全 文 :第 27卷 第 5期 中 南 林 业 科 技 大 学 学 报 Vol. 27 No. 5
2007年 10月 Journal o f Central South Univ er sity o f Fo rest ry& Techno log y Oct. 2007
文章编号: 1673- 923X ( 2007) 05- 0054- 04
水青树种子的需光萌发特性
周佑勋
(中南林业科技大学 ,湖南长沙 410004)
摘 要: 对水青树 Tetarcent ion sinense Oliv种子休眠和萌发的生理特性进行了研究 .结果表明:水青树种子属典型的需光性种子 ,
在黑暗条件和恒温中 ,新采集的种子完全不能萌发 ,在变温中也仅有 9. 75% ~ 17. 00%的萌发率 ,只有在萌发过程中给予 1 000 lx光照
强度和 8 h光周期才能充分萌发 ,萌发率可高达 64. 75% ~ 85. 00% ;种子的含水状况对光的效应有一定的影响 ,种子须浸种 8 h,其含
水量达饱和状态时 ,种子萌发快而整齐 ;用赤霉素溶液处理可以在很大程度上代替种子萌发时对光的需要 ,其适宜的质量分数为
12× 10- 4;种子萌发的最适宜温度为光照下 25℃恒温 ,其次是 20℃恒温和 25℃日 /15℃夜、 30℃日 /15℃夜、 30℃日 /20℃夜变温 .
关键词: 森林培育 ;水青树 ;需光性 ;光照强度 ;光周期 ;最适萌发温度 ;种子含水状况 ;赤霉素溶液
中图分类号: S792. 16 文献标志码: A
Light Requirement Characteristics for the Germination of
Tetracention s inense Oliv Seeds
ZHOU You-xun
( Cen tral South Universi ty of Fores t ry& Technolog y, Changsha 410004, Hunan, China)
Abstract: This paper has sys tematically s tudied the characteris ti cs of dormancy and germination of Tetracention sinense Oliv seeds.
Resul ts show th at th es e s eeds h ave ligh t requi rement , i. e, in a dark condi tion, the s eeds are fully dormant at cons tan t tem perature
and at alternating tem perature they hardly g erminate ( e. g. 9. 75% to 17. 00% ) , bu t wh en th ey are illuminated wi th ligh t of 1 000 lx
ligh t intensity for an 8-hou r photoperiod , a high germination rate (e. g. 64. 75% to 85. 00% ) can be reach ed; that th e s eeds mus t be
soaked in w ater for 8 h ou rs to at tain th e optimum ef fect of li ght on germination; that w h en seeds are t reated w ith 12× 10- 4 solu tion
of GA3 , ligh t can b e su bsti tuted to some ex tent; and that thei r optimal condit ions for germination is constant temperatu re of 25℃
under illumination, and nex t comes 20℃ and the al ternating temperature of 25℃ ( D ) /15℃ ( N ) , 30℃ ( D ) /15℃ ( N , and
30( D) /20℃ ( N) .
Key words: si lvicul ture; Tetracention sinense Oliv; ligh t requi rement; ligh t intensi ty; ph otoperiod; opt imal germination tem perature;
water content; GA3
水青树 Tetracent ion sinense Oliv为落叶乔木 ,产于甘肃南部、秦岭、云贵、湖南、湖北等 1 000~ 2 000 m的常
绿阔叶林区 ,越南、缅甸也有分布 .水青树化石存在于中生代中期的地层中 ,是古老的被子植物 ,仅有管胞而无
导管 ,保持裸子植物的特征 ,在植物的进化过程中有着重要价值 ,属国家二级保护珍稀树种 .本文中对水青树种
子需光萌发特性进行了研究 ,现将研究结果整理报道如下 .
1 材料和方法
1. 1 种子来源及品质指标
种子分 2批 ,均采自湖南桑植县天平山 .种子净度 83. 44% ~ 90. 00% ,含水量为 11. 78% ~ 12. 00% ,千粒质
量 0. 87~ 0. 90 g ,优良度 90. 00%~ 74. 50% .
