全 文 ：© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
林业科学研究　2008, 21 (2) : 275～278
Forest Research
　　文章编号 : 100121498 (2008) 0220275204
楸树不同交配组合种子发芽特性的研究 3
王苏珂 1, 2 , 王军辉 13 3 , 张守攻 1 , 张建国 1 , 赵　鲲 3 , 焦云德 3
(1. 中国林业科学研究院林业研究所 ,国家林业局林木培育重点实验室 ,北京　100091;
2. 河南农业大学林学园艺学院 ,河南 郑州　450002; 3. 河南省洛阳市林业科学研究所 ,河南 洛阳　471002)
关键词 :楸树 ;交配组合 ;种子 ;发芽特性
中图分类号 : S723. 1 文献标识码 : A
收稿日期 : 2007201217
基金项目 : 国家“十五”科技攻关子课题 (2004BA515B0505) ,“十一五”国家科技支撑计划课题 ( 2006BAD24B08, 2006BAD01A1602)和
国家林业局林木培育实验室基金项目“楸树杂种无性系选择研究”(2005—03)的资助
作者简介 : 王苏珂 (1982—) ,女 ,河南人 ,硕士.3 本文承蒙中国林业科学研究院林业研究所的马常耕研究员审阅并提出修改意见 ,国家林业局北方林木种子检验中心的李庆梅老师在
试验设计和操作上提出很多建议和帮助 ,特此一并致谢 !3 3 通讯作者 :王军辉 , E2mail: wangjh@ caf. ac. cn
Study on Seed Germ ina ting Character istics Am ong
D ifferen t Com b ina tion of C a ta lpa bungei
WANG Su2ke1, 2 , WANG Jun2hui1 , ZHANG Shou2gong1 , ZHANG J ian2guo1 , ZHAO Kun3 , J IAO Yun2de3
(1. Research Institute of Forestry, CAF, Key Laboratory of Tree B reeding and Cultivation, State Forestry Adm inistration, Beijing　100091, China;
2. College of Forestry and Horticulture, He’nan Agricultural University, Zhengzhou　450002, He’nan, China; 3. Forestry Research
Institute of Luoyang, Luoyang　471002, He’nan, China)
Abstract:A mating design, including full2sib and half2sib Cata lpa bungei was conducted. The germ ination ability
was studied. The temperature, soaking and lighting time and p retreatment that could influence on Ca ta lpa bungei
seed germ ination were studied. The result showed that the difference of germ ination rate and energy among different
mating combinations was extremely significant. The influence of the individual p lant to the germ ination rate was
lower than that of different variety. The germ ination rate of the combination C. bungei and C. fargesii was always
low. The germ ination rate and energy of two set of recip rocal crosses were very sim ilar. The germ ination rate was the
highest for soaking the seed for 24 hours at a constant temperature of 25 ℃ then germ inating it at a changing
temperature 20 - 30 ℃, the difference was remarkable. Another result, an 82hour2long lighting daily was more
advantaged for the germ ination of the seed than that in a comp letely dark condition; the germ inating rate of the seed
stored at a temperature of 5 ℃ for a week after soaking is also much higher than that stored at a low temperature.
