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四川红杉种子萌发特性研究



全 文 :第 36 卷 第 5 期 四 川 林 业 科 技 Vo1. 36, No. 5
2015 年 10 月 Journal of Sichuan Forestry Science and Technology Oct., 2015
收稿日期:2015-03-05
基金项目:北川大熊猫等保护及栖息地恢复实验研究—珍稀濒危植物种子保育策略研究(北川采标(20117099)。
作者简介:王宇(1958-) ,男,四川成都人,高级工程师,从事森林生态研究。
四川红杉种子萌发特性研究
王 宇,姬慧娟,马文宝,乔路苹,郭洪英
(四川省林业科学研究院.森林和湿地生态恢复与保育四川省重点实验室,成都 610081)
摘 要:研究了四川红杉种子形态以及在不同温度和光照条件下的萌发特性,结果表明:四川红杉球果颜色为黄褐
色,种子褐色,种子小、具翅,种子千粒重为 2. 03 g ± 0. 05 g;在最佳萌发温度 20 /10℃下,四川红杉种子萌发率和萌
发速率达到最高,分别为 28%和 11. 11,其萌发率和萌发速率在 15 /10℃,8 /5℃下的均存在显著差异,说明低温条
件抑制其萌发;在最佳萌发温度 20 /10℃下,光照条件对种子萌发没有差异。
关键词:四川红杉;萌发率;萌发速率;光照条件
中图分类号:S722 文献标识码:A 文章编号:1003 - 5508(2015)05 - 0091 - 03
Research on Seed Germination Characteristics
of Larix masteriana
WANG Yu JI Hui-juan MA Wen-bao QIAO Lu-ping GUO Hong-ying
(Sichuan Academy of Forestry. Ecological Restoration and Conservation for Forest
and Wetland Key Laboratiory of Sichuan Province,Chengdu 610081,China)
Abstract:In this paper,the research was conducted on the seed germination characteristics of L. masteri-
ana. The results showed that the colors of cones and seeds were orange-brown and brown,the thousand
kernel weight was 2. 03 g ± 0. 05 g;the germination rate and germination index were the highest at 20 /
10℃,which reached 28% and 11. 11,which had the significant difference at 15 /10℃ and 8 /5℃,indica-
ting that the low temperature inhibited its germination. At 20 /10℃,the light condition had no influence
on its germination.
Key words:L. masteriana,Germination rate,Germination index,Light condition
1 前言
种子是种子植物生活史的重要阶段,也是植物
成功定居和更新的保障,能保证植物在时空上逃避
不利环境[1]。种子大小影响植物后代的适合度,决
定了幼苗建成和幼苗活力[2]。
四川红杉(Larix masteriana)属松科落叶松属,
红杉组(Sect. Multiseriales Patschke) ,为四川特有
种[3,4],处于濒危状态,已被列为国家二级保护植
物。四川红杉仅产于四川盆地西北缘山地,地处大
雪山至邛崃山以东,四川岷江流域,大渡河流域,涪
江上游,青衣江上游,过去有大面积纯林,由于长期
过度采伐,森林面积越来越小,林地环境日趋恶化,
目前呈小块状或零星散生[5 ~ 7]。
本文通过研究不同温度条件下的种子萌发行为
差异,找出四川红杉种子萌发的最佳温度和光照条
件,为该物种的保护提供理论依据。
2 研究方法
2. 1 种子形态特征观察
随机选取饱满的四川红杉球果、种子各 20 粒,
并用游标卡尺(GB /T1214 型,150 × 0. 02 mm)分别
测量球果的长宽、球果所含种子数、种子的长宽和果
翅长。
2. 2 种子千粒重测定
随机选取四川红杉种子(具果翅)各 100 粒,用
Statorius BS210S(max210 g,d = 0. 0001 g)电子天平
分别称其重量,重复 8 次,计算其平均值,以测定种
子的千粒重[8]。
2. 3 种子萌发实验
四川红杉种子于 2014 年 10 月份采集后在室温
下干燥约两个星期后在室温干燥条件下贮藏备用。
对在室温贮藏 1 个月后(即 11 月下旬)的进行萌发
试验,将 50 粒翅果分别置于垫有 2 层滤纸的培养皿
中(重复 3 次) ,加入 10 ml 蒸馏水培养,培养过程
中,每天加适量蒸馏水,保持湿度一致,并在实验过
程中保证滤纸随时保持充分湿润。设置 4 个温变周
期:25 /15℃,20 /10℃,15 /10℃和 8 /5℃(光 /暗 = 12
