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六种榉树种子形态特征及萌发特性的研究



全 文 :北方园艺2014(11):71~74 植物·园林花卉·
第一作者简介:田英翠(1974-),女,湖南湘西人,博士,高级实验
师,现主要从事园林植物品种培育等教学与科研工作。
责任作者:曹受金(1972-),男,湖南衡阳人,博士,副教授,现主要
从事园林植物育种等教学与科研工作。E-mail:csj5623263@
163.com.
基金项目:长沙市科技局科技计划资助项目(K1205015-21);湖南
省科技厅成果转化资助项目(2014CK4009)。
收稿日期:2014-01-24
六种榉树种子形态特征及萌发特性的研究
田 英 翠1,曹 受 金1,曹 基 武2
(1.中南林业科技大学 风景园林学院,湖南 长沙410004;2.中南林业科技大学 植物园,湖南 长沙410004)
  摘 要:以采自浙江海盐、云南师宗、江苏镇江、湖北大别山、湖南古丈、湖南长沙等6个种源
地的榉树种子为试材,采用称重、测量、TTC法及内含物测定等方法,研究了不同种源地种子形态
结构、生活力、内含物含量及贮藏方式对种子萌发的影响。结果表明:6个种源地间以湖南古丈种
源为最优种源,湖南长沙种质资源最差;湖南古丈种源种子最大,质量最好,饱满度最高,有生活
力最高,为34%;采用湿沙贮藏效果最好,湖南古丈种源种子发芽率达24.15%,而湖南长沙种源
种子室温贮藏效果最差,发芽率为0%。
关键词:榉树;种子;形态特征;萌发特性
中图分类号:Q 949.732.2 文献标识码:A 文章编号:1001-0009(2014)11-0071-04
  榉树(Zelkova schneideriana)属榆科榉属落叶大乔
木[1],具有树龄长、抗风、抗旱、病虫害少、材质优良等特
点。榉树木材耐水湿、色彩艳丽、花纹美观、抗弯及韧性
好、耐腐性强,是造船、桥梁以及生产各类高档家具和工
艺品的上等木材;树形优美,树冠冠幅大,叶色季相变化
丰富,是重要的园林绿化景观树种,已被列为国家二级
珍稀保护树种[2]。由于极高的材用价值导致人们大肆
砍伐,榉树资源急剧减少,而种群的天然更新能力较差,
濒危程度日益加剧。榉树常用的育苗方式是播种育苗,
其成本低,易繁殖,而目前针对榉树种子表现型性状及
萌发特性方面的研究非常少[3],现以6种不同种源地的
榉树种子为试材,研究了种子形态结构、生活力、内含物
含量及贮藏方式对种子萌发的影响,以期为榉树的种苗
繁育提供技术支撑。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验地位于湖南省宁乡县夏铎铺镇龙凤山苗圃
试验基地,北纬28.16°、东经112.56°。该地区年均
温为 16.8℃,最 热 月 均 温 28.9℃,最 冷 月 均 温
4.5℃,境内雨水充足,年均降水量1 358.3mm,年平
均相对湿度81%。
1.2 试验材料
供试榉树种子来自浙江海盐、云南师宗、江苏镇江、
湖北大别山、湖南古丈、湖南长沙等6个种源地。
1.3 试验方法
1.3.1 种子表现型性状指标测定 随机抽取6个种源
地的种子各100粒,重复3次,用电子天平称量其百粒重
(精度为0.001g);每个种源地选择50粒,重复3次,用
游标卡尺测量种子的横径、纵径(精度为0.01cm),得到
其平均直径;每个种源地选择100粒,重复3次,测定种
壳的厚度(精度为0.01mm),并统计种子的空壳率;每个
种源地选择100粒,重复3次,称量种子百粒壳重和仁
重,计算种子壳仁比。
1.3.2 含水量测定 采用130~135℃烘箱烘干4h进
行测定,重复3次。
1.3.3 种子生活力测定 用氯化三苯基四氮唑法
(TTC染色法)对不同种源地种子进行生活力检测[4]。
每种源随机取100粒种子,温水浸泡24h,靠近胚斜向切
开种子,并将其顶端完全切开,再以1.0%TTC溶液在
35~40℃的恒温箱中于黑暗条件下染色24h。
1.3.4 种子内含物含量测定 以6个种源地的种子为
