全 文 ：植物资源与环境学报　2004 , 13(4):55-56　　　　　　　
Journal of Plant Resources and Environment 　　　　　
　　　
渐危植物珊瑚菜种子活力和萌发率测定
刘启新 , 惠　红 , 刘梦华
〔江　苏　省中国科学院植物研究所(南京中山植物园), 江苏 南京 210014〕
Determination of seed vitality and germination rate of the endangered plant Glehnia littoralis　LIU Qi-xin , HUI Hong , LIU
Meng-hua(Institute of Botany , Jiangsu Province and the Chinese Academy of Sciences , Nanjing 210014 , China), J.Plant
Resour.&Environ.2004 , 13(4):55-56
Abstract:The vitality and germination rate of Glehnia littoralis Fr.Schmidt ex Miq.seeds were investigated.The results
indicated that the ratio of seeds having necrotic embryo and endosperm reached to 40%.The cold stratification could obviously
enhance the seed vitality of G.littoralis.At 0℃ and -10℃, the seed vitality were 46.7% and 48.1% respectively.The
germination rate of G.littoralis seeds was 12.1% after the cold stratification(0℃).
关键词:珊瑚菜;种子活力;萌发率
Key words:Glehnia littoralis Fr.Schmidt ex Miq.;seed vitality;germination rate
中图分类号:Q945.6+5　　文献标识码:A　　文章编号:1004-0978(2004)04-0055-02
　　种子传播与萌发关系到植物定居 、繁育和分布等重要问
题 ,种子萌发的成功率决定于种子本身的质量和习性 , 以及
地表环境的空间异质性。因此 ,种子时空生境与种子活力和
萌发率的相关性 , 已成为人们研究物种繁育对策的主要内
容 ,在濒危物种保护生物学研究中有着极其重要的地位 , 这
方面的研究也有不少的报道[ 1～ 3] 。野生珊瑚菜(Glehnia
littoralis Fr.Schmidt ex Miq.)是中国渐危植物之一 , 对于它的
致危机理 ,至今知之甚少 , 有关研究也仅从遗传多样性 、迁地
保存 、化学成分等方面进行了一些报道[ 4 , 5] 。 为了探讨该种
的繁育规律 ,研究了其种子活力和萌发率状况 。
1　材料和方法
1.1　实验材料
实验材料为野生珊瑚菜种子 ,于 1995年 7 月取自山东日
照海滨 ,均为当年成熟的外观饱满的种子。
1.2　实验方法
1.2.1　种子胚和胚乳发育质量检测　对珊瑚菜种子进行如
下处理:室温贮藏;50℃温水浸种 2 d;5℃湿沙冷层积 90 d;
-10℃湿沙冷层积 90 d。每处理 40 粒种子 , 设 2组重复。 在
光学解剖镜下观察各处理组种子胚及胚乳的形态。
1.2.2　种子萌发率测定　等量称取消毒过筛的细沙 , 装入
塑料袋中 ,加入适量水 , 使细沙完全湿润。将已浸种 2 d 的饱
满种子放入沙袋中 , 每袋 200 粒 ,拌匀 , 分别于 20℃(室温)、
10℃、0℃和-10℃下层积 3～ 6个月 , 每处理设 5 组重复。 萌
发期间定时翻动沙袋。观察种子的萌动情况 ,统计发芽种子
的数目并计算萌发率。
1.2.3　种子活力测定　采用 TTC 法进行[ 6] 。选取经不同温
度处理后的种子 100 粒 , 分成 2 组 , 去皮后用蒸馏水漂洗干
净 ,沿中线将胚及胚乳切开 , 其中一半置于 0.1%四唑(TTC)
溶液中浸泡 ,于 33℃保温 6 h 后 , 在光学解剖镜下观察胚及
胚乳的染色情况。根据胚及胚乳显色的情况 , 可将所测种子
分成 3 种类型:Ⅰ :胚呈深红色 , 具较强活力;Ⅱ:胚呈粉红
色 ,稍有活力;Ⅲ:胚不显色 , 无活力。
2　结果和讨论
2.1　珊瑚菜种子胚和胚乳的发育质量
在光学解剖镜下观察不同处理组珊瑚菜种子胚及胚乳
的形态 ,结果表明(表 1),未经任何处理的种子约有 7%的胚
及胚乳坏死 ,而经过温水浸种及低温处理的种子 , 胚及胚乳
坏死比例增加 ,经低温处理(-10℃)的种子胚及胚乳坏死的
比例甚至达到 40%。胚及胚乳发育完整的珊瑚菜种子只占
60%或更低。
造成上述现象的原因主要是珊瑚菜种胚及胚乳发育不
