全 文 ：.四 J I!农业大学学报 1 9 91年 9 (3): 42 9 ~4 36
J
.
5室 e五主之 l a zA g r i e .Ul l i v.
渗透调节在提高柏木种子活力中的作用
曾 鸣 蔡霖 生 任雅君
(四 川农业 大学林学系 雅安 )
摘要 利用 P EG、 尿素和氯化钱渗透调节物对柏木进行渗透处 理 , 研究 了它
们对柏木种子活力的影响 , 结果表明 : P E G浓度和处理时间对种子活力影 响 的 程
度大于分子量 , 就活力的直接性指标看 , 浓度 > 时间 , 间接性指标却是时 间 > 浓
度 , P E G与尿素组合处理具有叠加效应 , 其中以先 P E G处理 , 后用尿素处 理效果
更佳 ; N H ; C l盐浸的各处理组合对柏木种子活力皆有提高作用 , 其 中 以盐浸 2 小
时效果最好 。
主题词 : 柏木 〔 4 5N L
调节剂 〔 6 2 P 〕
中图分类号 : 5 7 0 1 . 4 2;
4 9G G 〕 , 种子 〔 4 5 N B 〕 ; 尿素 〔 3 4 G 4 9 B G 〕
, 渗透 〔 s 4 A D 6 2 B 〕 。
5 7 2 2
.
1 6 , 5 7 2 2
.
1 4
。
前 心二口
种子活力是评价种子质量的一个综合指
标 , 它虽 由基因所决定却又能被 环 境 所 改
变 。 种子活力不但能反映在良好条件下种子
萌发的潜势 , 而且还能表现出种子在逆境中
发芽的速度 、 整齐度及抗性 。
自从 19 8。年我国引进 “ 种子活力 ” 的概
念 以来 , 种子工作者对种子活力的测定和提
高种子活力的方法进行了研究 ` ” ` “ ’ 。 国外用
P E G溶液处理大田作物种子活力较 多 ( 7)
但对于提高林木种子活力的研究尚少 , 国 内
有应用 (聚 乙二醇 ) 渗透调节作用提高松类
种子活力的研究 ’ “ 、 , 而提高柏木种子活力的
研究还未见报道 。 柏不是我 省主要造林乡土
树种 , 它具悠久的栽培历史 。 可是种子质量
1 990一 7一 28收稿。 南充地区林业局邢忠诚同志提供种子 ,
明 、 杨春艳参加测定 。 谨此致谢!
不高 、 发芽率和出苗率低 , 严重影响了苗木
的产量和质量 , 最终影响造林成活率和造林
质量 。 因此 , 提高柏木种子活力具有重要的
经济和生产意义 。 本试验应用 P E G 、 尿 素
和氯化钱盐渗透调节物 , 对柏木种子进行了
渗透处理 , 在发芽率 、 发芽势 、 发芽指数和
活力指数 、 脱氢酶活性 、 种子浸提液的电导
率 、 含糖量等方面进行了研究 , 试图找出提
高柏木种子活力的方法 。
材料与方法
一 、 材料
试验材料采用四川柏木 ( C t: p r e s s u s
f u o e b r i s E n d l
.
)
, 共分两 批 种 子 : 第一
批种子采自四川南部县 ( 1 9 8 7年 ) , 第二批
种子采自四川南充县 ( 1 9 8 9年 ) 。
本校余师珍教授审阅 , 林8 5级 , 86 级古明 、 罗阳 英 、 黎
4 2 9
DOI : 10. 16036 /j . i ssn. 1000 -2650. 1991. 03. 019
二 、 方法
( P E G ) 的单独处理
采用 3 因素 5 水平的正交试验方法 ( 见
表一 ) 。 P E G 的分 子 量 有 15 。 。、 4 。。 。、
0G 0
、 加 0 0 , ` 征度为 5 % 、 . 1 0% 、 20 % 、
3 0%和 4 0% , 处理时间为 12 、 2 4 、 3 6 、 4 8和
6 0小 I卜.J , 侮个处理重复 3 次 。
(二 ) P E G 与尿素的处理组合
F E G 的分子量为 6 0 0 0 , 浓 度 20 % , 尿
素浓度 为0 . 0 9% 。 .] 单 独 的 P E G 2 . 单独
的尿素 3 . P E G 十 尿素 , 即先用 P E q 处 理
种子 , 其后 再用尿素处理 理 . 尿 素 + P E G ,
即处理顺序与第 一种相反 。 P E G 处 理 时间
为 4 8小时 , 尿素处理 2 4小时 。
(三 ) 盐浸处理
用浓度 2 %的氯 化 按 ( N H 4 C )I 浸 种
0
.
