換錦花種子的生物學特性和貯藏特性研究

戴智慧，俞雷民，陳 越，張 晶，倪 穗*

(1.寧波大學 海洋學院，浙江 寧波 315211；2.象山縣林業(yè)特產(chǎn)技術(shù)推廣中心，浙江 象山 315700 ；3.寧波植物園，浙江 寧波 315211)

換錦花種子的生物學特性和貯藏特性研究

戴智慧1，俞雷民2，陳 越3，張 晶1，倪 穗1*

(1.寧波大學 海洋學院，浙江 寧波 315211；2.象山縣林業(yè)特產(chǎn)技術(shù)推廣中心，浙江 象山 315700 ；3.寧波植物園，浙江 寧波 315211)

以換錦花(Lycorissprengeri)種子為試材，觀察了其種子的形態(tài)特征及測定了種子的千粒重、含水量、種子生活力、發(fā)芽特性等種子生物學特征，并對其種子的貯藏最佳條件進行研究。結(jié)果表明：換錦花果實為蒴果，種子大小差異較大，種子長度為 3.14～7.16 mm；寬度為 3.08～7.08 mm；厚度為 2.12～6.20 mm。種子多數(shù)為桔瓣形，約有 62%；少數(shù)為球形。鮮種子千粒重為 180.1 g，平均含水量為 64.86%，平均生活力為 83.33%。4℃濕沙、4℃和-80℃冰箱中貯藏都可以保持種子的生活力。

換錦花；種子；形態(tài)特征；活力；貯藏特性

換錦花(Lycorissprengeri)又名換錦石蒜，為石蒜科(Amaryllidaceae)石蒜屬(LycorisHerb.)多年生鱗莖類草本植物[1]。以分球繁殖為主，春、秋兩季用鱗莖分栽。一般 4～5 年分球1次。種子繁殖常以秋播，當年長出幼根，翌春萌生小球，秋季幼葉萌發(fā)出土，實生苗培植 5～6 年后開花。

姚麗娟[2]等在2005～2008年間，對浙江省換錦花野生資源分布情況做過詳細調(diào)查，發(fā)現(xiàn)在溫州南麂島、舟山列島以及臺州玉環(huán)海島等地有大片野生的換錦花分布，但是未在其他地方發(fā)現(xiàn)。而2013年9月寧波市植物學專家林海倫在奉化蕭王廟街道的丹霞地貌考察植物資源時，在山坡的巖壁上意外發(fā)現(xiàn)了大片開淡紫粉色花朵的植物，經(jīng)鑒定后為換錦花[3]。

換錦花具有強大的生命力，能適應(yīng)惡劣的生長環(huán)境，花莖高約 60 cm；總苞片2枚，長約 3.5 cm，寬約 1.2 cm；傘形花序有花 4～6朵，淡紫紅色；花被裂片倒披針形，長約 4.5 cm，寬約 1 cm，先端常帶藍色，邊緣不皺縮；花被筒長 1～1.5 cm，玫瑰紅或紫色；雄蕊與花被近等長，花柱略伸出于花被外，非常美麗；花期 8～9月[1]。目前換錦花以野生狀態(tài)存在還未被開發(fā)利用，若將其開發(fā)為城市園林的秋季觀花植物，將具有巨大的園林應(yīng)用前景。

要開發(fā)一種野生植物作為園林花卉首先要解決的就是繁殖和種苗問題，石蒜科植物繁殖多采用鱗莖繁殖，但換錦花的鱗莖一般 4～5年分球一次，且繁殖系數(shù)小，無法滿足大量種苗的需求，因此種子繁殖將是一個解決該問題的方法之一。近年來很多學者對石蒜屬植物的種子生物學特性、萌發(fā)特性及種球繁殖等方面做了相關(guān)研究[4-8]，但對于換錦花種子的生物學特性的研究鮮有報道。本文主要從種子形態(tài)、千粒重、含水量、生活力等方面對換錦花種子的生物學特性及種子貯藏特性進行研究，以期為換錦花的開發(fā)利用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料及采集

