全 文 ：西北林学院学报 2011 , 26(5):91 ～ 95
Journal of No rthwest Fo restry Unive rsity
不同采种期对梓树种子品质的影响
　收稿日期:2010-08-19　修回日期:2011-01-11
　基金项目:“十一五”国家科技支撑课题“楸树和水曲柳珍贵用材林培育关键技术研究与示范”(2006BAD24B08);农业科技成果转化项目
“珍贵用材树种楸树优良新品种的中试与示范(2008GB24320414)” 。
　作者简介:李平英 ,女 ,高级工程师 ,主要从事林木育种研究。
＊通讯作者:王军辉 ,男 ,研究员 ,主要从事云杉楸树遗传育种研究。 E-mai l:w angjh@caf.ac.cn
李平英1 , 2 ,王军辉2＊ ,董菊兰1 ,于永民1 ,马建伟1 ,张宋智1 ,师春娟1 ,韩云花1
(1.甘肃省小陇山林业实验局 林业科学研究所 ,甘肃天水 741022;
2.中国林业科学研究院林业研究所 国家林业局林木培育重点实验室 ,北京 100091)
摘　要:通过对梓树不同时期采集的楸吊 、种子特征的观测及种子发芽试验 ,研究了不同采种期梓
树种子的品质和种子活力 ,为合理确定梓树种子的采收期提供科学依据 。研究结果表明 ,随采种期
的变化 ,梓树楸吊的粗度 、鲜重 、出种率 、果形指数发生规律性变化。不同采种期梓树种子的发芽
率 、发芽势差异不显著 ,但种子活力指数 、发芽指数随采种期的变化差异极显著。梓树在楸吊绿色
时就具备了发芽能力 ,但种子活力指数很低 。当种子干物质积累停止时 ,种子活力水平还有明显提
高 ,种子存在一定的后熟期。11月中下旬采集的梓树楸吊出种率高 、种子活力指数最大 ,种子品质
最好 ,是适宜的采种期 ,采种时间越提前 ,品质越差。
关键词:梓树;采种期;种子品质
中图分类号:S722.13 　　　　文献标志码:A 　　　文章编号:1001-7461(2011)05-0091-05
Effect of Different Collecting Times on Seed Quality of Catalpa ovata
LI Ping-ying1 , 2 ,WANG Jun-hui2＊ , DONG Ju-lan1 , YU Yong-min1 ,MA Jian-wei1 ,
ZHANG Song-zhi1 ,SHI Chun-juan1 ,HAN Yun-hua1
(1.Research Inst itute o f Forestry o f Xiaolongshan , Tianshui ,Gansu 741022 , China;2.Research Insti tute o f Forest ry o f , Chinese Academ o f Forestry ,
Key Laboratory o f Tree B reeding and Cu lt ivat ion , S tate Forest r y Administ rat ion , B ei j ing 100091 , Ch ina)
Abstract:The quality and vigo r o f Catalpa ovata seeds co llected f rom dif fe rent time periods were studied
through examining the seed morpho logy and germination to determine suitable time of co llection.Along
w ith the change of co llecting time , regularities w ere observed in seed thickness , fresh w eight , seeding rati-
o , and seed fo rm index .There w ere no significant differences in germination rate and po tential among the
seeds collected f rom dif ferent t ime periods.However , signif icant differences w ere observed in seed vig or
index and ge rminates index.The capaci ty of seed germination w ere formed when the f ruit pod w as g reen ,
but the seed vig or index w as ve ry w eak at this stage.The seed vig or still increased even af ter the accumu-
lation of dry mate rials in seed stopped , indicating the existence of post maturi ty.Late November w as the
suitable seed col lecting time period for i ts high seeding rate , vigo r index , and seed quali ty .Seeds collected
befo re this period w ere poor.
