全 文 :·研究简报· 北方园艺2015(02):34~37
第一作者简介:周丽(1978-),女,贵州兴义人,硕士,副教授,现主
要从事植物组织培养及植物资源保育与开发利用等工作。
E-mail:zhouli@xynun.edu.cn.
基金项目:贵州省教育厅2011年教育质量提升资助项目(黔教高
发[2011]278号)。
收稿日期:2014-09-04
DOI:10.11937/bfyy.201502009
厚壳红瘤果茶果实特征与种子萌发特性
周 丽1,王 苑1,张 应 祝1,周 娅 琳2,李 尚 兵1
(1.兴义民族师范学院,贵州 兴义562400;2.兴义市林业局,贵州 兴义562400)
摘 要:该研究观察了厚壳红瘤果茶果实和种子的形态,进行了种子萌发特性的研究。结果
表明:果实球形,果皮厚可达16mm,子房3~4室。坚硬的种皮对厚壳红瘤果茶种子的萌发影响
明显,人工去除种皮对新鲜种子萌发有利;厚壳红瘤果茶种子不耐脱水,新鲜种子含水量高达
51.28%,萌发率为100%,干种子含量为14.74%,萌发率为零;基质对厚壳红瘤果茶种子萌发的
影响不明显,种子含水量是影响种子萌发的关键因子。
关键词:厚壳红瘤果茶;种子;含水量;种皮
中图分类号:S 688 文献标识码:B 文章编号:1001-0009(2015)02-0034-04
厚壳红瘤果茶(Camelia rubituberculata Chang et
Lin et Lu)属山茶属(Camelia L)瘤果茶组(Sect.Tuber-
culate Chang)常绿小乔木,高达7.5m,胸径10.5cm,叶
革质(图2-A),花红色,蒴果球形,果皮厚,果实3~4片
裂开[1]。厚壳红瘤果茶是我国特有山茶种,产于黔西南
州睛隆县和兴仁县,其树形优美,花红叶绿,是珍贵的园
林观赏植物和杂交亲本;木材坚硬质密是农具和细木工
的优良用材;其叶、油、花在化妆品领域有重工的科研价
值;生境特殊适应性强,可作为石漠化地区的造林
树种[2]。
1 材料与方法
1.1 试验材料
厚壳红瘤果茶果实于2013年采自兴仁县田湾乡,9
月中旬果实有少部分自然开口时采收。
1.2 试验方法
1.2.1 果实和种子形态特征观测 果实类型统计:将果
实按大小分为大、中、小、特小4个组,每组5个,4次重
复,测量其单果重、纵径、横径、果皮厚度、种子粒数、单果
内种子重量等特性,计算平均值和标准差。种子、胚轴、
子叶的测定设置5次重复,每个重复取3粒种子。子叶、
胚轴含水量测定,每小组称重后置于(100±2)℃烘箱中
24h后称重(以下所有含水量测定均用此法),计算每粒
种子相应部位含水量。随机取10个鲜果果皮称重后烘
干,计算果皮含水量,4次重复;随机取100粒种子,用精
度为0.01g的天平称其重量,重复4组,计算平均值后
估算新鲜种子千粒重(g)。
1.2.2 新鲜种子的萌发 以草炭土+珍珠岩、黄土、黑
土为播种基质,将新鲜种子分为人工去种皮、未去种皮、
超声波处理种皮30min,3种情况播种于基质中,每组12
粒,设3次重复。草炭土+珍珠岩按1∶1混合(以下简
称草炭土),黑土采自坡岗自然保护区,黄土采自兴义民
族师范学院学校区。播种在陶盆中置于室外,5d浇1
次水。幼苗露出土面视为萌发。培养基播种:将新鲜果
实洗净表面,用75%酒精擦拭表面,浸入95%酒精中
1s,取出后在酒精灯上点燃,待表面酒精烧尽后于无菌
滤纸上剖开果实,取出种子,分为去皮和不去皮2种方
式播种于含30%蔗糖、0.72%琼脂、0.1mg/L 6-BA和
0.3mg/L NAA的MS培养基中,每种处理接种15粒种
子,每个处理设3次重复,培养条件为温度(25±2)℃、光
照强度25μmol·m
-2·s-1,光照周期16h/d。
1.2.3 不同贮藏方法对种子萌发的影响 采用无菌播
种方法将新鲜种子取出后,放入无菌培养瓶中盖紧后分
别置于4℃低温保湿贮藏和20℃保湿贮藏,另外一部分
种子自然干燥贮藏。贮藏6个月后于春季气温回暖后
除去种皮,播种于育苗盘中,所用基质为1∶1混合的草
炭土+珍珠岩进行萌发试验。
1.3 项目测定
将自然干燥种子和4℃低温保湿贮藏种子分成去种
皮和不去种皮2类共4种进行种子吸水量测定。取