Key words: Cata lpa bungei; mating combination; seed; germ inating characteristics
楸树 (Cata lpa bungei C. A. Meyer)是紫薇科梓树
属高大落叶乔木 ,系我国特有的珍贵优质用材树种 ,
其材质优良 ,不翘不裂 ,耐水湿、耐腐蚀、易加工 ,纹
理美观 ,素有“木王 ”之称。目前市场上楸木供不应
求 ,价格是其它木材的数倍。近年来楸树作为优良
乡土树种在园林绿化中的应用越来越多 ,有很大发
展潜力 [ 1 ]。
楸树是异花授粉植物 ,长期形成了“花而不实 ”
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林 　业 　科 　学 　研 　究 第 21卷
的特性 ,即使在无性系混栽情况下也很少结实 ,出种
率也较低 [ 1 - 3 ] ,这些特点影响了楸树的大量繁殖 ,所
以生产中一般采用梓砧嫁接或根插无性繁殖 ,长此
以往则造成一个地区楸树基因型的单一化。在杂交
育种过程中得到的楸树杂种种子非常有限 ,通过研
究楸树人工杂交种的发芽特性来比较各杂交组合的
发芽特异性 ,为提高种子发芽率和今后开展杂交育
种等方面的研究提供技术参考。
1　材料与方法
1. 1 试验材料
实验所用的材料是 2005年在洛阳以不同亲本
组合杂交所得到的楸树种子 (表 1) ,楸树种子灰色 ,
呈条形、扁平、两端翅状 ,有白色纤维质长丝软毛。
表 1 楸树各组合代码及来源
项目
组合号
2 4 6 7 9 12 13 16
母本 金丝楸 (9 - 3) 楸树 (1 - 1) 金丝楸 (10 - 2) 金丝楸 (9 - 3) 楸 3004 (2 - 2) 灰 - 3 (6 - 1) 灰 - 3 (6 - 2) 灰 - 3 (6 - 2)
父本 楸树 (1 - 1) 金丝楸 (9 - 3) 楸树 (2 - 1) 楸树 (2 - 1) 6523 (6 - 8) 楸 - 6 (5 - 8) 4002 (6 - 8) 6523 (8 - 1)
千粒质量 / g 4. 26 3. 48 3. 06 2. 64 4. 30 3. 54 2. 91 2. 74
项目
组合号
2 4 6 7 9 12 13 16
母本 4002 (6 - 8) 4002 (6 - 8) 楸 - 6 (5 - 8) 灰 - 3 (6 - 1) 6523 (6 - 7) 4038天然 3004 (2 - 3)
父本 6523 (6 - 7) 楸 - 6 (5 - 8) 4002 (6 - 8) 4002 (6 - 8) 天然杂交种 杂交种 天然杂交种
千粒质量 / g 3. 19 3. 69 3. 63 2. 89 2. 85 2. 55 4. 96
1. 2　试验方法
1. 2. 1 发芽温度和浸种时间 以 19号种子为材
料采用可重复双因素实验来考察不同温度 (20 ℃恒
温、25 ℃恒温、20～30 ℃变温 )和浸种时间 (浸种
24、12、6 h)对楸树种子发芽的影响 ,共 9个处理 ,每
处理重复 3次 ,每次 100粒种子 ,其中 20 ℃恒温和
25 ℃恒温时每天光照 8 h; 20～30 ℃变温即每天 20
℃且无光照 16 h, 30 ℃有光照 8 h。
1. 2. 2 光照试验 将 19号种子室温自来水浸种 24
h后分别放置于 25 ℃恒温每天光照 8 h和全天黑暗
的培养箱中发芽。3个重复 ,每重复 100粒种子。
1. 2. 3 冷藏试验 采用单因素试验来考察低温处理
对 19号种子发芽的影响 ,即室温自来水浸种 24 h,在
25 ℃恒温发芽条件下设浸种后 5 ℃冷藏 7 d和无冷
藏发芽 2个试验。3个重复 ,每重复 100粒种子。
1. 2. 4　不同杂交组合的发芽差异 将 15个杂交种
种子室温浸种 24 h后 ,置于 25 ℃恒温发芽条件下
每天光照 8 h的发芽箱中发芽。
发芽床为直径 9 cm的培养皿 ,内垫双层中速
滤纸 ,将浸种后的种子整齐的放置于滤纸上 ,并
加皿盖保湿 ,然后放到发芽箱中发芽 ,每 24 h观
察 1次 ,及时补充水分 ,以胚根达到种子长度为
种子萌发标记 ,萌发过程中并将已萌发的种子取
出记录发芽粒数 ,以发芽率和发芽势为指标 ,在
发芽种子数达到高峰时计算发芽势 ,在发芽末期
连续 5 d发芽粒数平均不足供测种子总数的 1 %
