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收稿日期:2009-06-11
基金项目:湖南省教育厅优秀青年基金项目(编号:03B049);中南林业
科技大学人才引进资助项目(编号:07Y013)。
作者简介:李铁华(1964-),男 ,教授 ,主要从事植物及种苗生理生化方
面的研究。
KH2 PO4渗调处理恢复和提高榉树种子活力的研究
李铁华 1 , 　文仕知 1 , 　喻勋林 1 , 　陈亮明 1 , 　彭险峰 2
(1.中南林业科技大学资源与环境学院 , 　湖南长沙 410004;
2.湖南省湘西自治州林业局 , 　湖南 吉首 416000)
摘要:采用不同浓度的 KH2PO4处理常温贮藏 12个月和 18个月的榉树种子 ,结果表明:KH2PO4处理可提高榉树种子的
发芽势 、田间出苗率 、活力指数及细胞膜系统的完整性 ,提高了种子的活力。在一定范围内 ,随着 KH2PO4处理浓度的增
加 ,榉树种子的活力也相应增加 , KH2PO4处理浓度以 3g/L最佳 , 处理时间为 24h。
关键词:　榉树种子;活力;细胞膜;KH2PO4;处理浓度;处理时间
中图分类号:　S763.306.3　　　文献标志码:　A　　　文章编号:　1001-4705(2009)11-0015-04
StudiesonImprovingtheVigorofZelovaschneiderianaSeedsTreatingbyKH2PO4
LITie-hua1 , WENShi-zhi1 , YUXun-lin1 , CHENLiang-ming1 , PENGXian-feng2
(1.SchoolofResourceandEnvironment, CentralSouthUniversityof
ForestryandTechnology, ChangshaHu nan410004, China;
2.ForestryBureauofXiangxiAutonomousPrefecture, Jishou, Hu nan, 416000, China)
Abstract:TheseedsofZelovaschneiderianastoredinroomtemperaturefor12 monthand18monthswere
treatedbydiferentconcentrationKH2PO4.Theresultsshowedthatthegerminationpotential, seedlingratein
field, vigorindexandintegralityofcelmembranewereimprovedwhichseedstreatedbyKH2PO4.From
0-4.0g/L, thevigorofZelovaschneiderianaseedsincreasedwithKH2PO4 concentrationincreasing.3g/L
KH2PO4 solutiontreating24hhadthebestefect.
Keywords:　seedsofZelovaschneideriana;vigor;celmembrane;KH2PO4;treatmentconcentration;
treatmenttime
　　榉树(Zelovaschneideriana)属榆科榉属的落叶乔
木 ,国家二极保护植物 ,分布于我国淮河流域 、秦岭以
南的长江中下游地区;垂直分布可达海拔 800m。榉
树生长较快 ,材质坚硬优良 ,材色鲜艳 ,花纹美丽 ,是珍
贵的硬阔叶用材树种;它树冠广阔 ,树形优美 ,叶色季
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研究报告　　李铁华 等:KH2PO4渗调处理恢复和提高榉树种子活力的研究
节变化丰富 ,近年来也成为重要的园林风景树种[ 1] 。
种子活力是衡量种子萌发品质及苗木生长潜质的
一个综合指标 ,许多植物和林木的种子 ,在收获后的贮
藏过程中 ,种子活力都有不同程度的下降[ 2] 。榉树是
一种发展潜力很大的优良用材及园林观赏珍稀树种 ,
结实有大小年现象 ,种子在贮藏过程中 ,其活力逐渐下
降 。对于农作物种子的活力恢复和提高 ,许多学者已
作了大量的研究 ,卫星 [ 3]采用渗调处理 ,提高了红小
豆种子的活力;李青云等 [ 4]研究认为 ,渗调处理能提
高韭菜种子的活力。但是 ,对于林木种子活力恢复与
提高的研究则极少。本研究将采用 KH2PO4渗调处理
榉树种子 ,探讨 KH2PO4对榉树种子活力的影响 ,以期
获得恢复和提高榉树种子活力的方法和技术。
1　材料与方法
1.1　材　料
供试的榉树种子分别于 2005年 10月采自湖南省
古丈县 。新鲜榉树种子采回后 ,放在通风荫凉的地方
