全 文 :文章编号:1001-4276-(2005)01-027-05
收稿日期:2005-11-22
基金项目:2005年福建省自然科学基金资助项目
作者简介:傅瑞树(1956-),男 ,硕士研究生 ,教授级高工 ,研究方向:树木生理生态
钟萼木种子贮藏与休眠解除技术的研究
傅瑞树 1 , 潘景聪 2 , 房 丹 1 , 廖小英 1
(1.三明市林木种苗站 福建 三明 365000;2.建宁县林业局 福建 建宁 365000)
摘要: 通过对新采集的钟萼木种子进行各种处理后进行发芽试验 ,结果表明 ,钟萼木种胚 、内种皮及胚乳内
均含抑制物质且可引起种子休眠 ,但引起种子休眠的主要原因是种子内缺乏萌发促进物质和酶活性低所致。
用 ABT生根粉溶液浸种 24h或低温(5℃)层积 60d,可解除种子休眠 ,萌发率由 28%可提高到 80— 90%。低
温层积后适宜的萌发温度为 30℃、25℃和 20℃,其次是变量条件(昼 30℃, 夜 20℃), 将种子置于聚乙烯薄膜
袋内低温(5℃)干藏 85d, 也可解除休眠 ,低温干藏 85d后再层积 20d, 解除休眠的效果最佳 , 如此处理置床后
第 5d即开始发芽 , 15d完成萌发过程 ,萌发率达 85%。
关键词: 钟萼木;种子贮藏;休眠解除
中图分类号: S791.01 文献标识码: A
钟萼木(BretschneiderasinensisHemsl.)又名伯乐树 ,为落叶大乔木 ,单种科 ,为国家Ⅰ级濒
危植物 ,分布于我国云南南部 、两广 、贵州 、福建 、湖南 、湖北 、四川 、浙江等省海拔 520一 1500m
的常绿阔叶林中 。 2003年在福建省建宁县闽江源省级自然保护区境内 ,发现该区分布数量较
多钟萼木群落 ,面积为 400亩 ,其中最大的一棵胸围达 68厘米 ,面积如此之大的钟萼木群落在
省内实属罕见。钟萼木材质硬度适中 ,干形通直 ,木材淡黄白色 ,纹理通直 ,结构细致 ,不裂 ,色
纹美观奇特 ,可作为高档家俱的优良雕刻用材 ,它树形十分优美 ,成年树高可达 20米 ,胸径 80
厘米 ,花朵粉红色 ,形似吊钟 ,花落后可观果 ,花果都极为艳丽 ,有很高的观赏价值 ,是珍贵的优
良园林绿化树种 。由于该种子具深休眠 、自然萌发困难 、成苗率低等特性 ,通过本研究旨在寻
找钟萼木种子贮藏 、深休眠原因及打破深休眠方法 ,为林业生产和社会服务 ,现将研究结果报
道如下 。
1 材科和方法
1.1 种子采集
种子来自建宁县闽江源省级自然保护区 ,采收期为 2004年 10月 20日— 11月 5日 ,用钩
枝剪取树上果实 ,蒴果放在通风阴凉处 2— 3天 ,果壳自然开裂 ,将种子放入清水浸泡 5天 ,待
种子中果皮软化用手搓洗干净后阴干 。经测定种子净度 93%,含水量 38%,千粒重 678克 ,优
良度 98%。
1.2 处理与贮存
种子经处理后进行沙藏 ,即一层种子一层河沙 ,堆积厚度 40— 60cm,沙藏时应保持一定的
第 21卷 武 夷 科 学 Vol.21
2005年 12月 WUYISCIENCEJOURNAL Dec.2005
DOI :10.15914/j.cnki.wykx.2005.00.007
湿度(湿度保持在 60-70%为宜),同时要注意鼠害 。
1.3 发芽测定
在室内用 3层黑布遮光 ,进行暗中发芽试验.用 EFⅠ型光照发芽器测定发芽率 ,每个处理
50粒 ,重复 3次 。
1.4 生物鉴定
将种皮 、胚乳(包括内种皮)、胚各部分的水浸提取液(1.0g/30.mL水)进行白菜籽发芽测
定 , 24h后测定发芽率 , 48h后测定胚根长度[ 1-2] 。
1.5 ABT3号生根粉溶液处理
分别用质量浓度为 0, 30, 50, 100, 120, 150mg/100mL的 ABT3号生根粉溶液浸种 24h,放
在黑暗变温条件(昼 30℃,夜 20℃,下同)下进行发芽试验 。