Key words:Catalpa ovata ;seed collecting time;seed quality
　　近几年楸树(Catalpa bungei)优良品种的规模
扩繁采用嫁接方法 ,而梓树(Catalpa ovata)是楸树
嫁接最常用砧木之一 ,这样生产上就需要大量的梓
树砧木 ,而梓树育苗需大量种子[ 1-3] 。在适宜的采收
期能收到品质好 、发芽率高的种子 ,因此确定种子采
收期有着重要的现实意义 。我国学者对云南松(李
滨 1989)、楸树(郭从俭 1990)、红松(张海廷)、日本
三桠种子(郑振鸿 1995)等各树种的采种期开展了
广泛的研究[ 4-9] 。而梓树的采种期研究未见报道 ,通
过研究不同采种期梓树果实和种子播种品质特性的
变化规律 ,为确定梓树种子适宜的果熟期和种子采
收期奠定理论基础 。
1　材料与方法
1.1　材料来源
梓树选自甘肃小陇山林科所院内 3 个单株 ,
105°54′37″E 、34°28′50″N ,海拔 1 160 m ,年降雨量
600 ～ 800 mm ,蒸发量 1 290 mm ,平均气温 10.7
℃,无霜期 220 d。从 9 月 5日种皮绿色时开始 ,至
种皮为褐色 ,种皮自然开裂 ,种子自然飞散时止 ,每
5 d分别采集1次楸吊 ,测量楸吊的长 、宽 、鲜重 。阴
干后剥离种子 ,清点种子数量 ,称种子干重 ,共采集
23次 ,种子常温保存 。计算果形指数(=楸吊长度/
宽度和出种率-种子干重/楸吊鲜重×100%)。将
收集的梓树种子 ,用四分法随机抽取种子 ,每个家系
4组 ,每组 100粒 ,用分析天平测定种子千粒重。
1.2　种子萌发试验
在培养皿中垫上滤纸 ,发芽试验前用蒸馏水湿
透 ,每皿放入 100粒种子后置于江苏产 ZGP-250型
光照培养箱内进行发芽试验 ,4次重复。每天光照 8
h ,温度 20 ～ 30℃[ 10] 。每天统计种子发芽数和幼根
产生情况 ,第 15 天统计最终发芽率 ,用 0.001 g 的
天平称芽鲜重 ,取 4次重复的平均值进行统计分析。
发芽率/ %=正常发芽种子粒数/(参试种子总
粒数-空粒)×100
发芽势/ %=正常达到高峰时正常种子发芽种
子粒数/(参试种子总数-空粒)×100
发芽指数 GI =∑Gt/Dt
Gt为在 t 天的种子发芽数 ,Dt为相对应的种子
发芽天数。
活力指数(VI)=GI×g
式中:g一定时期内幼苗重量(g);GI -发芽指
数 。
种子萌发试验取采集次数为 1 、3 、5 、7…等单次
采样的种子样品进行试验。
1.3　数据统计
以 4次重复计测各性状的算术平均值作为组合
的该性状值 ,数据经反正弦变换后采用 DPS10.5进
行分析 , LSD法进行多重比较。
2　结果与分析
2.1　不同采种期对梓树楸吊果形指数的影响
梓树果实平均长度在 24.98 ～ 27.02 cm 之间 ,
梓树楸吊平均长 25.31 cm ,径级分布不规则 ,但分
布基本呈纺棰型 ,大于 30 cm 的占 0.8%,长 25 ～ 30
cm 占 60.8%,20 ～ 25 cm 的占 35%,小于 20 cm 的
占 3.3%。成熟期内梓树单株间楸吊长度无明显差
异(P=0.819 2>0.05)。同一单株的不同采种期楸
吊的长度也无明显差异(P =0.397 2>0.05),生长
较为一致 。梓树楸吊平均粗度在 0.302 ～ 0.401 cm
之间 。粗度的变化有一个从粗到细 ,再从细到粗的
过程 。最细的时期是 10月 15-10月 25日 ,粗度仅
为 0.310 cm 。最粗的时期是 9 月 5 日 , 粗度为
0.389 ,同一单株的不同采种期楸吊粗度有极显著差
异(P=0<0.01),不同单株间楸吊的粗度差异极显
著(P=0<0.01)。
随着采种期的变化 ,梓树果形指数发生规律性
的变化 ,10月 10日前果形指数逐渐减小 ,果形指数
最小为 63.74;10 月 25 日 ,果形指数逐渐变大 ,为
82.6 。由于楸吊在这一时期积累营养物质 ,粗度增
加。10月 25日后楸吊由黄色变成褐色 ,因失水而
种皮紧缩 ,粗度变小 ,指数增加。方差分析表明 ,不
