秤錘樹播種繁殖探討

盧燕林，趙金萍，李建華，張 強(qiáng)

（1.荊州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖北荊州434100；2.荊州市林業(yè)科學(xué)研究所，湖北荊州434100；3.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與資源研究所，山西太原030006）

秤錘樹（Sinojackia xylocarpa Hu）隸屬安息香科秤錘樹屬，為我國北亞熱帶東部特有樹種，由胡先骕教授根據(jù)秦仁昌先生于1927年在南京幕府山采集的模式標(biāo)本而定名，是我國植物學(xué)家發(fā)表的第1個(gè)新屬，屬國家重點(diǎn)保護(hù)的二級瀕危植物[1-2]。秤錘樹屬植物花雪白，果實(shí)形似秤錘，果序下垂，隨風(fēng)擺動，頗為美觀，具有很高的觀賞價(jià)值。但秤錘樹種子具有休眠特性，須隔年甚至2 a后才能萌發(fā)，從而制約了該樹種的遷地保護(hù)和開發(fā)利用。因此，研究秤錘樹種子的休眠和萌發(fā)，不僅有利于瀕危物種的保護(hù)，特別是遷地保護(hù)過程中的播種繁殖及種子種質(zhì)的長期保存，而且可為植物園開展生物多樣性保護(hù)提供依據(jù)[3-4]。

1 材料和方法

1.1 材料

供試的秤錘樹種子（植物學(xué)上稱為核果）于2009年秋采自三峽植物園。

1.2 方法

1.2.1 種子生活力測定 采用紅墨水快速測定秤錘樹種子，有生活力的種子其胚細(xì)胞的原生質(zhì)具有半透性，有選擇吸收外界物質(zhì)的能力，紅墨水中的大紅G不能進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，胚部不著色。而喪失生活力的種子其胚部細(xì)胞原生質(zhì)膜喪失了選擇吸收的能力，染料進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，胚部染色，所以可根據(jù)種子胚部是否染色來判斷種子的生活力。將待測種子在30～35℃溫水中浸泡，使種子充分吸脹后用紅墨水進(jìn)行染色，放入培養(yǎng)皿在培養(yǎng)箱中20℃恒溫下培養(yǎng)15min，染色后倒去紅墨水，用水沖洗多次，至沖洗液無色為止，觀察種子染色的程度[5-7]。

1.2.2 酸蝕和種皮裂口處理 供試種子用濃硫酸（質(zhì)量濃度為1.84 g/mL）浸泡酸蝕，設(shè)不浸泡、浸泡1，2，3 d 4個(gè)處理，然后用流水沖洗16～20 h，晾干。酸蝕過的種子進(jìn)行夜浸日曬，日曬2次，分別為2，1 h，以種皮出現(xiàn)細(xì)裂縫為度，不能曬干種仁，以防喪失生活力。同時(shí)設(shè)空白對照[8]。

1.2.3 藥劑處理 將經(jīng)過酸蝕和裂口處理的種子，按每組50粒，隨機(jī)分成7組。在室溫條件下，分別用不同濃度梯度的赤霉酸（GA3）浸泡24 h，然后進(jìn)行對照試驗(yàn)。試驗(yàn)分組及赤霉酸（GA3）處理情況列于表1。

表1 試驗(yàn)分組及不同梯度赤霉酸（GA3）處理情況

將處理后的種子與濕沙（用0.1%高錳酸鉀消毒）相拌后，放入瓦盆中，盆口用塑料布扎緊，于冬季置于荊州職業(yè)技術(shù)學(xué)院的園藝專業(yè)植物園約20 cm深的土坑中。將經(jīng)過1個(gè)冬天室外低溫層積處理的秤錘樹種子按組分別用花缽培養(yǎng)，其培養(yǎng)土用0.1%高錳酸鉀消毒，以防病菌感染種子影響試驗(yàn)，每天澆適量涼開水。

1.3 發(fā)芽率測定

發(fā)芽率=（已發(fā)芽種子數(shù)/（總粒數(shù)-空粒數(shù)））×100%。

2 結(jié)果與分析

2.1 種子生活力測定

每組隨機(jī)抽取15粒種子進(jìn)行染色試驗(yàn)，測定種子生活力。每粒種子去掉種皮，保留完整的種仁粒。試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)有的為完整粒，有的為腐爛粒，有的為空粒。將每組的完整粒分組放入培養(yǎng)皿中，用紅墨水和蒸餾水以按1∶1配比后進(jìn)行染色，再放入培養(yǎng)箱中（恒溫20℃）培養(yǎng)15min后觀察其染色情況（表2）。結(jié)果表明，供試種子中染色的種子比例均小于35%，說明種子生活力較強(qiáng)，且各組中種子生活力差異不明顯。