1.6 低温层积和干藏处理
在 5℃低温下分别层积 0, 40, 60d和干藏 85d,以及干藏 85d后低温层积 20d,分别在光照
和黑暗条件下进行发芽测 [ 3]
1.7 合糖量测定
含糖量测定用蒽酮比色法 [ 1 -2] 。
1.8 各种氧化酶活性测定
过氧化物酶活性测定用比色法;过氧化氢酶活性测定用高锰酸钾溶液滴定法;抗坏血酸氧
化酶和多酚氧化酶活性测定用碘—碘化钾液滴定 [ 1 -2] 。
2 结果与分析
2.1 新采集的钟萼木种子和离体胚的萌发情况
对新采集的钟萼木种子和离体胚作发芽试验 ,发芽温度为 ,昼 30℃,夜 20℃。结果如表 1
所示。从表 1可以看出 ,新采集的钟萼木种子和离体胚在光照和黑暗条件下的萌发率均很低 ,
25d发芽率仅为 2.0-4.0%之间 ,说明种胚具有深休眠特性。
表 1 新采集的钟萼木种子和离体胚的萌发情况
试验材料 光暗条件 开始发芽天数 /d 25d发芽率%
种子 光 15 3.5
暗 14 4.0
离体胚 光 20 2.0
暗 18 3.0
2.2 抑制物质的生物鉴定
将不同时期层积处理的钟萼木种子的外种皮 、内种皮十胚乳 、胚的水浸提取液进行白菜籽
发芽测定 ,结果如表 2所示 。表 2的试验结果说明:新采集种子外种皮水浸提液基本无抑制作
用 ,而内种皮十胚乳以及胚的水浸提液均有一定的抑制作用 ,但经低温层积 50d后 ,抑制作用
基本消失。由此可见 ,抑制物质的存在是引起休眠的原因之一 ,这与前人研究的结论基本一
致 [ 4-5] 。
·28· 武 夷 科 学 第 21卷
表 2 钟萼木种子各部分水浸提液对白菜籽发芽的影响
测定
项目
用未经层积的种子
各部分浸提液处理
用层积 25天的种子
各部分浸提液处理
用层积 50天的种子
各部分浸提液处理
外种皮 内种皮+胚乳 胚
内种皮
+胚乳 胚
内种皮
+胚乳 胚
对照
(清水
处理)
发芽率% 73.0 44.0 42.4 48.0 53.8 76.4 74.6 76.5
胚根长 cm 15.4 3.5 6.5 8.4 9.3 12.8 16.7 18.0
2.3 ABT3号生根粉溶液处理对钟萼木种子萌发的影响
将新采集的种子分别用质量浓度为 0, 30, 50, 100 , 120, 150mg/100mL的 ABT3号生根粉溶
液浸种 24h后于黑暗变温条件下进行发芽试验 ,结果见表 3。从表 3可以看出 ,用 ABT3号生
根粉溶液处理钟萼木种子可显著提高其发芽率 ,发芽率可由 28%提高到 80%一 90%,而且只
需 30— 50mg/100mL就能达到最好的效果 。因此 ,引起钟萼木种子休眠的原因不只是与抑制
物质的存在有关 ,而且更主要的还与种子内萌发促进物质的缺乏有关。
表 3 不同质量浓度的 ABT3号生根粉溶液对钟萼木种子萌发的影响
质量浓度
/mg.100mL-1 开始发芽天数 /d 12d发芽势 /% 25d发芽率 /% 发芽指数
0 7 13 28 0.42
30 7 56 82 14.5
50 8 58 90 12.1
100 9 52 89 9.8
120 8 56 88 10.4
150 8 34 80 8.2
2.4 低温层积和干藏对钟萼木种子萌发的影响
将种子分别在低温(5℃,下同)层积 30d和 60d,以及干藏 85d再低温层积 20d后 ,于变温
条件下 ,进行发芽测定 ,结果见表 4。表 4的结果说明:低温层积可以促进钟萼木种子的萌发 ,
层积 30d就有明显的效果 ,以层积 60d的效果较好;低温干藏 85d,由于种子在聚乙烯袋内能
保持种子的含水量(38.0%),其效果与层积处理的基本一致。干藏 85d后再层积 20d的效果
最好 , 15d就结束发芽过程 ,其发芽率为 85.0%。
表 4 低温层积和干藏对钟萼木种子萌发的影响
