不同播種處理對桐花樹胚軸萌發和生長的影響

覃 杰，楊景竣，田紅燈，韋海航，劉 秀，周勁航，李進華

（1.廣西壯族自治區林業科學研究院，廣西南寧 530002；2.廣西大學，廣西南寧 530004）

桐花樹（Aegicerascorniculatum）又名蠟燭果，為紫金牛科（Myrsinaceae）蠟燭果屬灌木或小喬木，主要分布于我國海南、廣西、廣東、福建、臺灣和南海諸島等地，在印度、中南半島至菲律賓及澳大利亞南部等地也有分布；其喜生長于海邊潮水漲落的污泥灘上，適應性強，易形成單種（單優）植物群落，是海岸紅樹林樹種組成之一[1]。桐花樹群落可構成紅樹林景觀，在防風消浪、促淤保灘、固岸護堤及凈化海水和空氣等方面發揮重要的生態作用[2]。

目前，對桐花樹的研究主要集中在生理特性、化學成分、重金屬富集能力和培育等方面[1-12]。桐花樹為真紅樹種，真紅樹種一般進行原生境育種（潮間帶），因為其生長發育過程需要一定的鹽度；但有研究表明，桐花樹對淡水環境具有較強的適應性[9-12]，可進行室內人工育苗。自然條件下，影響桐花樹胚軸萌發和生長的因素較多，應考慮多種因素對其生長發育的影響。

桐花樹為隱胎生植物，與顯胎生紅樹植物相比，其胚軸突出種子后仍留存于果內，在育種過程中常被忽略[13]，種皮可能影響其發芽時間和發芽率。自然條件下，桐花樹的胚軸依靠海水潮汐進行傳播，其在海水中漂浮、浸泡的時間是隨機的，浸泡時間可能影響胚軸發芽情況；已有研究表明，播種前對桐花樹胚軸進行浸種催芽，可提高其發芽率，有利于其后續生長[14]。桐花樹胚軸隨潮汐漂浮到灘涂后的固定角度不同（垂直或水平），但胚軸出芽端和生根端是固定的，胚軸的播種角度可能影響其發芽率和后續生長。基于以上原因，本研究以桐花樹胚軸為試驗材料，設置種皮、播種角度和浸種全因子試驗，對比不同處理對發芽率、株高、葉片數、葉片厚、葉面積、根長、根重、葉片重、地上部分生物量和根冠比等指標的影響，篩選出較適合桐花樹胚軸萌發的處理方式，為更好地開發、利用和保護桐花樹資源提供理論依據和技術支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于廣西壯族自治區林業科學研究院紅樹林與濕地研究所苗圃基地（108°21′E，22°55′N），屬濕潤亞熱帶季風氣候，光熱資源豐富，雨水充沛，年均氣溫21.7 ℃，極端最高氣溫40.4 ℃，極端最低氣溫-2.1 ℃，年均降水量1 300 mm，降水主要集中在夏季；年均相對濕度約80%，夏季潮濕，冬季干燥。

1.2 試驗材料

2022 年9 月，在廣西欽州市欽南區犀牛腳鎮（108°75′E，21°64′N）采摘桐花樹胚軸。挑選種實飽滿、無病蟲害、新鮮且成熟度一致的桐花樹胚軸，在3‰多菌靈溶液中消毒0.5 h 后取出，自然晾干（約10 min）。

1.3 試驗方法

設置2種種皮處理，分別為去種皮和留種皮；設置2種播種角度處理，分別為水平播種和垂直點播；設置5 種淡水浸種處理，分別為浸種0、24、48、72 和96 h；共20 組處理（表1）。每處理種植桐花樹胚軸15 粒，設置3 組生物學重復，共種植900 粒胚軸。將胚軸置于溫室內的沙床上培育，定時、定量澆水。

表1 試驗設計Tab.1 Experimental design

1.4 指標測定

120 天后對各指標進行測定。采用卷尺測量株高；采用游標卡尺測量葉片厚；采用植物圖像分析儀（杭州萬深檢測科技有限公司LA-S）測量葉面積和根長；將整株植株分成根、葉和莖，采用電子天平稱量鮮重，將其放入電熱恒溫鼓風干燥箱60 ℃烘干至恒重，采用電子天平稱量干重；根冠比為根系干重與地上部分干重的比值；現場記錄發芽數和葉片數，計算發芽率。