自然干燥至含水量 13%以下 ,然后用布袋装好放常温
下贮藏 12个月和 18个月。新采的种子作对照 。实验
所用种子的千粒重为 16.7g。
1.2　种子处理
将常温贮藏 12、18个月及新采的榉树种子分别用
0、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0g/L的 KH2PO4处理 36h,获
得合适的处理浓度;然后再用 3.0g/LKH2PO4分别浸
种 0、6、12、24、36、48h,确定合适的处理时间 。
1.3　发芽试验
用 SPX-250 B生化培养箱进行发芽试验。以
KH2PO4溶液处理的榉树种子及对照作试材 ,每个处
理 100颗种子 ,重复 3次。温度控制在(25±1)℃,相
对湿度 95% ～ 100%。
发芽指数(Gi)=∑GtDt
式中:Gt为第 t日发芽种子数;Dt为种子置床天
数。
活力指数 =S×Gi
式中:S为幼苗干重(g)
1.4　田间试验
在苗床上点播 ,计算田间出苗率 ,重复 6次 。
1.5　细胞膜透性的测定
采用电导率法测定[ 5] 。精确称取榉树种子样品 5
g,首先进行渗调处理 ,渗调处理完成后 ,反复用清水冲
洗 ,然后放在盛有 50ml重蒸馏水的烧杯中 ,浸泡 1h,
弃去浸泡液 ,用滤纸吸干附着的水分 ,放入装有重蒸馏
水的烧杯中 ,静置在 (20 ±2)℃的环境中 3 h,用电导
仪测定提取液的电导率(L1),再将样品加热煮沸 0.5h
杀死组织细胞(损失的水分应用重蒸馏水补充),冷却
后再测提取液的电导率(L2)。
细胞膜渗透率(Le)=L1L2 ×100%;
式中:L1为提取液的电导率;L2为煮沸后提取液
的电导率。
2　结果与分析
2.1　不同处理浓度对榉树种子活力的影响
2.1.1　不同处理浓度对榉树种子发芽势的影响
图 1　不同处理浓度对榉树种子发芽势的影响
　注:◇表示常温 12个月 , □表示常温 18个月 , △表示对照。下同。
图 1显示的是 KH2PO4浓度对榉树种子发芽势的
影响 ,贮藏不同时间的榉树种子的发芽势是不相同的 ,
贮藏时间越长 ,发芽势越低 ,贮藏 12、18个月的榉树种
子 ,在没有用 KH2PO4(0g/L)处理时的发芽势分别为
25.5%和 13.5%,对照为 43.5%。随着处理浓度的增
加 ,贮藏 12个月和 18个月的榉树种子的发芽势逐渐
增加 ,当 KH2PO4的浓度达到 3.0g/L时 ,发芽势最高 ,
随着处理浓度的增加 ,发芽势不变或稍有下降 ,而对照
的发芽势在整个试验过程中没有什么变化 。从图 1也
可以看出 ,通过 KH2PO4处理尽管能提高种子活力 ,但
与新采的种子还是存在差异 ,发芽势已下降的种子 ,经
过处理其发芽势也不能完全恢复。
KH2PO4中的 K+可以恢复细胞膜上的质子泵 、
H+/K+等离子交换系统的活性 ,能促使大分子合成而
使老化种子产生的损伤得到恢复 [ 6] ,提高种子活力。
何惠玲等 [ 7]研究认为:KH2PO4处理 ,能提高石碣紫长
茄种子的活力。本研究中 , KH2PO4处理在一定程度
上提高了榉树种子的发芽势 , 即提高了榉树种子的
活力。
2.1.2　不同处理浓度对榉树种子田间出苗率的影响
由图 2可看出 ,贮藏 12、18个月的榉树种子的田
间出苗率随着 KH2PO4浓度的增加而增加 ,当浓度增
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第 28卷　第 11期　2009年 11月　　　　　 　 　　　　种　子　(Seed)　　　　　　 　 　　　 Vol.28　No.11　Nov.　2009
加到 3.0g/L时 ,田间出苗率达到最高 ,分别为 39.7%
和 28.1%,随着 KH2PO4浓度的增加 ,对照种子的活力
没有明显的变化 , 整个试验期间保持在 52.5% ～
54.2%之间。种子的田间出苗率反映的是种子的综合
特性和抗逆能力 , 是种子活力水平的表现[ 8] 。贮藏
12、18个月的榉树种子的活力已经下降 , KH2PO4处理
能在一定程度上恢复和提高这类种子的活力 ,在较大
程度上提高了种子的品质 。
图 2　不同处理浓度对榉树种子田间出苗率的影响
2.1.3　处理浓度对榉树种子活力指数的影响
从图 3可以看出 ,经过贮藏 12个月和 18个月以
后的榉树种子的活力指数明显低于新采的 ,且贮藏时
间越长 ,活力指数下降越多。随着 KH2PO4处理浓度
的增加 ,榉树种子的活力指数逐渐得到恢复和提高 ,
0.5 ～ 3g/LKH2PO4处理 ,活力指数增加较快 ,浓度达
到 3 g/L时 ,榉树种子的活力指数最高。活力指数是
一个既反映种子的萌发状况 ,又在一定程度上反映幼
苗生长状况的指标 ,对种子的活力具有较全面的评估
价值。结果表明 ,通过 KH2PO4处理 ,贮藏 12个月和
