楓楊種子活力測定方法研究

唐 強， 宋自力， 徐 雯

(1.湖南省林產(chǎn)品質(zhì)量檢驗檢測中心，湖南 長沙 410004；2.南京林業(yè)大學森林資源與環(huán)境學院，江蘇 南京 210037)

楓楊種子活力測定方法研究

唐 強1， 宋自力1， 徐 雯2

(1.湖南省林產(chǎn)品質(zhì)量檢驗檢測中心，湖南 長沙 410004；2.南京林業(yè)大學森林資源與環(huán)境學院，江蘇 南京 210037)

以楓楊種子為材料，研究種子活力測定方法預測種子田間出苗率的準確性。結(jié)果表明: 隨著老化處理時間的延長，種子活力不斷下降，老化5d時，種子活力減半；幼苗生長測定法得出的種子發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)與田間出苗率呈顯著正相關(guān)，用于預測楓楊種子播種后的田間表現(xiàn)最為準確；電導率測定的種子活力極不穩(wěn)定；TTC定量法測定的種子活力與田間出苗率相關(guān)性不明顯,2種方法均難以預測種子的田間出苗率。

楓楊；種子活力；測定方法；老化；幼苗生長測定法；電導法；TTC定量法；田間出苗率

為了檢驗種子的質(zhì)量，常對種子進行實驗室發(fā)芽測定。但其測定結(jié)果只能說明種子在實驗室的發(fā)芽能力，用于預測種子在田間的表現(xiàn)可能存在偏差。因為,實驗室發(fā)芽測定是在最適宜的環(huán)境條件下進行的，而田間的環(huán)境條件往往不是最適宜的。這就可能出現(xiàn)在實驗室發(fā)芽率很高的同一批種子在圃地發(fā)芽率卻不高的現(xiàn)象。種苗工作者在重視種子在實驗室的發(fā)芽率的同時，更希望了解種子在不同環(huán)境條件下的潛在萌發(fā)能力。因此，不同環(huán)境條件下種子活力的測定是十分必要的[1-4]。楓楊屬胡桃科楓楊屬植物，其根系發(fā)達、較耐水濕，常用作水邊固堤護岸、涵養(yǎng)水源及防風林樹種，適宜于平原、低濕地、河灘、溝邊、水庫周圍和道路兩旁造林，是我國亞熱帶地區(qū)重要的鄉(xiāng)土造林樹種和綠化樹種。近年來,楓楊的造林用苗量不斷增加，由于其繁殖幾乎全為播種育苗方式，所以,楓楊種子的質(zhì)量成為影響其育苗成敗的重要因素。受母樹狀況、貯藏條件等各種因素的影響，楓楊種子的質(zhì)量存在較大的差異。為了確定楓楊種子的活力，提高播種育苗的成效，開展楓楊種子活力測定方法的研究十分必要。

1 材料與方法

1.1試驗材料

試驗所用的楓楊種子于2007年9月采自江西省九江市。種子采回后立即進行低溫濕沙貯藏，以打破休眠。

1.2研究方法

1.2.1 楓楊種子的老化處理 經(jīng)低溫濕沙貯藏的種子，白天置于高溫(55℃)加速老化箱中進行老化處理，晚上用水浸泡，如此進行交替處理。老化時間分別為0d、3d、6d、9d、12d和15d，共得到6組不同老化程度的種子樣品。老化后的種子置于冷庫(0～5℃)中保存。

1.2.2 楓楊種子活力的測定

(1) 幼苗生長測定法[2]。分別隨機取不同老化程度的種子4×100粒種子，置于沙床上，放入25℃恒溫培養(yǎng)箱培養(yǎng)，每天觀察發(fā)芽情況，統(tǒng)計發(fā)芽種粒數(shù)。用下式計算發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)。

發(fā)芽指數(shù)(GI)可用下式計算：

(2)電導法[5-7]。稱取不同老化程度的種子各2g，先用清水沖洗3次，再用蒸餾水沖洗2次，然后放入100mL燒杯中，加入50mL蒸餾水，在25℃下浸泡8h，采用DDS — 307型電導儀測定電導率(S1)，然后用塑料薄膜封瓶口，將浸泡液連同種子在沸水浴中煮15min，冷卻至25℃時再測定其電導率(S2)；以不加種子的蒸餾水作為空白對照，測定其電導率(S0)。按下式計算相對電導率(L)。

(3) TTC定量法[8-10]。分別隨機取不同老化程度的種子20粒，浸泡至充分吸脹后去掉外種皮，剝出種胚裝入干燥小燒杯，加入1g/L的TTC溶液50mL，封口，放入35℃恒溫黑暗培養(yǎng)箱中染色4h，取出后在避光的條件下用漏斗濾去種胚，取上清液，在分光光度計490nm波長下測定光密度值。