供试材料,采用考马斯亮蓝G-250染色法和3,5-二硝基
水杨酸比色法分别测定可溶性蛋白质及可溶性糖的含
量[5]。在低温层积前测量1次,在层积过程中每隔30d
测量1次,即30、60、90、120d各测量1次。
1.3.5 种子发芽测定 将6个种源地的饱满种子各取
3×1 000粒,分别置于室温、0~5℃冰箱冷藏和湿沙贮
藏,至翌年3月进行发芽试验。
1.4 数据分析
试验数据采用Excel 2003和SPSS 13.0软件进行统
计分析,用Duncan’s法进行多重比较。
17
·园林花卉·植物 北方园艺2014(11):71~74
2 结果与分析
2.1 种子表现型性状测定分析
由表1不同产地榉树种子表现型性状值可知,各种
源地的种子差异显著。其中,浙江海盐种子含水量最
高,为14.1%,湖南古丈含水量最低,为12.1%。湖南古
丈种子千粒重最高,为15.34g,湖北大别山种子千粒重
最低,为11.02g。种子平均直径以湖南古丈的最大
(3.70mm),而湖南长沙的最小(3.42mm)。种壳厚度以
江苏镇江产种子最厚(0.66mm),湖北大别山产种子种
壳最薄(0.51mm)。壳仁比以湖南长沙的最高(7.15),
湖南古丈的最低(4.62)。由此可看出,湖南古丈产种子
最大,质量最好,饱满度最高,而湖南长沙种子质量最
差。种子的优劣从高到低据种源地依次为湖南古丈、浙
江海盐、湖北大别山、云南师宗、江苏镇江、湖南长沙。
  表1 榉树各种源种子表现型性状值
  Table 1 Phenotypic characteristics of Z.schneiderianafrom various sources
种源
Provenance
含水量
Moisture content/%
平均直径
Average diameter/mm
种壳厚度
Shel thickness/mm
千粒重
Thousand grain weight/g
壳仁比
Ratio of shel and kernel
江苏镇江Jiangsu Zhenjiang  12.8±0.2Cc  3.54±0.15Bb  0.66±0.17Aa  13.79±0.41Bb  6.59±1.13ABb
湖北大别山Hubei Dabieshan  13.4±0.3Bb  3.50±0.27Bb  0.51±0.13Cc  11.02±0.32CDcd  5.78±1.14Cc
浙江海盐Zhejiang Haiyan  14.1±0.4Aa  3.67±0.19Aa  0.59±0.12ABab  15.28±0.35Aa  5.04±1.06CDd
云南师宗Yunnan Shizong  13.7±0.2ABb  3.46±0.24BCc  0.57±0.21ABab  12.55±0.29Cc  6.17±1.15BCc
湖南古丈Hunan Guzhang  12.1±0.7Dd  3.70±0.29Aa  0.53±0.19BCbc  15.34±0.43Aa  4.62±0.91Dd
湖南长沙Hunan Changsha  12.7±0.5Cc  3.42±0.31Cc  0.61±0.11ABab  11.87±0.38CDcd  7.15±0.49Aa
  注:同列标有不同大写字母者表示组间差异极显著(P<0.01);标有不同小写字母者表示组间差异显著(P<0.05);标有相同小写字母者表示组间差异不显著(P>0.05)。
Note:Diferent capital letters within the same column mean very significant diference between groups(P<0.01),diferent lowercase letters mean significant diference between
groups(P<0.05),the same lowercase letters indicate no significant diference between groups(P>0.05).
