珍稀瀕危植物堇葉紫金牛種子萌發特性研究

徐永宏，周振琪，彭健健，胡秀忠，程信金 ，萬 強，羊榮富，徐 錦，陳志清，盛衛星

(1.浙江省建德市林業總場，浙江 建德 311600，2.浙江農林大學 環境與資源學院，浙江 臨安 311300，3.浙江省建德市林業局, 浙江 建德 311600)

1 引言

堇葉紫金牛(Ardisiaviolacea)是紫金牛科(Myrsinaceae)紫金牛屬(Ardisia)植物，僅零星分布于浙江、安徽、臺灣[1]，是我國特有的珍稀瀕危物種，被列為浙江省極小種群保護植物，具有株型緊湊、葉綠果艷、掛果期長的特點，具有極高的觀賞價值。前人對堇葉紫金牛的組織培養[2，3]、干旱與遮陰條件下的生理響應[4，5]、群落物種組及結構[6，7]等進行少量研究。

種子不孕率高或天然更新能力弱是造成植物瀕危的原因之一，堇葉紫金牛是否也存在著種子障礙，從而影響種群的發展和數量稀少，本研究以堇葉紫金牛為對象，初步研究了種子的萌發特性，可為該植物的種群保育和遷地保護提供苗木基礎。

2 材料與方法

2.1 種子采集與貯藏

2019年11月中、下旬，采集成熟果實。帶回實驗室測定果實性狀后，搓掉肉質的果皮、水選凈種風干用于種子萌發特性研究。

2.2 果實及種子參數測定

隨機選取堇葉紫金牛果實、種子各50粒，用游標卡尺測量每粒長度、寬度。隨機取50粒為1組，共取8組，用電子天平稱量每組果實及種子的重量，最后換算成千粒重。

2.3 種子吸水率測定

將風干種子分成3組，每組50粒，置于25 ℃恒溫箱中吸脹，每隔 2 h 取出用吸水紙吸干表面水分后稱重，計算種子吸水率。種子吸水率(%) =(Wt-W0)/W0×100。Wt為吸水一定時間后種子的重量，W0為種子初始重量。

2.4 種子活力測定

采用氯化三苯四氮唑(TTC)法、溴麝香草酚藍(BTB)法和靛紅染料法對堇葉紫金牛的種子活力進行測定[8]。

2.5 種子發芽試驗

將堇葉紫金牛種子浸種10 h后，置于以濾紙為基質的培養皿中，分別在15 ℃、20 ℃、25 ℃、30 ℃的恒溫培養箱中進行黑暗培養，每個處理3個重復，每皿放置50粒種子，每天加水控制在濾紙不干、培養皿內不積水[9]，并每天統計發芽數(胚芽突破種皮長度超過種子的一半為發芽)，計算發芽率、發芽勢和發芽指數[10]。

發芽率(%)=(發芽種子粒數/參試種子總粒數)100%,

發芽指數=∑(Gt/Dt)。其中Dt為發芽日數，Gt是與Dt相對應的每天發芽種子數。

2.6 田間育苗

2019年11月20日播種。在1.2 m的苗床上輔設12 cm厚的河沙，并用多菌靈消毒3 d，而后用水淋透河沙，將種子均勻撒播于河沙上面，并用河沙覆蓋，以不見種子為宜，而后用噴霧的方式澆透，蓋上薄膜拱棚保溫。從2020月4日起，每隔1個月測量苗木的株高、地徑，并記錄葉片數量。

2.7 數據處理

采用Excel 2003和SPSS24.0軟件對數據進行統計分析。采用方差分析法(ANOVA)比較不同條件下的發芽率差異。

3 結果與分析

3.1 種子形態特征

堇葉紫金牛果期長，從7月中旬至次年3月，果實由先后經歷嫩綠色、綠色、淡橘紅色、橘紅色、紅色，果形呈基部略扁的近球形(圖1)。果實縱、橫徑平均為5.85 mm、6.34 mm(圖2)，種子縱、橫徑平均為4.32 mm、4.81 mm(圖2)。果實和種子的千粒重平均值分別為128.56 g，66.78 g(圖3)。

圖1 堇葉紫金牛果實及種子

圖2 堇葉紫金牛果實及種子大小

圖3 堇葉紫金牛果實及種子千粒重

3.2 種子吸水特性

堇葉紫金牛種子吸水量曲線如圖4所示，在吸脹前期，吸水量呈現快速上升趨勢，吸脹10 h的吸水量達45.1%，而后隨著時間的延長，吸水量逐漸趨于穩定，至20 h后吸水量基本保持不變，此時種子吸水基本達到了飽和，吸水量為47.6%。

圖4 堇葉紫金牛種子的吸水曲線

3.3 堇葉紫金牛種子活力

種子活力是指種子具有的發芽潛力、生長潛力和生產潛力，是反映種子質量優劣的最可靠指標之一。氯化三苯四氮唑 (TTC)法、溴麝香草酚藍 (BTB)法和靛紅染料法測定堇葉紫金牛種子活力的結果如圖5所示，從圖中可知，堇葉紫金牛種子活力為80.7%～90.5%，說明種子活力水平高、抗逆性較強，具有很強的成苗潛力。

圖5 不同方法測定的堇葉紫金牛種子活力

3.4 不同溫度對種子萌發的影響

發芽率是指發芽的種子數占供試種子數的比例。從圖6可知，堇葉紫金牛種子的發芽率大小為表現為25 ℃>20 ℃>30 ℃>15 ℃，其中25 ℃條件下的發芽率為85.6%，顯著高于15 ℃的67.8%(P<0.05)。

圖6 不同溫度對種子發芽率的影響

發芽勢是指在發芽過程中日發芽種子數達到最高峰時，發芽的種子數占供試種子數的百分率。從圖7可知，堇葉紫金牛種子的發芽勢大小表現為25 ℃>30 ℃>20 ℃>15 ℃，其中25 ℃條件下的發芽勢為23.7%，顯著高于20 ℃的17.3%(P<0.05)，同時也顯著高于15 ℃的11.9%(P<0.05)。

圖7 不同溫度對種子發芽勢的影響

發芽指數是指種子在失去發芽力之前，已發生了劣變的數量。發芽指數越高，其中種子活力越高。從圖8可知，堇葉紫金牛種子的發芽指數大小表現為25 ℃>30 ℃>20 ℃>15 ℃，其中25 ℃條件下的發芽指數為3.5，顯著高于20 ℃的2.6(P<0.05)，同時也顯著高于15 ℃的1.7(P<0.05)。

圖8 不同溫度對種子發芽指數的影響

3.5 苗木生長規律

堇葉紫金牛播種苗生長緩慢，但生長規律與其它苗木相似，即表現出“慢-快-慢”的生長節律(圖9)，一年生苗平均株高和地徑分別為33.8，1.4 mm，共有葉片13張，冠幅6 cm×6 cm。

圖9 堇葉紫金牛苗木高生長

4 結論

堇葉紫金牛種子吸水10 h后達到飽和，種子活力為80.7%～90.5%，發芽率為67.8%～85.6%，1年生苗高生長平均為33.8 mm，葉片13片。綜上，堇葉紫金牛種子優良、萌發率高、苗木生長良好，種子不是構成其瀕危的原因。