比色值和TTC之間的換算關(guān)系為：

Y=0.1594x-0.1066

1.2.3 田間試驗 取不同老化程度的種子，于2008年春點播在苗床上，隨機區(qū)組設計，3次重復。播后進行常規(guī)管理。3個月后統(tǒng)計田間出苗數(shù)，計算田間出苗率。

1.2.4 數(shù)據(jù)處理 數(shù)據(jù)用EXCEL軟件和SPSS13.0軟件進行統(tǒng)計和方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1老化時間對楓楊種子發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)的影響

從圖1可知，未經(jīng)過老化處理的種子發(fā)芽率為39%。隨著老化時間的延長，楓楊種子的發(fā)芽率逐漸降低，但降低的趨勢比較平緩。老化15d后，楓楊種子發(fā)芽率仍有22%。

圖1 老化時間對楓楊種子發(fā)芽率的影響Fig.1 Effect of aging time on the seed germination rate

發(fā)芽指數(shù)的變化能在一定程度上反映種子活力的變化[2]。由圖2可知，未經(jīng)過老化處理的種子發(fā)芽指數(shù)較高，為9.89；隨著老化天數(shù)遞增，發(fā)芽指數(shù)不斷下降。其中老化0～6d的種子發(fā)芽指數(shù)下降最快，表明種子活力在老化的起始階段就迅速下降，且下降的速率大于種子發(fā)芽率。老化6d后，發(fā)芽指數(shù)的下降趨勢明顯減緩。

圖2 老化時間對楓楊種子發(fā)芽指數(shù)的影響Fig.2 Effect of aging time on the seed germination index

2.2老化時間對楓楊種子電導率的影響

種子老化劣變過程中，細胞膜的結(jié)構(gòu)與功能受損，引起選擇性滲透能力的降低，導致吸脹過程中細胞內(nèi)含物外滲，使種子生理失調(diào)，利于種子周圍病菌的侵染，從而降低田間出苗率和幼苗生長勢。因此，測定種子浸出液的電導率就能預測種子的活力水平[5,7]。

從圖3可以看出，隨老化時間的延長，楓楊種子的電導率呈現(xiàn)先下降后升高的趨勢。即在老化初期，電導率不但沒有上升，反而表現(xiàn)出下降的趨勢。可能是因為人工加速老化的初期，時間較短，楓楊種子的細胞膜并沒有遭受很大的損傷。

圖3 老化時間對楓楊種子電導率的影響Fig.3 Effect of aging time on the electric conductivity of seed

2.3老化時間對楓楊種子TTC還原量的影響

圖4顯示，經(jīng)過3d老化處理的楓楊種子，其脫氫酶活性被激活，TTC還原量最大。而后隨著老化時間的延長，TTC還原量略有下降，但總體下降趨勢不明顯。說明人工加速老化對楓楊種子脫氫酶活性沒有造成很大的影響。

2.4老化時間對楓楊種子田間出苗率的影響

田間出苗率最能反映種子的真實質(zhì)量[1,9]。從圖5可以看出，人工老化處理后，楓楊種子的田間出苗率呈顯著下降的趨勢。老化處理12d后，種子田間出苗率低于5%。說明人工加速老化處理對楓楊種子的質(zhì)量造成了極大的影響。

圖4 老化時間對楓楊種子TTC還原量的影響Fig.4 Effect of aging time on the TTC reducing amount of seed

圖5 老化時間對楓楊種子的田間出苗率的影響Fig.5 Effect of aging time on the nursery germination percentage

2.5相關(guān)性分析

為了比較幼苗生長測定、電導率測定和TTC定量測定3種活力測定方法的結(jié)果預測田間出苗率的效果，將發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、電導率、TTC還原量與田間出苗率的相關(guān)性進行了分析，結(jié)果見表1。由表1可看出，田間出苗率與幼苗生長測定法得出的發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)呈顯著正相關(guān)關(guān)系，而與其他2種測定方法得出的結(jié)果呈不顯著相關(guān)關(guān)系。由此可以看出，用幼苗生長測定法測定楓楊種子的活力，其結(jié)果用于預測田間出苗率最為準確。

表1 相關(guān)性分析表Tab1 Correlationanalysis發(fā)芽率發(fā)芽指數(shù)電導率TTC還原量田間出苗率發(fā)芽率發(fā)芽指數(shù)1000(??)電導率02070207TTC還原量00110014-0540田間出苗率0999(??)0998(??)02180028