处理 开始发芽天数 /d 发芽势 /% 发芽率 /% 发芽指数
对照 13 5.7(13d) 15.0(26d) 0.32
低温层积 30d 10 29.0(12d) 75.0(26d) 6.50
低温层积 60d 9 36.0(11d) 82.0(26d) 8.33
低温层积 85d 9 41.0(10) 76.0(26d) 7.47
干藏 85d+
低温层积 20d 5 43.0(5) 85.0(15d) 19.6
2.5 低温层积对钟萼木种子含糖量和酶活性的影响
低温层积前后钟萼木种子含糖量和各种氧化酶活性的变化如表 5所示。从表 5可看出:
低温层积使种子内各种氧化酶的活性均得到提高 ,这是由于低温层积后种皮变软 ,透性增加 ,
吸水后容易膨胀 ,种子内部的脂类物质减少 ,氨基酸的种类和还原糖的含量显著增加 ,过氧化
物酶 、抗坏血酸氧化酶和多酚氧化酶等活力增强 ,使种子的呼吸系数下降到一定的水平 ,同时
·29·第 21卷 傅瑞树等:钟萼木种子贮藏与休眠解除技术的研究
低温层积过程 ,还可能消耗了抑制萌发的天然生长抑制剂类物 [ 2] ,因而种子解除了休眠而顺
利萌发 。
表 5 低温层积前后对钟萼木种子合糖量和酶活性的影响
处理 含糖量 /% 过氧化物酶O.D值/470mm.g-1min-1
抗坏血酸氧化酶
/mm.g-1min-1
多酚氧化酶
/mm.g-1min-1
层积 前 3.56 0.25 0.18 0.08
层积后(60天) 5.60 0.88 0.43 0.12
2.6 低温层积后温度对种子萌发的影响
将低温层积 60d的种子 ,置于黑暗条件下不同温度中进行发芽测定 ,结果如表 6。将表 6
的数据进行方差分析和多重比较 ,对于发芽率:F=14.56>F0.01(7, 24)=4.67;对于发芽势:
F=8.14>F0.01(7, 24)=3.65;以危险率 α=05计算得:D发芽率 =0.12和 D发芽势 =0.02。
由此可知 ,层积后温度对钟萼木种子的萌发有极显著的影响 ,其中以 30℃, 25℃和 20℃恒温最
适宜 ,不仅开始发芽早 ,且发芽快而整齐 ,整个发芽过程亦短(21 ~ 24d),其次是变温条件(昼
30℃,夜 20℃),显然当温度低于 20℃以下 ,不利种子萌发。
表 6 低温层积后不同温度对钟萼木种子萌发的影响
温度 /℃ 开始发芽天数 /d
发芽高峰期
/d
发芽高峰时
发芽率 /%
发芽率
/%
5d的发芽势
/%
发芽
指数
15 17 4 12 20(32d) 2.4 1.76
20 9 16 45 78(24d) 3.5 12.48
25 7 12 56 82(23d) 7.8 16.31
30 7 9 41 76(21d) 18.5 14.28
30/20 15 8 38 74(25d) 14.3 8.45
25/20 12 7 44 59(26d) 6.8 6.57
3 论结
3.1 试验表明钟萼木种子新采集时萌发率极低 ,只有 2 ~ 4%,种子具有生理休眠特性 ,
林业生产中应采取湿沙层积贮藏 ,放置接近冰点的阴冷地方 ,和湿沙一层一层的相间堆积起
来 ,其上加盖草帘或稻草 ,经常保持湿润 ,经 2个月左右 ,即能通过后熟 ,结束种子休眠 。
3.2 种胚 、内种皮十胚乳虽存在抑制物质 ,但不是引起休眠的主要原因 ,而缺乏促进物质
和酶活性低是引起种子休眠的主要原因。生产上可用 ABT3号生根粉溶液处理钟萼木种子可
显著提高其发芽率 ,浓度为 30 ~ 50mg/l00mL溶液浸种 24h均可解除种子休眠 ,萌发率可由对
照的 280%提高到 82% ~ 90%之间 。
3.3 将种子置于聚乙烯薄膜袋内低温干藏 85d,能保持种子含水量(38%左右)稳定不
变 ,同时还可解除休眠 ,低温干藏 85d后再层积 20d解除休眠的效果最佳 ,第 5d即开始发芽 ,
15d就完成萌发过程 ,萌发率高达 85%。