5
、
l
、
2
.
5
、
2 小时 。
以上各处理皆在 20 ℃以下进行 , 处理结
束后用蒸馏水冲洗种子数次 , 然后进行卞列
内容的测定 。
三 、 研究的主要内容和计算公式
( 一 ) 种子活力的直接性指标
该指标 主要包括发芽率 、 发芽势 、 发芽
指数和活力指 数 。 发 芽 温 度 控 制 在 2 5一
2 8 ℃ 。
发 芽 指 数 ( G . )I = 芝G t/ D t , ( G t
一一在时间 t 日的发芽数 ; tD— 相应 的发芽 日数 )
活力指数 ( Y l) 二 S . G I ( S一一出苗后第 8 天的苗子鲜重或干重 )
(二 ) 种子活力的间接性指标
用浙江萧山仪器标准件厂生产的
“ D D S一 12 数字电导率仪 ” 测 种子 浸 提液
的电导率 , 用葱酮比色法 测含 糖 量 “ ; 川
T T C定量法测定种子脱 氢酶活 性 ` 巧 ’ 。
结果与分析
一 、 尸E匕对柏木种子活力 直 接 性指标
的影响
试验表明 , 件处理组合对柏木种子活力
的影响效果是不问的 。 从发芽率 和 发 芽 势
一 看 , _处理号为 6 、 . 7 、 9 、 1 4 、 19 、 2 1 、 24
较对照提高了 , 而以发芽指数和活力指数分
析 , 较对照提高的有 7 、 9 、 1 0 、 1 4 、 2 5 、
19
、
2 0号处理 。 可见 四个指标皆 提 高 的 有
7 、 9
、
1 4
、
1 9
、
2 1
、
2 4六个处理组合 , 其
次是 g 一号即 P侧 3 4 。 。。 + 3 0% + 6 0小时 处 理组
(见表 1 ) 。
根据表 Z R值的大小可直观分析 出 , 任
何一个种子活力指标的 R值大小 顺 序 皆是
D > C > A
, 即表明 P E G 的浓度对柏木 种子
活力影响的程度最大 , 其次为处理时间 , 再
次是 P E G分子量 。 从发芽率 、 发 芽 势 和发
芽指数的 F 值看 , 分子量 、 浓度和处理时 间
对种子活力影响程度的差异皆为显 著 ( P <
0
.
