落葉松種子超干貯藏含水量和引發(fā)條件的選擇

摘要：采用硅膠干燥法處理華北落葉松（Ｌａｒｉｘ ｇｍｅｌｉｎｉｉ ｖａｒ． ｐｒｉｎｃｉｐｉｓ－ｒｕｐｐｒｅｃｈｔｉｉ）種子，獲得含水量分別為９．１１％、７．００％、５．０９％、４．１８％、３．２１％、２．１１％的種子。超干種子在室溫下貯藏３個(gè)月后，進(jìn)行回濕處理或ＰＥＧ 6000引發(fā)處理后進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)，測定種子發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)。結(jié)果表明，超干處理的種子采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)２０％的ＰＥＧ 6000引發(fā)有較高的種子活力。含水量為４．１８％的種子發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)以及活力指數(shù)均比其他含水量的超干種子高。

關(guān)鍵詞：華北落葉松（Ｌａｒｉｘ ｇｍｅｌｉｎｉｉ ｖａｒ． ｐｒｉｎｃｉｐｉｓ－ｒｕｐｐｒｅｃｈｔｉｉ）；種子；超干貯藏；含水量；引發(fā)

中圖分類號(hào)：Ｓ７２２．１＋７；Ｓ７９１．２２２ 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Ａ 文章編號(hào)：0439－８114（２０12）07－1438-03

Ｏｐｔｉｍｕｍ Ｍｏｉｓｔｕｒｅ Ｃｏｎｔｅｎｔ ａｎｄ Ｐｒｉｍｉｎｇ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｏｆ Ｌａｒｉｘ ｇｍｅｌｉｎｉｉ ｖａｒ．

ｐｒｉｎｃｉｐｉｓ－ｒｕｐｐｒｅｃｈｔｉｉ Ｕｔｒａｄｒｙ Ｓｅｅｄ

ＱＩ Ｙａｎ－ｚｈｏｕ，ＧＵＯ Ｓｕ－ｊｕａｎ，ＬＩ Ｌｕ－ｙｉ，WANG Wen-shu

（Ｇｒａｄｅ ０８， Ｌｉａｎｇｘｉ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ｃｌａｓｓ， Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８３，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｓｉｌｉｃａ ｄｅｈｙｄｒａｔｏｒ ｗａｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｏｂｔａｉｎ ｕｌｔｒａｄｒｙ ｓｅｅｄｓ ｏｆ Ｌａｒｉｘ ｇｍｅｌｉｎｉｉ ｖａｒ． ｐｒｉｎｃｉｐｉｓ－ｒｕｐｐｒｅｃｈｔｉｉ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｍｏｉｓｔｕｒｅ ｃｏｎｔｅｎｔ （９．１１％， ７．００％， ５．０９％， ４．１８％， ３．２１％， ２．１１％）． Ａｆｔｅｒ ｂｅｉｎｇ ｓｔｏｒｅｄ ａｔ ｒｏｏｍ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｆｏｒ ３ ｍｏｎｔｈｓ， ｔｈｅ ｕｌｔｒａｄｒｙ ｓｅｅｄｓ ｗｅｒｅ ｔｒｅａｔｅｄ ｂｙ ｐｒｅ－ｈｕｍｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｒ ＰＥＧ 6000 ｐｒｉｍｉｎｇ ｔｒｅａｔｅｄ． Ｔｈｅ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｒａｔｅ， ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｉｎｄｅｘ ａｎｄ ｖｉｇｏｒ ｉｎｄｅｘ ｏｆ ｕｔｒａｄｒｙ ｓｅｅｄｓ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｍｏｉｓｔｕｒｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｗere ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ２０％ ＰＥＧ 6000 ｐｒｉｍｉｎｇ ｗａｓ ｇｏｏｄ ｆｏｒ ｕｔｒａｄｒｙ ｓｅｅｄｓ． Ａｎｄ ｌａｒｃｈ ｓｅｅｄｓ ｗｉｔｈ ４．１８％ ｍｏｉｓｔｕｒｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｈａｄ ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｓｔ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｒａｔｅ， ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｉｎｄｅｘ ａｎｄ ｖｉｇｏｒ ｉｎｄｅｘ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： Ｌａｒｉｘ ｇｍｅｌｉｎｉｉ ｖａｒ． ｐｒｉｎｃｉｐｉｓ－ｒｕｐｐｒｅｃｈｔｉｉ； ｓｅｅｄ； ｕｌｔｒａｄｒｙ ｓｔｏｒａｇｅ； ｍｏｉｓｔｕｒｅ ｃｏｎｔｅｎｔ； ｐｒｉｍｉｎｇ

