全 文 ：第 29卷
Vol.29 　
第 2期
No.2
西华 师 范 大 学 学 报 (自 然 科 学 版 )
JournalofChinaWestNormalUniversity(NaturalSciences)
2008年 6月
Jun.2008
文章编号:1673-5072(2008)02-0132-04
　　收稿日期:2008-02-15
基金项目:四川省教育厅青年基金资助项目(2006B038);西华师范大学博士启动基金项目(05B035)
作者简介:甘小洪(1974-), 男 ,重庆璧山人 , 西华师范大学生命科学学院副教授 , 博士 ,主要从事发育植物学研究.
濒危植物水青树种子的萌发特性研究
甘小洪 ,田茂洁 ,罗雅杰
(西华师范大学生命科学学院 ,四川 南充　637002)
摘　要:对濒危植物水青树种子生物学特性进行了初步研究 , 探讨了不同温度 、不同光照和机械处理对水青树种
子萌发的影响.研究发现 ,水青树种子的千粒重约为 0.071 9g, 种子重量的适合度低;含水量约为 7.01%.光照和黑
暗条件下水青树种子都能萌发;常温处理光照条件下水青树种子发芽率 、发芽势和发芽指数都最高 , 而 4℃和冷冻
等低温处理的种子发芽率 、发芽势和发芽指数较低;机械处理的种子最先萌发.结果表明 , 光照对水青树种子的萌
发有促进作用 , 种皮对水青树种子的萌发有一定的限制作用 , 低温条件下种子萌发能力差可能是水青树濒危的一
个重要原因.
关键词:水青树;种子萌发;致濒原因
中图分类号:Q945　　　文献标识码:A
水青树(TeracentronsinenseOliv.)隶属于昆栏树科(Trochodendraceae)高大落叶乔木 [ 1] ,我国特有单种属
珍稀濒危植物 ,国家二级保护树种 ,其化石在新生代始新世出现 ,是地球上古老的孑遗植物.在被子植物中 ,
其木材无导管 ,对研究我国古代植物区系的演化 、被子植物系统和起源具有重要的科学价值.其树形美观 ,可
作造林 、观赏树和行道树.过去资源较多 ,由于过度采伐破坏 ,目前仅残留于深山 、峡谷 、溪边或陡坡悬崖处 ,
多呈单株散生.
关于水青树 ,国内外学者主要围绕着植物化学 、木材解剖 、地理分布及生态生物学 、微形态学等几个方
面 [ 2-5]进行了研究 ,探讨了水青树的系统分类地位.徐亮等 [ 6]报道了不同水分条件对水青树种子萌发的影
响 ,目前尚无水青树种子生物学特性方面的详细研究 ,缺乏水青树濒危机制方面的相关报道.种子萌发是种
子植物生活史中实现种群更新和物种延续的关键环节之一 ,水青树对生存环境的要求比较严格 ,而种子的萌
发率与生长环境有着密切的关系.本文通过对水青树种子的千粒重 、含水量以及在温度 、光照和机械处理等
不同处理条件下的萌发情况进行研究 ,以探讨水青树种子的萌发特性 ,揭示水青树的濒危机制 ,为水青树的
迁地保育提供科学依据.
1　材料与方法
1.1　材　料
实验所用水青树种子于 2006年 11月采集于四川省凉山州美姑县大风顶国家级自然保护区龙窝保护站.
1.2　方　法
1.2.1　千粒重测定
将采回的水青树种子 ,室温下自然晾干 ,随机数 1 000粒 ,称重;上述操作重复 4次 ,取其平均值 ,即为千
粒重[ 7, 8] .
1.2.2　含水量测定
净度分析后 ,将纯净的水青树种子用四分法分成 4份 ,从每份中随机取 250粒 , 1 000粒为 1组.将种子
置于 70℃烘箱中烘干 ,每天称重 1次 ,直至重量不再减轻为止.水青树种子的含水量 =(种子鲜重 -种子烘
干后重量)/种子鲜重 ×100%.
DOI :10.16246/j.issn.1673-5072.2008.02.019
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1.2.3发芽实验方法
参照常规种子萌发检验的一般方法和程序 [ 9, 10] ,设定了温度 、光照 、机械处理等多个因子不同水平的处
理.
种子萌发实验按每组 50粒 , 2个重复 ,以滤纸为发芽床 ,将千粒重测定后的水青树种子置 9cm×9cm的
培养皿中.试验中保持纸床的湿润和通气.