05 )
, 其中泊E G的浓度和处理时 间 为 极
显著 ( P < 0 . 01 ) 。 影响程度的顺序是 B > C
> A
。 但活力指数的 F值看 , 极显 著 因 子却
是 P E G的分子量 。 可能是称苗重产生的误差
所致 。
糖的关系
经方差分析和 直 观 分 析 (丧 2 ) , 表
明 , 处理时间对种子浸提液的电导率和可洛
性糖的影响程度最大 , 随后 是 P E G 的 浓度 ,
P E G分子量的影响最小 。 处理时间 和 浓 度
彩响的效果皆显著 ( P < 0 . 05 ) 。
一般讲 , 电导率朴!可溶性糖降低 , 表明
种子活力提高 , 反之亦然 。 从表 1 可看出 ,
柏木种子经 P E G处理后 , 电导 率 和 可溶性
糖皆降低 l为处理有 2 、 4 、 6 、 7 、 s 、 9
1 2
、
1 3
、
1 5
、
1 7
、
1 9
、
2 1
、
2 3
、
2 4 , 其中降
低最低最多的是 21 一号 , 电导率和可溶性糖分
别降低 3 .7 8 0% 和 38 . 67 % 。 但是 , 其余处理
组合的两个指标 降低的程度不一致 。
4 3 0
…{
4 3 1
粼舞勺映密味令侧十小物岌|PI叫卜郊奖舜班公砖卞侧瑜小柑夸|如。一A
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日尸、 亡尹,万 次 } } 球 心 1 } } } } }千叹 、
州
藕
尸 、
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洲
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1 ! ` , ’州闷
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4故
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指数 } V i 一 d
电 导 率
可 溶 性 糖
脱 氢 酶
0
。
1
4
。
0
1
。
7 6
0
。
0 0 8
0
。
0 2 5 7
3
。
8 带
0
。
0 2 2
0
。
1 4 7
2
。
0
34
。
1 0
6
。
5 0
2
。
3 3
0
。
0 3 7
0
。
0 4 5 6
3
。
8 带
1
。
8
4
。
5 0带 .
3
。
3 8辛
3 4
。
5今辛
2 7
。
5
4
。
5
4
。
5 0 6
。
1 0辛带
0
。
0 38
0
。
0 0 5 0 5
3
。
6 8 冷
6 4
。
0辛
注 : R一同因素最大平均值 减小平均值
带 差异较显著 料差异极显著
三 、 P E G对柏木种子脱氢酶 活 性 的影
晌
从表 Z R值可看出 , C > B> A , 表明时
间是影响酶活性的主要因素 , 其次是浓度 。
经方差分析说明 , 时间和浓度对该酶活性影
响的差异极显著 ( P < 0 . 0 1) , 分子 量 的影
响不显著 , 影响程度也 是 C > B > A , 与 电
导率和可溶性糖的结果相一 致 。 试 验还 表
明 , (见表 l ) 处理 l 、 5 、 7 、 9 、 1 0 、
1 3
、
1 4
、
1 7
、
1 8
、
1 9
、
2 1
、
2 2
、
2 4等皆较对
照提高了酶的活性 , 其中以 处 理 9 和 17 的
效果最好 , 分别较对照提 高 了 10 4 . 14 % 和
10 5
.
32 %
。 脱氢酶活性提高的处理号与电导
率和糖降低不 完 全 一 致 。 但 了 、 9 、 1 .3
1 7
、
19
、
24 号处理的三个活力间接性都表现
出一致的效果 , 皆提高了种子活力 。 并且 ,
7
、
9
、
1 0亏 1 4 、 1 8 、 1 9 、 一 2 1 、 2 4号处理与
发芽试验也是~ 致的 。
四 、 P E G与尿 案的扭加效应
从表 3看出 , 尿素 + P E G处理 组 的种
子活力直接性指标皆较单独的尿 素 处 理 组
好 , 从总体看 , P E G + 尿素处理 组合 的效
果最好 。 从苗干重 计 算 活 力 的 指 数 看 ,
P E G 十尿素分别是单独的 P E G和尿 ’素 处理
的 8 . 7和 2 . 5倍 。 可见 , P E G与尿 素 共同处
理柏木种子提高了种子活力 , 产生了叠加效
应 。
P E G 是分子量较大的惰性 物 质 , 一 定
浓度的 P E G溶液就会产生一定水平的 水势 ,
从而控制水分过快和过多地进入种子内部 ,
避冤或减轻细胞遭受的损伤 , 为膜的更快更
好地修复 。 而尿素是渗透性较强的小分子化
合物 , 它渗入到种子细胞内部后 , 可增加种
子细胞中的氮素 , 为种子萌发提 供物 质 基
础 。 因此 , 用P E G 和尿素共同处 理 种子 就
会产生叠加作用 。
五 、 盐祖与柏木种子活 力的表现
试验结果表明: 1 . 经氯化钱盐浸处理 ,
以粒径 3一 s m 。 的种子 , 任何一个 指标皆
以 2 小时盐浸处理组 最 高 。 而 粒 径 1一 2
m尔的小粒柏木种子 , 各项指标提高 的 百分
率幅度较粒径 3 一 5 m m的大粒柏木 组 要大
4 3 3
表 3 各处理的活力直接性指标较对照提高的百分率
处
一 、 指 、扣 发 芽 率 }发 芽 指 数 {一 _ 一竺一 也一 性 兰一
( % )
( % )
V i 一 f V i 一 d
P E G
尿 素
尿素 + P E G
P E G 十尿素
3 1 1
。
7 6
2 3 5
。
2 4
5 6
。
6 7 2 0 3
。
3 3 3 3
。
3 3
6 2
。
0 0 9 4
。
4 4 1 1 6
。
6 7
发
2 5 2
。
9 4 1 1 6
。
0 0 1 8 3
。
3 3 1 1 1
。
1 1
州l!|一……!