收稿日期: 2007-03-07 修回日期 : 2007-08-21
作者简介: 周佑勋 ( 1931- ) ,女 ,四川彭州市人 .教授 ,大学 ,主要从事种苗造林研究 .
DOI : 10. 14067 /j . cnki . 1673 -923x . 2007. 05. 017
1. 2 发芽测定
各项试验发芽测定均在 EF-I型光照发芽器中进行 ,每个处理 100粒 ,重复 4次 .
1. 3 光照处理
1. 3. 1 照光时数 在发芽期间采用 1 000 lx光照强度 ,分别一次性照光 0、 1、 3、 5、 7 d和每天连续照光 8 h
( 16 h黑暗 )共 6个处理 .
1. 3. 2 光照强度和光周期 在 25℃恒温条件下 ,分别采用 4、 8、 12、 16 h 4个光周期 ,每个光周期又分别采用
220、 500、 1 000 lx 3个光照强度 .
1. 4 温度处理
分别于光照和黑暗条件下设置 15、 20、 25、 30、 35℃恒温和 25℃ (日 ) /15℃ (夜 )、 30℃ (日 ) /15℃ (夜 )、 30℃
(日 ) /20℃ (夜 )变温共 8个处理 .暗处理用 3层黑布遮光 .
1. 5 赤霉素溶液处理
分别用质量分数为 0、 3× 10- 4、 6× 10- 4、 9× 10- 4、 12× 10- 4、 15× 10- 4、 18× 10- 4的赤霉素溶液浸种 12 h,置
黑暗条件下于 25℃恒温中进行发芽测定 .
2 结果与分析 [1~ 7 ]
2. 1 光照 (不同温度条件下 )对水青树种子萌发的影响
将充分吸胀的种子分别置光照 (光照强度为 1 000 lx , 8 h光周期 )和黑暗条件下不同温度中进行发芽测定 ,
结果如表 1.
表 1 不同温度条件下光照对水青树种子萌发的影响†
Table 1 The eff ect of light germination of Tetracention sinense Oliv seeds at diff erent temperature
温度
/℃ 光暗条件 开始萌芽天数/d
萌发高峰
天数 /d 百分率%
萌发率
/d /%
发芽指数
15
光 0 0 0 0 0
暗 0 0 0 0 0
20
光 15 0 28 4. 25 0. 25
暗 0 0 28 0 0
25
光 14 14 57. 25 18 85 5. 87
暗 0 0 0 18 0 0
30
光 13 13 20. 75 23 59. 50 3. 33
暗 0 0 0 23 0 0
35
光 11 15 7. 00 28 12. 05 0. 74
暗0 0 0 0 28 0 0
25(日 )
15(夜 )
光 14 14 12. 75 28 56. 25 26. 10
暗 0 0 0 28 0 0
30(日 )
15(夜 )
光 14 14 14. 25 35 61. 25 3. 55
暗 11 17 9. 75 28 17 0. 94
30(日 )
20(夜 )
光 16 16 38. 50 35 77. 25 4. 13
暗 14 14 3. 50 23 9. 75 0. 61
† 试验用种子为第 1批采集 ,优良度为 90. 00% .
从表 1的数据看出:水青树种子萌发时对光的反映极其敏感 ,在黑暗条件下与 15~ 35℃的范围内 ,各恒温
中完全不能萌发 ;在 30℃日 /15℃夜、 30℃日 /20℃夜变温中 ,萌发率也很低 ( 9. 75%~ 3. 50% ) ;而在光照条件
下 ,除 15℃较低的恒温外 ,各种温度均能萌发 ,但各个温度之间的萌发率有极显著的差异 ,其中以 25℃恒温的效果
最好 ,发芽高峰时的萌芽率为 57. 25% ,发芽过程最短 ,为 18 d,其萌发率高达 85. 00% ,且发芽指数也最高 .
2. 2 照光时间对水青树种子萌发的影响
将充分吸胀的种子用 1 000 lx光照强度 ,分别一次性照光 0、 1、 3、 5、 7 d和每天 8 h光周期 ,置 25℃恒温下作
发芽测定 ,其结果如表 2.