同采种期果形指数差异极显著(P =0<0.01),不同
单株间显著差异(P=0.003 9<0.05)。
梓树 10月初种皮由绿色转为黄绿色 , 10 月底
渐为黄褐色 、褐色 , 11 月初 , 为黑褐色 。11 月中旬
种皮慢慢开裂 ,但开裂速度很慢 。12月在外力作用
下种子少量溢出 。楸吊宿存不脱落 ,竖年 6月中旬 ,
大部分黑褐色楸吊与黄绿色花朵同时挂在枝头。
2.2　不同采种期对梓树鲜重 、出种率 、千粒重的变
化
图 1表明 ,梓树楸吊鲜重在 10月 25日左右急
剧下降 ,之后下降速度减缓 , 11月份楸吊鲜重变化
很小 ,趋于稳定 。到 12 月少量楸吊种皮开裂 ,种子
自然溢出 ,每根楸吊可获得 116粒种子(变幅 67 ～
131)。
将梓树采种期与楸吊鲜重作回归分析 ,得到曲
线图回归方程为:y=0.002 5x2 -0.139 9x+3.070 8
R
2 =0.815 1
梓树出籽率随采种期的延长 ,也发生规律性的
变化 , 10月 25 日出种率达到最大值 33.7%,比 9
月初(10.74)增加近 3倍。是采种的最佳时期。12
92 西北林学院学报 26 卷　
表 1　不同采种期对梓树果实长度 、粗度和果形指数的影响多重比较
Table 1　M ult iple com pari son of frui t length , thick an d shape indices in dif ferent col lection periods of C.ovata f ruit s
采集时间 楸吊长 楸吊宽 果形指数
9-5 26.77±1.48A 0.379±0.005ABCD 72.32±3.60CDEF
9-10 24.91±0.48A 0.389±0.020A 64.04±3.19GH
9-15 25.58±0.53A 0.386±0.020AB 66.21±2.33EFGH
9-20 25.38±0.59A 0.366±0.010ABCDE 69.33±2.35CDEFGH
9-25 25.72±1.09A 0.380±0.017ABCD 67.69±0.43DEFGH
9-30 25.83±1.22A 0.386±0.004AB 66.87±3.89DEFGH
10-5 25.32±1.20A 0.383±0.007ABC 66.05±2.76FGH
10-10 24.8±1.25A 0.389±0.007A 63.734±3.21H
10-15 26.85±1.98A 0.363±0.016ABCDE 74.11±7.30BCDE
10-20 25.34±0.86A 0.329±0.020EFG 77.19±2.51ABC
10-25 25.64±2.01A 0.310±0.008G 82.60±4.47A
10-30 25.72±1.47A 0.375±0.034ABCD 68.75±2.62DEFGH
11-5 25.47±1.86A 0.343±0.028DEFG 74.28±2.85BCD
11-10 26.1±2.58A 0.324±0.029FG 80.57±5.50AB
11-15 25.82±2.39A 0.350±0.032BCDEF 73.91±6.19BCDEF
11-20 26.59±0.68A 0.371±0.030ABCD 71.98±5.18CDEFG
11-25 26.17±1.22A 0.376±0.011ABCD 69.64±2.03CDEFGH
11-30 24.59±2.79A 0.372±0.01ABCD 66.08±7.26FGH
12-5 24.79±0.44A 0.369±0.006ABCD 67.23±0.53DEFGH
12-10 25.32±1.38A 0.348±0.036CDEF 73.04±4.13BCDEF
12-15 26.43±1.29A 0.377±0.014ABCD 70.12±3.42CDEFGH
12-20 24.71±0.86A 0.356±0.019ABCDEF 69.64±4.30CDEFG
12-25 25.74±0.98A 0.371±0.013ABCD 69.64±3.39CDEFGH