4 1 1
。
7 6 2 2 9
。
3 3 亡24 4 。 4 4 2 8 8 。 8 7
(发发芽指数除外 ) , 说明盐浸处理对种子
活力低的效果更好 。 可能原因是 : 一般条件
下 , 低 活力种子的膜劣变速度往往较高活力
种子快 , 当采取措施阻止劣变时 广 膜劣变速
度降低的比率也会大 , 从而使种子活力提高
的幅度相对地较高活力种子大 。 这问题尚待
进一步研究 。 3 . 从发芽率 、 发芽指数和活力
指数看 , 后者较前二者提高的值更大 。 (见
表 4 )
表 4 盐浸处 理对种子活力直接性指标提高的百分比
发 芽 率 发 芽 指 活 力 指 数 %
( % ) ( % ) V i 一 f V i 一 d
洛二 未 I J L ’ l
一一 ~ , 一 . ~ ~ - - - ~ - 一 目 ` . - - - - - - 一一 . - 一 ~ 一 ~一一一—一一一nU八甘nU八八Ot`叹UnJ0乃b00`犷、 { 酬刁、 ’ 、 …斌 …1 0 0 0 。2 3 9 。 3 2 0 。5 0 4 。 4 4 3 5 。1 0 6 2 。 4 7 9 0 。1 4 1 0 。nù9一ǎ曰é八0 一八曰日né49 7 0 。 0 01 5 8 。 4 9 3 7 0 。1 3 1 。 5 0 8 2 。 2 25 1 5 。 1 9 4 6 6 0 。5 8 4 。nùOU01卜口
nOU口n甘nJ
11一{一…l!l一
1
。
5
小 时
1 一 2
3 一 5
7 3 0
。
0 0
一 1 8 。 8 7
2 7 0
。
0 0
5
。
2 6
.
