全 文 ：· 研究报告·
大果冬青种子的休眠与萌发初探
徐本美 1　史晓华 2　孙运涛 1　黎念林 2
( 1.中国科学院植物研究所植物园　北京　 100093;　 2.杭州植物园　杭州　 310013)
摘要: 大果冬青的种壳占种子风干重的 75% ,种子透水性良好。浓硫酸处理 1. 5小时后 ,可使种壳减轻 32. 6%。酸蚀处理增
强了种子的透气性并减轻了种壳的机械束缚力。 添加 250mg· L- 1+ 0. 2% KNO3溶液 ,经过一个冬天层积后 ,发芽率可达
17. 1% ,而对照种子则颗粒不发。
关键词　大果冬青种子　硫酸处理　冷层积　 GA3
大果冬青 ( Ilex macrocarpa Oliv . -I . Macrocarpa Oliv . var. longipedunculata S. Y . Hu )为冬青科冬青属植物。落叶乔木 ,高可
达 15米。树皮灰褐色 ,有长枝和短枝。小叶具明显皮孔 ,无毛。叶片纸质 ,在长枝上互生 ,在短枝上 1～ 3叶簇生于顶端 ,卵形 ,长 5～
15cm,宽 3. 7cm,叶柄长 5～ 15cm。 叶柄长 5～ 15mm。 雄花序簇生于长枝或短枝上 ,或单生叶腋 ,花 5～ 6数 ;雌花单生叶腋 ,花 6～ 9
数 ,花柱明显。 果球形 ,柱头头状 ,熟时黑色 (图 3,见内插彩页第 1页 ,下同 ) ,果梗长 1. 2～ 3. 3cm,分核 7～ 8粒 ,椭圆形 ,长达 7mm,
两侧压扁 ,背部具 3条纵纹和 2条深沟 ,内果皮石质。 花期 4～ 6月 ,果期 6～ 9月。
产于德清、杭州、临安等地。 生于海拔 50～ 900米的山坡林中。 分布于我国华东、中南部及西南部绝大多数地区 [1]。
冬青属植物为优良的观赏树种 ,但种子发芽十分困难 ,有隔年发芽的特性 [2]。至今未见有关大果冬青种子萌发率达 17. 1%的记
录。
1　材料与方法
1. 1　实验材料
1995年秋采自杭州植物园。 果实内有种子多粒。 实验用种均以手工剥去外果皮。
种子百粒重: 用称重法 , 100粒一组 ,五个重复。
种子有仁率及种壳重: 将 20粒种子 ,手工剥离种皮 (内果皮 ) ,分别称重 ,计算各自比例。
1. 2　种子吸水曲线
将风干种子置于 30℃恒箱中吸胀 ,分别于不同时间称重并绘图。
1. 3　酸蚀处理
将风干种子直接浸入浓硫酸 (比重 1. 84)溶液中 ,经不同时间处理后的种子再置于流水冲洗 16～ 20小时。 文中称此种子为酸
1ck,称未经酸处理 ,直接水浸的种子为水 ck。
1. 4　药剂处理
各类种子于 20℃下 ,经不同溶液浸种 24小时后 ,再行发芽实验。
1. 5　层积处理
1996年 ,杭州植物园。 12月 12日浸泡种子。先在花盆中铺放一层砂再铺一层种子 ,铺至多层后 ,盆口用塑料布扎紧 ,于 12月 13
日置于 20cm深的土坑中。 1996年 4月 23日取出花盆 ,统计第一次出苗率。将剩余未发种子于 4月 24日继续进行盆播 ,并将花盆移
至地面。 5～ 6月进行出苗记录。 以上述两次记录总和作为出苗率。
1. 6　 APT测试 [5 ]
用萤光素酶法。经各类处理后的种子 ,置于冰箱中 2～ 5℃中层积 4个月后 ,各取出样品 50粒种子 ,用刀片将每粒种子横向对半
切开 ,用丙酮固定。 测试时加热 12分种挥去丙酮 ,再加入 3毫升蒸馏水继续加热 5分钟。吸取 0. 25毫升提取液 ,置于 FG-200型发
光光度计暗盒中 ,并注入 1毫升萤光素酶 ,记录发光强度。
2　结果与分析
2. 1　种子的基本性状
大果冬青种子如肾形 ,两面狭窄 ,另两面较宽。两面狭窄的也可称种脊 ,种脊较宽一面上有 2～ 3条棱角 ,狭窄的一边只有一条棱
角。 较宽的两面为腹面 ,其种壳较薄 ,种壳上有凹凸点 ,凹下部分种壳比凸出部分薄。
种子百粒重为 3. 41± 0. 13克。种子有仁率为 80%。 种壳占种子重为 75% ,坚硬厚实的种皮是阻碍种子萌发的重要因素之一。
种子结构为种皮 (内果皮 )、胚乳及胚 (图 1)。
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种子　 Seed　 2002年　第 3期　 (总第 122期 )
杭州市园林局文物局课题
2. 2　种子的透水性
种子置于 30℃恒温箱中吸胀 ,开始两小时吸水速度较快 ,吸水量达到种子风干重的 38% ,以后速度减缓 ,直至 8小时 ,吸水量仅
为种子风干重 45% , 14～ 16小时吸水趋于平衡 ,吸水量增至 51% , 24小时吸水量可达 53% (图 2)。 实验结果表明 ,种子的透水性能
良好。
2. 3　酸蚀处理效应