表2 秤錘樹種子染色情況

2.2 酸蝕和種皮裂口處理對種子萌發(fā)的影響

秤錘樹種子種皮堅(jiān)硬，無疑會嚴(yán)重阻礙種子的萌發(fā)。在試驗(yàn)過程中，采用濃硫酸（質(zhì)量濃度為1.84 g/mL）對種子進(jìn)行酸蝕處理，以解除種皮的機(jī)械束縛[9]。在試驗(yàn)過程中，酸蝕時(shí)間對種子萌發(fā)影響較大，結(jié)果表明，酸蝕2 d為最佳時(shí)間，如酸蝕時(shí)間短，種皮沒有被完全腐蝕，種子萌發(fā)差；如酸蝕時(shí)間太長，則會使種胚受損，也會影響種子的萌發(fā)；裂口處理種子的發(fā)芽率比未裂口種子要高。這是因?yàn)榉N子經(jīng)過酸蝕后，種皮變薄，減小了種皮的機(jī)械束縛力，若再進(jìn)行裂口處理，使種皮產(chǎn)生裂縫，則能增強(qiáng)種子的透氣性，有利于種子萌發(fā)。

由表3可知，不同的酸蝕時(shí)間和裂口處理中，以酸蝕2 d、裂口并經(jīng)低溫層積處理后種子的發(fā)芽率最高。

表3 酸蝕和裂口處理對秤錘樹種子發(fā)芽率的影響

2.3 藥劑對破除種子休眠的作用

秤錘樹種子經(jīng)過濃硫酸酸蝕和室外低溫層積處理一冬，雖有利于種子的萌發(fā)，但生活率最高也僅有30.20%。這說明酸蝕和低溫層積處理仍不能很好地解除秤錘樹種子的休眠。因此，秤錘樹種子還可能存在生理休眠。使用外源藥劑（GA3）處理，有助于秤錘樹種子生理休眠的解除。

試驗(yàn)以酸蝕 2 d，經(jīng) 100，200，350，500，650，800，900mg/L赤霉酸（GA3）處理進(jìn)行對比，結(jié)果表明，經(jīng)500mg/L赤霉酸（GA3）處理的種子萌發(fā)力最強(qiáng)（表4），發(fā)芽率達(dá)到40.18%。

表4 藥劑處理對秤錘樹種子發(fā)芽率的影響

3 結(jié)論與討論

秤錘樹屬國家二級保護(hù)的瀕危物種。由于其種子發(fā)育不良，加之構(gòu)造特殊，嚴(yán)重制約了種子的繁衍。祈云枝等[10]研究表明，秤錘樹種子成熟后，濕沙層積至第2個(gè)春天仍只有個(gè)別種子萌發(fā)，多數(shù)要到第3個(gè)春天才能萌發(fā)，而且發(fā)芽率不高。此外，秤錘樹所處的環(huán)境條件對其繁衍也有很大影響。在自然狀態(tài)下，即使具備濕潤條件，也需要1～2 a后才能萌發(fā)。期間須經(jīng)過1～2個(gè)高溫高濕的夏天，使種皮腐爛，2～3個(gè)冬季低溫促進(jìn)種胚生理后熟，最后種胚才能突破種皮萌發(fā)。在這漫長的進(jìn)程中，不利的自然條件對種子壽命的影響很大。

有人提出，秤錘樹種子休眠原因可能是種皮機(jī)械束縛和生理后熟。本試驗(yàn)結(jié)果表明，秤錘樹種子堅(jiān)實(shí)的種皮是種子萌發(fā)的機(jī)械障礙，而種子種皮的透氣性差也是該種子強(qiáng)迫休眠的原因之一。種子經(jīng)過酸蝕處理后，增強(qiáng)了種子的透氣性，再經(jīng)過室外一冬天的低溫層積，種子生活率就可以達(dá)到30%。酸蝕種子經(jīng)裂口和外源激素赤霉酸（GA3）處理和室外低溫層積，能加速種子的生理后熟，種子生活率就可達(dá)到40%。所以，本研究初步認(rèn)為，秤錘樹種子的休眠，除了堅(jiān)實(shí)種皮的強(qiáng)迫休眠外，還可能需要一段時(shí)間的生理后熟過程，屬于綜合休眠類型。至于種子在后熟過程中的一系列生理變化，特別是促進(jìn)與抑制消失等問題，尚待進(jìn)一步研究探索。

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