無瓣海桑種子特征及不同貯藏環(huán)境下萌發(fā)特性的研究

(1.廣西師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院， 廣西 桂林 541004； 2.廈門大學(xué)環(huán)境與生態(tài)學(xué)院， 福建 廈門 361102)

無瓣海桑種子特征及不同貯藏環(huán)境下萌發(fā)特性的研究

覃盈盈1,2
(1.廣西師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院， 廣西 桂林 541004； 2.廈門大學(xué)環(huán)境與生態(tài)學(xué)院， 福建 廈門 361102)

種子的萌發(fā)除了與自身的生理結(jié)構(gòu)、萌發(fā)時外界條件有關(guān)外，不同的貯藏條件和時間處理對種子萌發(fā)也有影響。本實驗以無瓣海桑種子為研究對象，通過無瓣海桑種子的基本特征及不同貯藏環(huán)境(常溫、常溫干燥、-4 ℃、-70 ℃分別對應(yīng)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)和時間(15，30，45，60，90 d)下其種子萌發(fā)特性的分析發(fā)現(xiàn)：徑級對無瓣海桑的果重和種子的粒數(shù)均有顯著影響；低溫處理可顯著縮短種子的萌發(fā)時間，同時有助于保持無瓣海桑的種子活性；無瓣海桑種子的活力會隨著貯藏時間的增加而下降，因此不適宜長期貯藏，但短期貯藏時低溫干燥貯藏可較好地保持其種子活力。

無瓣海桑； 種子； 貯藏； 萌發(fā)特性

無瓣海桑(Sonneratiaapetala)隸屬于海桑科(Sonneratiaceae)海桑屬(Sonneratia)，原產(chǎn)于孟加拉西南部的Sundarban，具有生長迅速、結(jié)實率高、定居容易、適應(yīng)性廣等優(yōu)良特性[1]，是紅樹林優(yōu)良喬木樹種。1985年引種到中國海南東寨港紅樹林保護區(qū)，目前在廣東、廣西、福建、浙江等地均有分布，且長勢良好。但是在野外，由無瓣海桑種子直接萌發(fā)成長成幼苗并定植成功的例子不多，大部分還要依靠人工育苗移栽來實現(xiàn)植樹育林。目前關(guān)于無瓣海桑的研究主要集中在生理、生態(tài)及生物多樣性以及果實的成分分析方面[2-5]，對其種子的萌發(fā)及貯藏方面的相關(guān)文章極少。

本實驗以無瓣海桑種子作為研究材料，探討不同貯藏環(huán)境和時間處理對無瓣海桑種子萌發(fā)的影響，旨在找到其適合貯藏環(huán)境，延長貯藏時間，提高種子的萌發(fā)率，為無瓣海桑的種子保存以及幼苗培育，人工造林技術(shù)和天然更新與自然擴散的研究提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實驗材料及設(shè)計

無瓣海桑種子于2015年11月采自廈門瓊頭灣人工無瓣海桑林，林區(qū)主要植被為無瓣海桑+秋茄，林齡約為15年。隨機摘取無瓣海桑的成熟果實和新鮮掉落地上的鮮果，用密封袋裝好帶回實驗室。揀出大果(R>1.50 cm)、中果(R=1.20～1.50 cm)、小果(R<1.20 cm)各10個，分別稱量其鮮重，放在水中浸泡，待其果皮和果肉軟化后用手搓爛，在清水中漂洗取出種子，清數(shù)種子數(shù)。其余鮮果也浸泡在清水中，按上述方法取出種子，測定其百粒重、含水量、種子活性、初始萌發(fā)率。

為準(zhǔn)確測定無瓣海桑種子的初始萌發(fā)率，待種子風(fēng)干后馬上進行萌發(fā)測試，貯藏前的種子表示為BS(Before Storage)，然后將所有種子分為4組(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)，選取大小均勻、飽滿的種子各100粒，分別封裝在密閉聚乙烯袋中，分別置于常溫(避光，Ⅰ組)、常溫干燥(硅膠干燥器，Ⅱ組)、冰箱(4 ℃，Ⅲ組)、冰箱(-70 ℃，Ⅳ組)，各自貯藏15，30，45，60，90 d。每種處理重復(fù)3次。

4種不同貯藏條件和不同處理時間的種子在25 ℃、12 h光/12 h暗條件下進行萌發(fā)試驗，每24 h進行1次萌發(fā)檢測，添加水保持種子浸沒在水中。統(tǒng)計萌發(fā)數(shù)目，以肉眼看到白色的幼根為標(biāo)準(zhǔn)判斷種子是否萌發(fā)，并將已萌發(fā)的種子揀出，萌發(fā)試驗持續(xù)8 d。萌發(fā)結(jié)束后，切開未萌發(fā)的種子，觀察胚的顏色，如果是白色胚，則為活種子[6]。

