國外產(chǎn)8個竹種種子品質(zhì)研究

譚宏超 單 妍 張 艷 譚汝強

(1 云南師范大學竹類研究所 昆明 650092； 2 昆明醫(yī)科大學海源學院 昆明 650106； 3 云南珍竹農(nóng)業(yè)科技有限公司 云南嵩明 651700)

國外產(chǎn)8個竹種種子品質(zhì)研究

譚宏超1單 妍2張 艷1譚汝強3

(1 云南師范大學竹類研究所 昆明 650092； 2 昆明醫(yī)科大學海源學院 昆明 650106； 3 云南珍竹農(nóng)業(yè)科技有限公司 云南嵩明 651700)

對外國產(chǎn)3個屬8種竹子種子的形狀、顏色、大小等形態(tài)特征指標和種子的千粒重、純凈度、病蟲害感染度、含水量、發(fā)芽率等質(zhì)量指標進行了研究。結果表明：1)帶殼穎果形狀多為圓錐形、紡錘形，顏色以褐色、黃褐色、灰褐色為主，長度和直徑分別為9～11 mm和1～4 mm；去殼穎果長度和直徑分別為8～15 mm和1～3 mm；穎果種子的千粒重、純凈度、含水量、病蟲害感染程度、實驗室發(fā)芽率、溫室發(fā)芽率分別為10～70g、70%～93%、0%～15%、7%～8%、40%～75%、70%～95%。2)帶殼堅穎果的形狀一般為卵圓形，顏色多以灰褐色為主，長度和直徑分別為5～8 mm和2～5 mm；去殼堅穎果長度為4～8 mm，直徑為2～4 mm；堅穎果種子的千粒重、純凈度、含水量、病蟲害感染程度、實驗室發(fā)芽率、溫室發(fā)芽率分別為10～35g、85%～89%、6%～9%、0%、15%～50%，25%～69%。

竹種；種子；形態(tài)特征；品質(zhì)特性

竹子開花結果是其成熟衰老的表征，它標志著竹子由營養(yǎng)生長轉變?yōu)樯成L，這往往需要經(jīng)歷十分漫長的過程。有些竹種生長幾十年，甚至上百年都不會出現(xiàn)開花現(xiàn)象[1]。在我國很多產(chǎn)竹省份，民間有“竹子開花不吉利”的說法，使得絕大多數(shù)竹子一開花便被砍伐了，故很難獲得竹子種子，只能通過人工促進開花結實才能將竹種子運用于生產(chǎn)。通常情況下，竹子通過扦插、壓條、母竹移栽等無性繁殖方法進行繁殖，但其成本高，且會出現(xiàn)破壞種源、竹林抗逆性差、易衰老等問題。相比之下，播種育苗可以克服上述問題，大大降低生產(chǎn)成本，提高竹林的生長勢，使竹林長期處于高產(chǎn)狀態(tài)[2]。

竹子果實有4種類型：穎果、堅果、堅穎果和漿果[3]。不同果實類型其品質(zhì)、質(zhì)量不盡相同，同一類型果實也存在差異。竹種種子品質(zhì)檢驗能判斷各批種子的等級標準及實用價值。本文對自然采集或人工授粉條件下獲得的8種國外產(chǎn)竹種種子進行形態(tài)特征以及萌發(fā)特性的研究，希望能夠為竹類植物的優(yōu)良選種、播種育苗提供理論依據(jù)，并能運用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐中，為竹類植物有性生殖提供基礎性材料。

1 實驗地點

本實驗在嵩明縣竹子科技示范園和呈貢區(qū)云南師范大學生命科學學院實驗室完成。

2 實驗材料

2.1 竹種

實驗用的8個外國竹種，是通過國際竹藤組織或國際友人進行交換而得。竹種名稱及特征如下：

1) 馬來龍竹(DendrocalamusasperBacker ex Heyhe)原產(chǎn)地菲律賓，特大型叢生竹，熱性竹種；馬來西亞、印度尼西亞、泰國、老撾、緬甸等國均有分布和廣泛栽培；筍、材、觀賞三用。