2.2 种子生活力测定
由表2不同种源榉树种子生活力的结果可知,湖南
古丈种源有生活力种子比例最高,达到34%,湖南长沙
有生活力种子比例最低,为8%,榉树种子空粒多,湖南
长沙与江苏镇江种源空壳率分别为63%和51%,浙江海
盐种源有生活力种子的比例较高,为31%,湖北大别山
  表2 TTC染色法检验榉树种子的生活力
  Table 2 Seed viability of Z.schneiderianatested
Topographical Tetrazolium Test %
种源
Provenance
有生活力
Life energy
无生活力
No life energy
空粒
Empty grain
江苏镇江Jiangsu Zhenjiang  11  38  51
湖北大别山Hubei Dabieshan  27  36  37
浙江海盐Zhejiang Haiyan  31  38  31
云南师宗Yunnan Shizong  17  37  46
湖南古丈Hunan Guzhang  34  32  34
湖南长沙Hunan Changsha  8  29  63
种源有生活力种子的比例为27%,湖北大别山和云南师
宗种源的种子空粒较多,分别为37%和46%,湖北大别
山种源有生活力的种子为27%,云南师宗种源有生活力
种子为17%。
2.3 种子中可溶性糖含量和可溶性蛋白质含量的测定
由表3榉树不同种源地种子可溶性糖含量的结果
可知,榉树种子在层积前可溶性糖含量在3.22%~
4.17%之间,湖南长沙的种子可溶性糖含量最低,为
3.22%,湖南古丈的种子可溶性糖含量最高,为4.17%。
在低温层积1~30d范围内,各种源地种子的可溶性糖
含量上升,在30~90d范围内,可溶性糖含量逐渐降低,
在90~120d范围内,可溶性糖含量又上升,在种子层积
120d后,可溶性糖含量变为3.10%~4.35%。与其它
种源地种子相比较,湖南长沙种子在层积120d后,可溶
性糖含量不升反降,仅为3.10%,可能原因是湖南长沙
种源种子成熟度不高,脂肪物质积累较少。
  表3 不同产地榉树种子低温层积过程中可溶性糖含量的变化
  Table 3 Changes of soluble sugar content in the cold stratification of Z.schneiderianaseeds of the diferent provenances %
种源
Provenance
层积前可溶性糖含量
Soluble sugar content
before stratification
层积30d可溶性糖含量
Soluble sugar content
after stratification 30d
层积60d可溶性糖含量
Soluble sugar content
after stratification 60d
层积90d可溶性糖含量
Soluble sugar content
after stratification 90d
层积120d可溶性糖含量
Soluble sugar content
after stratification 120d
江苏镇江Jiangsu Zhenjiang  3.41  3.67  3.58  3.51  3.64
湖北大别山Hubei Dabieshan  3.63  3.81  3.74  3.58  3.71
浙江海盐Zhejiang Haiyan  3.59  3.77  3.71  3.64  3.69
云南师宗Yunnan Shizong  3.78  3.92  3.83  3.80  3.82
湖南古丈Hunan Guzhang  4.17  4.39  4.31  4.26  4.35
湖南长沙Hunan Changsha  3.22  3.25  3.20  3.27  3.10
  由表4榉树不同种源地种子可溶性蛋白质含量的
结果可知,层积前可溶性蛋白质的含量在21.37~
28.46mg/g,其中以浙江海盐含量最高,达28.46mg/g,
湖南长沙含量最低,为21.37mg/g。在层积初期,可溶
性蛋白质含量均下降,随着层积时间的延长,可溶性蛋
白质含量又升高,在90d时达到最大,当层积120d时,
27
北方园艺2014(11):71~74 植物·园林花卉·
  表4 不同产地榉树种子低温层积过程中可溶性蛋白质含量的变化
  Table 4 Changes of soluble protein content in the cold stratification of Z.schneiderianaseeds of diferent provenances  mg/g
种源
Provenance
层积前可溶性蛋白质含量
Soluble protein content
before stratification
层积30d可溶性蛋白质含量
Soluble protein content
after stratification 30d
层积60d可溶性蛋白质含量
Soluble protein content
after stratification 60d
层积90d可溶性蛋白质含量
Soluble protein content
after stratification 90d
层积120d可溶性蛋白质含量
Soluble protein content
after stratification 120d
江苏镇江Jiangsu Zhenjiang  24.18  22.97  23.65  26.21  25.06
湖北大别山Hubei Dabieshan  26.51  24.15  25.73  27.44  26.89
浙江海盐Zhejiang Haiyan  28.46  26.22  27.54  29.61  28.14
