錦雞兒屬植物種子性狀和幼苗生長特征比較研究

武秀娟，奧小平，雍　鵬，張彩紅，茹　豪

(山西省林業(yè)科學研究院，山西　太原　030012)

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錦雞兒屬植物種子性狀和幼苗生長特征比較研究

武秀娟，奧小平，雍鵬，張彩紅，茹豪

(山西省林業(yè)科學研究院，山西太原030012)

以不同種子產(chǎn)地的錦雞兒屬植物檸條錦雞兒、秦晉錦雞兒、中間錦雞兒、小葉錦雞兒和扁刺錦雞兒為試材，比較研究了錦雞兒屬植物不同種子產(chǎn)地間的種子性狀、種子萌發(fā)率及幼苗生長特征。結(jié)果表明：不同產(chǎn)地間錦雞兒屬植物的種子性狀、萌芽率及幼苗生長特征均存在顯著差異。錦雞兒屬植物種子性狀受產(chǎn)地影響明顯，種子萌發(fā)率和幼苗株高的大小順序均為檸條錦雞兒>秦晉錦雞兒>中間錦雞兒>小葉錦雞兒>扁刺錦雞兒，幼苗地徑的大小順序為檸條錦雞兒>中間錦雞兒>秦晉錦雞兒>小葉錦雞兒>扁刺錦雞兒。檸條錦雞兒的種子萌發(fā)率以渾源縣的最高，秦晉錦雞兒以嵐縣的最高，中間錦雞兒以岢嵐縣的最高，小葉錦雞兒以方山縣胡堡村的最高。檸條錦雞兒幼苗的株高和地徑在3個產(chǎn)地間差異不顯著，秦晉錦雞兒在方山縣的明顯大于臨縣的，中間錦雞兒在岢嵐縣的明顯高于方山縣的，小葉錦雞兒為方山縣胡堡村的顯著高于其它3個地方的。種子千粒重與種子萌發(fā)率、苗期生長特征存在顯著的相關(guān)關(guān)系，可作為錦雞兒屬植物苗木出苗和幼苗生長預測的參考指標。

錦雞兒屬；種子性狀；萌發(fā)率；株高；地徑

幼苗是植物生活史中的重要階段，對植物種群的維持和更新有十分重要的意義。了解植物幼苗的生長特性，可為研究其對生態(tài)環(huán)境的適應性及選擇合適的品種進行植被恢復提供理論基礎(chǔ)和指導。豆科錦雞兒屬(Canagana)植物為落葉灌木，是我國華北、西北地區(qū)植被恢復、環(huán)境改善、防風固沙、水土保持的優(yōu)質(zhì)牧草資源。目前，針對錦雞兒屬植物的研究主要集中在遺傳多樣性、生態(tài)適應性、抗旱性及光合特性等方面，關(guān)于錦雞兒屬不同植物種子特征、種子萌發(fā)和幼苗生長特性的研究還鮮見報道。筆者對錦雞兒屬植物種子的性狀、種子萌發(fā)率和幼苗生長情況進行了對比研究，旨在了解錦雞兒屬不同植物的種子性狀，及對種子萌發(fā)和苗木早期生長的影響，為錦雞兒屬植物優(yōu)良種源的選擇及遺傳改良提供參考。

1　材料與方法

1.1試驗材料

供試植物種子均采集于2014年。檸條錦雞兒(Caraganakorshinskii)采于甘肅省、山西省大同市渾源縣和呂梁市方山縣，秦晉錦雞兒(Caraganapurdomii)采于山西省呂梁市臨縣、方山縣和嵐縣，中間錦雞兒(Caraganaintermedia)采于山西省忻州市岢嵐縣、呂梁市方山縣，小葉錦雞兒(Caraganamicrophylla)采于山西省太原市、呂梁市方山縣胡堡村及北武當鎮(zhèn)和忻州市岢嵐縣，扁刺錦雞兒(CaraganaboisiSchneid)采于山西省呂梁市興縣。