2) 小葉龍竹(DendrocalamusbarbatusHsueh et D. Z. Li)原產(chǎn)地泰國，大型叢生竹，熱性竹種；主要分布在我國云南南部、越南、緬甸和老撾北部海拔360～1 100 m的熱帶和南亞熱帶區(qū)域[4]，栽培區(qū)域廣泛；筍、材兩用。

3) 巨葉龍竹(DendrocalamusgiganteuslaminaHe)原產(chǎn)地老撾，特大型叢生竹，熱性竹種；栽培區(qū)域廣泛；筍、材、觀賞三用。

4) 越南龍竹(DendrocalamusfengshaliensisGao)原產(chǎn)地越南，大型叢生竹，熱性竹種；栽培區(qū)域廣泛；筍、材兩用。

5) 泰竹(ThyrsostachyssiamensisGamble)原產(chǎn)泰國，中大型叢生竹，熱性竹種；栽培區(qū)域廣泛；是優(yōu)良的園林觀賞竹。

6) 長節(jié)勒竹(BambusalongerinternodiamHe)原產(chǎn)地緬甸，大型叢生竹，熱性竹種；栽培區(qū)域廣泛；為優(yōu)良的園林觀賞竹。

7) 馬蹄竹(BambusalapideaMcClure)原產(chǎn)地緬甸，大型叢生竹，熱性竹種；栽培區(qū)域廣泛；是優(yōu)良的園林觀賞竹。

8) 馬甲竹(BambusatuldaRoxb.)原產(chǎn)地緬甸，大型叢生竹，熱性竹種；栽培區(qū)域廣泛；為優(yōu)良的園林觀賞竹。

2.2 實驗器材

廣州產(chǎn)KX-45A電熱恒溫烤箱；MS培養(yǎng)基；無菌水；超凈工作臺；75%酒精；0.1 mg/L升汞；刻度尺。

3 研究方法

3.1 種子形態(tài)觀察和測定

肉眼觀察種子的顏色，并判斷果實類型。用刻度尺測量種子的長度及直徑，重復10次，取平均值。

3.2 種子品質(zhì)測定

根據(jù)中華人民共和國國家標準林木種子檢驗規(guī)程[5]，對不同竹種的種子進行隨機抽樣。對8種種子樣品用四分法進行種子品質(zhì)的測定，內(nèi)容包括純凈度、千粒重、病蟲害感染度、含水量、發(fā)芽率等指標。

3.2.1 純凈度測定

種子純凈度是衡量種子品質(zhì)的一個重要指標，也是劃分種子級別的關鍵依據(jù)[2]。測定的具體方法為：首先對竹種子進行挑選，分為飽滿籽粒、半飽滿籽粒和雜質(zhì)3類；之后用天平分別稱其質(zhì)量，按照以下公式計算出種子的純凈度。

3.2.2 千粒重測定

種子千粒重反映種子的飽滿程度，直接體現(xiàn)其物理價值以及商品屬性，也可以為播種量的計算提供重要依據(jù)。測定方法為：隨機從純凈種子中挑選100粒飽滿的子種，用天平測出質(zhì)量，重復4次，取平均值即為百粒重，然后再乘以10，得出竹種子的千粒重。

3.2.3 病蟲害感染度測定

測定種子的病蟲害感染度(亦即健康狀況)可以評估種子的質(zhì)量，從而提出對種子的處理依據(jù)。測定方法為：用直觀檢測法，隨機抽取種子50粒，逐一剝開，從中挑出菌核、霉粒、蟲眼等病蟲危害的種子，根據(jù)以下公式計算出種子的病蟲害感染程度。重復4次，取平均值。

3.2.4 含水量測定

種子含水量是指種子所含水分質(zhì)量與種子總質(zhì)量的百分比[6]。含水量影響著種子的安全儲存及活力。含水量高的種子壽命會縮短，只有含水量在臨界水分以下，才有利于保持種子的活力。測定方法采用低溫烘干法：取2個重復，稱取符合規(guī)定的樣品(種子直徑小于8mm的，稱取15～20g，種子直徑為8mm及其以上的，稱取40～50g)置于電熱恒溫烤箱中，溫度設為80±2 ℃，溫度上升到所需溫度時開始計算烘干時間；每3h稱重1次，直至達到恒重為止；按照以下公式計算種子含水量。