種子的萌發(fā)率(%)=正常發(fā)芽種子數(shù)/供試種子總數(shù)×100%;

發(fā)芽指數(shù)(GI)=∑(Gt/Dt)(式中：Dt為發(fā)芽時間；Gt為與Dt相對應(yīng)的每天發(fā)芽種子數(shù))。

1.2 數(shù)據(jù)處理方法

以單因素方差(One-way ANOVA)分析不同貯藏條件、不同時間之間對種子萌發(fā)率的差異。統(tǒng)計分析使用SPSS 19.0統(tǒng)計軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 無瓣海桑鮮果的基本信息

無瓣海桑鮮果的相關(guān)信息，見表1和表2。

表1 無瓣海桑不同徑級果實特征(平均值±標(biāo)準(zhǔn)差)

徑級(cm)大果(R=1．5～2．0cm)中果(R=1．0～1．49cm)小果(R;1．0cm)果重(g)7．49±0．59a5．77±0．46b4．15±0．51c種子粒數(shù)63．60±8．48a50．10±4．96b36．90±4．25c

注：表中字母相同者表示差異不顯著，不同者表示差異顯著。

由表1可知，無瓣海桑不同果徑的鮮果在單果重量、單果種子粒數(shù)均有顯著差異。其中大果單果重是中果的1.30倍、小果的1.80倍，而在單果種子粒數(shù)上，大果是中果的1.27倍、小果的1.72倍，表明徑級越大，果重越重，種子粒數(shù)越多。而方差分析也驗證了這一結(jié)果，徑級對無瓣海桑的果重和種子的粒數(shù)均有顯著影響。

表2 無瓣海桑種子的基本信息(平均值±標(biāo)準(zhǔn)差)

種子百粒重(g)種子含水率(%)種子活性(%)初始萌發(fā)率(%)1．82±0．104．98±0．2398．0±4．1075±4．85

由表2可知，無瓣海桑種子的百粒重為1.82 g，含水率為4.98%，種子有較高的初始活性，初始萌發(fā)率也較好。

2.2 不同貯藏時間及方法對無瓣海桑種子萌發(fā)的影響

在6個處理時間段、4種貯藏環(huán)境，無瓣海桑種子的相關(guān)萌發(fā)特性見表3。

由表3可以發(fā)現(xiàn)，無瓣海桑種子初始的萌發(fā)率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)都不高，說明新鮮的無瓣海桑種子不宜馬上用于萌發(fā)育苗。而從萌發(fā)時間來看，浸泡后的第3天，4種貯藏環(huán)境下無瓣海桑種子均陸續(xù)萌發(fā)，但Ⅲ和Ⅳ的萌發(fā)時間顯然短于另外2個處理。在萌發(fā)實驗開始5 d內(nèi)，Ⅲ和Ⅳ的平均萌發(fā)率為76.2%和88.2%，而Ⅰ和Ⅱ的只有40.2%和61%，說明低溫處理可有效縮短無瓣海桑種子的萌發(fā)時間。

圖1 同種貯藏環(huán)境不同時間對無瓣海桑種子萌發(fā)率的影響

由圖1可知，在同種貯藏環(huán)境，經(jīng)過不同時間，無瓣海桑種子的萌發(fā)率各不相同。在Ⅰ中，隨著時間的增長，無瓣海桑種子的萌發(fā)率下降迅速，從初始15 d的88%，到30 d上升到了90%，此時為Ⅰ的最高萌發(fā)率，此后開始快速下降，90 d時的萌發(fā)率僅為12%；Ⅱ下的萌發(fā)率隨時間的增長有所下降，但變化不大，保持在60%以上；在 Ⅲ中，在前3個時間段萌發(fā)率基本持平，60 d和90 d萌發(fā)率維持在85%左右；貯藏環(huán)境Ⅳ下，貯藏時間的長短對萌發(fā)率基本沒有影響，都維持在90%以上。由此可判斷，低溫冷藏有助于保持無瓣海桑的種子活性。

表3 不同處理條件下無瓣海桑種子的萌發(fā)特性

萌發(fā)天數(shù)12345678合計萌發(fā)率(%)發(fā)芽勢(%)發(fā)芽指數(shù)BS0489141718373735215．5015dⅠ0014334010088888821．08Ⅱ0051031339187878617．28Ⅲ00113023268098989821．24Ⅳ0029392422096969624．8430dⅠ0013264551090909020．81Ⅱ003145561281817916．89Ⅲ0012748610597979219．74Ⅳ009225271091919120．2145dⅠ0001032211468685410．33Ⅱ0084219110080808018．80Ⅲ007611972096969622．84Ⅳ005728141091919127．0160dⅠ00181720415151519．64Ⅱ003203765071717115．11Ⅲ002364322085858518．89Ⅳ0030352421092929224．0390dⅠ001116301212122．21Ⅱ003183780066666614．23Ⅲ002284373184848317．99Ⅳ0019482421094949423．61