55第 5期 周佑勋等:水青树种子的需光萌发特性
表 2 照光时间对水青树种子萌发的影响†
Table 2 The eff ect of illumination t ime on germination of
Tetracention sinense Oliv seeds
照光时间
/d
开始萌发天数
/d
萌发高峰时
天数
/d
萌发率
/%
萌发率
实验时间
/d
/%
发芽指数
0 0 0 0 0
1 8 11 46. 00 20 61. 50 5. 50
3 7 8 22. 75 19 60. 50 6. 73
5 6 7 24. 75 19 64. 75 8. 06
7 8 11 47. 50 21 53. 75 5. 25
8 h光周期 14 14 57. 25 18 85. 00 5. 87
† 试验用种子为第 1批采集 ,优良度为 90. 00% .
从表 2的数据看出: 水青树种子在 25℃ 恒
温条件下一次性照光 1、 3、 5、 7昼夜 ,萌发率仅
可达到 61. 50%~ 64. 75% ;而每天给予 8 h的
光周期 ,其萌发高峰时的萌发率 ( 57. 25% )和最
终萌发率 ( 85. 00% )都最高 ,整个萌发过程也最
短 ( 18 d) .因而说明没有黑暗期 ,每天给予 24 h
的全光照 , 时间再长种子也不能充分萌发 .
2. 3 光照强度对水青树种子萌发的影响
将充分吸胀的种子在 25℃温度下 ,分别给
予 220、 520、 1 000 lx光照强度 ,各光照强度下
又分别设置 4、 8、 12、 16 h光周期进行发芽测定 ,结果如表 3.
表 3 适宜温度下光照强度对水青树种子萌发的影响†
Table 3 The ef f ect of light intensity on germination of Tetracention
sinese Oliv seeds
光周期
/h
光照强度
/l x
开始萌发天数
/d
萌发高峰时
天数
/d
萌发率
/%
萌发率
实验时间
/d
/%
发芽指数
4 1 000 8 10 33. 25 21 61. 50 6. 50
8 1 000 9 10 52. 75 17 61. 75 6. 20
12 1 000 8 9 35. 25 18 66. 00 6. 85
16 1 000 7 8 36. 75 18 66. 75 7. 74
† 1.试验用种子为第 2批采集 ,优良度为 74. 50% ; 2. 220、 520 lx光照强度下各光周期条
件下的种子均未萌发 .
从表 3可以看出 ,在相同的温度条
件下 ,光照强度对水青树种子萌发的影
响很大 ,在 220、 520 lx较弱的光照强度
下 ,无论给予几小时光周期 ,种子和在黑
暗条件下相同 ,完全不能萌发 ;只有给予
1 000 lx光照强度 ,对种子的萌发才有
促 进作 用 ,此 时的 萌发 率 可达 到
61. 50% ~ 66. 75% ,但以 8 h光周期最
好 ,在相近的萌发率情况下 ,萌发快而整
齐 ,萌 发高峰时 的萌发 率可高 达
表 4 温度和光周期对水青树种子萌发的影响†
Table 4 The ef fect of temperature and photoperiod on
germination of Tetracention inense Oliv seeds
温度
/℃ 光周期/h 开始萌发天数/d
萌发高峰时
天数
/d
萌发率
/%
萌发率
实验时间
/d
/%
发芽指数
20
4 8 9 31. 25 18 42. 00 4. 3
8 10 10 26. 00 20 54. 25 5. 16
12 8 10 33. 50 20 56. 50 5. 55
16 8 10 40. 50 19 62. 50 6. 28
25
4 8 10 33. 25 21 61. 50 6. 50
8 9 10 52. 75 17 61. 75 6. 20
12 8 9 35. 25 18 66. 75 6. 85
16 7 9 36. 75 18 66. 00 7. 74
30
4 10 12 26. 25 20 40. 25 3. 42
8 9 11 25. 75 21 46. 00 3. 68
12 9 11 21. 25 24 43. 25 3. 65
16 10 10 13. 00 23 56. 25 3. 79
25 /15
4 15 20 46. 25 30 48. 25 2. 82
8 15 15 22. 25 30 51. 25 3. 06
12 10 12 24. 25 23 50. 00 4. 02
16 10 11 23. 00 21 56. 25 4. 16
30 /15
4 14 17 25. 25 30 47. 00 2. 73
8 14 16 23. 00 28 50. 50 2. 50
12 12 15 28. 50 24 49. 75 3. 00
16 12 15 34. 25 24 51. 25 2. 60
30 /20
4 8 10 15. 00 19 42. 25 4. 11
8 7 9 18. 50 19 59. 25 5. 38
12 8 9 12. 50 20 59. 25 6. 10
16 9 10 11. 10 20 62. 25 6. 00
† 试验用种子为第 2批采集 ,优良度为 74. 50% .