3.2.5 發(fā)芽率測定

種子發(fā)芽率體現(xiàn)種子的發(fā)芽能力，可以據(jù)此來估計田間播種量，評估不同批次種子的質(zhì)量，同時也是播種品質(zhì)中最重要的指標。本次實驗測定了實驗室發(fā)芽率和溫室發(fā)芽率，具體測定方法如下：

實驗室發(fā)芽率：隨機抽取30粒飽滿的種子，去殼；將去殼種子浸水24h(每6h換水1次)進行預處理。然后對種子進行消毒，以確保種子表面或內(nèi)部不會感染微生物，整個過程在超凈工作臺上進行。首先用無菌水漂洗2次，每次3min左右；接著用75%酒精消毒15s；再用無菌水洗3次，每次3min左右；然后再用0.1mg/L的升汞浸泡0.5h；最后用無菌水洗4次，每次3min左右。將消毒后的種子接種到MS培養(yǎng)基上，當種子胚根長到1/2種子長度時視為發(fā)芽，每5d記錄1次發(fā)芽情況，實驗時間為30d。實驗結束后，計算種子發(fā)芽率。

溫室發(fā)芽率：隨機抽取30粒飽滿的種子浸水24h(每6h換1次水)進行預處理，然后在溫室條件下進行播種(每盆10顆種子)，種子胚芽冒出土面視為發(fā)芽。每5d記錄1次發(fā)芽情況，實驗時間為30d。實驗結束后，計算種子的發(fā)芽率。

種子發(fā)芽率的計算公式為：

4 結果與分析

4.1 種子形態(tài)

通過用肉眼對竹種種子形態(tài)進行觀察，8個竹種的種子形態(tài)特征見表1。由表1可知：在8個竹種中，穎果有5種，堅穎果有3種；帶殼穎果的顏色多為褐色、黃褐色，而帶殼堅穎果的顏色多為灰褐色；種子形態(tài)存在多樣性，帶殼穎果形狀一般為圓錐形和紡錘形，而帶殼堅穎果的形狀一般為卵圓形。種子的不同形態(tài)可作為竹種分類的關鍵依據(jù)。

表1 不同竹種種子形態(tài)特征

4.2 種子長度與直徑

8種種子的長度和直徑測定結果見表2。由表2可知：帶殼穎果的長度為9～11mm，直徑為1～4mm；去殼穎果的長度為8～15mm，直徑為1～3mm；帶殼堅穎果長度為5～8mm，直徑為2～5mm；去殼堅穎果長度為4～8mm，直徑為2～4mm?？傮w上，2類果實的種子在大小上差異并不大。

表2 不同竹種種子長度與直徑

4.3 種子純凈度

一般來說，穎果的純凈度比堅穎果低，其原因為穎果果形較小，不易采摘及凈種。不同竹種種子純凈度測定結果見表3，可以看出，穎果的純凈度屬于中上等，其中長節(jié)勒竹的最高，為92.79%，馬甲竹的最低，為55.96%；堅穎果的純凈度均在85%左右。在本次實驗中，發(fā)現(xiàn)部分種子種皮已經(jīng)脫落，可能是由于種子過于干燥，導致種皮易于脫落，加上在運輸過程中操作不當，無疑就增加了雜質(zhì)的質(zhì)量，產(chǎn)生了一定的誤差。

表3 不同竹種種子純凈度

4.4 種子千粒重及病蟲害感染度

不同竹種種子形態(tài)、大小各不相同，所以其千粒重也存在著差異。千粒重大的種子較飽滿，內(nèi)部儲存的營養(yǎng)物質(zhì)多，若用其播種種子發(fā)芽率高，苗木成活率也高。不同竹種種子千粒重及病蟲害感染度測定結果見表4。由表4可知，絕大多數(shù)帶殼穎果種子千粒重較堅穎果種子高。如去殼穎果中種子千粒重最大的泰竹(68.4g)與堅穎果種子中千粒重最大的越南龍竹(34.3g)相比，千粒重大約是其2倍。當然，穎果中也存在千粒重較小的品種，如馬甲竹，千粒重僅為13.3g，屬于小型穎果。在種子病蟲害感染度方面，實驗用竹種種子保存較為良好，