20粒种子置于250mL的小烧杯中,加50mL蒸馏水(刚
好没过种子),置于25℃培养箱中,第1天每隔2h取出
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种子用滤纸吸干表面水膜称重,以后每天测定1次,测
定后便换水,直到重量不再变化为止,每组重复3次,计
算均值。
含水量(%)=(烘前重量一烘后重量)/烘前重量×
100%;种子吸水量(%)=(种子吸水后重量-种子吸水
前重量)/种子吸水前重量×100%;萌发率(%)=(萌发
种子数/供试种子总数)×100%;发芽势(%)=(发芽
10d内发芽种子数/供试种子总数)×100%。
2 结果与分析
2.1 厚壳红瘤果茶果实生物学特性
厚壳红瘤果茶树上的果实在9月中旬已经有少量
发生自然开裂现象,绝大多数种子已经成熟。蒴果球
形,果蒂处宿存棕褐色苞被8~12片,果实绿色,成熟度
高的果皮绿色减褪呈现灰绿色,果面有横向皱纹,部分
果面有锈壁虱为害留下的浅褐色斑块(图2-B),果实上
有食心虫危害留下的小孔,打开可见种子被害虫食光,
树上成熟果实和自然开裂落下的种子容易被松鼠和山
鼠取食。子房3个或4个(有4个子房的约占7.89%),
果皮从下部呈3片或4片裂开,中柱存在,每子房内种子
数1~5枚,罕有6枚出现,由于受树龄、树体壮实程度、
结果量等差异的影响,果实大小和内部种子数目差异较
大,从表1可以看出,果皮厚度7.76~16.05mm不等,
果实重量80~99g和大于100g的2类果实内产生种子
重量差别不是很大,但是单果重80~99g的出籽率比单
果重大于100g的要高,前者果皮厚度为(12.38±
0.96)mm,后者为(16.05±0.51)mm,可见大果实中果
皮厚度占了一定的重量;单果重较小的果实,果皮相对
较薄,种子重量与出籽率相对较小;单果重小于40g的
果实内出现部分子房内仅有5粒未发育的瘪种子,无正
常发育成熟种子的现象;单果重小于20g的果实内仅1
个子房中有1~2粒正常种子的现象较普遍,若有种子
数较多的情况也是许多小种子;可见果实大小与果实
内大粒种子数有直接关系。皮含水量75.45%,鲜种子
千粒重1 496.88g。
表1 厚壳红瘤果茶果实特性
Table 1 The fruit traits of Camellia rubituberculata
分级/g 单果重/g 果皮厚/mm 种子重/g 出籽率/% 种子总粒数/粒
>100 114.89±7.34 16.05±0.51 21.26±3.58 18.58±3.35 11.8
80~99 87.51±5.50 12.38±0.96 21.69±4.32 24.66±3.80 11.1
60~79 71.98±4.61 13.12±1.33 11.47±3.98 16.01±5.51 8.0
40~59 50.62±4.94 11.21±1.54 10.27±2.34 20.39±4.75 6.7
20~39 33.74±3.80 9.24±0.49 7.04±2.24 20.52±4.82 5.0
<20 15.02±3.42 7.76±1.33 2.25±0.85 14.69±3.86 2.2
2.2 厚壳红瘤果茶种子生物学特性
厚壳红瘤果茶种子有半圆形、1/4圆球形、多边形、
盾形等多种形态(图2-C),种皮厚角质,上面疏被绒毛,
部分种子有种皮发育不完全的情况,在坚硬的种皮上有
种皮未完全愈合的小裂缝(图2-D)。剥去种皮后观察,
胚轴很小,纵径2mm左右,2片肥厚的子叶体积非常
大,无胚乳,从表2可以看出,厚壳红瘤果茶种子胚轴∶
子叶的比率为1∶641,具备顽拗性种子粒大而重,胚占
种子比例较少的特性。
表2 种子初始信息
Table 2 Initial information of seeds
类型 鲜重/g 干重/g
种子 5.02±1.16 2.83±0.52
子叶 3.59±0.84 1.88±0.37
胚轴 0.0056±0.0011 0.0008±0.0001
2.3 种皮不同处理方法和播种基质对新鲜种子萌发的
影响
由表3可知,不同的播种基质中草炭土、黄土和培
养基中播种的去皮种子萌发速度快且萌发率接近
100%,未去皮种子受坚硬种皮抑制,萌发时由胚根伸出