完全。野外观察发现 , 珊瑚菜在结实过程中具有强烈的顶
端优势现象 ,同一植株上所有的复伞形花序中位于顶端中央
花序的花果优先发育 ,在同一花序中花序中央的花果优先发
育。因此 , 在花期到果实成熟的过程中 , 时常有花败育和果
败育的现象 ,即使有的幼果能发育至成熟阶段 , 但由于营养
不足而使胚和胚乳发育不充分 , 从而形成空 、瘪 、次种子 , 使
种子败育率较高。
收稿日期:2004-04-19
基金项目:江苏省自然科学基金资助项目(BK93146307)
作者简介:刘启新(1958-),男 ,安徽合肥人 ,硕士 ,研究员 ,主要从事
植物系统学及资源植物的研究。
表 1　不同处理组珊瑚菜种子中坏死胚和胚乳的比例
Table 1　Percentages of necrotic embryo and endosperm in Glehnia
littoralis Fr.Schmidt ex Miq.seeds in different treatments
处理
Treatment
百分率/ %
Percentage
室温贮藏 Storage at room temperature 7
温水处理 Immersed in warm water(50℃, 2 d) 10
冷层积 Cold stratification(5℃, 90 d) 30
冷层积 Cold stratification(-10℃, 90 d) 40
2.2　温度对珊瑚菜种子活力的影响
不同处理组珊瑚菜种子活力差异见图 1。由图 1 可见 ,
在 10 ℃和20℃条件下 , 有活力的种子分别占31 .4%和
37.2%, 而在 0℃和-10℃条件下 ,有活力的种子比例分别达
到了46.7%和 48.1%, 说明低温对珊瑚菜胚的活力有明显的
促进作用。
—○— 有活力 vigour;—□— 活力较弱 weak vigour;
—△— 无活力 no vigour
图 1　不同温度处理对珊瑚菜种子活力的影响
Fig.1　The effects of different temperatures on the seed
vital ity of Glehnia littoralis Fr.Schmidt ex Miq.
2.3　温度对珊瑚菜种子萌发率的影响
合适的低温不仅对珊瑚菜种子胚活力有影响 , 而且对萌
发率也有明显的作用 。实验结果表明 , 在20℃、10℃以及
-10℃的条件下 , 珊瑚菜种子没有萌发 , 只有在 0 ～ 5℃温度
下经过 6个月的低温层积 , 珊瑚菜种子才能萌发 , 萌发率达
到12.1%。可见珊瑚菜种子萌发对低温的要求比较严格。
但是过低的温度对种子萌发也不利 , -10℃的低温虽然对珊
瑚菜种子的活力有促进作用 , 但对萌动的胚产生一定的冻
害 ,因而造成种子不能萌发。
3　讨　　论
在野生的自然生态环境条件下 ,野生珊瑚菜种子在 7 月
份脱落后 , 在土(沙)中要经过夏 、秋和冬 3个季节 ,到第 2 年
的春季才能萌发。当年的种子在经过一段时间(7 月-9 月)
的高温层积 ,胚进一步发育(后熟), 再经过一段时间(12月-
3月)的低温层积(0～ 5℃),打破了种子的生理休眠 ,种子才
能萌动 , 到春季萌发。根据 Khan 的种子休眠类型分类方法 ,
珊瑚菜种子属于深度休眠类型[ 7] 。
珊瑚菜种子萌发率很低 ,只有 12%左右。 原因之一是种
子成熟度不够。珊瑚菜起源于北温带 , 具有海洋性气候生长
特性 ,喜凉畏热 , 在江苏和山东一带 , 盛夏季节气温较高 , 在
夏季酷热到来之前种子即成熟脱落 ,但胚尚未发育完全 。另
外 ,在实地调查发现 , 珊瑚菜从开花到果实成熟过程中 ,不断
有花和幼果败育 ,即使在表现成熟的果实(2个分生果)中 , 也
有相当比例的空瘪种子。
原因之二是种子内含有发芽抑制物[ 8] 。珊瑚菜种子含
有高含量的香豆素成分(如珊瑚菜素 、欧前胡素 、佛手柑内酯
等),香豆素是最早被确认为休眠诱导物的物质之一[ 8] ,其衍
生物在自然界中广泛分布 ,在萌发种子中能迅速代谢。这些
成分无疑会对珊瑚菜的萌发有一定的抑制作用 ,并且这类抑
制作用是无法用低温沉积或激素作用来削弱的 , 只有在萌
发过程中通过种子自身的次生代谢过程 , 打开内酯环或用
—OH 、—CH3 、—NO2、—Cl及其他基团在环内进行取代 ,才能
降低香豆素的抑制活性。但在珊瑚菜种子萌发过程中 , 香豆
素的抑制作用机制尚不清楚 ,有待进一步研究 。
原因之三是种子霉变等因素的影响。 在珊瑚菜种子的
贮藏和层积过程中 , 发生种子胚乳发霉 , 糜烂等现象使种子
丧失了萌发力。
珊瑚菜生存的生境条件比较恶劣 , 环境的缓冲系数小 ,
具狭阈生境特点 , 珊瑚菜能在这种特殊生境中生存发展 , 与
其特殊的生长对策和生殖对策有关 , 其中种子繁育对策就是
重要适应性表现之一。珊瑚菜的种子繁殖对策包括高温后
熟 、深度休眠 、低温刺激萌发以及具有发芽抑制物质等几个
方面 ,这种适应性繁育对策具有重要的生物学意义。
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