18个月以后的榉树种子的活力得到明显的恢复和
提高。
图 3　不同处理浓度对榉树种子活力指数的影响
2.1.4　KH2PO4处理对榉树种子细胞膜系统完整性
的影响
　　种子贮藏和干燥时 ,种子收缩 ,细胞壁高度扭曲 ,
细胞核和线粒体呈不规则状态 ,膜系统遭到不同程度
的破坏 。在种子重新吸水时 ,种子细胞内的各种成份
(如糖类 、氨基酸 、蛋白质和各种离子)会发生渗漏。
对于正常的种子 ,渗漏过程非常短暂 ,随着水分的进
入 ,膜系统很快得到修复 ,渗漏也就得到抑制;当种子
发生劣变时 ,膜端的卵磷脂和磷脂酰乙醇胺分解解体 ,
使膜端失去了亲水基团 ,从而失去了水合和修复功能 ,
劣变种子吸水时 ,膜无法修复到正常的双层结构 ,因而
造成各种细胞器变形 ,大量可溶性营养物质和生理上
的重要物质(如激素 、酶等)发生渗漏 ,从而导致新陈
代谢受到严重影响。刘国贞 [ 9]对红松种子的研究表
明 ,劣变过程中 ,线粒体首先出现伤害 ,随着种子劣变
的加深 ,氨基酸大量外渗 、溶酶体破裂 、细胞全面降解。
覃初贤等[ 10]研究发现 ,桑树种子贮藏后 ,品质下降 ,电
导率值升高 ,活力下降 。
图 4显示的是 KH2PO4浓度对榉树种子浸出液相
对电导率的变化 。相对电导率的变化 ,反映的是细胞
膜系统的完整性 ,相对电导率高 ,细胞膜系统的完整性
差 ,种子活力低 ,反之 ,则细胞膜系统的完整性好 ,种子
活力高 [ 11, 12] 。从图中可以看出 ,新采的种子的相对电
导率最低 ,贮藏时间越长 ,相对电导率越高 ,贮藏 12个
月和 18个月 , 榉树种子的电导率分别为 14.8%和
23.7%。随着 KH2PO4处理浓度的增加 ,相对电导率
逐渐下降 , KH2PO4浓度增加到 3g/L时 ,相对电导率
降到最低(6.4%, 14.1%)。新采的种子对 KH2PO4处
理的反应不明显 ,电导率一直处在一个比较低的水平
(4.3% ～ 4.6%)。吴道藩等[ 2]认为 , KH2PO4处理能
提高甘蓝种子的活力;李胜等[ 13]研究发现 , KH2PO4处
理能提高麻黄种子细胞膜系统的完整性。本研究有相
似的结果 ,经 KH2PO4处理 ,下降了的榉树种子的活力
得到了明显的恢复和提高 。
图 4　不同处理浓度对相对电导率的影响
2.2　处理时间对榉树种子活力的影响
为了探讨 KH2PO4处理时间对种子活力的恢复和
提高的影响 ,对不同贮藏时间的榉树种子用 3.0g/L
·17·
研究报告　　李铁华 等:KH2PO4渗调处理恢复和提高榉树种子活力的研究
的 KH2PO4处理 ,检测了种子的活力变化。
2.2.1　处理时间对榉树种子田间出苗率的影响
从图 5可以看出 ,贮藏 12个月和 18个月的榉树
种子 ,种子的田间出苗率分别为 29.8%和 19.3%。用
3.0g/L的 KH2PO4处理 ,随着处理时间的延长 ,榉树
种子的田间出苗率逐渐提高 ,处理 24h,田间出苗率达
到最高 ,贮藏 12个月和 18个月的榉树种子的田间出
苗率分别为 40.6%和 28.9%,处理超过 24h,种子的
田间出苗率随着处理时间的延长而逐渐下降。新采的
种子的田间出苗率为 52.7%,在整个试验过程中 ,其
变化不明显 ,处理超过 24h,种子的田间出苗率随着处
理时间的延长而缓慢下降 。
图 5　不同处理时间对榉树种子田间出苗率的影响
2.2.2　不同处理时间对榉树种子活力指数的影响
图 6显示的是处理时间对榉树种子活力指数的影
响 。贮藏 12个月和 18个月的榉树种子的活力指数比
新采的种子有不同程度的下降 ,分别为 2.57和 1.41,
而新采的种子为 3.68。用 3.0g/L的 KH2PO4处理 ,
随着处理时间的延长 ,经过贮藏的榉树种子的活力指
数逐渐提高 , 处理 24 h, 活力指数达到最高 ,分别为
3.31和 2.31, 达到新采种子活力指数的 89.9%和
62.8%。处理超过 24h,榉树种子活力开始下降 。
图 6　不同处理时间对榉树种子活力指数的影响
3　结　论
经过贮藏的榉树种子 ,种子的发芽势 、田间出苗
率 、活力指数及细胞膜系统的完整性都有明显的下降 ,
且随着贮藏时间的延长 ,下降的幅度越大 ,说明随着贮
藏时间的延长 ,种子的活力越来越低 。
采用 KH2PO4处理经过贮藏的榉树种子 ,能使榉
树种子的发芽势 、田间出苗率 、活力指数及细胞膜系统
的完整性得到提高 ,提高了种子的活力。
在一定范围内 ,随着 KH2PO4处理浓度的增加 ,榉
树种子的发芽势 、田间出苗率 、活力指数及细胞膜系统
的完整性也相应增加 , KH2PO4处理浓度以 3g/L最
佳 。用这一浓度处理 ,处理时间为 24 h,能获得最佳
效果。
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