全 文 ：第 卷 第 期
年 月
林 业 科 学 研 究
之 !
,
云杉 、 落叶松等树种种子发芽对水分胁迫的反应
马常耕 王建华
关健词 云杉、 落叶松 、 聚乙二醇 、 水分胁迫
聚 乙二醇 是一种中性长链多聚化合物 , 可配成预定水势溶液 , 用来模拟土壤的自
然水势 , 造成水分胁迫 , 以研究植物对水分胁迫的反应〔” “, , 揭示其抗早能力。 有研究认为大
分子量的 比小分子量的更适用于植物 〔 , , 因此 , 近些年来国外学者探索用分子量为
的 配成不同浓度的溶液 , 来研究同一树种 、 不同种源种子发芽的反映 , 揭示种源在 抗
早性方面的相对差异 , 已取得较好结果 〔‘一 ’。, , 我国曾在侧柏和油松种源研究中应用过〔’‘” , 。
为 了验证此法的广泛性 , 本文又采用云杉和落叶松等个属 个树种的种子进行研 究 , 这是
因为 , 树种间遗传差异比种内种源间要大 , 更有利于验证这种抗早性测定方法的效应 ,
材料和方法
试材
年和 !年收集 种 云 杉 鱼 鳞 云 杉 。‘
、 红皮云杉 、 白扦
、 青扦 二 、 青海 云 杉 、
天山云 杉 欣 、 粗 枝 云 杉 、 紫
果云杉 , 、 西 云 杉 、 鳞皮云杉
、 丽江云杉 寿 夕 ‘ 和 西 藏 云 杉
等。 另外还有德国黑森州产的欧 洲 云 杉
种落叶松 华北落叶松 宕劣 ‘ 一 一 ‘ 、 兴安落叶
松 夕 ‘ 、 长 白落叶松 夕 和西 伯 利 亚 落
叶松 玄 杉 木 , ”‘夕 和 油 松
了。 。沁 。 种子均是委托各产地林场或是林业局协助收集的当 地 商 品种子 。
试验方法
年底和 年初用分子量为 。的 和蒸馏 水配 制 成 浓 度 为 、 、
、 和 的溶液 , 按 仁幻 提出的公式计算, 其 渗 透 势 约 为 一 、 一 、
一 、 一 和 一 。 以蒸馏水作对照 。 发芽试验 次重复 , 每次重复为 粒纯净种子 ,
一 收稿。
马常耕研究员 , 王建华 (中国林业科学研究院林业研究所 北京 10009 !)。
林 业 科 学 研 究 7 卷
播在两层滤纸上 , 滤纸事先用各种浓度溶液浸泡 (稍有余液渗出 )并置于培养皿中。 种子置
床后视其需要补充与各处理相同浓度的P E G 溶液至有少量余液渗出。 为防止浓度变化影响试
验结果的可靠性 , 每4 d 更换滤纸和新溶液一次 。 试验在组织培养室进行 , 其温度为25 ℃ ,
光照 16 h 。
1
.