云南师宗Yunnan Shizong  25.82  23.49  25.11  27.08  24.35
湖南古丈Hunan Guzhang  27.39  25.37  27.87  29.19  28.91
湖南长沙Hunan Changsha  21.37  21.21  21.15  21.08  20.87
榉树种子可溶性蛋白质含量呈下降趋势。相对于其它种
源的种子,湖南长沙种子的可溶性蛋白质含量在层积贮藏
过程中没有大的变化,可能是种子胚没有进行分化。
2.4 种子发芽测定
由表5可知,不同的贮藏方式,各种源地种子发芽
能力也不相同。采用湿沙贮藏,种子平均发芽率为
14.38%,采用冰箱贮藏,种子平均发芽率为8.31%,采
用室温贮藏,种子平均发芽率仅为0.83%。采用湿沙贮
藏,种子平均发芽率明显高于冰箱贮藏,二者均明显高
于室温贮藏。采用湿沙贮藏,湖南古丈的种子发芽率最
高,达24.15%,而湖南长沙种源的种子发芽率最低,为
3.57%。不同种源地的种子发芽率由高到低依次为湖
南古丈、浙江海盐、湖北大别山、云南师宗、江苏镇江、湖
南长沙。
表5  不同贮藏方式对榉树种子发芽率的影响
  Table 5 Efect of diferent storage treatments on the germination rate
of Z.schneiderianastorage seeds of diferent provenances %
种源
Provenance
冰箱贮藏
The refrigerator
storage
湿沙贮藏
Wet sand
storage
室温贮藏
Room temperature
storage
江苏镇江Jiangsu Zhenjiang  5.48  11.43  0.31
湖北大别山Hubei Dabieshan  9.83  15.12  0.87
浙江海盐Zhejiang Haiyan  11.64  17.68  1.02
云南师宗Yunnan Shizong  7.91  14.31  0.65
湖南古丈Hunan Guzhang  13.25  24.15  2.15
湖南长沙Hunan Changsha  1.73  3.57  0
3 结论与讨论
6个种源地种子表现型性状比较分析表明,各种源
地差异显著,其种子表现型性状优良度从高到低依次为
湖南古丈、浙江海盐、湖北大别山、云南师宗、江苏镇江、
湖南长沙。湖南古丈种源较优的原因可能是由于该地
采种母树年龄为盛果期,水肥条件好,种子成熟度高,而
湖南长沙种源较差的原因可能是采种母树周围环境污
染严重、生长环境较差有关,从而导致种子空粒较多。
从内含物的含量测定发现,种子低温层积结束时可
溶性糖含量明显增加,榉树种子萌发的前提条件是可溶
性糖含量达到一定程度[6]。榉树种子萌发前期,由于胚
的发育需要消耗大量的可溶性蛋白质,故其含量会下
降。湖南长沙种源的种子蛋白质的积累及消耗并不明
显,而湖南古丈种源及浙江海盐种源地则较明显,反映
了不同种源地种子生理后熟的差异,这与各种源地发芽
测定结果一致。
榉树种子的空壳率高,长沙种源的种子63%都是空
粒,可能与长沙空气环境污染严重有关,不利于种子发
育。江苏镇江种源的榉树母株年龄只有10a,还不能长
出优良的种子,种子空壳率为51%。湖南古丈种源种子
生活力高,为34%,原因可能是树龄为结果盛期,具有较
好的水肥条件。浙江海盐种源除去空粒外,有生活力的
种子比例还是相对其它种源较高。
通过不同种源贮藏方式处理试验可以看出,采用湿
沙贮藏效果最好,发芽率达24.15%,其次是冰箱贮藏,
室温贮藏效果最差,不同种源地的种子发芽率由高到低
依次为湖南古丈、浙江海盐、湖北大别山、云南师宗、江
苏镇江、湖南长沙。
参考文献
[1] 中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志[M].22卷.北京:
科学出版社,1999.
[2] 中国植物学会.中华人民共和国国务院正式批准公布-国家重点保
护野生植物名录(第一批)[J].植物杂志,1999(5):4-11.
[3] 汪灵丹,张日清.榉树的研究进展[J].广西林业科学,2005,34(4):
188-191,211.
[4] 王印肖,李秀文,管跃义.快速测定林木种子生活力的方法—四哇法
[J].河北林果研究,2000,15(增刊):117-118.
[5] 黄儒珠,郭祥泉,方兴添,等.变温层积处理对南方红豆杉种子生理
生化特性的影响[J].福建师范大学学报(自然科学版),2006,22(2):95-98.
[6] 颜启传.种子学[M].北京:中国农业出版社,2001.
Study on Morphology and Germination Characteristics of Seeds of
Six Species of Zelkova schneideriana
TIAN Ying-cui 1,CAO Shou-jin1,CAO Ji-wu2
(1.Colege of Landscape Architecture,Central South University of Forestry and Technology,Changsha,Hunan 410004;2.Botanical Garden,
Central South University of Forestry and Technology,Changsha,Hunan 410004)
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·园林花卉·植物 北方园艺2014(11):74~76
作者简介:崔兴国(1963-),女,本科,副教授,现主要从事植物抗性
生理的教学与科研工作。E-mail:cuixg2005@126.com.