注:数值表示为:平均值±标准差;数字后的大写字母表示 1%极显著差异 ,(表 2同)。
图 1　不同采种期梓树楸吊鲜重 、出种率的变化
Fig.1　Variations of f resh seed w eigh t and germinat ion rate of
C.ovata seed col lected from dif feren t t ime periodes
月 5日之前 ,出种率维持在 30%以上 ,是采种适期。
之后果形指数渐渐增加 ,果皮开裂 ,出种率持续下
降 ,这是梓树采种后期 。楸吊开裂而不开张 ,到竖年
5 、6月仍挂在枝头 ,采种时大部分种子会飞散 ,不适
宜采种了。不同采种期梓树的出种率有极显著差异
(P=0<0.01),不同单株间出种率无显著差异(P =
0.89>0.01)。
将梓树采种期与出种率作回归分析 ,得到回归
方程为:y=-0.039 1x2 +1.818 1x +7.759 3 R2 =
0.732 2
在成熟过程中水份逐渐减少是大多数种子发育
过程中不可缺少的过程 , 是控制种子从发育到萌发
的重要因素。是种子成熟由量变到质变的过程 ,并
在某种程度上标志着种子成熟度的提高[ 6] 。梓树种
子有脱水干燥促进成熟过程 ,因此可用楸吊鲜重或
出种率的变化预测种子成熟度 。
2.3　不同采种期对梓树种子发芽特性的影响
发芽试验分析(图2 、图 3)表明 ,不同采种期梓树
种子的发芽率 、发芽势差异不显著 ,但种子活力指数
与发芽指数差异极显著。9月初采集的种子活力指
数与发芽指数小 ,生长势不强 。10月 5日采集的种
93第 5 期 李平英 等　不同采种期对梓树种子品质的影响
子活力指数 、发芽指数逐渐增加 , 11月 15日至 12月
5日采集的种子活力指数 、发芽指数高 ,表明寒露到
大雪节气是采种的最佳时期;竖年 1月采期的种子发
芽率无明显变化 ,但活力指数下降 ,种子品质降低。
图 2　采种期对梓树出种率 、千粒重 、楸吊鲜重的影响
Fig.2　S eeding rate , 1 000-g rain w eigh t and f resh weight of the seeds col lected f rom dif feren t time periods
图 3　不同采种期对梓树种子发芽特性的影响
Fig.3　Germinat ion characteris tics of th e seeds collected f rom different time period s
　　不同采种期梓树种子空粒率有极显著差异(P=0
<0.01),在11月最低 ,之后缓慢增加 ,原因是楸吊种皮
开裂 ,质量较大的种子在重力与风力等因素的作用下
飞散 ,采集到的种子空粒增加 ,发芽率下降(图 4)。
图4　不同采种期梓树种子空粒率的变化
Fig.4　Changes of the rate of seed empt iness in
different collecting time periods
3　结论与讨论
采种期一般根据种子成熟期来确定 ,但还应考虑
树种特性 ,比如梓树楸吊开裂 、种子易飞散等。诸多试
验已证明[ 11-17] :当种子的干重增至顶点时 ,种子生理成
熟 ,此时种子的活力达到顶峰。梓树在楸吊绿色时就
具备了发芽能力 ,但种子活力指数很低。当种子干物
质积累停止时 ,种子活力水平还有明显提高。说明种
子存在一定的后熟期 ,通过后熟处理 ,可以使种子内容
物继续完成转化[ 14] ,提高种子的品质。因此 ,对于落粒
性的梓树 ,最好在种子达到生理成熟时 ,将楸吊采收
后 ,再放置一段时间 ,然后脱粒 ,这样既可避免种子落
粒于野外 ,又可避免种子在高水分含量时收获造成损
伤 ,从而保证和提高种子的质量和产量。
采种期的判断方法有节气法 、种皮外观判断法 、果
形指数判断法 、出种率判断法 、种子收获产量和活力法
等。梓树的采种期可用以下几种方式判断。
种子收获产量和活力与梓树适宜采种期的确定。
适宜的采种期应是种子产量增加 、活力提高 、落粒损失
和由收获方式引起的收获损失之间相互平衡的时
期[ 12] ,种子发芽率和活力的变化。种子活力的高低关
系到种子的使用价值 ,种子成熟度对活力有一定的影