3 結(jié)論與討論

(1) 范玲娟研究大豆種子[11]的結(jié)果表明，隨著老化時間的延長，大豆種子的發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)都呈下降趨勢，且相對活力指數(shù)下降最迅速?？梢?，人工老化后種子活力先于生活力衰退，老化時間越長，種子的生理劣變越深。經(jīng)人工老化的楓楊種子，田間出苗率明顯下降，表明種子活力已明顯下降。由于楓楊種子種皮較厚，比較耐老化，一般種子的老化溫度只需45℃左右，而楓楊種子在55℃條件下老化效果比較好。

(2) 幼苗生長測定法得出的發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)與田間試驗的出苗率呈顯著正相關(guān)，用于預測田間出苗率最為準確。因此，該法最適用于楓楊種子活力的測定。但幼苗生長測定法存在用時較長,記錄過程較繁瑣等不足。

(3) 電導法只需浸泡種子，操作最簡單，但電導法測定結(jié)果最不穩(wěn)定[6-7]，變化趨勢不明顯，得出的結(jié)果與田間出苗率無顯著相關(guān)性。因此,該法不適用于楓楊種子活力的測定。

(4)TTC定量法需剝出種胚，而楓楊種子種皮厚而且堅硬，種胚較小，易破碎，剝出完整的種胚較難。此法所用的藥品昂貴，成本較高[10-11]，而且得出的結(jié)果與田間出苗率無顯著相關(guān)性。因此,該法也不適用于楓楊種子活力的測定。

[1] 國際種子檢驗協(xié)會(ISTA)(徐本美，韓建國，等譯).種苗評定與種子活力測定方法手冊[M]. 北京：北京農(nóng)業(yè)大學出版社.1993.

[2] 李淑嫻，陳幼生，吳瓊美.濕地松種子活力測定方法的研究[J].南京林業(yè)大學學報，1996，20(3)：16-19.

[3] 邢廣萍.關(guān)于刺槐種子活力測定方法的研究[J]. 林業(yè)科技通訊，1997(7)：31-33.

[4] 李鐵華，朱祥云.閩楠種子活力測定方法的研究[J].浙江林學院學報，2003，20(3)：321-324.

[5] 周志權(quán)，孫奎利，趙恒軍，等.介電清選的林木種子活力測定研究[J].遼寧林業(yè)科技，1996(3)：18-20.

[6] 鄭林.林木種子活力的電導法測定[J].福建林業(yè)科技，1996，23(4)：11-14.

[7] 梁軍，杜曉霞.山杏、沙棘種子活力測定的電導法[J].種子，1994(1)：21-23.

[8] 曹幫華，翟明普，郭俊杰.不同硬實程度的刺槐種子活力差異性研究[J].林業(yè)科學，2005，41(2)：42-47.

[9] 唐先韋，邢世巖，李士美，等.老化處理對喜樹種子活力的影響[J].山東林業(yè)科技，2006，(5)：20-21.

[10] 蔡偉民，鄭郁善.杉木種子活力測定方法的研究[J].福建林業(yè)科技，1994，21(增刊)：78-82.

[11] 范玲娟.三種人工老化方法對大豆種子活力和生理生化的影響[D].中國優(yōu)秀碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫,2007.

StudyontestingmethodsforseedvigorofPterocaryastenoptera

TANG Qiang1, SONG Zili1, XU Wen2

(1. The Center of Hunan Forestry Administration for Forest Products Quality Inspection and Testing, Changsha 410004,China; 2. College of Forest Resources & Environment, Nanjing Forestry University, Nanjing 210037, China)

In this paper, the testing methods for seed vigor ofPterocaryastenopterawere studied to forecast the nursery germination percentage. The result showed that the seed vigor decreased continuously with prolongation of aging time, which decreased to the 50% of original value after 5d accelerated aging. The seed germination rate and germination index determined by seedling growth test were positively correlated with the nursery germination percentage, so the seedling growth test could be an effective method for accurate prediction of the seeds' field performance. While the way of electrical conductivity test was unstable, and the seed vigor determined by TTC quantitative method had no obvious correlation with the nursery germination percentage, these two methods could not be used to predict the nursery germination percentage.

Pterocaryastenoptera; seed vigor; aging; testing method; seedling growth test; electrical conductivity test; TTC quantitative method; the nursery germination percentage

2011 — 03 — 08

2011 — 03 — 27

S 792.13

A

1003 — 5710(2011)02 — 0014 — 03

10. 3969/j. issn. 1003 — 5710. 2011. 02. 004

(責任編輯：唐效蓉)