种孔,胀破种皮,因此萌发所需时间在183d以上,草炭
土和黄土中萌发率有所降低,培养基播种的未去皮种子
萌发所需时间少,萌发率达到100%,超声波处理对种子
萌发影响不大;黑土中的3类种子萌发率低的原因是黑
土透水性好,土表水分丧失快,容易造成种子失水失活,
这时候去种皮种子失水快失活率高,进而导致萌发率最
表3 新鲜种子的萌发特性
Table 3 Germination characteristics of fresh seeds
基质及种皮处理
播种
粒数
第1粒萌发
所需天数
最后1粒萌发
所需天数
最终
萌发粒数
萌发率
/%
草炭土、人工去种皮 36 40 229 36 100.00
草炭土、种皮无处理 36 183 250 23 63.89
草炭土、超声波30min 36 183 243 30 83.33
黄土、人工去种皮 36 55 245 35 97.22
黄土、种皮无处理 36 183 268 26 72.22
黄土、超声波30min 36 183 263 19 52.78
黑土、人工去种皮 36 50 235 11 30.56
黑土、种皮无处理 36 183 270 21 58.33
黑土、超声波30min 36 183 260 29 80.56
培养基去种皮 36 10 25 36 100.00
培养基不去种皮 36 59 206 36 100.00
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·研究简报· 北方园艺2015(02):34~37
低仅为30.56%。整体来说,厚壳红瘤果茶成熟种子无
休眠特性,种皮障碍可导萌发时间推迟,播种后注意保
持土壤水分防止种子失水有利于维持种子的高萌发率。
2.4 不同贮藏方法对种子萌发的影响
新鲜厚壳红瘤果茶种子含水量较高,自然干燥时必
须置于通透性好的筐子中,否则容易发霉变坏,所以进
行保湿试验时,取种子时进行无菌操作,保存也为无菌
保存。从表4可以看出,贮藏6个月后,自然干燥种子全
部腐烂完全丧失萌发能力,4℃和20℃保湿保存后种子
萌发率仍能达到100%,20℃保湿贮存的种子比起4℃贮
存的种子首粒种子发芽所需时间较短,而且发芽势较
高,说明种子活力较高,出苗整齐且壮(图2-E)。
表4 不同贮藏方法对种子萌发的影响
Table 4 Efect of diferent storage methods on seeds germination
种子类型
种皮含水量
/%
去皮种子含水量
/%
萌发率
/%
发芽势
/%
腐烂率
/%
首粒种子发芽历时
/d
最后1粒种子发芽历时
/d
新鲜种子 25.89±0.41 51.28±0.65 100 98.35 0 17 25
自然干燥贮藏 13.55±0.10 14.74±1.89 0 0 100 - -
4℃保湿贮藏 23.63±1.63 48.64±1.36 100 94.46 0 43 60
20℃保湿贮藏 21.07±1.22 47.37±2.63 100 97.22 0 35 56
2.5 种子吸水量
从图1可以看出,4种不同处理的种子在吸水试验
中,去皮干种子在24h内吸水最快,2d达到最高
53.21%,以后吸水量开始下降,吸水过程中不断将浸泡
图1 不同处理种子吸水曲线
Fig.1 The water absorbing capacity curve of
diferent seeds
注:A植株;B果实;C种子;D果皮及种皮发育不全种子(s);E小植株;F吸水试验,坏死胚轴(b),新生根(r)。
图2 厚壳红瘤果茶果实相关图片
Fig.2 Some photos of Camellia rubituberculatafruit
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种子的水染为黄色,这是由于种子在自然干燥过程中缓
慢脱水膜结构受到破坏[3],所以吸水早期吸水速度很
快,24h就接近最大吸水量,12d后种子由原来的黄色
变为白色,仅胚轴呈小黑点(图2-F-b),浸泡的水也不再
变黄;未去皮干种子早期吸水量较去皮干种子慢,在第3
天吸水量超过去皮干种子,后呈上升趋势20d后高达
