全 文 ：　　1996—08—13收稿。
傅大立助理研究员(林业部泡桐研究开发中心　郑州　450003) ;孙金花(河南农业大学 ) ; 吕久儒(河南省林业科学研究
所)。
* 本文为 1993年河南省教委资助项目“用软 X 射线检验林木种子品质数量化指标研究”的部分内容;采种时得到湖南
省龙山县、资兴市等林业局(委)的大力支持,实验过程中还得到了戴丰瑞教授的帮助,特此致谢!
Xc法检验黄皮树种子活力的研究*
傅大立　孙金花　吕久儒
　　　　关键词　Xc 法　黄皮树　种子活力　品质检验
　　黄皮树( Phellodendron chinense Schneid. )俗称黄柏,其适应性强, 用途多样, 也是我国名
贵木本药材“川黄柏”的主要药源植物。随着黄皮树生产的快速发展,其低产林分的问题已日趋
严重。据作者调查,这在一定程度上与黄皮树种苗的劣质有关。为快速检验黄皮树种实品质,
作者用 Xc 法对其种子活力作了研究。这一方法,前人在松属( Pinus)、杉木属( Cunninghamia)
及部分阔叶树种子发芽能力的检验上研究较深入[ 1] ,但大都停留在定性上。50年代后期,种子
活力概念的提出和应用 [ 2] , 对软 X 射线检验种子品质的技术又提出了更高要求。本文通过对
黄皮树不同种源种子品质的检验, 力图探索出用软 X 射线检验经济林木种子品质指标的数量
化模型。
1　材料与方法
1. 1　材料
于 1994年 9月下旬至 10月中旬, 自湖南省 12个地点(见后表 4) ,采集黄皮树不同地理种
源的种子。将收集到的种子漂洗干净,室内阴干备用。
1. 2　方法
1. 2. 1　样品提取　首先对黄皮树不同种源种子样品进行净度测定,并用四分法提取实验样品
( 4×50粒) ,进行 X射线检验。
1. 2. 2　摄影仪器与条件　所用仪器为湘仪探伤仪器厂生产的 Hy-35型农用软 X 光机。黄皮
树种子的适宜拍摄条件参照文献[ 3] ,为焦距 300 mm、管电压 15 kV、管电流 3 mA、曝光时间
120 s,曝光材料为 3号放大纸。
1. 2. 3　拍摄过程　把黄皮树种子在清水中预浸 12 h, 转入衬比溶液中浸渗后, 蒸馏水冲洗干
净,吸水纸吸干表面水分, X射线透射摄影。
1. 2. 4　种子 Xc 性状观测　黄皮树种子 Xc 性状主要为
种长、种宽、种子饱满度和种子的 Xc生活力。其中, 种长
和种宽分别为所参试种子照片影像长和宽的均值;种子
饱满度分级标准如表 1。以上均取不同种源 4个重复之
均值。
表 1　种子饱满度值
级别 种胚占种腔大小(% ) 饱满度
Ⅰ > 85 1
Ⅱ 50～85 0. 5
Ⅲ < 50 0
1. 2. 5　种子活力性状测定　活力性状包括场圃发芽率和活力指数,是在中南林学院苗圃地进
林业科学研究　1998, 11( 2) : 225～228
Forest Research 　　 　　　
行的。测定时,不同种源种子均取3个重复,条播,停止发芽后,计算场圃发芽率;测定种子活力
指数则以子叶出土高度为指标进行计算。其公式: V i=
 i / CN×10,式中: Vi——种子活力指
数, H i——第 i粒种子子叶出土高度, C——子叶出土最大高度, N——全部参试种子数。
2　结果与分析
2. 1　Xc 法检验黄皮树种子生活力(Xc 生活力)
2. 1. 1　评判标准　参照《国际种子检验规程》[ 4] ,制定用 Xc法检验黄皮树种子生活力的评判
标准为:胚根未被浸渗、子叶浸渗不超过其在照片上投影面积 1/ 4的为有发芽能力; 否则均为
无发芽能力。
2. 1. 2　衬比条件的选择　采用正交试验设计, 对每个因
子选择 3个水平(表 2)。试验的选择和结果见表 3。
　　表 3中, X v 表示从照片判读的发芽能力; sin- 1 X v
表示对判读的发芽能力 X v 值的反正弦转换, 符合正态
分布; K 1、K 2、K 3表示某因素某水平 3次实验数据
表 2　参试因子水平
水平 浓度( % ) 温度(℃) 时间( h)
1 10 20 3
2 20 30 5
3 30 40 7
之和; R 1、R2、R3为均值, R 为极差。从极差 R 可以看出三个因素对 X v 影响的主次关系为 RA
( 11. 94)→RC ( 7. 23)→RB ( 0. 46) , 也就是说,浓度和时间两个因素对判读黄皮树种子生活力有
较大影响, 而温度则较弱。从三个因素的各水平平均数 R1、R 2、R3 又可以看出, 衬比浓度在
20%、30%时,其平均值相差不大;衬比时间在 5、7 h 时,其平均值也较接近,而衬比温度在 20
图 1　黄皮树种子 Xc 生活力与发芽率相关
表 3　正交设计及结果分析
实验号 浓度 A 温度 B 时间 C Xc生活力 X v ( % ) sin - 1 X v 水平 浓度 A 温度 B 时间 C
1 1 1 1 91. 3 72. 85
2 1 2 2 86. 5 68. 44