50. 75% ,较其它光周期高出 16. 00% ~
19. 50% ;整个萌发过程也较短 , 17 d可以结
束整个萌发过程 .
2. 4 适宜光照强度 ( 1 000 lx )条件下 ,温度
和光周期对水青树种子萌发的影响
将充分吸胀的种子在适宜光照强度下
( 1 000 lx ) ,在不同温度中 ,分别用 4、 8、 12、 16
h光周期进行发芽测定 ,结果如表 4.
从表 4看出 ,在适宜的光照强度下 ,温度
和光周期对水青树种子的萌发有极显著的影
响 ,且有交互作用 .在温度较低 ( 15℃ )或较高
( 35℃ )时 ,无论几小时光周期 ,种子均不能萌
发 ,而在 20~ 30℃恒温和变温范围内 ,各光周
期中均能不同程 度地萌发 ( 42. 00% ~
66. 75% ) ,但以 25℃恒温条件下 ,采用 8 h光
周期为最好 , 8 d开始萌发 , 9 d达到萌发高
峰 ,此时的萌发率高达 52. 75% , 17 d结束萌
发过程 ,其萌发率为 61. 75% ;其次是 20℃恒
温和 12 h光周期 , 8 d开始萌发 , 10 d达到萌
发高峰 ,此时的萌发率达 40. 50% , 17 d结束
萌发过程 ,其萌发率为 62. 50% .在 30℃恒温
和 3个变温时 ,无论几小时光周期 ,光促进萌
发的效果却明显减低 .这说明水青树种子萌
56 中 南 林 业 科 技 大 学 学 报 第 27卷
发时 ,除了需要适宜的光照强度和光周期外 ,对温度也有明显的要求 ,只有温度配合适当 ,才有明显的促进萌发
效果 .
综上所述 ,水青树种子属典型的需光性种子 ,在黑暗条件下于恒温中完全不能萌发 ,在变温中萌发率也极低 ,
说明萌发时的温度条件也是其限制因子 .在较低 ( 15℃ )和较高 ( 35℃ )恒温条件下 ,光照没有任何促进萌发的作
用 ,只有在 20~ 30℃恒温和变温范围内给予适宜的光照强度和光周期 ,这样才对种子的萌发有明显的促进效果 .
2. 5 水青树种子的吸水状况与光效应
将种子分别不吸水 (对照 )与吸水 4、 8、 12、 24 h,在 1 000 lx光照强度和 8 h光周期与 25℃恒温条件下进行
发芽测定 ,结果如表 5.
表 5 不同吸水量的水青树种子对光的反应†
Table 5 The ef fect of light on the germination of Tetracention sinense
Oliv seeds at the diff erent moisture
吸水时间
/h
含水量
/%
开始萌发天数
/d
萌发高峰 ( 8 d)时的萌发率 /% 萌发率 ( 18 d)/% 发芽指数
0 12. 00 7 26. 75 52. 52 6. 19
4 18. 00 7 30. 00 63. 50 6. 34
8 27. 80 7 43. 25 55. 00 7. 35
12 28. 00 7 29. 00 50. 50 5. 99
24 28. 00 7 29. 25 47. 00 5. 61
† 试验用种子为第批采集 ,并低温层积 1 a.
