全 文 ：植物生理学通讯 第 4 4 卷 第 1 期 , 2 00 8 年 2 月
极度濒危植物华盖木的种子休眠与萌发
郑艳玲 ’,2 , 孙卫邦’,* , 赵兴峰 ’,2
, 中国科学院昆明植物研究所昆明植物园 , 昆明 6 50 20 4 ; 2 中国科学院研究生院 , 北京 10 0 0 3 9
提要 : 华盖木种子透水性良好 , 据此推断种子休眠不是种皮的不透水性造成的 ;
显示 , 种子不 同部位都不 同程度地含有发芽抑制物质 ; 10 、 3 0 、 50 m g ·L一 , G A
萌发 。
关键词 : 极度濒危植物 ; 华盖木 ; 种子休眠 ; 种子萌发
种子各部分抑制物质的生物测定结果
浸泡 24 h 可以解除其种子休眠 , 促进
S e e d D o r m a n c y a n d G e r m in a tio n o f M鹿n g li etia str u m sin ic u m L a w , A G lo ·
b a lly C ri ti c a l E n d a n g e r ed Pl a n t in Ch in a
Z HEN G 、妞n
一
L in g ]
·
2 , SUN We i
一
B an g
l
· ’ ,
z H A o X in g
一
Fe n g l
,
2
,而 n m in g 刀o ta n ie a l G a rde n , 瓜n m in g In s ritu te of B o ta n苏 Ch in e se A c a de 柳 of s e ie n e e s , 众n m in g 6 , 0 204 , Yu n n a n , Ch in a ,.
ZG ra du a te Sc ho o lof Ch i
n e s e A ca de 哪 of sc ie n e e s , B e ijin g lo 0 3 9 , Ch in a
A b stra ct : Th
e se e d s o fMd n g lietia str u m s in ie u m h a d g o o d w a ter
一
ab so rp tio n a n d it c o u ld b e in fe r e d th at th e
se e d d o rm
a n e y w a s n o t e a u se d b y th e w a te r
一
im Perm
e a bility o f se e d e o a t
.
Th e re su lts o f bio lo g iea l m ea su re
-
m e n ts o n e o m Po n e n ts o f se e d s sho w e d tha t in hibito ry su bsta n e e s w ith dife re
n t d e g ree s e x iste d in d ife re
n t
se e d Part s
.
Th
e see d d o rm an
e y eo u ld be bro ke n an d th e se e d g e n n in a tio n e o u ld be a e ee le rate d w he n the se ed s
w er e so ak ed in d ife re
n t G A 3 c o n e e n tr a tio n s o f 1 00
,
30 0 a n d 500 m g
·
L
一
1 fo r 24 h
.
K ey w o rd s: e ri tie a le n dan g e re d Plan t: 材d n g lie tia stru m sin ie u m ; se e d d o rm an e y: se ed g erm in atio n
木兰科华盖木是刘玉壶教授(19 7 9) 发表的 、
我国特有的单种属植物 。 其花艳丽芳香 , 树形优
美 , 是优良的园林观赏树种 ; 树干笔直 , 木材
质地光滑 , 又是理想的建筑用材 。 自从华盖木发
现以来 , 有关科研院所 、 林业及环保等部门开展
了野外调查工作 , 迄今野外除仅存 10 余棵大树
外 , 未发现有幼苗或幼树 , 种群自然更新极为困
难 。 华盖木被列入了 《中国植物红皮书 )( 傅立
国 19 9 2) , 并于 19 9 9 年被列为国家一级重点保护
植物 , 最近被 IU CN 评估为全球极度濒危(C R )种
类(Ci c uz za 等 20 07) 。 种子繁殖是华盖木的主要繁
殖途径 , 但其种子具有休眠特性 。 有关华盖木种
子休眠与萌发的研究尚未见报道 。 本文报道华盖
木种子的休眠与萌发的研究结果 , 为该物种的种