1.5 指標計算

采用隸屬函數[15]對各處理進行綜合評價。

綜合指標（Zi）計算公式為：

式中，aij為第i個主成分第j個單項指標對應的特征向量；Xj為第j個單項指標值。

采用模糊隸屬函數法將綜合指標值標準化，模糊隸屬函數[μ（Zi）]計算公式為：

式中，Zi為各種源第i個綜合指標值；Zimax和Zimin分別為各種源第i個綜合指標值的最大值和最小值。

各綜合指標權重（Wi）計算公式為：

式中，Pi為各種源第i個綜合指標的貢獻率。

各種源綜合評價（D）計算公式為：

1.6 數據處理

采用Excel 軟件進行數據處理；采用R 4.1.3（R Core Team 2022）軟件對數據進行單因素方差分析（One-way ANOVA），采用多重比較（Duncan's 新復極差法）分析差異性，采用三因素方差分析探討3種處理及其交互作用對各指標的影響。采用主成分分析對株高、葉片數、葉片厚、葉面積、根長、根重、葉片重、地上部分生物量、根冠比和發芽率的協方差矩陣進行特征值分解，得到特征值和特征向量，計算主成分，選取特征值>1 的主成分進行后續的隸屬函數分析。

2 結果與分析

2.1 留種皮和水平播種處理下浸種時間對桐花樹胚軸萌芽和生長的影響

留種皮和水平播種處理下，浸種時間對葉片數、葉片厚和發芽率均影響顯著（P<0.05），對其他指標均影響不顯著（表2）。72 h 浸種處理的葉片最多（2.666），與96 h 浸種處理（1.667）差異顯著。48 和24 h 浸種處理的葉片較厚，分別為0.333 和0.323 mm，均顯著大于無浸種和72 h浸種處理。24 h浸種處理的發芽率最高（82.17%），顯著高于其他處理；無浸種處理的發芽率最低（62.57%），顯著低于其他處理。

表2 留種皮和水平播種處理下浸種時間對桐花樹胚軸萌芽和生長的影響Tab.2 Effects of soaking time on germination and growths of A.corniculatum hypocotyls with seed coats by horizontal sowing

2.2 留種皮和垂直點播處理下浸種時間對桐花樹胚軸萌芽和生長的影響

留種皮和垂直點播處理下，浸種時間僅對發芽率影響顯著（P<0.05），對其他指標均影響不顯著（表3）。72 h 浸種處理的發芽率最高（95.10%），顯著高于其他處理；無浸種處理的發芽率最低（66.39%），顯著低于其他處理。

表3 留種皮和垂直點播處理下浸種時間對桐花樹胚軸萌芽和生長的影響Tab.3 Effects of soaking time on germination and growths of A.corniculatum hypocotyls with seed coats by vertical sowing

2.3 去種皮和水平播種處理下浸種時間對桐花樹胚軸萌芽和生長的影響

去種皮和水平播種處理下，浸種時間對株高和發芽率均影響顯著（P<0.05），對其他指標均影響不顯著（表4）。無浸種處理的株高最高（2.933 cm），與24 h 浸種處理（1.133 cm）差異顯著。24 h 浸種處理的發芽率最高（86.13%），顯著高于其他處理；96 h浸種處理的發芽率最低（42.35%），顯著低于其他處理。

表4 去種皮和水平播種處理下浸種時間對桐花樹胚軸萌芽和生長的影響Tab.4 Effects of soaking time on germination and growths of A.corniculatum hypocotyls without seed coats by horizontal sowing

2.4 去種皮和垂直點播處理下浸種時間對桐花樹胚軸萌芽和生長的影響

去種皮和垂直點播處理下，浸種時間僅對發芽率影響顯著（P<0.05），對其他指標均影響不顯著（表5）。72 h 浸種處理的發芽率最高（61.15%），顯著高于其他處理；96 h 浸種處理的發芽率最低（35.61%），顯著低于其他處理。

表5 去種皮和垂直點播處理下浸種時間對桐花樹胚軸萌芽和生長的影響Tab.5 Effects of soaking time on germination and growths of A.corniculatum hypocotyls without seed coats by vertical sowing

2.5 3種處理綜合分析

三因素方差分析表明，種皮處理對葉片厚、葉片重和地上部分生物量均影響極顯著（P<0.01），對根重影響顯著（P<0.05）。播種處理對葉片數和葉面積均影響極顯著（P<0.01），對葉片厚、根重和根冠比均影響顯著（P<0.05）（表6）。3 種處理的交互作用對各生長指標均影響不顯著，表明3 種處理對桐花樹發芽后生長的影響是相對獨立的。

