林木種子活力研究意義及進展

李嫦憲,黃德衛

(1.南寧青秀山風景名勝旅游開發有限責任公司，廣西 南寧 530029；2.中國林業科學研究院熱帶林業實驗中心，廣西 憑祥 532600)

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林木種子活力研究意義及進展

李嫦憲1,黃德衛2

(1.南寧青秀山風景名勝旅游開發有限責任公司，廣西 南寧 530029；2.中國林業科學研究院熱帶林業實驗中心，廣西 憑祥 532600)

摘要：綜述了我國林木種子活力的概念與意義以及研究進程，指出了影響種子活力的因素，提出了種子活力的測定以及提高林木的種子活力的措施，以期為林木種子活力的相關研究提供參考。

關鍵詞：林木；種子活力；研究進展

1引言

種子學作為一門獨立學科約有130多年的歷史，相關領域的科學家對種子活力的概念，種子活力的測定方法，影響種子活力的因素，以及遺傳物質分析、作物產量與種子活力的關系等方面做了系統而全面的研究。目前種子學領域里種子活力仍然是一個熱點的研究話題，隨著分子技術的飛速發展，對種子活力的研究也在進入一個新的高度[1]。

2種子及種子活力的概念與意義

整個植物界從低等植物到高等植物經過億萬年的進化產生了種子，在植物學概念里，由胚珠發育而成的繁殖器官稱為種子，是遺傳物質的載體[2]。種子與人類的生存和發展有著密不可分的關系，是人類及許多動物生存繁衍的物質基礎，提供了高營養的食物。種子亦可作為纖維、糧食、香料、藥物、飲料、食用油、工業油等，為人類社會的健康發展奠定強有力的物質基礎。

20世紀50年代，國際種子會議把種子活力和種子的發芽力做了區分，將種子活力作為衡量種子質量的一個重要標準之一。直到20世紀70年代末期，ISTA給種子活力做了定義：種子活力是種子在發芽期和出苗期的潛在水平特征和各種活動力的總和，高活力種子的性狀優異，低活力種子的屬性較差[3]。1980年，北美官方種子分析家協會(AOSA)對種子活力的定義是：廣泛的田間條件背景下，對種子迅速整齊發芽出苗以及幼苗生長起決定作用的能力[4]。總的來說，種子活力就是種子的健康程度，形容種子健壯情況的一個指標。種子活力強的種子，發芽快，出苗迅速整齊，對環境的適應能力強。種子活力弱的種子，發芽慢，出苗慢并且不夠整齊，甚至不出苗，對環境的適應能力差。

3林木種子活力的研究進程

關于種子活力的研究，我國起步較晚。鄭光華在1979年撰寫的論文中首次提出了種子活力問題。學者傅家瑞仔1980年對國外種子活力的研究進行了綜述，并對種子活力概念進行了首次論述。雜志《種子》在1981年創刊，鄭光華在論文《積極開展種子活力研究的建議》中，用種子的健壯度來概括種子活力。隨后有學者陶嘉齡和鄒德曼從美國歸國進行了種子活力的講學，關于種子活力的研究由此推動進入了一個新階段[5]。近年來，我國關于種子活力的研究進入了快速的發展階段，在種子活力的測定、種子的儲藏、檢驗、遺傳育種等領域均有廣泛的研究，研究結果均發表在相關科技期刊。在探討種子活力制約機理方面也有了較新的研究進展，不僅應用于蔬菜、作物，而且逐步廣泛涉足到林木方面。馬尾松、落葉松、臭椿、杉木、柏木、刺槐等樹種，關于種子活力的研究均取得了一定的進展[6,7]。

4影響林木種子活力的因素

弄清林木種子活力的影響因素，直接關系到林業生產的最終收益。通常分為內因和外因兩個方面，也就是遺傳因素和環境因素。

種子活力受遺傳特征的影響較大，決定其種子活力強度的是親本的遺傳性質。張運吉等[8]對七葉樹種子進行研究發現，種子級別與種子活力和種苗品質均有相關性。劉軍等[9]在種子活力與蛋白質關系等研究進展一文中，對種子活力與貯藏蛋白對關系、種子活力與泛肽和鈣調蛋白的關系以及種子活力與熱激蛋白等逆激蛋白的關系進行了詳細等敘述，并對與種子活力有關對逆激蛋白之間的同源性進行了探討。杜宏鵬等[10]在不同家系楓香種子活力的研究一文中，對75個楓香優樹的種子活力進行了研究，發現活力指數、壯苗率、發芽指數等指標均能反映出不同家系楓香種子的活力以及其之間的相關性。

種子活力也受環境因素的制約，在種子形成、成熟以及發芽的過程中，都與外界環境有著密不可分的關系，外界環境往往直接或者間接的影響著林木的種子活力強弱。司杰等[11]在《吸濕回干處理對新疆沙冬青種子活力的影響》一文中指出，經過該處理，新疆沙冬青種子在萌發率、苗長和活力指數上均顯示出優勢，是一種經濟實用的提高種子活力的方法。朱世威[12]在電場對馬尾松種子活力影響的研究發現，用電場強度、處理時間、浸種時間這3個因素對馬尾松種子進行正交實驗發現，電場強度對馬尾松種子的活力有顯著影響。