质资源保育与可持续利用提供一些参考 。
材料与方法
加入 6 0 m L 的蒸馏水 , 放在 2 5 ℃的恒温箱中浸
提 1 2 h , 振荡 1 2 h , 过滤 , 滤液即为浸提液 。
生物鉴定时 , 取直径 9 c m 的培养皿 , 加 2
层滤纸 , 每皿排放 50 粒苦菜(So n ch “: o le ra ce us )种
子 , 分别取 10 m L 上述两种滤液以及胚乳滤液与
10 m g一 , GA 3混合液(v/ V= l: l) 加入各皿中
, 实验
重复 3 次 。 放在 2 5 ℃恒温培养箱中暗培养 2 4 、
4 8
、
7 2 h 后分别观察发芽数 。 以蒸馏水为对照 。
做吸水实验时 , 取破皮种子(指去除假种皮
后 , 划破中种皮的种子)和完整种子(为去除假种
皮 , 但中种皮完整的种子 )各 2 5 粒 , 分别称其气
干状态下的干重 , 加 5 0 m L 蒸馏水 , 放在 2 5 ℃
恒温箱中吸胀 , 在前 12 h 内每隔 Z h 取出 1 次 ,
用滤纸吸干表面水分后称其湿重 , 而后每隔 12 h
取出 1 次 , 直至吸水饱和为止 , 计算各自的吸水
率 , 每处理重复 4 次 。
实验用华盖木(Ma n g zie ria stru m : in ic u m L a w )的种子采 自云南东南部 。 制备浸提液时 , 分别称
取 8 9 中种皮和胚乳(包括内种皮和胚 ) , 研碎后各
收稿
资助
2 0 0 7
一
1 0
一
1 1 修定 2 0 0 7 一 1 2 一2 7
云南省人才培养项 目(2 0 0 6 p Y 0 1 一 4 8 ) o
通讯作者(E 一 m a il : w b s u n @ m a il . k ib . a e . e n ; T e l :
0 8 7 1
一
5 2 2 3 6 2 2 )
。
植物生理学通讯 第 4 4 卷 第 l期 , 2 0 0 8 年 2 月
种子萌发时 , 分别取 2 5 粒种子置 于 1 0 0 、
3 0 0
、
5 0 0 m g
·
L
一 ’ o A 3 中浸泡 2 4 h , 然后置于铺
有 2 层滤纸的培养皿中 , 加蒸馏水保持湿润 , 放
在 2 5 ℃恒温培养箱中暗培养 , 实验重复 4 次 。 30
和 5 0 d 统计发芽率 。 以水为对照 。
结果与讨论
1 华盖木种子的结构
华盖木假种皮红色肉质 ; 中种皮黑色 , 较硬
脆 ; 内种皮薄 , 半透明 , 膜质 。 胚乳发达 , 富
含油脂 。 种胚位于种子的尖端且很小不易与胚乳
分离 ; 显微镜下 观察 , 其胚 己发育到子叶胚阶
段 。 去掉假种皮后的种子千粒重为 9 . 89 9 , 长和
宽分别为 0. 6 7 和 0. 9 5 c m , 最初含水量为 1 8 . 3 7 %
(鲜重为基础 ) 。
2 华盖木种子各部分浸提液的生物测定
表 1 显示 , 华盖木种 r 不同部位都含有发芽
抑制物 , 不同部位浸提液对 ,、丫菜的种子发芽率和
胚根生长影响差别较大 。 胚乳浸提液的抑制作用
最强 , 中种皮次之 , 胚乳浸提液的抑制作用可部
分地被 100 m g ·L 一’G A 3 抵消 。 抑制种子萌发的物
质具体成分尚待鉴定 。 事实上 , 抑制物质是制约
许多植物种子萌发的主要原因之一 , 如周元(2 003)
和李秀霞等(2 0 03 )分别在对滇青冈(Cy cl ob a la n op sis
g la uc
o
ide s) 和棒树(Co 尽lu 、Ina n de hu ri ca )种子的研究
中发现发芽抑制物质的存在 。
表 1 华盖木种子各部分浸提液对苦菜种子萌发的影响
T ab le 1 Efe
e ts o f w at e r e x tra c ts fro m d ife re
n tPart s o f se e d s o fM. s in ic u m o n g
ernu
n at io n o f le t u e e s e e ds
发芽率 / %
浸提液
7 2 h 的胚根长 Ic m
勺‘,一n/O”气山.对照 (水)
中种皮
胚乳
胚乳 + G A 、 (V/ v= l : l)
4 5
.
3 3士 l
.
15 d
3 6
.
6 7士3 0 6 c
1 1
.
3 3士 1
.
1 5
“
2 3
.
3 3士3 . 0 6 b
.
6 7 士3 . 0 6 d
.
0 0 士 2
.
0 0
c
.
3 3士 1
.
4 0 刃0 士2 .
15
“
0 0 b
6 8
.
0 0士 2
.
0 0
c
5 3
.
3 3土 l
.
1 5 b
2 8
.
0 0士 0
.
0 0
a
5 2
.
0 0 士 2
.
0 0 b
3
.
1 6 士0 0 9 5 d
2
.
8 6 土0
.