h /12 h,光照时间设置为 7:00 - 19:00,黑暗时间为
19:00 - 7:00)。每隔 24h 对萌发数进行检测,以胚
根突破种皮计为萌发。在 20 /10℃下,进行黑暗种
子萌发特性的测试,我们只在实验结束时对种子进
行检测,防止黑暗条件下受到光的影响。并且及时
将已经萌发的种子移出培养皿,以免干扰数据记录。
萌发速率计算使用公式:Gi = ΣG / t,式中:G为 2
d的发芽率,t 为发芽日数,发芽指数的理想最大值
为 50(1500 /30) ,发芽指数越大,萌发速率越快。
2. 4 数据分析
利用 SPSS17. 0 统计分析软件(SPSS,Chicago,
USA)对实验所得数据进行处理分析,并用 Excel 软
件进行绘图。检验各组数据的正态性,经检验各组
数据均符合正态分布后,进行方差齐次性检验。若
方差不齐,则先进行相应的数据转换,然后用 One -
way ANOVA分析种子和果实的萌发率和萌发速率,
用 Duncan多重比较上述指标变量差异。数据均用
平均值 ±标准差(Mean ± S. E.)值表示。
3 结果与分析
3. 1 球果、种子形态数量特征和千粒重
四川红杉球果颜色为黄褐色,四川红杉种子褐
色,着生于种鳞腹面,呈三角状倒卵形,种子小、质
轻,具翅,翅扁平,翅着生于种子背部。球果和种子
的形态特征见表 1,种子千粒重为 2. 03 g ± 0. 05 g
(表 1)。
表 1 四川红杉球果、种子的形态数量特征
Table 1 Quantitative characteristics of cones and seeds of L. masteriana
球果(Cone) 种子(Seed)
颜色
Color
长度
Length(cm)
宽度
Width(cm)
种子数
Seed number
长度
Length(cm)
宽度
Width(cm)
果翅
Seed wing(cm)
千粒重
Thousand kernel
weight(g)
黄褐色 orange-brown 51. 29 ± 1. 74 17. 14 ± 0. 62 173 ± 11 3. 32 ± 0. 27 2. 68 ± 0. 18 6. 16 ± 0. 35 2. 03 ± 0. 05
3. 2 种子的萌发特性
在不同温度条件下,四川红杉在 20 /10℃最佳
萌发温度下的萌发率最高,与 25 /15℃下的没有显
著差异,在但和 15 /10℃,8 /5℃下的存在显著差异
(图 1) ,说明低温条件抑制其萌发。
在不同温度条件下,四川红杉种子在 20 /10℃
的条件下的萌发速率最高,其萌发速率和 25 /15℃
下的没有显著差异,但和 15 /10℃、8 /5℃下的存在
显著差异(图 2)。
在 20 /10℃下,光照和黑暗条件下的四川红杉
种子萌发率分别为 28. 00% ± 0. 15%和 24. 67% ±
0. 67%,经方差分析后发现二者无显著差异(F =
6. 25,P = 0. 067) ,说明四川红杉种子发芽对光不敏
感。
图 1 不同温度对四川红杉种子萌发率的影响
Fig. 1 Germination rate of seeds. of L. masteriana at
different temperature regimes
注:不同的大写字母表示在不同温度条件下四川红杉种子的萌发
率存在显著差异
Notes:Different upper-case letters indicate significant differences in
germination rate of seeds of L. masteriana at different temperature
29 四 川 林 业 科 技 36 卷
图 2 不同温度对四川红杉种子萌发速率的影响
注:不同的大写字母表示在不同温度条件下四川红杉种子的萌发
速率存在显著差异
Notes:Different upper-case letters indicate significant differences
in germination index of seeds of L. masteriana at different temperature
4 讨论
四川红杉种子小,千粒重比日本落叶松(2. 9 g)
还要低,在传播过程中常落入枯枝落叶层,不易着
土,即便种子萌发,幼苗也很难建成,使得幼苗补充
到种群的过程受到阻碍造成四川红杉濒危。
在最佳萌发温度 20 /10℃下,四川红杉种子萌
发率仅为 28. 00% ± 0. 15%,四川红杉种子活力较
低(32%) ,说明四川红杉种子具有休眠特性[8]。新
成熟的种子萌发率很低[9],多数具有休眠特性。另
外,果皮与果翅被认为是引起种子休眠的重要因
素[10],比如,月桂种子果皮存在某种化学物质迫使
种子进入休眠状态;梭梭果翅主要通过化学抑制阻
碍种子萌发,使种子处于强迫休眠状态,果翅对新成
熟的种子萌发有显著的抑制作用[11];高枝假木贼果
翅对种子的萌发具有机械抑制作用,去除果翅萌发
率最高达 91%,明显促进了种子的萌发[12];霸王果
翅可引起种子休眠,抑制种子萌发,其浸提液中的萌
发抑制物是引起种子休眠的主要方式[13]。
四川红杉的种翅是否阻碍影响种子萌发还有待
于进一步研究,并要继续开展不同贮藏条件(干贮
藏和冷层积)、贮藏时间对其种子萌发的研究,为四
川红杉的保护、引种驯化及选种育种和综合开发提
供基础理论依据。
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