1.2試驗方法

千粒重測定：隨機選取100粒種子，用天平稱重，重復3次。

種子形狀測定：隨機選取30粒種子，用游標卡尺測定每粒種子的縱徑、橫徑，重復3次。

種子萌發(fā)率及苗期生長特征測定：2015年4月末，在方山縣胡堡林場的苗圃地內(nèi)，將營養(yǎng)杯(φ8 cm×12 cm)裝好黃土(當?shù)?，緊密排列成寬1 m，長5 m的苗床，苗床間設(shè)壟背，挖排水溝。給營養(yǎng)杯澆水，風干2 d后，將植物按照種子采集地的不同分別播種于營養(yǎng)杯中，每杯3粒種子。播種后覆蓋黃土，厚度不超過0.5 cm，定期澆水。2015年6月調(diào)查植物種子的萌發(fā)率，10月調(diào)查株高和地徑。

1.3數(shù)據(jù)分析

種子萌發(fā)率的差異性使用頻率顯著性檢驗法進行分析，株高、地徑的差異性使用SPSS 16.0中的One-Way ANOVA進行分析，并用SPSS 16.0中的Pearson Correlation檢驗法對種子性狀與苗木生長指標進行相關(guān)關(guān)系分析。

2　結(jié)果與分析

2.1錦雞兒屬植物種子性狀的產(chǎn)地差異

種子性狀是樹木一種較為穩(wěn)定的性狀，是樹木分類及遺傳研究的重要指標。種子大小在同一植物種內(nèi)被認為是相對穩(wěn)定的，而在種群內(nèi)、種群間甚至個體間，種子的大小會有差異。對不同產(chǎn)地錦雞兒屬植物種子性狀的方差分析表明：不同產(chǎn)地種子的千粒重、縱徑、橫徑及縱橫徑比4個指標均存在極顯著差異(p<0.01)，表明種子性狀在不同產(chǎn)地間存在分化。進一步應用最小顯著差數(shù)法(LSD)對以上 4 個指標做多重比較，見表1.

表1　不同產(chǎn)地錦雞兒屬植物種子性狀的比較

同一錦雞兒屬植物不同產(chǎn)地間千粒重均存在顯著差異，最大值是最小值的1.29倍～1.84倍，且小葉錦雞兒和扁刺錦雞兒的千粒重明顯小于其它3種植物。

錦雞兒屬植物種子大小和形狀在不同產(chǎn)地間也有顯著差異，從各產(chǎn)地種子的縱、橫徑來看，小葉錦雞兒和扁刺錦雞兒的種子較小。種子的縱橫徑比反映了種子的形狀，不同產(chǎn)地種子縱橫徑比的變幅為1.40～1.86.檸條錦雞兒和秦晉錦雞兒中的方山縣種子、中間錦雞兒中的岢嵐縣種子、小葉錦雞兒中的方山縣胡堡村種子的縱橫徑比較其它產(chǎn)地大，表明種子呈狹長型。而檸條錦雞兒中的渾源縣種子、秦晉錦雞兒中的臨縣種子、中間錦雞兒中的方山縣種子、小葉錦雞兒中的岢嵐縣種子縱橫徑較其它產(chǎn)地小，說明種子呈短粗型。不同產(chǎn)地種子形狀的顯著差異，表明種子在不同地理種源間存在一定的遺傳分化，具有種源選擇的必要性。

2.2錦雞兒屬植物種子的萌發(fā)率

錦雞兒屬植物不同產(chǎn)地間種子萌發(fā)率的比較，見第33頁表2.從表2可以看出，錦雞兒屬植物種子的平均萌發(fā)率存在差異。以檸條錦雞兒種子的平均萌發(fā)率最高，達55%；扁刺錦雞兒種子的平均萌發(fā)率最低，僅為15%；且除小葉錦雞兒和扁刺錦雞兒種子萌發(fā)率無顯著差異外，其它品種間種子萌發(fā)率均差異顯著。