表4 不同竹種種子病蟲害感染度及千粒重

病蟲害感染度較低。通常在竹種種子中含有較多的谷氨酸，易被蟲食以及霉菌感染，所以竹子種子應在2～4 ℃的低溫下冷藏，并拌上殺蟲粉[6]，在防止病蟲感染的同時，也延長種子的壽命。

4.5 種子含水量

隨著種子逐漸成熟，種子內(nèi)的含水量逐漸降低。干燥種子的含水量一般為10%左右[7]。失水過多的種子將失去活力，不發(fā)芽或發(fā)芽率很低；而太潮濕的種子腐爛率又會提高。不同竹種種子的含水量測定結果見表5。由表5可知，去殼穎果種子含水量為7.7%左右，而堅穎果種子含水量為7.5%左右。在貯藏種子時，降低其含水量至超干水平(含水量 ≤5.0%)，可使種子貯藏壽命成倍延長[8-10]。因此在儲存種子的時候，應將其密封低溫保存。

表5 不同竹種種子含水量

4.6 種子發(fā)芽率

種子發(fā)芽的幾個必要條件有水分、氧氣、溫度、光照。種源不同，環(huán)境條件不同，種子發(fā)芽率也不同。本實驗分別用土壤以及培養(yǎng)基作為發(fā)芽基質(zhì)測定了不同竹種種子的發(fā)芽率，結果見表6。結果表明，不同果實類型的種子發(fā)芽率不同，同一果實類型因環(huán)境不同種子發(fā)芽率也存在差異。對于不同果實類型的竹種來說，在環(huán)境條件相同的情況下，大多數(shù)穎果的發(fā)芽率較堅穎果高，這與其形態(tài)特征有關。穎果種皮較薄，種子易吸水萌發(fā)；而堅穎果上端種皮堅硬不易吸水，只有下端種皮易吸水，這就造成了他們在發(fā)芽率上的差異。對于同一果實類型的竹種來說，溫室的發(fā)芽率遠遠高于實驗室發(fā)芽率，這無疑與溫度有關。溫室溫度高，種子發(fā)芽快，因而發(fā)芽率高；實驗室溫度低，種子發(fā)芽慢，因而發(fā)芽率低。結合竹種的形態(tài)特征來看，大粒種子如泰竹，營養(yǎng)充足易發(fā)芽，發(fā)芽率達90.6%；而小粒種子營養(yǎng)少，發(fā)芽慢，發(fā)芽率低，如巨葉龍竹發(fā)芽率僅為47.6%。此外，種子存放的環(huán)境以及時間長短也是影響種子發(fā)芽率的直接因素[2]。

表6 不同竹種種子發(fā)芽率

5 結論

竹子為多年生一次性開花的禾本科植物，在自然條件下開花時間較長，結實率較低且較難預測，因而現(xiàn)階段關于竹種種子的相關研究較少。通過對外國產(chǎn)3個屬8種竹子種子品質(zhì)的研究，得出以下結論：

1) 8個竹種的果實分屬穎果和堅穎果2種類型。

2) 帶殼穎果的形狀一般為圓錐形、紡錘形；顏色以褐色、黃褐色、灰褐色為主；長度、直徑分別為9～11mm、1～4mm。去殼穎果長度、直徑分別為8～15mm，1～3mm。穎果種子的千粒重、純凈度、含水量、病蟲害感染程度分別為10～70g、70%～93%、7%～8%、0%～10%。穎果種子的實驗室發(fā)芽率和溫室發(fā)芽率分別為40%～75%和70%～95%。

3) 帶殼堅穎果的形狀一般為卵圓形；顏色多以灰褐色為主；長度和直徑分別為5～8mm和2～5mm。去殼堅穎果的長度為4～8mm，直徑為2～4mm。堅穎果種子的千粒重、純凈度、含水量、病蟲害感染程度分別為10～35g、85%～89%、6%～9%、0%。堅穎果種子的溫室發(fā)芽率和實驗室發(fā)芽率分別為15%～50%和25%～69%。此外，一些生物因素的變化或不同對竹種種子發(fā)芽率也存在著一定影響。

[1] 徐振國, 李立杰, 黃大勇. 廣西4種叢生竹種子形態(tài)特征與萌發(fā)初探[J]. 江西農(nóng)業(yè)大學學報, 2013, 35(6): 1206-1211.