94 西北林学院学报 26 卷　
表 2　不同采种期对梓树种子发芽特性的影响
Table2　Multiple comparison of different seed collecting times on germination characteristics
采种期 发芽率 发芽势 活力指数 活力指数
9-5 94.71±9.05ab 75.11±6.24a 3.65±1.24d 4.63±0.62f
9-15 99.5±4.07a 79.49±7.69ab 14.29±7.94c 8.42±3.48e
9-25 95.51±8.53ab 81.87±4.96ab 18.15±8.93bc 11.57±2.60cd
10-5 99.67±3.27a 75.01±6.68ab 17.84±3.29bc 12.96±1.33abc
10-15 92.93±16.06ab 84.58±3.97ab 16.34±1.03c 9.38±1.77de
10-25 98.36±4.39ab 82.17±9.02ab 22.74±5.78abc 13.45±1.15abc
11-5 99.69±3.19a 87.99±2.00ab 26.63±8.51ab 14.86±1.98ab
11-15 98.23±4.42ab 76.24±7.68ab 29.55±5.15a 15.78±1.17a
11-25 92.88±3.37a 76.85±6.81 25.94±8.42ab 12.24±2.35bcd
12-5 98.66±3.99ab 89.19±7.31ab 29.12±8.42a 13.87±2.29abc
12-15 95.03±8.27ab 77.49±3.90b 23.08±3.51abc 12.66±1.61bc
12-25 98.44±4.57ab 81.00±12.98b 21.63±4.95abc 13.32±2.83abc
响。梓树种子在 9月初就具有发芽能力 ,相对发芽率
达 94.7%,但空粒率达 59%,发芽指数(4.63)、活力指
数(3.65)小 ,种子活力不高。11月15日梓树种子相对
发芽率达98.22%,种子发芽率无明显提高 ,但发芽指
数(15.78)、活力指数(29.55)显著增加 ,种子活力明显
提高。从图1分析得知 ,梓树楸吊平均鲜重降为 1.386
g 时 ,由于落粒损失 ,收获产量开始降低。但种子活力
指数还在不断提高(图 3)。两者相平衡的时期便是梓
树适宜的采种期 ,所以梓树在楸吊鲜重降低 ,但种子未
开裂时采种为宜 ,种子产量和质量均较高。
节气法和梓树适宜采种期的确定。用节气法判
断采种期是我国的传统。种子成熟过程一般表现为
干物质增加和含水量降低。刚进入生理成熟期的种
子含水量高 ,内含物处于易溶状态 ,种子不饱满 ,抗性
弱易腐烂。再经过一段时间的生理后熟 ,发芽率升
高 ,含水量降低 ,种子趋于成熟。从图 2可以看出 ,梓
树楸吊鲜重在 9月 5日到 9月 15日间急剧下降 ,之
后下降速度减缓 ,出种率 、种子活力指数逐渐升高 ,这
是采种的初始阶段 ,10月中旬到 12月底楸吊鲜重逐
渐变化很小 ,鲜重 、出种率 、种子活力指数趋于稳定 。
这是采种的适宜时期;寒露到大雪节气是采种的最佳
时期。在立冬与大雪间采种较为适宜。用节气法判
断 ,受地域的影响较大 ,节气法仅适用于与天水地区
气候 、纬度相似的地区。
种皮外观判断法和适宜采种期的确定:这是一
种最直观的判断方法。楸吊颜色由绿转黄 ,再转为
深褐色 ,部分楸吊微开裂 ,是梓树的采种适期。梓树
10月初种皮由绿色转为黄绿色 ,10月中下旬 ,转成
黑褐色。12 月中旬种皮慢慢开裂但不开张 。在外
力作用下种子溢出。种皮外观法判断梓树的适宜采
种期是 10-12月中旬。这与节气法判断结果一致 。
果形指数判断法:方差分析表明 ,不同采种期果
形指数差异显著。但在实际生产中 ,果形指数判断
法有一定困难。可做为采种的指导性指标。这与郭
丛俭[ 6] 等人对楸树最适采种期的判断一致 。
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120 西北林学院学报 26 卷