62.72%;2类保湿种子在17h内吸水量差别不大,19h
后去皮的保湿种子吸水量缓缓上升,20d达46.39%,从
第10天开始有部分子叶开始变绿,第16天开始发根,20d
时子叶全部变绿,根全部长出(图2-F-r);未去皮保湿种
子吸水量总体呈缓慢上升20d才达13.61%,保湿种子
细胞膜未受到破坏,能对水分的吸收有调节作用,吸水
缓慢。
3 结论与讨论
常规种子中花生、玉米、水稻、三七景天[4]、黄花倒
水莲[5]等的种子干燥贮藏后仍有很高的萌发率;暴马丁
香[6]、紫楠[7]、波棱瓜[8]、东北铁线莲[9]种子具有休眠特
性要解除休眠才能萌发。厚壳红瘤果茶成熟种子胚
轴∶子叶的比率为1∶641,具备顽拗性种子粒大而重,
胚占种子比例较少的特性;种子脱水后完全丧失萌发
率,种子不耐脱水;种子较耐低温,在4℃并且保湿的条
件下,贮藏6个月,不影响种子萌发率,所以厚壳红瘤果
茶种子为低度顽拗性种子。种子无休眠现象,秋季随采
随播时采用人工去除种皮法,可加快育苗进程,但是要
注意加强水分管理,防止去皮种子失水不能萌发的不良
现象产生;若要来年开春播种,种子必须采用保湿贮藏
的方法,由于厚壳红瘤果茶成熟种子含水量高同时又不
耐脱水,所以应该采用无菌方法取种且无菌保存,若果
实自然开裂,则该种子应用高锰酸钾消毒后保存于无菌
的密封瓶内保湿保存,气温回升稳定后,去皮播种萌发
率和成苗率高达100%。
参考文献
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园艺,2012(13):67-69.
Fruit Traits and Seed Germination Characteristics of Camelia rubituberculata
ZHOU Li 1,WANG Yuan1,ZHANG Ying-zhu1,ZHOU Ya-lin2,LI Shang-bing1
(1.Xingyi Normal University for Nationalities,Xingyi,Guizhou 562400;2.Forestry Bureau of Xingyi City,Xingyi,Guizhou 562400)
Abstract:The fruit and seed morphology of Camelia rubituberculata were observed,germination characteristics of seeds
were explored in this paper.The results showed that Camelia rubituberculatahad globose capsule,pericarp thick 16mm,
3-4locular.Hard seed coat influenced germination,getting rid of seed coat promoted germination percentage of fresh
seeds.The seeds of Camelia rubituberculata were not desiccation tolerant,water content of fresh seeds were up to
51.28%and germination rate was 100%,dried seeds water content was 14.7%and germination rate was zero.Efect of
diferent soil types on germination percentage of Camelia rubituberculata seeds were not notable,water content was a
crucial factor on seed germination of Camelia rubituberculata.
Keywords:Camelia rubituberculata;seeds;water content;seed coat
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