換錦花種子于2013年10月24日采自浙江省奉化市蕭王廟附近的山坡上。果實采回后隨機選擇完全成熟、無病蟲害的種子，4 ℃條件下避光貯存，備用。

1.2 種子生物特性研究

1.2.1 種子形態(tài)觀察

將采摘回成熟的果實，除去果皮，隨機挑選籽粒飽滿，種皮完整的種子 200粒，觀察種子的形狀、種皮顏色、質(zhì)地和光滑程度并拍照；用游標卡尺測量 100粒種子的長度(種子縫合線方向)、寬度(垂直子葉方向)和厚度(平行于子葉方向)，采用均值法和極值法記錄[9]。

1.2.2 種子千粒重測定

采用百粒重法。將干凈種子倒在桌面上，用四分法隨機取100粒為1組，點數(shù)時，將種子每5粒放在一堆，兩個小堆合并成10粒的一堆，取10個小堆合并成100粒。共取3組，即3個重復(fù)。每次稱量樣品重量之間的差距不超過5%，分別記作W1、W2、W3。

千粒重(g)=10×(W1+W2+W3)/3

1.2.3 種子水分含量的測定

采用加熱烘干法[10]測定換錦花種子水分含量。將待測樣品裝入預(yù)先烘至恒重(W1)的稱量瓶中，加蓋，在分析天平上準確稱取其重量(W2)。揭開瓶蓋，置103℃±2℃ 的恒溫干燥箱中連續(xù)烘4 h，取出后，蓋上瓶蓋，放入裝有活化硅膠的干燥器中冷卻15～20 min，在分析天平上準確稱取其重量。再揭開瓶蓋，置103℃±2℃ 的恒溫干燥箱中連續(xù)烘2 h，再按上法稱重，記下讀數(shù)。直到前后2次的重量之差小于0.01 g時，即認為已達到恒重(W3)每組實驗重復(fù)3次，結(jié)果取平均值。

含水量(%)=(W2-W3)/(W2-W1)× 100%

式中：W1為稱量瓶的重量(g)；W2為稱量瓶和樣品的烘前重量(g)；W3為稱量瓶和樣品烘后恒重(g)。

1.2.4 種子生活力測定

采用四唑染色法(TTC)[11]測定種子生活力。隨機挑選飽滿的種子30粒，室溫條件下在蒸餾水中浸泡24 h 后剝?nèi)》N胚，將種胚置于以w(KH2PO4) ∶w(Na2HPO4·2H2O )=2 ∶3為緩沖液的0.5% 的TTC溶液中，然后置于25 ℃的黑暗的恒溫箱中，5 h后取出，統(tǒng)計被染色的胚的數(shù)(N)。每組實驗重復(fù)3次，結(jié)果取平均值。

種子生活力(%)=N/30×100%

1.2.5 種子發(fā)芽測定

隨機數(shù)取完全成熟、無病蟲害的換錦花種子3份，每份50粒，直接埋入濕沙中，30 d后統(tǒng)計發(fā)芽數(shù)，并用游標卡尺測量根長及直徑。

發(fā)芽率(%)=發(fā)芽的種子數(shù)/供試種子數(shù)×100%

1.3 種子貯藏特性研究

分別將換錦花種子在-80 ℃、-20 ℃、4 ℃冰箱及在4 ℃濕沙、室溫硅膠、室溫條件下貯藏0 d、15 d、30 d、45 d 、60 d，測定其種子含水量及種子生活力。每組實驗重復(fù)3次，結(jié)果取平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 種子生物特性研究