3.4 低温层积后适宜的萌发温度为 30, 25, 20℃,不仅开始发芽早 ,且发芽快而整齐 ,整
个发芽过程亦短(21 ~ 24d),其次是变温条件 ,显然当温度低于 20℃以下 ,不利种子萌发。
·30· 武 夷 科 学 第 21卷
参 考 文 献
[ 1] 华东师范大学编.植物生理学实验指导 [ M] .北京:高等教育出版社 , 1981.135-144.
[ 2] 杨学荣主编.植物生理学 [ M] .北京:人民教育出版社 , 1981.248-267.
[ 3] 王 涛等.ABT生根粉应用技术论文集 [ C] .北京:中国林业出版社 , 1993.548-562.
[ 4] 李铁华等.钟萼木种子生理休眠特性的初步研究 [ J] .中南林学院学报 , 1997, 17(2):41-44.
[ 5] 周佑勋.乐昌含笑种子休眠和萌发生理的初步研究 [ J] .中南林学院学报 , 1990, 10(2):165-170.
STUDIEDONTHESTORAGEANDMETHOD
OFBREAKINGDORMANCY
OFBRETSCHNEIDERASINENSISHEMSLSEEDS
FURui-shu1 , PANJing-cong2 , FANGDan1 , LIAOXiao-ying1
(1.TreeSeedandSeedingStationofSanmingCity, Sanming, Fujian365000 China;2.Forestry
BureauofJianningCounty, Jianning, Fujian365000, China)
Abstract: Theexperimentwascariedoutontheseedgerminationtestwithaltreatmentstonew
gatheringBretschneiderasinensisHemslseeds.Theresultindicatedthatembrionicinnercoatanden-
dospermcontainsthesuppressionmaterthatcausedtheseeddormancy, butmainreasonwasthat
theseedslackedofsproutingthepromotionmaterandtheenzymeactivitylowly.Thatseedstreated
bysoakinginABAsolutionfor24horthelowtemperature(5℃)stacking60dwouldbreakdorman-
cy, andincreasethegerminationratefrom28% to80-90%.Afterthelowtemperaturestacking,
thebestgerminationtemperaturewas30℃ -20℃andthevariablecondition(day30℃, night
20℃), putedtheseedsinthepolyethylenethinfilmbagtothelowtemperature(5℃)anddrystor-
age85d, alsobreakingdormancy, thenagainstacking20d, theefectwastobethebest.Afterthis
procesetreatments, theseedsstartedtogerminateafter5d, 15dcompletedsproutstheprocess, ger-
minationratereached85%.
Keywords: BretschneiderasinensisHemsl;storageofseed;breakingdormancy
·31·第 21卷 傅瑞树等:钟萼木种子贮藏与休眠解除技术的研究