基金项目:河北省科技支撑计划资助项目(10220129)。
收稿日期:2013-11-13
不同浓度碳酸氢钠胁迫对圆叶牵牛种子发芽的影响
崔 兴 国
(衡水学院 生命科学系,河北 衡水053000)
  摘 要:以圆叶牵牛种子为试材,研究了不同浓度的NaHCO3(0、2.5、5.0、7.5、10.0、12.5、
15.0、20.0mmol/L)胁迫处理对圆叶牵牛种子萌发以及胁迫解除后发芽的影响。结果表明:圆叶
牵牛种子在蒸馏水中萌发最好,不同浓度NaHCO3 对种子的萌发均具有抑制作用。低浓度
(2.5~15.0mmol/L)范围内,种子的发芽率、发芽指数、发芽势均随溶液浓度的升高呈下降趋势;
高浓度(20.0mmol/L)下,种子发芽率为0%;解除胁迫后,2.5、5.0、7.5mmol/L NaHCO3 胁迫处
理的种子萌发恢复率分别为7.9%、13.45%和16.9%,说明碱胁迫解除后圆叶牵牛种子的萌发可
以部分恢复,萌发恢复率随着原碱浓度的增加呈上升趋势;10.0~20.0mmol/L NaHCO3 胁迫处
理则永久地丧失萌发能力,萌发恢复率为0%。
关键词:圆叶牵牛;种子萌发;碳酸氢钠(NaHCO3);碱胁迫;萌发抑制
中图分类号:Q 949.95 文献标识码:B 文章编号:1001-0009(2014)11-0074-03
  目前,世界上许多国家存在着不同类型的盐碱地10
亿hm2[1]。土壤碱化是以土壤pH值升高为特征,土壤
pH 9.57~10.46,植物遭受着钠离子毒害、碳酸氢根离子
毒害和pH升高引起的土壤物理性质变化,碱性盐对植
物的胁迫已经严重影响了农业生产[2]。
圆叶牵牛(Pharbitis purpurea (L.)Voigt)属旋花
科(Convolvulaceae)牵牛属一年生攀缘草本,不但花繁叶
茂,花期长达4~5个月,耐干旱瘠薄,原产美洲,我国各
地种植或野生于荒地或篱间,是园林绿化、人造景观、家
庭院落绿化美化的好材料,而且作为野生草本药用植
物,属国家药典里收载的一味中药,其种子及全草均可
入药,含有牵牛子苷、色素、脂肪油、有机酸和生物碱等
成分,具有活血止痛、解毒消肿、泻下利尿功效,市场需
    
求量日趋增多,具有很大的开发潜力[3]。有关种子主要
化学成分和药理作用已多有报道,但碱胁迫对其种子萌
发的影响尚鲜见报道。现以圆叶牵牛种子为试材,研究
了不同浓度的NaHCO3 溶液处理对圆叶牵牛种子萌发
以及胁迫解除后萌发的影响,旨在探讨圆叶牵牛种子萌
发的生理机制和耐碱能力,以期为我国北方盐碱地区进
行圆叶牵牛的栽培、植被恢复与改良及逆境生理研究提
供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
  供试圆叶牵牛种子采自衡水学院校园圆叶牵牛自
然分布群,室温下自然风干保存,选取饱满无残的种子
保存备用。
1.2 试验方法
试验设7个NaHCO3 溶液胁迫处理,浓度分别为
2.5、5.0、7.5、10.0、12.5、15.0、20.0mmol/L,以蒸馏水为
对照(CK),每处理50粒,3次重复。种子先用清水漂
  
Abstract:Taking Z.schneiderianaseeds from 6provenance of Zhejiang Haiyan,Yunnan Shizong,Jiangsu Zhenjiang,Hubei
Dabieshan,Hunan Guzhang,Hunan Changsha as materials,the methods of weighing,seed diameter measurement,TTC
and seed inclusion determination were applied,the efect of the seeds morphology structures,seeds vigor,nutrient contents
and storage method on the seed germination among diferent provenances were studied.The results indicated that the
seeds from Guzhang of Hunan was the best among 6provenances,the seeds of Changsha was the worst one.The seeds
from Guzhang were the largest,best quality,plumpness,and the highest proportion was 34%.The wet sand storage efect
was the best,Hunan Guzhang seed germination rate was 24.15%,while the Hunan Changsha seeds stored at room
temperature efect was the worst,the germination rate was 0%.
Key words:Zelkova schneideriana;seed;morphological characteristics;germination characteristics
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