1.2.3.1　温度处理
发芽前于 2007年 4月底取待试种子分别置于冰箱冷冻室 、4℃冷藏室 、常温(22-25℃)贮藏和 35℃恒
温箱贮藏 4d.以测定不同温度处理对水青树种子萌发的影响.
1.2.3.2　光照处理
将上述处理的种子进行光照和全过程黑暗的对照处理.光照以日光灯为光源 ,萌发温度为 19-24℃,光
照强度约为 1500lx,光照时间为 12 h/d.以测定不同光照处理对水青树种子萌发的影响.
1.2.3.3　机械处理
随机取种子 100粒 ,均分成 2组 ,分别进行机械处理和不作处理种子萌发对照试验 ,萌发温度 19-24℃,
光照强度 1 500lx,光照时间为 12h/d.以测定机械处理对水青树种子萌发的影响.
1.2.3.4　实验数据的计算及处理
当种子胚根长到种子长度一半时视为发芽 ,每 24 h记录一次发芽情况.发芽结束后计算发芽起始时间 、
发芽持续天数 、发芽率 、发芽势及发芽指数 [ 6] .
发芽率 =(N∕ 50)×100%.
发芽势 =正常发芽到达高峰时 N/50×100%.
发芽指数 =∑(Ni/i).
其中:N为发芽种子总数;Ni为第 i天发芽种子数;i为发芽天数.
2　结果与分析
2.1　种子特性
水青树的种子较小 ,长 2-3mm,呈线形或长椭圆形 ,具窄翅.千粒重用以说明种子的饱满程度 [ 11] .由表
1可知 ,其千粒重为 0.071 9g,变异系数为 0.038,说明种子的饱满程度较好.
由表 2可知 ,实验水青树种子的平均含水量为 7.01%.
表 1　水青树种子千粒重测量记录
Tab.1　Per-thousand-seedweightofT.sinense
称重次数 1组 2组 3组 4组
X(g) 0.068 7 0.072 4 0.071 0 0.075 3
标准差 0.002 8
X(均) 0.071 9g
变异系数 0.038
表 2　水青树种子的含水量测定
Tab.2　ContainingwaterquantityofT.sinenseseed
组号 1组 2组 3组 4组
含水量(g) 0.005 3 0.005 9 0.004 5 0.004 4
含水量百分比 7.71% 8.15% 6.34% 5.84%
平均含水量 7.01%
表 3　不同光温条件下水青树种子的发芽率
Tab.3　GerminationrateofT.sinenseseedtreated
withdiferentconditionoflightandtemperature
冷冻 4℃ 常温 35℃
光照 15% 7% 45% 27%
黑暗 5% 27% 17% 40%
表 4　不同光温条件下水青树种子的发芽势
Tab.4　GerminationforceofT.sinenseseedtreated
withdiferentconditionoflightandtemperature
冷冻 4℃ 常温 35℃
光照 10% 4% 37% 17%
黑暗 5% 10% 10% 5%
134　 西华师范大学学报(自然科学版) 2008年
2.2　不同光温条件对水青树种子萌发的影响
2.2.1　不同光温条件下水青树种子发芽率的测定
由表 3可知 ,光照条件下 ,常温贮藏的水青树种子的发芽率最高 ,达到 45%;经低温处理的水青树种子
的发芽率普遍较低.黑暗条件下 , 35℃贮藏处理的发芽率最高 ,达到 40%,而经冷冻处理的种子发芽率最低 ,
仅为 5%.
2.2.2　不同光温条件下水青树种子发芽势的测定
由表 4可知 ,光照条件下 ,常温处理组的水青树种子的发芽势最高 ,为 37%;而低温处理(冷冻或 4℃)种
子的发芽势都比较低.黑暗条件下 ,各种处理的水青树种子的发芽势均不高 ,普遍低于光照条件.
2.2.3　不同光温条件下水青树种子发芽指数的测定
由表 5可知 ,光照条件下 ,常温贮藏的水青树种子的发芽指数最高 ,达到 10.56,而其他处理的种子发芽
指数都比较低;黑暗条件下 ,常温与 35℃贮藏处理的水青树种子发芽指数较高 ,但所有的种子普遍低于光照
条件下对应的发芽指数.
表 5　不同光温条件下水青树种子的发芽指数
Tab.5　GerminationindexofT.sinenseseedtreated
withdiferentconditionoflightandtemperature
冷冻 4℃ 常温 35℃
光照 3.42 1.22 10.56 3.35
黑暗 1.6 2.97 3.13 3.12
表 6　机械处理对水青树种子萌发的影响
Tab.6　Efectofmachinetreatment
onseedgermination
机械处理 未处理
开始萌发时间 4 6
发芽率 27% 45%
发芽势 17% 37%
发芽指数 6.7 10.56
2.3　机械处理对水青树种子萌发的影响
由表 6可知 ,机械处理的水青树种子比未作处理的种子早 2d萌发;其发芽率为 27%,低于未作处理的
水青树种子;其发芽势为 17%,发芽指数为 6.7 ,都比较低 ,且低于未作处理的水青树种子.
