指数的影响　从图 6可以
看出:酸蚀4 、 6 、 8 h的皂荚种子经不同浓度 GA3
处理时 , 经 200 mg/L GA3 处理的皂荚种子简化活
力指数最高 , 分别为 1.34 、 1.51 、 1.65.酸蚀 10 、
12 h的种子经 100 mg/L GA3 处理后皂荚种子简化
图 5　不同酸蚀时间不同浓度 GA3 处理
对皂荚种子发芽率的影响　　
Figure 5　Effect of different time of H2SO4 and different concentration
of GA3 pretreatment on germination capacity　　
活力指数最高 , 分别为 0.89 、 0.96.
3　分析与讨论
许多研究表明:细胞膜系统的完整性是种子活
力的生理基础 , 种子在溶液中浸泡一段时间后 , 膜
结构完整性丧失 , 种子可溶性物质或电解质通过细
胞膜外渗 , 种子活力提高[ 4].浓硫酸处理时间短
图 6　不同酸蚀时间不同浓度 GA3 处理
对皂荚种子简化活力指数的影响
Figure 6　Effect of different time of H2SO4 and different concentration
of GA3 pretreatment on simple vigour index　　
时 , 种皮破坏程度小 , 故细胞膜受损也较轻 , 渗透
物质少 , 电导率低;浸泡时间越长 , 渗透物质越
多 , 电导率越高 , 但浸泡时间超过一定限度 , 就会
伤害种子内部 , 影响其发芽 , 故种子活力呈下降趋
势.
对于种皮不透水及不透气的种子 , 常采用酸处
理的方法来改变种皮的化学和物理结构.Sehgal用
用硫酸处理绿叶黄连木(Pistacia intergerrima)的种子
处理 10 min和 30 min , 结果表明对种子的萌发有一
定的效果.但和对照没有显著差异[ 5] .Shafik and Kettanch 报道浓硫酸处理20 min ,使 P.Khinjuk 种子的
177　第 2期　　　　　　　　　　　 张风娟等:皂荚种子休眠解除及促进萌发
发芽率至 95% , 处理 15 min对种子的发芽有很大的促进作用[ 6] .实验结果表明 , 酸蚀8 h皂荚种子发芽
效果最好.
用赤霉素水溶液浸种 , 能促进种子内部的生理生化变化 , 使树木种子解除休眠的报道很多[ 7 ～ 13] .
当皂荚种子通过浓硫酸酸蚀时 , 浓硫酸可以腐蚀致密表皮上的角质层 , 起到软化种皮的作用 , 从而增加
透水性 , 促进种子萌发.这时再经赤霉素处理 , 实验发现不同浓度的赤霉素处理的种子时 , 它们的萌发
率 、平均萌发天数 、 萌发指数 、 发芽率和简化活力指数等各项指标有所不同.酸蚀 4 、 6 、 8 h 后经
200 mg/LGA3处理的种子萌发率 、简化活力指数等各项指标优于其他浓度的GA3处理;酸蚀 10 、 12 h后
经100 mg/L的 GA3 处理的种子的萌发率 、 平均萌发天数 、萌发指数 、 发芽率 、 简化活力指数等各项指
标优于 200 、 300 mg/L GA3 处理的种子 , 但低于浓硫酸处理 8 h GA3 200 mg/L处理 , 故浓硫酸处理8 h后
经200 mg/L GA3 处理种子效果最好.
参 考 文 献:
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(责任编校:卢凤美)
178 福　建　林　学　院　学　报 第 24卷