表6 三因素方差分析Tab.6 Three-factor analysis of variance

續表6 Continued

續表6 Continued

隸屬函數分析表明，最佳的處理組合為Aa5 處理，即留種皮、水平播種且浸種96 h；其次為Bb1 處理，即去種皮、垂直點播且無浸種；再次為Ba1處理，即去種皮、水平播種且無浸種（表7）。

表7 不同處理下桐花樹胚軸萌發和生長評價Tab.7 Evaluation of germination and growths of A.corniculatum hypocotyls under different treatments

3 討論與結論

桐花樹胎生胚軸數量多、小且輕，可隨海浪四處漂流，其隱胎生的胚軸不伸出種皮，萌生的胚軸被種皮包裹，果實落地后胚軸才伸出種皮。韓靜等[16]研究表明，去種皮明顯提高半紅樹水黃皮（Pongamiapinnata）的發芽率；本研究中，在有其他因子（浸種和播種角度）交叉影響的情況下，去種皮或留種皮對發芽率的影響存在波動，這種差異可能是由于不同物種本身的發芽特性不同。之前的研究較少關注隱胎生紅樹發芽后的生長狀況；本研究結果表明種皮處理對桐花樹葉片重、葉片厚、根重和地上部分生物量均影響顯著或極顯著。

留種皮垂直點播處理下，除浸種48 h 外，其他浸種時間處理的桐花樹胚軸發芽率均優于留種皮水平播種處理。自然繁殖時，桐花樹胚軸是保留種皮的，在灘涂定植后因重力和向陽作用慢慢變成豎立生長；垂直點播可讓胚軸的生根端在土壤中，出芽端在空氣中接收陽光，有助于提高胚軸發芽率[17-18]；垂直點播還可避免葉片和根系在水平方向上的重疊生長，減少不必要的競爭和養分消耗。對于保留種皮的桐花樹胚軸來說，垂直點播可以提高其發芽率，促進其繁殖。在實際應用中，應根據不同植物的特性和生長環境，選擇合適的播種方式，達到更好的種植效果。

在保留種皮的情況下，無論水平播種還是垂直播種，所有浸種處理的胚軸發芽率均顯著高于未浸種處理，說明播種前對保留種皮桐花樹胚軸進行浸種催芽處理，可提高胚軸發芽率，最高可達95.10%。刁俊明等[12]研究結果顯示，桐花樹胚軸可進行淡水培育且發芽率較高；廖寶文等[14]研究發現，采用催芽點播，催芽5～6 天，桐花樹胚軸可伸長12.2%～19.0%，已處于萌發狀態，插入營養袋后即生根固定。選擇合適的浸種時間進行催芽，可提高胚軸發芽率。

三因素方差分析表明，種皮處理、播種角度處理和浸種處理3者的交互作用對桐花樹胚軸發芽后的生長沒有顯著影響；隸屬函數分析結果顯示留種皮、浸種96 h且水平播種排名最高，去種皮、浸種0 h且垂直播種排名第2。關于種皮處理、播種角度處理和浸種處理3 者交互作用的研究較少，可能是因為該主題較復雜，需考慮的變量和因素較多，如種子品種和質量、土壤環境及氣候條件等，需進行更深入和全面的研究。為更深入地了解不同因子間的交互作用，未來可考慮采用更復雜的模型和數據分析方法，如多元回歸分析、混合效應模型等，進一步揭示其中的關系和作用；也可以通過增加試驗樣本數量和擴大試驗范圍，更全面地分析各影響因子間的交互作用。

留種皮處理下，對桐花樹胚軸進行浸種處理，其發芽率均顯著高于未浸種處理；去種皮處理下，對桐花樹胚軸進行浸種處理，大部分情況下降低發芽率；留種皮時，除浸種48 h 外，其他浸種處理下，垂直點播處理的發芽率均高于水平播種處理，但相差均不大，僅在浸種72 h 時明顯高于水平播種處理，其他指標各有高低；3 種不同處理對胚軸發芽后生長的影響是相對獨立的。隸屬函數分析表明，在保留種皮的情況下，浸種96 h 并水平播種，桐花樹胚軸萌發和生長效果較好；在去種皮的情況下，不進行浸種并垂直點播，效果較好。

利益沖突：所有作者聲明無利益沖突。

作者貢獻聲明：覃杰負責數據分析和論文撰寫；楊景竣、田紅燈負責數據收集；韋海航、周勁航負責試驗實施；劉秀負責數據處理和論文修改；李進華負責試驗設計指導。