錦雞兒屬植物不同產(chǎn)地間種子的萌發(fā)率也存在差異。檸條錦雞兒種子萌發(fā)率以渾源縣最高，達64%，其它兩地均為50%，且渾源縣的顯著高于其它兩地的。秦晉錦雞兒種子萌發(fā)率以嵐縣最高，臨縣最低，且3個產(chǎn)地間種子萌發(fā)率差異顯著。中間錦雞兒種子萌發(fā)率以岢嵐縣最高，達64%，而方山縣僅為5%.小葉錦雞兒種子萌發(fā)率以方山縣胡堡村最大，其次是岢嵐縣，最小的是方山縣北武當鎮(zhèn)，僅為3%；且太原市和方山縣北武當鎮(zhèn)的無顯著差異，但與其它2個產(chǎn)地均差異顯著。

表2　不同產(chǎn)地錦雞兒屬植物種子萌發(fā)率比較　%

2.3錦雞兒屬植物的株高和地徑

錦雞兒屬植物幼苗不同產(chǎn)地間株高和地徑的比較，見表3.

表3　不同產(chǎn)地錦雞兒屬植物幼苗株高與地徑的比較　cm

從表3可以看出，錦雞兒屬植物的平均株高存在明顯差異(p<0.05)，大小順序為檸條錦雞兒>秦晉錦雞兒>中間錦雞兒>小葉錦雞兒>扁刺錦雞兒，且檸條錦雞兒和秦晉錦雞兒的平均株高顯著高于小葉錦雞兒和扁刺錦雞兒。

錦雞兒屬植物的株高在不同產(chǎn)地間也存在差異。檸條錦雞兒3個產(chǎn)地的株高均達到25.0 cm以上，且3個產(chǎn)地間差異不顯著。秦晉錦雞兒株高在方山縣最大(29.5 cm)，臨縣最小(18.5 cm)，且方山縣的株高是臨縣的1.6倍。中間錦雞兒株高在岢嵐縣的(31.1 cm)明顯高于方山縣的(12.2 cm)，且是其的2.5倍。方山縣胡堡村的小葉錦雞兒株高最大，達30.4 cm；方山縣北武當鎮(zhèn)的最小，僅為9.6 cm，且方山縣胡堡村的株高顯著高于其它3個地方的。

錦雞兒屬植物的平均地徑存在明顯差異(p<0.05)，大小順序為檸條錦雞兒>中間錦雞兒>秦晉錦雞兒>小葉錦雞兒>扁刺錦雞兒，且檸條錦雞兒的平均地徑明顯大于秦晉錦雞兒、小葉錦雞兒和扁刺錦雞兒。

錦雞兒屬植物地徑在不同產(chǎn)地間也表現(xiàn)不同，檸條錦雞兒地徑以甘肅省最大，為0.33 cm；方山縣最小，為0.24 cm；且3個產(chǎn)地間的地徑無顯著差異。秦晉錦雞兒地徑以方山縣最大，且明顯大于嵐縣的。中間錦雞兒地徑在岢嵐縣的明顯大于方山縣的，且兩者相差2倍以上。小葉錦雞兒地徑以方山縣胡堡村的最大，為0.24 cm；其次是岢嵐縣和太原市的；方山縣北武當鎮(zhèn)的最小，僅為0.10 cm，且方山縣胡堡村和岢嵐縣的明顯大于太原市和方山縣北武當鎮(zhèn)的。

2.4種子性狀與苗木生長指標間的相關(guān)性分析

錦雞兒屬種子性狀與萌芽率、苗期生長指標的Pearson Correlation相關(guān)性檢驗見表4.