0 9 1
“
0 2 1 士0
.
0 0 6
a
0
.
5 8 土0
.
10 4 b
字母相同表示差异不显著 , 字母不同表示在 P ( 0 . 0 5 水平差异显著 。
3 华盖木种子的吸水性
图 1 显示 , 华盖木破皮种子与完整种子有相
同的吸水趋势 , 1 2 h 的吸水率分别为 1 5 % 和
1 3 %
,
3 6 h 的吸水率分别为 22 % 和 2 1% , 最终
达到饱和时 , 两者之间的吸水量仅差 0 . 1 % 。 可
见 , 华盖木中种皮的透水性良好 , 不影响种子对
水分的有效吸收 , 种子休眠不是由于中种皮的不
透水性造成的 。 这与李澎等 ( 2 0 0 6) 在天女木兰
(材。g n o lia s ie b o ld ii)研究的结果相似 。
4 G A 3 对华盖木种子萌发的影响
由表 2 可见 , G A : 有利于打破华盖木种子的
休眠 , 促进其萌发 。 不同浓度 G A 3 对萌发的促进
效应差异显著 , 种子萌发率随着 G A 3 浓度的升高
表 2 G A 3对华盖木种子萌发的影响
T ab le 2 Efe
e ts o f G A 3 o n se e d g e
rn
ati o n o fM. s in ie u m
萌发率 /%
G A ; 浓度 lm g ·L 一 ,
2士 2
.
3 l
a
7士2
.
0 0 b
1 2 士 3 . 2 7 b
2 4 土 0
.
0 0
‘
7 士2
一
0 0
a
3 7 士2
.
0 0 b
6 4 土 3 . 2 7 c
6 6 土2 . 3 1“
0
八曰0,l”、„
图 1 华盖木种子的吸水
Fi g
.
l Th e w a te r a bs o rb i n g e aPa e i ty o f M. s in ie u m se e d s
字母相同表示差异不显著 , 字母不同表示在 尸 毛 0 . 0 5 水平
差异显 著 。
10 2 植物生理学通讯 第 4 4 卷 第 1 期 , 2 00 8 年 2 月
而提高 。 而经 500 m g’L 一 , G A 3 处理的种子 , 30 和
5 0 d 时的萌发率分别达到 2 4 % 和 6 6 % 。 这与
D e lan 叮等(200 6)和 N adj afi 等(20 6)的G A 3 可打破
种子休眠的结果是一致的 。
总之 , 华盖木种子中含有抑制萌发的物质 ,
这可能是华盖木种子休眠的主要原因 , 用 G A 3 浸
种方法可以促进其种子萌发 。
参考文献
傅立国(19 9 2) . 中国植物红皮书—稀有濒危植物 . 北京: 科学出版社 , 4 4 0 ~4 4 1
李澎 , 陆秀君 , 姚飞 , 郭蕊(2 0 0 6) . 天女木兰种子休眠原因的初步
探讨 . 种子 , 2 5 (2) : 3 6 一3 9 .
李秀霞, 王波 , 翟登攀 , 朱范(20 03) . 棒树种子的休眠和萌发 . 植物
生理学通讯 , 39 (2) : 1 3 7一 1 3 8
刘玉壶(l 97 9) . 中国木兰科一新属 . 植物分类学报 , 1 7 (4) : 72 一74
周元(2 0 03) . 滇青冈种子的萌发 . 植物生理学通讯 , 3 9 (4) :3 2 5 -
3 2 6
C ie u z z a D
,
N ew to n A
,
o ldfi e ld s (2 0 0 7)
.
R ed L ist o fM agn o liac eae
.
C a m b r id g e (U K )
: L av en ha m Pre ss
,
3 7
D e la n o y M
,
V a n D a m m e P
,
Sc h
e ld e m a n X
,
B e ltra n J (2 00 6)
.
G e rm in a tio n o f Pa
ss价o ra m o llis sim a (K u n th ) L . H . B a ile y,
Pa ss价o ra tr ic u sP is M as t . a n d Pa ss价o ra n o v sP . se e d s . Se i
H o rtie
,
1 10 (2) : 19 8一2 0 3
N a dj
afi F
,
B an n a ya n M
,
T a b riz i L
,
R a s tg o o M (2 0 0 6 )
.
S e e d g e r
-
m in a tio n a n d d o rm a n e y b re a kin g te e hn iq u e s fo r Fe r u la
g u m m o sa a n d Te
u c r iu m Po liu m
.
J A r id E n v ir o n
,
6 4 (3):
5 4 2 ~ 5 4 7