2.1.1 種子形態(tài)特征

換錦花果實為蒴果，具三棱，室背開裂，每個蒴果里含有2～8粒種子，種子黑色光亮，革質(zhì)。對測量的100粒種子的長度，寬度和厚度進行統(tǒng)計分析，結(jié)果表明，換錦花種子大小差異較大：種子長度為 3.14～7.16 mm，平均值為 5.35 mm；寬度為 3.08～7.08 mm，平均值為 4.84 mm；厚度為 2.12～6.20 mm，平均值為 4.19 mm。種子形狀多樣：約有62% 的種子為桔瓣形，具有一個棱；類球形種子約占32%；也有球形種子，占6%(如圖1)。

圖1 換錦花果實及種子形態(tài)

2.1.2 種子千粒重

千粒重是以克表示的一千粒種子的重量，它是體現(xiàn)種子大小與飽滿程度的一項指標，是檢驗種子質(zhì)量的重要指標之一。一般種子千粒重大，其內(nèi)部貯藏的營養(yǎng)物質(zhì)多，發(fā)芽整齊，出苗率高，幼苗健壯。經(jīng)測定，換錦花千粒重較大，鮮種子的千粒重為180.1 g(見表1)。這會在一定程度上限制其種群的遠距離拓展繁殖和生存空間，實際觀測結(jié)果確實如此，成熟種子幾乎都散落在母株周圍。

表1 換錦花種子千粒重

2.1.3 種子含水量

種子含水量是指種子所含水分的重量與種子總重量的百分比，也稱種子含水率。種子含水率的多少是影響種子貯藏壽命的重要條件，含水量高的種子壽命會縮短，含水量低的種子能延長壽命，耐貯藏[10]。

從表2可見，換錦花鮮種子的含水量較低，平均含水量為 64.86%。含水量較低，表明種子壽命較長，具有較高的發(fā)芽潛力。

表2 換錦花種子含水量

2.1.4 種子生活力、發(fā)芽測定結(jié)果

種子生活力是種子潛在發(fā)芽能力的一個指標。經(jīng)測定，換錦花種子平均生活力較高，為83.33% (見表3)，表明換錦花種子具有較高的發(fā)芽潛力。30 d后統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，118 粒種子已生根，萌發(fā)率為 78.67%，根長平均值為 2.014 cm,根直徑平均值為 0.112 cm。種子萌發(fā)率與種子生活力差異不顯著，說明了換錦種子具有良好的發(fā)芽潛力。

表3 換錦花種子生活力

2.2 種子貯藏特性研究

不同貯藏方法及貯藏時間對換錦花含水量及活力的影響見表4及圖2 。

表4 不同貯藏方法對換錦花種子含水量和生活力的影響

注：a、b、c、d、e、f分別表示換錦花種子在室溫、室溫硅膠、4℃濕沙、4℃、-20℃、-80℃條件下貯藏。

圖2 不同貯藏方法及貯藏時間換錦花種子的含水量及活力

從表中可以看出：新鮮的換錦花種子在室溫及室溫硅膠中貯藏 30 d后，種子含水量均低于10%，并且隨著貯藏時間的增長，種子含水量及生活力都逐漸下降。在室溫及室溫硅膠中放置的第60天，種子含水量由 64.86%分別下降到 8.48%和8.37%，種子生活力由83.33%分別下降到 64.44%和60.61%；在4 ℃濕沙中，種子含水量隨著貯藏時間的延長，含水量略有下降，這可能是由于濕沙隨著貯藏時間的延長，沙子中水分降低使得種子失水，從而使種子含水量降低，然而種子的生活力卻幾乎沒有變化；在4 ℃塑料袋、-20 ℃塑料袋、-80 ℃塑料袋中貯藏，種子的含水量幾乎沒有變化。其中在4 ℃塑料袋和-80 ℃塑料袋中貯藏，種子的生活力仍保持在較高水平，變化不大，然而在-20 ℃塑料袋中貯藏的種子生活力隨著貯藏時間的延長逐漸下降，在貯藏的第 60天，種子生活力由 83.33% 下降到了24.24%。結(jié)果表明：換錦花種子的生活力與含水量有關(guān)，隨著種子含水量的下降，種子的生活力也降低。在-20 ℃塑料袋中貯藏，雖然種子的含水量沒有太大的變化，但是種子的生活力卻在降低，可能是由于-20 ℃使得種子受到了凍害。而-80 ℃條件下很可能是由于種子新陳代謝幾乎處于停滯狀態(tài)，使得種子仍保持一定的活力[12]。因此，4 ℃濕沙、4 ℃塑料袋和-80 ℃塑料袋貯藏都可以保持種子的潛在的發(fā)芽力。