大果冬青种壳厚薄不匀 ,壳上有凹凸点 ,凹下部分的种壳比凸出部分薄 ,如果硫酸处理不当 ,易使凹下部分腐蚀穿孔 ,从而出现
许多小麻点。 这些麻点有可能与种仁相通 ,从而损伤种仁。 由此可见选择恰当的酸蚀处理时间是至关重要的。
表 1　 H2 SO4处理时间对种子萌发的影响
处理时间 ( h) 出苗率 (% ) 腐烂率 (% )
0(干 ck) 0 0
1 0 0. 7
1. 5 5. 3 16. 6
2 0. 7 5. 7
3 0 61. 4
　　酸蚀处理后 ,种粒明显变小 (图 4)。种子外形变化如下:
酸蚀 1小时: 腹面棱脊透明 ,种皮仍较硬
酸蚀 1. 5小时:腹面棱脊透明 ,种子变小 ,种脊棱角有点钝。有部分种壳出现小麻
点。
酸蚀 2小时: 棱脊均变透明 ,种子变小 ,种脊棱角有点钝。
酸蚀 2. 5小时: 变化同 2小时 ,但种皮仍较硬。 31粒种子 ,仅有 5粒好种子 ,坏粒
占 83. 9%。
酸蚀 3小时: 变化与 2. 5小时相近似。
实验观察结果表明 , 3～ 4小时种子均遭破坏 ,种皮已破露 ,种仁可见 ,并出现许多受酸蚀的小麻点。
表 1说明 ,未进行酸蚀处理的干种子 (干 ck)颗粒不发 ,种子也不腐烂。酸蚀处理 1小时 ,种子仍未能萌发 ,腐烂率为 0. 7%。处理
1. 5小时后 ,出苗率达 5. 3% ,腐烂率也随之增至 16. 6%。处理 2小时出苗率下降 , 3小时后种子不萌发是酸蚀处理过度所致。相比之
下 ,酸蚀处理最佳处理时间以 1. 5小时为宜。
表 2　药剂对出苗率 (% )的影响
浓度 H2 SO4处理时间 ( h )
1 1. 5 2 3
酸 ck 0 5. 3 0. 7 0
500mg· L- 1GA3 6 7. 9 10. 3 0
250mg· L- 1GA3+ 0. 2% KNO3 12 17. 1 6. 5 14. 8
0. 2% KNO3 1. 3
表 3　处理后种子的 ATP变化
处理 干 ck 酸 ck 酸 ck+ 500mg· L- 1GA3
ATP× 10- 9发光强变 15 23 49
2. 4　药剂的生理效应
表 2指出 ,不用药剂 ,单一的酸蚀处理后发芽率较低。 在
最适处理时间 1. 5小时中出苗率仅为 5. 3%。 加了药剂后出
苗率普遍提高。 相比之下 ,单一药效 ,以 GA3为好 , KNO3作
用微弱 ,但两者混用后效果最佳。
表 2实验是在室外即冷变温中进行的。 与此同时我们又
将 500mg· L- 1 GA3及 250 mg· L- 1GA3+ 0. 2% KNO3两
种处理置于冰箱 ( 5℃ ) ,即处于冷恒温中 ,结果颗粒不发。实验
表明 大果冬青种子只能在冷变温中层积 ,才有可能萌发。 此
结果与蔷薇种子萌发特性类同 [6]。
2. 5　种子的 AT P水平
表 3说明 ,层积中未启动的风干种子 (干 ck)能量水平最低 ,随着种壳强迫休眠的破除 (酸 ck) , ATP水平比干 ck上升 50%。 而
经药剂破除生理休眠后 , AT P水平猛增加 2. 3倍。 由此证明大果冬青种子必须在破除强迫休眠及生理休眠后 ,才能导致萌发。
3　讨论
有学者认为冬青属种子是种胚细胞分化尚未完成的典型 [3, 4]。本实验表明种子的强迫休眠主要是种皮透气性差所致。此特性与
山楂、园柏、蔷薇、秤锤树、大叶冬青、膀胱果相近似 [6～ 9]。酸蚀处理后 ,经过一冬层积可获得 5. 3%的出苗率。大果冬青种子和大叶冬
青相近似都属综合深休眠型 ,其种胚从形态到生理均未成熟 ,加上种粒间休眠程度差异较大 ,后熟进程不一致 ,在满足了透气性及低
温需求后 ,只有再继续添加 GA3及 KNO3混合液后 ,才能使出苗率增到 17. 1%。此结果与大叶冬青的 18. 2%出苗率相近似 [7]。但上
述两种冬青所余 80%多的种子为什么不萌发? 种子是否有后熟过程? 最佳预处理措施应如何选择? 均需作进一步探索。
参考文献
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2　陈俊愉 ,程绪珂主编 .中国花经 .上海文化出版社 , 1990: 379
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种子　 Seed　 2002年　第 3期　 (总第 122期 )
生长的内在机制是由于 C S处理可提高小麦萌发种子胚乳中 GA3含量 ,进而影响种子中诱导酶的合成及相关生理生化过程来实现
的。
从种子萌发和幼苗生长特性看 , CS处理的最佳浓度为 4. 0～ 6. 0mg /ml。从 CS处理浓度为 5. 0mg /ml时 ,种子萌发过程中α-淀
粉酶活性动态变化曲线看 , CS处理与对照消长动态表现相同的趋势 , CS处理组萌发过程中α-淀粉酶活性均高于对照 ,表明 CS处