3 1 3 3 85. 4 67. 54
4 2 1 2 76. 5 61. 00
5 2 2 3 68. 8 56. 04
6 2 3 1 79. 1 62. 80
7 3 1 3 65. 4 53. 97
8 3 2 1 80. 2 63. 58
9 3 3 2 69. 3 56. 35
K 1 208. 83 187. 82 199. 23
K 2 179. 84 188. 06 185. 79
K 3 173. 90 188. 69 177. 55
R1 69. 61 62. 61 66. 41
R2 59. 95 62. 69 61. 93
R3 57. 97 62. 23 59. 83
R 11. 94 0. 46 7. 23
～40℃时, 其平均值均相差甚小。由此表明, 衬比剂
( BaCl 2)的浓度为20%～30% ,温度20～40℃,时间 5～7
h为 Xc法检验黄皮树种子发芽能力的适宜条件。
2. 1. 3　Xc生活力与场圃发芽率的相关分析　在 30℃,
20%BaCl 2, 浸渗 5 h 的衬比条件下, 根据 2. 1. 1节的评
判标准,对黄皮树 12个种源种子的 X c生活力进行了测
定,结果见表 4。
为确定 X c 法检验黄皮树种子发芽能力的可行性,
对 X c生活力与实际场圃发芽率进行了回归相关分析,
从图 1看出, 用 X c法测定黄皮树种子的发芽能力与场
226 林 业 科 学 研 究　　　　　　　　　　　　　　　11 卷
圃发芽率呈极显著的直线回归关
系。因此, 用X c法完全可以判断
黄皮树种子的发芽能力,这为快
速、准确、无损检验黄皮树种子质
量提供了一种新途径。
2. 2　黄皮树种子 Xc 性状与种
子活力指数的相关模型
2. 2. 1　Xc 性状与活力指数的相
关分析　经研究发现, 种子 Xc
片能反映种子的很多信息,如种
子大小、发育状况、组织活性等,
充分利用 Xc 片的信息, 就能比
较准确地评判种子活力 [ 5]。分析
发现: 黄皮树种子的 Xc性状,如
种长、种宽、饱满度、Xc 生活力等
与种子活力指数(见表 4)均有显
著的相关性。从表5看出,种长与
种宽及种子饱满度间均有显著相
关,而与种子的 Xc生活力和活
表 4　不同种源黄皮树种子 Xc及活力性状值
种源
编号 产　地
种长
( mm )
种宽
( mm)
饱满
度
Xc生活
力( % )
发芽率
( % )
活力
指数
01 凤凰南华山 5. 03 2. 97 0. 97 69. 7 53. 3 4. 83
02 凤凰吉信　 5. 10 3. 02 0. 76 43. 3 24. 7 1. 25
03 花垣排料　 5. 51 3. 14 0. 95 55. 3 48. 3 4. 14
04 龙山瓦房　 6. 02 3. 16 0. 94 61. 7 51. 7 5. 01
05 龙山石牌　 5. 66 2. 99 0. 92 16. 3 5. 0 0. 36
06 龙山大安　 4. 47 2. 85 0. 33 14. 7 2. 7 0. 20
07 桑植四门岩 5. 34 3. 10 0. 60 17. 7 8. 0 0. 57
08 炎陵大院　 5. 14 3. 26 1. 00 74. 3 50. 0 4. 76
09 桂东城关　 5. 80 3. 23 0. 89 65. 3 45. 0 4. 07
10 资兴东江　 5. 72 3. 50 0. 98 82. 3 73. 3 7. 32
11 双牌阳明山 5. 39 3. 15 0. 97 84. 3 73. 3 7. 16
12 衡山紫金山 6. 11 3. 42 0. 95 80. 3 65. 0 6. 48
表 5　黄皮树种子 Xc片性状与种子活力相关矩阵
种　长
L
种　宽
W
饱满度
P
Xc生活力
X v
活力指数
Vi
L 1
W 0. 692 1* 1
P 0. 635 6* 0. 582 4* 1
X v 0. 425 1 0. 712 1* * 0. 754 6* * 1
Vi 0. 494 5 0. 747 4* * 0. 725 1* * 0. 964 2* * 　　1
　　　注: r (0. 05) = 0. 576 0; r ( 0. 01) = 0. 707 9。
力指数相关不显著;种宽、种子饱满度与活力指数相互间均有显著或极显著的相关性,而以种
子的 Xc 生活力与种子活力指数相关性最高。这为正确评价黄皮树种子活力大小提供了可靠
依据。
2. 2. 2　活力指数与 Xc性状的回归分析　对活力指数与 4个 Xc性状进行非线性多元逐步回
归分析。其结果为:
Vi= 0. 000 1 L 1. 887 4X v 1. 749 5
偏相关系数: RL Vi= 0. 606 6* ; RX vVi= 0. 983 4* * ;复相关系数: R= 0. 988 3* *
可见, 黄皮树种子活力指数与种长和 Xc 生活力间均有显著的非线性相关关系。作者认