2 …刁、 时 { l 一 23 一 5 1 3 7 0 。 0 06 9 7 。 4 5 3 0 0 。 0 04 3 6 。 8 4
’ …
}【……
{……
3 6 2 4
。
4 4
7 2
。
7 9
3 4 9 0
。
9 6
。
64 3 1
。
1 1
4 5 8 6
。
2 4
5 4 7 0
。
0 0
4 3 9 1
。
74
结论与讨论
一 、 P E G 处理对柏木种子活 力 影 响的
两面性
反映种子活力有直接和间接 的 测 定 指
标 , 前者主要包括发芽率 、 发芽势 、 发芽指
数和活力指数等 ; 而后者是通过物理的 、 生
理生化方法测定的指标 , 如象酶活性 、 种子
浸提液的电导率 、 可溶性糖 、 氨基酸 , 种子
负电性 、 A T P含量等 。 从理 论 上 讲 , 这些
指标的测定结果表现应一致的 , 但实际上并
不尽然 。 从种子活力的直接性指标与间接性
4 3连
指标看 , 有相一致之处 , 也有矛盾之点 。 如
从柏木脱氢酶活性和电导率及糖含量的变化
看 , 处理 7 、 9 、 2 3 、 2 7 、 2 9 、 2 1 、 2 4号的
种子活力较对照有提高 , 而对发芽率 、 发芽
势、 发芽指数和活力指数 , 提高的有 7 、 9
19
、
21
、
2速处理组 。 可见 , 它们既有不同之
处 , 又有相互包容的特性 。 同样 , 在直接或
间接性指标内部也存在相似的问题 。
作者认为 , 在评价种子活力的高低时 ,
应以直接性指标为主 , 间接性指标作补充 。
因前者能直接反映种子萌发的情况 , 而后者
只能顶估种子 l)[’ 发灼潜势 。 在直接测定指标
中又 以活力指数更利。学可靠 , 其次是萌芽指
数 。 因为 , 发芽率 只能说 明种 子 萌 发 的 多
少 , 发芽势可表示萌发的速度 , 而发芽指数
却能反映种子萌发的速度和均匀程度 , 但又
不能表现苗势的情况 , 活力指数就可称补发
芽指数之不足 。
三 、 主导 因子作用
浓度 、 分子量和处理时间三个因素 , 在
提高种子活力 中的地位是不同的 , 并且它在
不同测定指标中表现有异 。 从间接指标看 ,
处理时间是影响柏木种子活力的主导因子 ,
P E G浓度次之 , 再次是 P E G分子 量 。 但 以
直接性指标看 , 主导因子是 P E G 浓 度 , 其
次是处理时间和 P E G分子 量 。 从 F 值 看 也
有类似的结果。 三个因素对直接性指标影响
的差异皆显著 ( P < 0 . 0 5) , 而对间 接性指
标的影响只是 P E G浓度和时间有显 著 的差
异 。
可见 , P E G浓度和处理时 间 起 主导因
子的作用 。 因此 , 在对柏木种子进行渗透处
理时 , 首先应考虑处理浓度和处理时间 , 找
出较为适宜的组合 。 当然不同树 种 种 子 对
P E G浓度和时间要求是有不同的 。
四 、 P E G与尿素的诬加效应问题
叠加效应有正向和负向两个方面 , 正向
的叠加效应就是指两个或多个因子组合共同
作用于种子 ; 所谓负向叠加效应即组合因子
共同作用的结果较单独因子作用差 , 反而降
低了种子活力 。 P E G + 尿素对柏 木 种 子活
力产生了正向叠加作用 , 提高了种子活力 。
这是由于利用了 P E G和尿素有利 的方 面 ,
二者有机结合 , 取长补短 , 从而产生了积极
的影响。 至于 P E G + 尿素处理对其 它 树种
是否产生正向或负向叠加作用 , 尚待继续研
究 。
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v i g o r t h a n t h e m o l e e u l a r w e i g h
.
A e e o r d i n g t o t h e d i r e e t t a r g e t s o f t h e
v i g o r s t五e e f f e e t o f t五e e o n e e n t r a t i o u w a s l a r g e r t h a n t h a t o f t i m e .
H
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, t h
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t h
e v i g o r
.
T h e e o m b i n a t i o n o f P E G a n d u r e a h a d b e t t e r i n e r e a s e t h a n o n l y
P E G o r u r e a
.
I t w a s t h e b e s t t r e a t m e n t t o s o a k i n g t h e s e e d s w i t h P E G
b e f or e w i t h u i e a
.
G o o d r e s u l t s w e r e o b s e r v e d i n s o a k i n g t h e s e e d s w i t h
N H 4 C L
.
A m o n g t h e m
, t h a t o f t r e a t i n g f
o r t w o h o u r s w a s t h e b e s t S u b j
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w o r d s : M o u r n i n g G y p r e s s
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S e e d v i g o r O s m o t i e A d j
u s t m e n t : p o l y
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g l y
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N H 4 C L
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S U B JE C T W O R D S
:
C H IN E S E W E E P I N G C Y P R E S S , S E E D , U R E A 多
R E G U L A T O R ; O S M O S I S
.
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