从表 5看出 ,气干状态的种子对光
照已有较大的反应 ,但以吸水 8 h,种子
内的水分基本达饱和状态 ,种子萌发快
而整齐 ;超过 8 h,效果显著减小 .
2. 6 赤霉素 ( GA3 )溶液处理对水青树
种子萌发的影响
将 0、 3× 10- 4、 6× 10- 4、 9× 10- 4、
12× 10- 4、 15× 10- 4、 18× 10- 4等 7个质
量分数的赤霉素溶液浸种 12 h后置黑
暗条件下 25℃恒温中进行发芽测定 ,结果如表 6.
表 6 赤霉素溶液处理对水青树种子萌发的影响†
Table 6 The ef fect of GA3 at diff erent concentrat ions on
germinat ion of Tetracention sinense Oliv seeds
赤霉素溶液质量分数 /10- 4 开始萌发的天数/d
萌发高峰时
天数
/d
萌发率
/%
萌发率
( 15 d) /%
发芽指数
0 0 0 0 0
3 0 0 1. 00 0
6 6 7 8. 00 14. 25 1. 90
9 6 7 19. 50 29. 75 3. 93
12 6 7 41. 25 55. 75 7. 64
15 6 7 31. 75 55. 25 7. 43
18 8 8 18. 25 53. 25 5. 35
† 试验用种子为第 2批采集 ,优良度为 74. 50% .
从表 6的数据看出: 赤霉素溶液浸种对在
黑暗条件下水青树种子的萌发有很大的促进作
用 ,在很大程度上可以代替光照 ,但浓度低于 12
× 10- 4的作用不明显 ,超过 12× 10- 4对萌发高
峰的萌发率也有抑制作用 ; 适宜的浓度是
12× 10- 4 , 6 d就开始萌发 , 7 d达到萌发高峰时
的萌发率为 41. 25% ,最终萌发率为 55. 75% .以
上 3项指标均与 20℃恒温条件下 , 1 000 lx光照
强度 , 4~ 12 h光周期中接近 .
3 结 论
( 1)水青树种子属典型的需光性种子 ,在黑
暗条件下和在 15~ 35℃恒温和 25℃日 /15℃夜变温中完全不能萌发 ,在 30℃日 /15℃夜和 30℃日 /20℃夜 2个变
温中也只有少量萌发 ( 9. 75%~ 17. 00% ) ;只有在光照条件下种子才能充分萌发 .
( 2)水青树种子萌发时适宜的光照强度为 1 000 lx , 8 h光周期 ,但须配合适宜的温度 .其最佳温度为 25℃恒
温 ,其次是 20℃恒温和 25℃日 /15℃夜、 30℃日 /15℃夜以及 30℃日 /20℃夜 3个变温 .
( 3)水青树种子的含水量对光效应有很大的影响 ,一般在气干状态下 ( 12. 00% )就有明显的反应 ,但以吸水
8~ 12 h的含水量达饱和状态 ( 28. 00% )时效果最好 .
( 4)赤霉素溶液浸种可以在很大程度上代替种子萌发时对光的需要 ,适宜的质量分数为 12× 10- 4 .
参考文献:
[1 ] [美 ] A A卡恩 .种子休眠和萌发的生理生化 [M ] .王沙生等译 .北京:农业出版社 , 1999.
[2 ] K C史密斯 .光生物学 [M ] .沈恂 译 .北京:科学出版业 , 1984.
[3 ] L D比尤利 .种子萌发的生理生化 (第 2卷 ) [M ].何泽英等译 .南京:东南大学出版社 , 1990.
[4 ] 湖南省林业厅 .林木种源 [M ].长沙:湖南科技出版社 , 1990.
[5 ] Bew ly J D, Black M. Ph ysiolog y and Bioch emist ry of Seeds [M ]. Berlin: Spring er-Verlag, 1990.
[6 ] 傅家瑞 .种子生理 [M ].北京:科学出版社 , 1985.
[7 ] [日 ]中山包 .发芽生理学 [M ].马云彬译 .北京:农业出版社 , 1988.
[本文编校:胡曼辉 ]
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