为, Xc生活力与种子活力关系最密切,它反映了种子的浸渗级;种长对种子活力的影响主要是
其反映了种子的发育级。因此, 用这两个指标, 就能比较准确地评判黄皮树的种子活力。
3　小　结
　　Xc法的原理是生物膜的选择透性,即活组织或种子由于生物膜的选择透性,能够阻止重
金属盐的进入, 而死亡种子或组织由于选择透性的丧失,能被金属盐所浸渗, 浸渗程度反映种
子活性的丧失程度。用 Xc 法检验黄皮树种子的生活力的实验结果表明: Xc法检验黄皮树种子
发芽能力的适宜衬比条件为:衬比剂 20%～30%BaCl2,温度 20～40℃, 浸渗时间 5～7 h。在此
条件下, 检验的 Xc生活力与场圃发芽率具有显著的直线相关关系,其关系式为: Ga= 0. 941
7X v - 10. 001,且相关达极显著水平。因此,用Xc生活力可以较准确地反映黄皮树种子的发芽
能力。这给黄皮树种子的准确、快速、无损检验提供了科学依据。
2272 期　　　　　　　　　　　傅大立等: Xc法检验黄皮树种子活力的研究
Xc 法测定种子活力一直是个新的课题,尤其是在评价指标的选择、确定和计算上。作者通
过多年的研究实践和数据分析, 确认种子的发育级和浸渗程度与种子活力直接相关。相关分析
表明,黄皮树种子的种长和 Xc生活力则是其发育和浸渗程度的明显标志, 它们与种子活力指
数具有关系式: Vi= 0. 000 1 L 1. 887 4X v 1. 749 5。因此,用种长和 Xc 生活力两个指标,可较准确地
评判黄皮树种子活力。
参　考　文　献
　　1　高捍东.射线摄影在林木种子品质检验中的应用展望.种子, 1990, ( 2) : 29～31.
2　陶嘉龄,郑光华.种子活力.北京:科学出版社, 1991. 108～110.
3　傅大立. Hy-35型农用软 X 光机摄影条件选取初报.种子, 1988( 6) : 57～59.
4　国际种子检验协会(李家义,支巨振,黄亚军,等译) . 1993国际种子检验规程.上海:上海科学技术出版社, 1995.
5　戴丰瑞,傅大立,冯建灿.软 X 射线摄影检验林木种子品质的量化规律.生物数学学报, 1996, 11( 3) : 15～20.
Testing the Seed Vigor of Phellodendron chinense by Xc-method
Fu Dali　　Sun J inghua　　L u J iuru
　　Abstract　The technique and numerical law of test ing the seed qual ity of Phel lodendron
chinense are explor ed theo retical ly and pract ically in this paper . The results indicate that the
seed vigor and germinat ion ability can be tested by X-ray contrast method ( Xc-method) . Be-
tw een the seed germinat ion percentage( Ga) and Xc-vigarbility( X v ) , the linear co rrelativ e r e-
lation is Ga= 0. 941 7 X v - 10. 001, w ith the contrast conditions of 20%～30%BaCl2 , 20～
40℃ and 5～7 h and the judg ing standards are g iven. In test ing seed v ig or index ( Vi ) , tw o
quant itat ive indexes are determined, w hich are the seed length ( L ) and the Xc-vigarbility.
M oreover, the nonlinear model , Vi= 0. 000 1 L
1. 887 4
X v
1. 749 5
is establ ished.
　　Key words　Xc-mehtod　 Phellodendron chinense 　seed vigor　quality test
　　Fu Dali, Ass istant Profes sor ( Paulow nia Research and Developmen t Center of Ch ina　 Zhengzhou　 450003) ; S un Jin-
hua( Henan Agricu ltural Univer sity) ; Lu J iuru( Henan Fores t Research Ins titute) .
228 林 业 科 学 研 究　　　　　　　　　　　　　　　11 卷