超干貯藏作為一種新型的種子貯藏方式，主要是通過降低種子含水量到５％以下，降低種子對(duì)貯藏溫度的要求，從而節(jié)約貯藏成本［１］?，F(xiàn)階段對(duì)農(nóng)作物種子進(jìn)行超干貯藏的研究已經(jīng)比較深入，但是對(duì)于林木種子的研究還比較少。華北落葉松（Ｌａｒｉｘ ｇｍｅｌｉｎｉｉ ｖａｒ． ｐｒｉｎｃｉｐｉｓ－ｒｕｐｐｒｅｃｈｔｉｉ）為松科（Ｐｉｎａｃｅａｅ）落葉松屬植物，不僅是我國華北地區(qū)最重要的速生豐產(chǎn)用材林樹種，也是很好的園林觀賞植物。有關(guān)華北落葉松種子的超干處理和貯藏還沒有深入的報(bào)道。本研究采用室溫硅膠干燥法［２］處理落葉松種子，分析了不同含水量種子的發(fā)芽能力和活力變化，試圖尋找最適宜貯藏的含水量和引發(fā)條件，以為華北落葉松種子的常溫貯藏提供理論依據(jù)，為其種質(zhì)資源的保存技術(shù)提供參考，同時(shí)也為促進(jìn)其生長發(fā)育、提高人工林成活率以及擴(kuò)大其栽培范圍提供科學(xué)的依據(jù)。

１ 材料與方法

１．１ 材料

本試驗(yàn)所用華北落葉松種子于２００９年１０月中旬采收于吉林省，２０１０年１月購買后貯藏于４ ℃冰箱中，種子處理及發(fā)芽試驗(yàn)于２０１０年５月～２０１１年３月完成。

１．２ 方法

１．２．１ 初始種子指標(biāo)測定 種子凈度、千粒重、發(fā)芽率測定參照文獻(xiàn)［３］進(jìn)行。含水量采用低恒溫烘干法［４］測定。

發(fā)芽率＝在測定時(shí)間內(nèi)正常發(fā)芽的種子數(shù)／種子總數(shù)。

發(fā)芽指數(shù)ＧＩ＝Σ（Ｇｔ／Ｄｔ）

活力指數(shù)＝ＶＩ＝ＧＩ×Ｓ

式中，Ｇｔ為第ｔ天的發(fā)芽數(shù)，Ｄｔ為發(fā)芽天數(shù)，Ｓ為發(fā)芽第１２ ｄ時(shí)芽的長度［５］。每項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行３次重復(fù)測定，每個(gè)重復(fù)１００粒種子。

１．２．２ 種子的超干處理與貯藏 種子的超干處理采用硅膠干燥法：將凈種后的種子分為６份，每份１０ ｇ左右，分別稱重后放于裝有硅膠的干燥器中（硅膠與種子的體積比為１０∶１），室溫脫水干燥，每天更換經(jīng)１２０ ℃充分干燥并冷卻的硅膠。每隔一定時(shí)間稱重，制備含水量分別為９．１１％、７．００％、５．０９％、４．１８％、３．２１％、２．１１％的種子。超干處理后的種子于室溫下密封貯藏３個(gè)月后用于發(fā)芽試驗(yàn)。

１．２．３ 回濕處理 將各含水量種子順序放入飽和的ＣａＣｌ２水溶液（２０ ℃、相對(duì)濕度為３５％）、飽和的ＮａＣｌ水溶液（２０ ℃、相對(duì)濕度為７０％）以及蒸餾水（２０ ℃、相對(duì)濕度為１００％）所平衡的干燥器中，密封，各平衡４８ ｈ，進(jìn)行逐級(jí)回濕處理［５］。

１．２．４ ＰＥＧ ６０００溶液引發(fā) 選取不同含水量種子各４００粒，放置于２５０ ｍＬ燒杯中，分別添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為１０％、２０％、３０％的ＰＥＧ ６０００溶液，使種子完全被浸泡，玻璃棒充分?jǐn)嚢?，將燒杯放置于２?℃培養(yǎng)箱中，引發(fā)４８ ｈ，設(shè)置３個(gè)重復(fù)，待處理結(jié)束后蒸餾水充分沖洗種子，用吸水紙吸去種子表面浮水。

１．３ 超干種子發(fā)芽率和活力測定

分別取回濕處理和ＰＥＧ ６０００溶液引發(fā)后的超干種子，進(jìn)行各發(fā)芽指標(biāo)的測定［６］，每個(gè)處理４個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)１００粒種子。４５ ℃溫水自然冷卻浸種２４ ｈ，用去離子水充分沖洗干凈，放在鋪有２層濕濾紙的培養(yǎng)皿中，在２０～２５ ℃培養(yǎng)箱進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)，每天補(bǔ)充水分并記錄發(fā)芽種子數(shù)，計(jì)算發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)［６］。

２ 結(jié)果與分析

２．１ 初始種子指標(biāo)測定結(jié)果

對(duì)采集的華北落葉松種子各項(xiàng)初始指標(biāo)值進(jìn)行測定，結(jié)果分別為：凈度９６．６２％，千粒重４．２９７ ｇ，含水量１２．２２％，發(fā)芽率３１.00％，發(fā)芽指數(shù)３．１０７，活力指數(shù)７．７７。