5林木種子活力的測定

種子活力的測定通常分為直接和間接兩種方法。逆境測定法和幼苗生長測定法屬于直接法，電導法、ATP測定法和四唑染色法屬于間接法。

逆境測定法通常分為遇冷測定和加速老化測定，遇冷測定通過模擬田間低溫條件進行發芽試驗，由此得到林木種子在田間的發芽表現力。加速老化測定是將種子放在高溫高濕的環境中進行處理，測定種子的發芽率來判斷種子活力，通常對于高溫高濕有較強抵抗力的種子活力較高，反之則活力較低。

幼苗測定法是在特定的條件下，通過形狀、重量等來判斷種子或者幼苗的生長狀況，以推測出種子活力的高低。常規的發芽試驗通過發芽指數、發芽勢、平均發芽天數、首次發芽時間等來判斷種子的活力，這種方法直觀、簡單，因此被廣泛采用。在幼苗階段通過分級來判斷種子活力的時候，主要是通過觀察幼苗形狀，一般分為壯苗、弱苗、畸形苗。

電導法主要是通過酶系統的活性來判斷種子活力，而酶系統的活性是通過測定電導率來實現的。種子的細胞膜有著重要的生理功能，是進行物質交換和能量傳遞的重要場所，如果種子發生劣變，細胞膜會受到損壞，因此電導率會發生變化。這是一種精確度較高的測定方法。

通過測定種子萌發時的ATP來判斷種子活力，是因為種子在萌發時有較強的新陳代謝，ATP含量的多少，直接反應出種子活力的高低。

四唑染色法是通過測定細胞的還原過程，通過指示劑TTC來實現的。可以通過此方法分辨出有生命活力和無生命活力的種子。根據染色的區域面積和顏色的深淺來確定種子活力的高低。該方法原理簡單，操作簡便，結果精確，是測定種子活力最常用的方法之一。不同的樹種，測定結果也不盡相同，要綜合考慮染色部位、顏色深淺以及染色的面積。

6關于提高種子活力的注意事項

對種子進行預處理、靜電和磁處理以及科學地采收加工和貯藏，是提高種子活力的關鍵。傅遠志[13]的研究結果發現，在短時間高溫的條件下用2%NH4Cl溶液處理杉木種子可以明顯提高杉木的種子活力。鄭林等[14]對馬尾松和黑松的種子進行靜電場處理之后發現，可以激活種子內部相關酶的活性，細胞膜的修復功能得以提高，因此種子活力也相對提高。劉文明[15]對青皮種子進行研究發現，青皮種子果翅具有提高種子活力的作用，對種子進行處理的時候，等到果翅與去翅種子含水量相同時，去掉果翅可以使種子具有較高的活力。

7結語

目前我國對于林木種子活力的研究，取得了許多進步，但相對于農業領域，仍然比較落后。林木種子的活力是反映林木種子質量的一個重要指標，因此，還需加強對林木種子活力的研究，以充分發揮種子活力這一指標的重要作用，以便為林業生產提供強有力的科學依據與技術保障。

參考文獻：

[1]舒英杰,陶源,王爽,等.高等植物種子活力的生物學研究進展[J].西北植物學報,2013,33(8):1709～1716.

[2]陳火英,柳李旺.種子種苗學[M].上海：上海交通大學出版社,2011.

[3]李曉明,王金影.林木種子的活力測定[J].農業與技術,2013,33(5):44

[4]PERRY D A.The concept of seed vigor and its relevance to seed production techniques[C]∥HEBBLATHWAITE P D.Seed Production.London:Botterworths,1980:585～591.

[5]桑紅梅,彭祚登,李吉躍.我國林木種子活力研究進展[J].種子,2006,25(6):55～59.

[6]邢廣萍.關于刺槐種子活力測定方法的研究[J].科技簡報,1997:4.

[7]陶嘉齡,鄭光華.種子活力[M].北京：科學出版社,1991.

[8]張運吉,趙蘭勇,郭蕊.七葉樹種子級別與種子活力及苗木品質的相關性研究[J].山東林業科技,2005(2):5～7.

[9]劉軍,黃上志,傅家瑞,等.種子活力與蛋白質關系等研究進展[J].植物學通報,2001,18(1):46～51.

[10]杜宏鵬,陳鳳毛,高捍東,等.不同家系楓香種子活力的研究[J].林業科技開發,2005,19(4):13～16.

[11]司杰,周禧琳,焦培培.吸濕回干處理對新疆沙冬青種子活力的影響[J].天津農業科學,2016,22(4):25～27.

[12]朱世威.電場對馬尾松種子活力影響的研究[J].福建林業科技,2004,31(1):18～21.

[13]傅遠志.不同預處理對杉木種子活力的影響[J].浙江林業科技,1988(2):19～22.

[14]鄭林.高壓靜電場對馬尾松、黑松種子活力的影響[J].集美大學學報,1998,3(1):32～36.

[15]劉文明.失水對青皮種子劣變的影響[J].林業科學研究,1993,6(2):162～166.

收稿日期：2016-04-22

作者簡介：李嫦憲(1986—)，女，助理工程師，主要從事園林植物引種工作。

中圖分類號：S722

文獻標識碼：A

文章編號：1674-9944(2016)11-0076-02