[2] 黃美秀, 譚宏超, 李成慧. 竹子種子品質(zhì)測定和發(fā)芽率實驗[J]. 林業(yè)調(diào)查規(guī)劃, 2008, 36(6): 134-137.

[3] 楊漢奇, 梁寧, 李春芳, 等. 云南6種竹子種子萌發(fā)和儲藏特性初步研究[J]. 林業(yè)科學研究, 2013, 26(6): 710-714.

[4] 徐田, 陳劍, 畢瑋. 小葉龍竹豐產(chǎn)栽培技術[J]. 世界竹藤通訊, 2013, 11(5): 14-17.

[5] 國家林業(yè)局. 全國森林培育技術標準匯編(種子苗木卷)[M]. 北京: 中國標準出版社, 2003.

[6] 李淑嫻，高瑩瑩，李運紅, 等. 種子含水量的測定方法及展望[J]. 種子, 2010, 29(10): 57-59.

[7] 姚羅根, 譚宏超. 竹子果實形態(tài)及質(zhì)量的觀察和測定[J]. 林業(yè)調(diào)查規(guī)劃, 2008, 33(5): 36-40.

[8] 胡群文, 辛霞. 水稻種子室溫儲藏的適宜含水量及其生理基礎[J]. 作物學報, 2012, 38(9): 1665-1671.

[9]ZhengGH,JingXM.Ultradrystoragecutscostofgenebank[J].Nature, 1998, 393(6682): 223-224.

[10]RawatMMS.Optimumconditionsfortestinggerminationofbambooseed[J].JournalofBambooandRattan, 2005, 4(1): 3-11.

Seed Quality Determination of 8 Bamboo Species from Foreign Countries

Tan Hongchao1Shan Yan2Zhang Yan1Tan Ruqiang3

(1 Bamboo Research Institute, Yunnan Normal University, Kunming 650092, China; 2 Kunming Medical University Haiyuan College, Kunming 650106, China; 3 Yunnan Rare Bamboo Agricultural Science and Technology Development Co., Ltd., Songming 651700, Yunnan, China)

The paper studied the seed morphological property and quality indexes of 8 bamboo species belonging to 3 genera from foreign countries. The seed morphological property indexes included the shape, color and size while those quality indexes covered the weight per thousand grains, net purity, infected degree of pest and disease, water content, germination rate. The results showed that the caryopsis with shell were mainly shaped like spindle and circular cone, with the colors mainly in brown, yellow brown and gray brown and the length and diameter at 9-11 mm and 1-4 mm. The caryopsis without shell had the length and diameter at 8-15 mm and 1-3 mm respectively. The seed weight per thousand grains, purity, infected degree of pest and disease, water content, germination rate in laboratory and greenhouse were 10-70 g, 70%-93%, 0%-10%, 7%-8%, 40%-75% and 70%-90%, respectively. The nuts with shell were generally ovoid in shape and dark brown in color, with its length and diameter at 5-8 mm and 2-5 mm, while the nuts without shell had the length and diameter at 4-8 mm and 2-4 mm respectively. The weight per thousand grains, purity, infected degree of pest and disease, water content, germination rate in laboratory and greenhouse of the seeds were 10-35 g, 85%-89%, 6%-9%, 0%, 15%-50%, and 25%-69%, respectively.

bamboo species, seed, morphological property, quality property

肯尼亞竹子造林公司項目(編號：2015008)；云南珍竹農(nóng)業(yè)科技有限公司項目(編號：2016002)。

譚宏超(1963-)，男，研究生，教授，長期從事竹類研究及開發(fā)工作。E-mail: ynbamboo@126.com。

10.13640/j.cnki.wbr.2017.02.008