由表4可以看出，種子性狀與各苗期生長指標間存在不同程度的相關(guān)性。種子千粒重與種子縱橫徑顯著相關(guān)，表明種子的粗細程度直接影響種子的重量。且種子千粒重與種子萌發(fā)率、苗期株高和地徑的Pearson相關(guān)系數(shù)均達0.69以上，呈顯著的正相關(guān)關(guān)系，表明錦雞兒屬植物種子千粒重對種子的萌發(fā)及幼苗的生長有較大影響。

表4　種子性狀與苗木生長指標間的相關(guān)關(guān)系

3　結(jié)論

各產(chǎn)地間錦雞兒屬植物的種子性狀(縱徑、橫徑、縱橫徑比及千粒重)存在顯著差異，產(chǎn)地效應明顯。

錦雞兒屬植物種子的萌發(fā)率大小順序為檸條錦雞兒>秦晉錦雞兒>中間錦雞兒>小葉錦雞兒>扁刺錦雞兒，檸條錦雞兒以渾源縣的萌發(fā)率最高，秦晉錦雞兒以嵐縣的萌發(fā)率最高，中間錦雞兒以岢嵐縣的萌發(fā)率最高，小葉錦雞兒以方山縣胡堡村的萌發(fā)率最高。

錦雞兒屬植物幼苗株高的大小順序為檸條錦雞兒>秦晉錦雞兒>中間錦雞兒>小葉錦雞兒>扁刺錦雞兒，地徑的大小順序為檸條錦雞兒>中間錦雞兒>秦晉錦雞兒>小葉錦雞兒>扁刺錦雞兒。錦雞兒屬植物幼苗的株高和地徑在不同產(chǎn)地間表現(xiàn)一致，均表現(xiàn)為檸條錦雞兒在3個產(chǎn)地間差異不顯著，秦晉錦雞兒在方山縣的明顯大于臨縣的，中間錦雞兒在岢嵐縣的明顯大于方山縣的，小葉錦雞兒為在方山縣胡堡村的顯著高于其它3個地方的。

錦雞兒屬植物種子千粒重和種子縱橫徑相關(guān)，表明種子的粗細程度直接影響種子重量。同時種子的千粒重與萌發(fā)率、苗期生長特征呈顯著的正相關(guān)關(guān)系，表明千粒重對種子萌芽率和苗木生長有較大影響，可為苗木出苗和幼苗生長預測提供參考。

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Study on Seed Morphology and Seedling Growth Characteristics ofCaraganaGenus Plants

Wu Xiujuan, Ao Xiaoping, Yong Peng, Zhang Caihong, Ru Hao

(ShanxiAcademyofForestSciences,Taiyuan030012,China)

TakingCaraganakorshinskii,Caraganapurdomii,Caraganaintermedia,CaraganamicrophyllaandCaraganaboisiSchneidas test materials, the seed morphology, germination rate and seedling growth characteristics were studied. Results showed that seed morphology, germination rate and seedling growth characteristics had significant differences among different locations. Location had significant effect on seed morphology ofCaraganagenus plants. The germination rates and plant height growths decreased in the order ofCaraganakorshinskii>Caraganapurdomii>Caraganaintermedia>Caraganamicrophylla>CaraganaboisiSchneid, and the ground diameters decreased in the order ofCaraganakorshinskii>Caraganaintermedia>Caraganapurdomii>Caraganamicrophylla>CaraganaboisiSchneid. Germination rates ofCaraganakorshinskiiseed from Hunyuan county,Caraganapurdomiiseed from Lan county,Caraganaintermediaseed from Kelan county andCaraganamicrophyllaseed from Hubao village in Fangshan county were higher than those seeds from other locations respectively. Height growths and ground diameter growths ofCaraganapurdomiiseedling from Fangshan county,Caraganaintermediaseedling from Kelan county andCaraganamicrophyllaseedling from Hubao village in Fangshan county were higher than those seedlings from other locations respectively, but height growths and ground diameter growths ofCaraganakorshinskiiseedling from three locations had no significant differences. The correlation was significant between 1 000-seed weight and germination rates or seedling growth characteristics. 1 000-seed weight might be reference index in seed germination and seedling growth ofCaraganagenus plants.

Canagana; Seed morphology; Germination rate; Plant height; Ground diameter

2016-08-01

山西省科技攻關(guān)項目(20140313001-2)

武秀娟(1982—)，女，山西原平人，2009年畢業(yè)于東北林業(yè)大學，工程師。

S793

A

1007-726X(2016)03-0031-04