3 观察项目和统计方法
从种子置床日起观察 , 以胚根长度等于种子长度作为发芽标准 。 只要 4 个重复中有 1个
种子发芽时 , 即为该处理发芽始期 , 以后每天定期记录发芽种子数 , 当连续 4 d 不再有种子
发芽时作为发芽结束期 , 并从各重复中随机取出10 粒发芽种子测量新生根 (胚轴 + 根 ) 的长
度 。 以发芽终期对照 的发芽率作为 10 % , 计算各浓度的发芽相对百分率 , 并配合发芽延滞期
和新生根长度 , 判别各树种对水分胁迫的敏感性。
2 结果和分析
2.1 不同属的树种在种子发芽阶段对水分胁迫的反应
表 1 可见 , 随着P E G 浓度的提高 , 各树种发芽率普遍降低 , 新生根变短 。 但不同属的树种
对同一浓度的反应有差异 , 其中杉木最为敏感 , 10 % 浓度时的发芽率急剧降低 , 油松次之 ,
表1 各树种种子在不同浓度PE G 条件下的发芽表现 (单位: % )
对照 (C K ) 10 14 18 22
树种和产地
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油 松(河南卢 氏)
杉木 (湖北 阳新)
华北落叶松 (山西方山 )
长 白落叶松 (吉林长 白县 )
西伯利亚落叶松 (新疆阿勒泰)
兴安落叶松 (黑龙江带岭)
落叶松平均值
鱼 鳞云杉(黑龙江铁力)
红皮云杉(黑龙 江带岭)
白扦(内蒙克旗 )
欧洲云杉(德国黑森州)
夭 山云衫(新疆阜康)
青扦(山西交城 )
青海云杉(甘肃张掖)
粗枝云杉(四川 黑水)
紫果云杉 (四川 黑水)
川西云杉 (四川 马尔康)
幼皮云衫(四川马尔康)
丽江云杉(云南丽江 )
云衫(西藏)
云杉平均值
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注: 表头 “1 ” 为播种至 发芽所需天数( d ) , “2 , 为相对发芽率(% ), 3 为新生根长度(c m ) 。 由于 26 % 浓度 无发芽种
子 , 故删去此栏 。
期 马常耕等: 云杉 、 落叶松等树种种子发芽对水分胁迫的反应 12 3
在10 % 浓度时急剧降低 。落叶松属和云杉属相近 , 10 % 浓度时的发芽率一般比对照下降不多 ,
14 % 浓度时的相对发芽率仍在对照的50 % 以上 。 可以认为杉木对水分胁迫属敏感型树种 , 落
叶松及云杉是属于迟钝型树种 , 油松居中。
2
.
2 属 内不同树种的种子对水分胁迫 的反应
本试验中落叶松属和云杉属包括有较多的物种 , 为属内种间的比较提供了可能 。 落叶松
属 4个种中除长白落叶松外 , 其余3种在18 % 浓度时仍有20 % 以上的相对发芽率 , 其中华北落
叶松在2 % 浓度时仍有18 % 的相对发芽率 , 显示 出属内种间对水分胁迫反应的巨大变异 。 在
参试的13种云杉中间 , 除西藏云杉和丽江云杉在18 % 浓度时不能发芽外 , 其余1 种均有一定
的发芽能力。 其中3个分布在大陆性气候带的天山云杉 、 青海云杉和青扦在2 % 浓 度 时 虽然
发芽始期比对照延后 了 5一 10 d , 但仍有一定的发芽力 , 而分布在海洋性气候区 的鱼 鳞 云
衫 、 红皮云杉和欧洲云杉 , 在18 % 浓度时已不能或仅个别种子能发芽 。 青藏高原东部的云衫
比北方湿润气候区的云杉较耐水分胁迫。
2
.
3 树种间发芽始期的差异
从表1看到 , 云杉属各种一般发芽都比较快 , 置床后s d就有个别种子发芽 , 随着P E G 浓
度的提高 , 发芽期开始延后 , 但不同树种延长期不同 。 18 % 是一个转折浓度 , 有些树种表现
不能发芽 , 另一些树种发芽期明显延后 。 一般是延后期越长的树种发芽率也越低 。 落叶松属
开始发芽期比云杉属延后得少; 汕松延后较长 。
2
.
4 幼芽生长对水分胁迫 的反应
发芽后幼根和胚轴是否伸长 , 受水分胁迫吸水能力的制约 。 从表 1 中数值看到 , 云杉属
显示最强的吸水力 , 14 % 浓度中发芽终期幼芽长度仍在1 om 以上 ; 落叶松属大都停止在 出芽
状态 , 胚轴短粗 , 根不仲长 , 但出现大量根 毛 。 而对照都不 出现根毛 , 呈正常伸长 。
以上试验结果表明 , 不同树种种子发芽对水分胁迫的反应不 同 , 这种反应的敏感度与树
种自然分布区内水分状况有一定的吻合性 , 从而说明 , 用不同浓度的P E G 溶液进行树种种子
发芽试验可 以揭示它们对水分的需求水平和对干早 的适应能力 。
参 考 文 献
Steuter A A , M o z a f a r A , G o o d i n g J R . W a t e r p o t e o t i a l o f a q u e o u s P o l y e t 五y len e gly eol. P la nt
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2 7 ~ 3 3
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林 业 科 学 研 究 7 卷
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