时计算发芽率 [ 4 - 6 , 7 - 10 ] 。
发芽率 =正常发芽种子粒数 / (参试种子总粒数
-空粒 ) ×100%
发芽势 =达到高峰时正常发芽种子粒数 / (参试
种子总粒数 -空粒 ) ×100%
1. 3 统计分析方法
以 3次重复计测的各性状的算术平均值作为组
合的该性状值 ,数据经反正弦变换后采用 SAS6. 12
进行分析。
2 结果与分析
2. 1　不同发芽温度及浸种时间对楸树种子发芽率
和发芽势的影响
从表 2可知 ,不同温度处理的楸树种子的发
芽率差异极显著。 20～30 ℃变温条件下的发芽
率最高 ,其次是 25 ℃恒温处理 ,而在 20 ℃恒温
条件下楸树种子的平均发芽率仅为 4 % (表 3 ) ,
可见长期的低温处理并不利于楸树种子的萌发。
不同浸种时间对楸树种子发芽率的影响显著 ,发
芽温度与浸种时间的交互作用也达到了显著水
平 (表 2 ) 。楸树种子的发芽势随着温度的变化而
差异较大 , 20～30 ℃变温和 25 ℃恒温条件下其
发芽势差异不显著 ,但均高于 20 ℃恒温条件下
的发芽势且与之差异显著。
多重比较结果显示 , 20～30 ℃变温条件下不同
浸种时间的发芽率差异不显著 ,但浸种 24 h的效果
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第 2期 王苏珂等 :楸树不同交配组合种子发芽特性的研究
最好。20～30 ℃变温条件下浸种 6 h的发芽势最高
(表 3)。
表 2 不同处理的楸树种子发芽率及
发芽势的方差分析结果
处理 变异来源
发芽率
F Pr > F
发芽势
F Pr > F
发芽温度和 温度 656. 54 0. 000 1 39. 88 0. 000 1
浸种时间 浸种时间 5. 74 0. 011 8 0. 42 0. 661 4
温度 ×浸
种时间 3. 80 0. 020 8 1. 14 0. 369 6
光照处理 光照 3. 81 0. 190 2 0. 01 0. 920 8
冷藏处理 5℃冷藏 7 d 52. 12 0. 018 7 2. 16 0. 279 6
不同杂交组合 杂交组合 58. 03 0. 000 1 9. 17 0. 000 1
表 3 不同处理楸树种子发芽率和
发芽势的 L SD检验结果
处理 发芽率 /% 发芽势 /%
20～30 ℃变温 浸种 24 h 94 a 40 ab
20～30 ℃变温 浸种 12 h 93 a 43 ab
20～30 ℃变温 浸种 6 h 87 a 56 a
25 ℃浸种 24 h 75 b 46 ab
25 ℃浸种 12 h 56 c 33 b
25 ℃浸种 6 h 59 c 34 b
20 ℃浸种 24 h 3 d 0 c
20 ℃浸种 12 h 4 d 0 c
20 ℃浸种 6 h 4 d 0 c
　　注 :相同字母表示差异不显著 ,不同字母表示差异显著。
2. 2　光照和冷藏预处理对楸树种子发芽率和发芽
势的影响
方差分析结果表明 ,每天光照 8 h和全天黑暗
条件下的楸树种子发芽率和发芽势差异均不显著
(表 2) ,但光照条件下的平均发芽率为 75% ,比黑暗
条件下的发芽率高 6% ,发芽势均为 46%。将楸树
种子室温自来水浸种 24 h后置于 5 ℃冰箱中冷藏 7
d,其发芽率为 87% ,比不经冷藏的平均发芽率高
12% ,二者之间的差异显著。经过冷藏处理的楸树
种子发芽高峰出现在第 9天 ,而不经冷藏处理的楸
树种子发芽高峰出现在第 13天 ,冷藏有利于种子发
芽 ,且发芽整齐。
2. 3　楸树各杂交种的萌发情况
各杂交种种子经过 24 h室温自来水浸种之后
置于 25 ℃恒温条件下发芽 ,其发芽率由高至低的排
序见表 4。各杂交种的发芽率差异极显著 , 9号的发
芽率最高 ,为 91% ; 13号的发芽率最低 ,为 6%。2
号和 4号、18号和 19号杂交种分别来自一个正反交
组合 , 2号和 4号的发芽率差异显著 , 18号和 19号
的发芽率差异不显著。
同是金丝楸 ×楸树的杂交组合 ,杂交单株不同
的 2号、6号的发芽率差异不显著 ,相同杂交组合下
不同单株对其种子发芽率的影响比较小。
母本相同而父本不同的 18号的发芽率比 17号
的高 ,且二者的发芽率差异显著 ;父本相同而母本不
同的 9号、16号、17号的发芽率差异极显著 ,其中发