由圖2可知，在相同貯藏時間段，15 d時4種貯藏條件下的萌發(fā)率維持在較高水平，都在87%以上；隨著時間的推移，不同貯藏環(huán)境下的萌發(fā)率逐漸拉開差距。

圖2 相同時間不同貯藏環(huán)境無瓣海桑種子的萌發(fā)率

由圖3可知，貯藏環(huán)境Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ的發(fā)芽指數(shù)趨勢基本一致，隨著時間的推移平緩上升，45 d的時候達到最高值，然后再逐漸下降。種子呼吸強度的大小跟品種、收獲期、成熟度、種子大小、完整度和生理狀態(tài)相關(guān)，同時還受環(huán)境條件的影響，其中水分、溫度和通氣狀況的影響最為明顯[7-9]。在低溫干燥、密閉缺氧的條件下，主要以無氧呼吸為主，呼吸強度降低。貯藏環(huán)境Ⅰ的種子，不受水分、氧氣和溫度的抑制，呼吸作用都較強，消耗了大量的貯藏物質(zhì)，種子的生活力下降。

圖3 不同時間和不同貯藏環(huán)境下無瓣海桑種子的發(fā)芽指數(shù)

3 小 結(jié)

綜上所述，無瓣海桑種子的活力會隨著貯藏時間的增加而下降，因此不適宜長期貯藏，而在短期貯藏時，可置于-70 ℃冰箱，通過降低無瓣海桑種子的呼吸強度，使其處于極微弱的生命活動狀態(tài)，可有效地保持種子活力。另外，貯藏前，對種子進行清選和精選分級，剔除雜質(zhì)、破碎粒、未成熟粒和不飽和粒，把不同狀態(tài)的種子進行分級，也是提高貯藏穩(wěn)定性的有效途徑。

[1]廖寶文,鄭松發(fā),陳玉軍,等.外來紅樹植物無瓣海桑生物學(xué)特性與生態(tài)環(huán)境適應(yīng)性分析[J].生態(tài)學(xué)雜志,2004(1):10-15.

[2]彭友貴,徐正春,劉敏超.外來紅樹植物無瓣桑引種及其生態(tài)影響[J].生態(tài)學(xué)報,2012,32(7):2 259-2 270.

[3]李云,鄭德璋,廖寶文,等.無瓣海桑引種育苗試驗[J].林業(yè)科技通訊,1995(5):21-22.

[4]譚軍.無瓣海桑引種育苗技術(shù)[J].林業(yè)實用技術(shù),2012(1):26-27.

[5]曹雷雷,田海妍,王友紹,等.紅樹植物無瓣海桑果實的化學(xué)成分研究[J].熱帶海洋學(xué)報,2015(1):77-82.

[6]Baskin CC,Baskin JM.Seeds:Ecology,Biogeography,and Evolution of Dormancy and Germination[J].Academic Press,San Diego,1998.

[7]艾洪蓮,何華杰,楊曼思,等.黃草烏種子萌發(fā)特性研究[J].種子,2015,34(12):80-82.

[8]宋兆偉,郝麗珍,黃振英,等.光照和溫度對沙芥和斧翅沙芥植物種子萌發(fā)的影響[J].生態(tài)學(xué)報,2010(10):2 562-2 568.

[9]陳立君,郭強,劉迎雪,等.不同溫度對大豆種子萌發(fā)影響的研究[J].中國農(nóng)學(xué)通報,2009(10):140-142.

(本欄目責(zé)任編輯：周介雄)

Characteristics of Seed and Germination ofSonneratiaapetalain Different Store Conditions

QINYingying1,2
(1.College of Life Sciences,Guangxi Normal University,Guilin Guangxi 541004,China;2. College of the Environment & Ecology, Xiamen University,Xiamen Fujian 361102,China)

In addition to their own physical structure,the germination of external conditions,different storage conditions and time of the treatment on the seed germination may also affected the germination of seeds.The basic features of seeds,and its seed germination characteristics analysis in different storage environment and time ofSonneratiaapetalawere studied in this paper,the results show that:Diameter class have significant impacts on weight and seed grain number,cryogenic treatment can significantly shorten seed germination time,and it helps to keep the seeds activity;seed vigor declines with the increase of storage time,it’s not suitable for long-term storage,but short-term storage at low temperature and dry storage can better keep the seed vigor.

Sonneratiaapetala; seeds; storage; germination characteristics

2016-04-16

廣西高校科學(xué)研究項目(編號：KY 2015 YB 037);珍稀瀕危動植物生態(tài)與環(huán)境保護教育部重點實驗室基金(編號：ERESEP 2015 Z 06)。

覃盈盈(1983—)，女，廣西貴港人；碩士研究生，在讀博士研究生，實驗師，研究方向：濕地生態(tài)學(xué)。

10.16590/j.cnki.1001-4705.2016.09.051

S 792.99

A

1001-4705(2016)09-0051-04