3　结论与讨论
(1)水青树种子的千粒重为 0.071 9g,种子的饱满程度较好;含水量为 7.01%.在植物生活史中 ,种子重
量可以在一定程度上说明植物的适合度问题.一般植物种子的重量在 0.1mg以下与 10g以上的范围 ,大种子
营养储备充足 ,适合度高[ 12] .而水青树种子千粒重仅为 0.071 9g,其种子重量偏小 ,适合度很低 ,这可能是致
濒的一个重要因素.
(2)通过光培养与暗培养对比 ,光照条件下冷冻处理 、常温和 35℃贮藏处理的水青树种子的发芽率 、发
芽势和发芽指数普遍比暗培养时大的多;但暗培养条件下水青树种子也有萌发现象.由此可见 ,光照对水青
树种子的萌发具有很大的促进作用 ,但并不是必要的条件.
(3)通过不同温度条件下水青树种子的萌发情况来看 ,无论是光培养还是暗培养 ,低温处理后水青树种
子的发芽率 、发芽势和发芽指数都普遍低于常温与 35℃贮藏处理的水青树种子 ,表明水青树种子在低温条
件下的萌发状况较差.种子萌发是一个生理生化变化过程 ,需要一系列酶的参与 ,而酶的催化作用与温度密
切相关.在低温条件下 ,各种萌发相关酶类的催化作用受到抑制 ,导致水青树种子萌发状况差.在水青树种子
的采集地 ,海拔 2 000-2 200m左右 ,许多水青树大树每年都能开花 、结果 ,其种子都能发育成熟 [ 6] ,在母树
周围也能发现掉落的水青树果序和种子.但由于海拔较高 ,平均温度较低 ,种子难以萌发 ,实生幼苗难以形
成 ,水青树无法完成自然更新 ,致使水青树濒危.
(4)通过不同光温条件下水青树种子的萌发情况来看 ,常温处理光照条件下水青树种子发芽率 、发芽势
和发芽指数都最高.由此可见 ,为保证水青树种子能够萌发并且要保证种子萌发后的活力 ,应该对种子进行
常温贮藏.
　第 29卷第 2期　　　　　　　　甘小洪 ,等:濒危植物水青树种子的萌发特性研究 135　
(5)通过机械处理与未处理对比 ,机械处理水青树种子比未处理种子的萌发提前了 2d.因为通过机械处
理 ,使得种皮或种皮表面受到破坏.水青树种子的种皮表面有很多纹饰 ,还有许多褶皱 ,细胞壁较厚 ,这些可
能都是限制种子萌发的因素.由此表明 ,机械处理有助于水青树种子的萌发.但其发芽率 、发芽势和发芽指数
都低于未处理的种子 ,可能是机械处理过程操作不当 ,导致许多种子内部结构被破坏 ,种子不能正常发芽.
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StudyontheCharacteristicsofSeedGerminationof
EndangeredPlantTeracentronsinenseOliv
GANXiao-hong, TIANMao-jie, LUOYa-jie
(CollegeofLifeSciences, InstituteofRareandPreciousAnimalsandPlants,
ChinaWestNormalUniversity, Nanchong637002, China)
Abstract:TheseedbiologicalcharacteristicofendangeredplantTeracentronsinensewasprimarilystudied, andthe
influencesoftemperatureandlighttreatmentsandmachinetreatmentontheseedgerminationofT.sinensewere
discussed.Per-thousand-seed-weightofT.sinensewasabout0.0719g, thecontainingwaterquantityoftheseedsa-
bout7.01%.Theseedscouldgerminateinthebothlightanddark;thegerminationrate, germinationforceand
germinationindexofseedgetthemostvalueatnormaltemperatureinthelight, andthattreatedwith4℃andfreez-
ingislowest.Theseedtreatedwithmachinecouldgerminateearlierthanthatwithnormalcondition.Theresultsin-
dicatedthattheseedgerminationofT.sinensecanbeacceleratedinthelight, anditsgerminationwouldbepartly
restrictedbyseedcapsule.ThelowergerminationabilityofT.sinenseseedintheconditionoflowertemperature
maybeoneofreasonsresultedinseveredanger.
Keywords:Tetracentronsinense;seedgermination;causeofrarity