3 結(jié) 論

3.1 換錦花種子生物學特性

換錦花種子黑色光亮，革質(zhì)，大小差異較大，形狀多樣，多數(shù)為桔瓣形，少數(shù)為類球形與球形；種子千粒重較大，鮮種子的千粒重為 180.1 g；鮮種子含水量較低，平均含水量為 64.86%；種子生活力較高，為 83.33%，種子萌發(fā)率為 78.67%，與種子生活力指標相一致，說明種子具有較高的發(fā)芽潛力。

3.2 換錦花種子貯藏特性

探究種子的長期保存方法，是確保種質(zhì)資源可持續(xù)利用及生物多樣性保護的途徑之一。研究發(fā)現(xiàn)換錦花種子的生活力與含水量有關(guān)，隨著種子含水量的下降，種子的生活力也降低。南京林業(yè)大學王華宇[13]研究表明石蒜屬植物種子忌干藏，對脫水極為敏感，必須在較高含水量的條件下保存，這與本試驗研究結(jié)果一致。4 ℃濕沙、4 ℃塑料袋和-80 ℃塑料袋貯藏都可以保持種子潛在的發(fā)芽能力，至于保持種子的發(fā)芽能力的最佳貯藏方法還需要測定在不同貯存條件下種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢，這還需要進一步的研究。另外，在-80 ℃塑料袋貯藏條件下可以保持換錦花種子的生活力，這與穆紅梅[14]對中國石蒜種子在-80 ℃條件下貯藏1個月后很快失去發(fā)芽能力的研究結(jié)果不同，可能是由于中國石蒜與換錦花為不同物種，種子特性不同有關(guān)。

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Study on the Biological Characteristics and Storage Characteristics ofLycorissprengeriSeeds

Dai Zhihui1,Yu Leimin2,Chen Yue3,Zhang Jing1,Ni Sui1*

(1.School of Marine Science, Ningbo University, Ningbo 315211, China; 2.Xiangshan Forestry Specialty Technology Promotion Center, Xiangshan 315700,China; 3.Ningbo Botanical Garden, Ningbo 315211, China)

Lycorissprengeriseeds were used as experimental material. The morpholgical characteristics of the seeds were observed and the biological characteristics including 1000-seed weight, water content, viability, germination characteristics were studied. In addition, the appropriate storage characteristics ofLycorissprengeriseeds were explored. The result indicated that the fruits were capsule, the size of the seeds was different: the length of the seeds ranged from 3.14 to 7.16 mm, the width of the seeds ranged from 3.08 to 7.08 mm, the thickness of the seeds ranged from 2.12 to 6.20 mm. The orange segment-shaped seeds accounted for 62% of the seeds; a few of the seeds were spherical.1000-seed weight was 180.1 g, water content was 64.86%, viability was 83.33%. 4 ℃ wet sand storage, 4 ℃ and -80 ℃ condition can keep the seed viability.

Lycorissprengeri;seed;morphological characteristic;viability;storage characteristic

2015-03-20

戴智慧(1989—),女,研究生,主要研究方向：植物生物學。E-mail:lh.huihui@163.com

*通訊作者：倪穗(1965—),女,教授,主要研究方向：植物生物學。E-mail:nisui@nbu.edu.cn

10.3969/j.issn.1006-9690.2015.05.005

S682.2+9

A

1006-9690(2015)05-0019-04