２．２ 超干處理對(duì)種子活力的影響

２．２．１ 回濕處理或ＰＥＧ 6000引發(fā)對(duì)種子活力的影響 不同含水量的種子經(jīng)回濕處理或ＰＥＧ 6000引發(fā)后的活力指數(shù)見圖１，發(fā)芽指數(shù)見圖２。從圖１中可以看出由PEG 6000溶液引發(fā)的種子與經(jīng)回濕處理的種子的活力指數(shù)存在差異，說明處理方式對(duì)種子活力的影響不同。由質(zhì)量分?jǐn)?shù)20% ＰＥＧ 6000溶液引發(fā)的種子活力指數(shù)均高于回濕處理和其他質(zhì)量分?jǐn)?shù)的PEG 6000溶液。說明20%的ＰＥＧ 6000溶液引發(fā)對(duì)種子的傷害程度小于回濕處理，可以使種子保持更高的活力，是一種更加高效的回水方法。從圖２中可以看出，不同含水量的種子經(jīng)回濕處理或ＰＥＧ 6000引發(fā)處理后的發(fā)芽指數(shù)變化趨勢各不相同，多數(shù)超干種子經(jīng)過ＰＥＧ 6000溶液引發(fā)后的發(fā)芽指數(shù)低于回濕處理的指數(shù)。３０％ ＰＥＧ 6000引發(fā)的超干種子發(fā)芽指數(shù)低于其他處理。含水量為４．１８％和７．００％的種子經(jīng)過質(zhì)量分?jǐn)?shù)為２０％的ＰＥＧ 6000溶液引發(fā)后發(fā)芽指數(shù)略高于回濕處理的種子。總的來說，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為２０％的ＰＥＧ 6000溶液引發(fā)的種子活力指數(shù)高，發(fā)芽指數(shù)也較高。

２．２．２ 不同含水量對(duì)種子活力的影響 ①發(fā)芽率。超干處理后各含水量的落葉松種子發(fā)芽率均低于剛采集的種子，在含水量低于５.00％的超干種子中，含水量為４．１８％的種子發(fā)芽率為２４．６７％，高于其他超干種子。②發(fā)芽指數(shù)。不同含水量超干種子的發(fā)芽指數(shù)沒有很大差異，含水量為４．１８％的種子發(fā)芽指數(shù)略高于其他含水量的種子。③活力指數(shù)。不同含水量超干種子的活力指數(shù)差別較大，其中含水量為４．１８％時(shí)種子活力指數(shù)最高，達(dá)４．６７，其次是含水量為２．１１％的種子，其余含水量的超干種子活力指數(shù)明顯降低。將３個(gè)指標(biāo)綜合分析，超干處理后含水量為４．１８％的種子經(jīng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為２０％的ＰＥＧ ６０００溶液引發(fā)，發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)都高于其他含水量的超干種子。

３ 小結(jié)與討論

本試驗(yàn)應(yīng)用超干技術(shù)對(duì)華北落葉松種子進(jìn)行貯藏，篩選出最適宜種子引發(fā)的方法及超干貯藏的最適含水量。結(jié)果表明，華北落葉松種子超干貯藏的最適宜含水量為４．１８％。各超干種子在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為２０％的ＰＥＧ ６０００溶液下引發(fā)能保持最大的活力。

孫愛清等［７］對(duì)棉花種子進(jìn)行超干貯藏研究發(fā)現(xiàn)，超干貯藏有利于棉花種子活力的長期保持，低含水量的棉花種子的發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)相對(duì)較高。程曉峰等［８］對(duì)黃檀種子貯藏進(jìn)行超干研究，認(rèn)為黃檀種子含水量降至４．５％時(shí)能顯著提高抗老化劣變的能力，種子活性保持良好。宋紅等［９］對(duì)東北珍貴樹種紅松的種子進(jìn)行超干貯藏試驗(yàn)，證明紅松種子在含水量４％時(shí)抗衰老，是超干貯藏最佳含水量。王永超等［１０］對(duì)白皮松種子進(jìn)行抗老化試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)低含水量可使種子在長期貯藏后依然保持較高的生活力和發(fā)芽率。本研究發(fā)現(xiàn)含水量為４．１８％時(shí)種子活力和發(fā)芽能力較高，與之前的報(bào)道是一致的。對(duì)不同濃度的ＰＥＧ ６０００溶液引發(fā)和回濕處理后種子的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行了測定，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為２０％的ＰＥＧ引發(fā)超干種子，可保持較高的發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)。而超干種子的引發(fā)還可能受多種因素影響，如溫度、時(shí)間、光照等［１１，１２］，這些因素需要進(jìn)一步研究，以得出更適合華北落葉松種子貯藏和引發(fā)條件。

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