理后 ,可诱导α-淀粉酶的大量合成 ,从而提高了种子内部营养物质的利用率 ,并仍可为幼苗生长提供营养物质。
CS作用范围广 ,对作物无药害 ,对人畜无毒害 ,对环境无公害 ,不仅具有调节作物生长的功能 ,还具有杀菌、杀线虫、保水、药物
缓释、成膜、提高作物抗逆能力等特殊功能 ,是天然植物生长促进剂、抗旱保水剂、种衣剂等产品的优良材料。
参考文献
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Investigation for Effects of Chi tosan on Physiological
Activities in Seed Germination of Wheat
Yang Yuedong, Zhou Yongguo, Qi Yinge, Zhang Zh imeng, Wang Xiujuan
( Hebei Vocation-technical Teachers Co llege, Chang li, 066600)
Abstract: T reating wheat seeds with a cer tain specifica tions of chito san solution show ed a positiv e effects on endogenous GA3 lev el,
α-amylase activity in endo spe rm o f whea t and germinating energ y, ge rmination percentag e, seeding height and dry w eigh t and the
effect o f the CS concentra tion on a ll the facto rs w er e very significant. The optima l concent ration o f chito san fo r tr ea ting wh ea t seeds
w as 4- 6mg /ml.
Keywords　 Chitosan　 Wheat　 Germinativ e seed　 GA3　 α-amy lase activity.
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Preliminary Study on Do rmancy and
Germination of Ilex Macrocarpa Oliv. Seeds
Xu Benmei1　 Shi Xiaohua2　 Sun Yuntao1　 Li Nianlin2
( 1. Beijing Botanical Ga rden. Institute o f Bo tany;　 2. Hang zhou Bo tanical Garden. Hang zhou 310013)
Abstract: The seed coat , w hich is about 75% the to tal weight of air-dried seed o f Ilex macrocarpa Oliv . , is permeable by w ate r.
After the pret reatment by concentra ted H2 SO4 fo r 1. 5 hour s, which reduced the weight of the seed coat by about 32. 6% . After the
H2 SO4 pret reatment inc reased the air perm eability and reduced the mechanical r estraint of the seeds coat. After cold stra tificalion
over w inte r in sand moistened with 250 mg· L- 1GA3+ 0. 2% KNO3 solution, th e pre treated seed had 17. 1% germina tion, w hile the
coutr ol seeds did no t ge rminate.
Keywords　 Seed of Ilex macrocarpa Oliv　 Sulphric-acid pr etrea tment　 GA3　 Cold st ratification
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种子　 Seed　 2002年　第 3期　 (总第 122期 )