芽率最高的是 9号为 91% ,最低的是 16号为 12% ;
父本相同的 13号和 19号的发芽率差异也极显著 ,
19号的发芽率 75% ,远高于 13号的 6%。种间杂交
的发芽率都较低 ,如以灰 - 3为母本的 12号、20号、
13号、16号的平均发芽率很低 ,为 6% ～34%。
各杂交种的平均发芽势见表 4,方差分析显示
其差异极显著 (表 2 )。 23 号的发芽势最高 , 为
50% ; 17号的发芽势最低 ,仅为 12
各杂交种发芽高峰出现的时间也不相同 ,其中
相同杂交组合的 2号、6号和 7号种子的发芽高峰出
现在第 4天 , 4号和 9号的出现在第 6天 , 12号、18
号、19号、20号、21号和 22号的发芽高峰出现在 10
d以后。
表 4 楸树杂交组合种的发芽率、发芽势和空粒率
杂交组合 空粒率 /% 发芽率 /%发芽势 /%
9号 (楸 3004 ×6523) 14 fgh 91 a 43 ab
6号 (金丝楸 (10 - 2) ×楸树 (2 - 1) ) 27 def 77 b 25 bcd
19号 (楸 - 6 ×4002) 13 fgh 75 b 50 a
18号 (4002 ×楸 - 6) 47 abc 74 b 39 abc
23号 (3004(2 - 3)天然杂交种 ) 37 cde 71 bc 50 a
2号 (金丝楸 (9 - 3) ×楸树 (1 - 1) ) 19 fgh 70 bc 21 cd
22号 (4038天然杂交种 ) 59 a 61 cd 36 abc
21号 (6523天然杂交种 ) 48 abc 57 d 43 ab
4号 (楸树 ×金丝楸 ) 43 bc 54 d 21 cd
7号 (金丝楸 (9 - 3) ×楸树 (2 - 1) ) 46 abc 52 d 20 cd
12号 (灰 - 3 ×楸 - 6) 7 hg 34 e 21 cd
17号 (4002 ×6523) 39 bcd 31 e 12 d
20号 (灰 - 3 ×4002) 0 h 26 e 12 d
16号 (灰 - 3 ×6523) 23 ef 12 f -
13号 (灰 - 3 ×4002) 54 ab 6 f -
　　注 : 13号和 16号没有明显的发芽高峰 ,所以未计算其发芽势。
3　结论讨论
(1)水分是种子萌发的首要条件 ,在种子萌发
前必须吸足一定量的水分 ,而这个吸水过程是缓慢
的 [ 11 - 12 ]。浸种试验结果表明 :干粒直接播种并不利
于种子的萌发 ,相反 ,播种前先浸种 24 h将极显著
的提高楸树种子的发芽率 ,而浸种 12、6 h的效果都
比浸种 24 h的差。
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(2)楸树种子在萌发过程中 ,温度对其的影响
效果极显著。20 ℃连续低温条件下楸树种子几乎
没有萌发 ,而实验结束后再将其移入变温条件下它
又可以正常萌发 ,这说明楸树种子萌发时对连续的
低温非常敏感 ,即持续低温不利于其萌发。与 25 ℃
恒温条件相比 , 20～30 ℃变温条件更有利于楸树种
子的萌发。光照对楸树种子的发芽是有利的 ,但不
是必须条件。试验表明 ,在连续黑暗的条件下 ,楸树
种子照样可以萌发 ,但萌发所需的时间长而且发芽
高峰也来得晚。楸树种子小 ,没有明显的休眠现象 ,
可在春季直接播种育苗 [ 1 ] ,本试验也证实了这一点 ,
直接播种即能发芽 ;而冷藏处理和不经过冷藏处理
的种子的发芽率差异并不显著 ,但冷藏后发芽所需
要的时间比不经冷藏的少 ,且发芽整齐 ,可见冷藏处
理可以促进楸树种子的发芽。
(3)楸树自花不育 ,结实少 ,且种子质量较差 ,
会有大量的空粒 ,如本试验中 13号 (灰 - 3 ×4002)
杂交种的空粒率高达到 54%。杂交育种是楸树育
种的一个途径 ,而杂交种子的发芽状况可以从一个
侧面印证并反应杂交亲本组合选择的信息。从本试
验的 15个杂交种的发芽状况可以看出 ,亲本不同单
株的影响小于亲本品种类型对于楸树杂交种发芽率
的影响 ;亲缘关系远的灰楸和不同类型楸树杂交得
到的杂交种发芽率都比较低 ;试验中的两组正反交
组合得到的杂交种的发芽率和发芽势很接近。
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