香椿不同種源種子性狀及芽苗生長分析

章理運 張英姿 楊博 周寧寧 張宏偉

摘要[目的]分析香椿不同種源種子性狀及芽苗生長。[方法]對7個產(chǎn)地香椿的種子性狀進行比較，并對種子性狀與地理因子、氣候因子、芽苗指標進行相關(guān)性分析。[結(jié)果]不同種源香椿種子的千粒重、發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)、芽長、場圃出芽率和場圃出芽時間均存在顯著差異。香椿種子的千粒重與經(jīng)度、緯度顯著負相關(guān)，與無霜期極顯著正相關(guān)。香椿種子的千粒重與芽苗各生長指標間相關(guān)性不顯著；發(fā)芽率與活力指數(shù)、發(fā)芽指數(shù)、芽長、場圃發(fā)芽率極顯著正相關(guān)，與發(fā)芽勢顯著正相關(guān)，與平均發(fā)芽速度、場圃出芽時間極顯著負相關(guān)。[結(jié)論]陜西山陽、河南信陽的種源質(zhì)量較好，可為本地香椿育苗或芽苗菜生產(chǎn)選種提供一定的參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞香椿；種源；千粒重；發(fā)芽指標

中圖分類號S644.4文獻標識碼

A文章編號0517-6611（2017）08-0036-04

Seed Characters and Seedling Growth of Different Provenances of Toona sinensis Roem.

ZHANG Liyun， ZHANG Yingzi， YANG Bo et al（Xinyang Institute of Forestry Science Research， Xinyang， Henan 464031）

Abstract[Objective] To analyze the seed characters and seedling growth of different provenances of Toona sinensis Roem.[Method] We compared the seed characters of T.sinensis from seven provenances； correlation analysis between seed character and geographical factor， climate factor， seedling index was carried out.[Result] T.sinensis from seven provenances had significant differences in 1 000grain weight， germination rate， germination potential， germination index， vigor index， bud length， nursery budding rate and nursery germination time.The 1 000grain weight of T.sinensis seeds showed significantly negative correlation with longitude and latitude， but had significantly positive correlation with frostfree period.The 1 000grain weight of T.sinensis seeds was not significantly correlated with the growth indexes of seedlings.Germination rate had extremely significantly positive correlation with vigor index， germination index， bud length， and nursery germination rate， was significantly positively correlated with germination potential， and had extremely significantly negative correlation with average germination speed， and nursery germination time.[Conclusion] Shanyang in Shaanxi Province and Xinyang in Henan Province have relatively good quality of provenance， which provides certain references for the breeding and edible sprout nurturing of local T.sinensis.

Key wordsToona sinensis；Seed provenances；1 000grain weight；Germination index

香椿（Toona sinensis Roem.）屬楝科香椿屬，為中國特有的珍貴樹種，主要分布于長江兩岸及黃河以南。北起遼寧省遼陽縣，南至廣西和廣東的南部，西起甘肅蘭州市，東至我國東部沿海及臺灣省均有分布。其中，山東、河南、安徽、河北等省為集中產(chǎn)區(qū)，栽培最多，歷史悠久[1]。香椿芽有較高的食用價值，其嫩芽、嫩葉營養(yǎng)豐富，清香宜人，生拌、熟炒、腌制皆可[2-3]；香椿具有較高的藥用價值，據(jù)《本草綱目》記載，香椿的葉、芽、根、皮和果實均可入藥；香椿子正丁醇提取物通過抗氧化應激效應對腦缺血再灌注致多器官功能障礙綜合征發(fā)揮保護作用[4]。香椿葉提取物具有調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝、緩解高血糖癥、提高記憶力、提高機體免疫力、抗疲勞、延緩肝纖維化、調(diào)節(jié)微循環(huán)等作用[5]。香椿樹干通直，木材具有美麗花紋和廣泛用途，是珍貴的速生用材樹種，在國際市場上享有“中國桃花心木”之美稱[6]，是具有很大發(fā)展?jié)摿Φ泥l(xiāng)土樹種之一。但由于不同種源、品種的生態(tài)特性差異很大，在選用苗木植樹造林時不僅要考慮適地適樹，還應考慮到適地適種源、適地適品種。我國香椿分布廣、品種雜多，在育苗用種時更應考慮種源的差異。目前國內(nèi)外對香椿的研究主要集中在化學成分、良種選育、苗木栽培、椿芽加工、椿材材性和芽苗菜生產(chǎn)等方面[7-12]，對香椿種子性狀與芽苗生長相關(guān)分析報道較少。筆者以7個產(chǎn)地的香椿種子為研究對象，通過比較不同產(chǎn)地香椿種子的千粒重、芽苗生長指標的差異，為今后香椿苗木培育、芽菜生產(chǎn)、篩選種源提供一定的理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1不同種源產(chǎn)地的自然概況為探討不同種源香椿種子的性狀及播種品質(zhì)，筆者選擇了7個地區(qū)的種源，各種源產(chǎn)地屬于北亞熱帶向暖溫帶過度氣候和暖溫帶氣候，其經(jīng)緯度、年均溫、年降雨量以及無霜期如表l所示。經(jīng)度跨度為9.32°，緯度跨度為6.96°，地域較為廣闊。分別屬于北亞熱帶（河南信陽、陜西山陽、湖北廣水、河南南陽）、暖溫帶（山東壽光、河北青縣、河南新鄉(xiāng)），各種源年平均溫度在12.1～15.1 ℃，相差3 ℃左右，年降水量相差491 mm，河南信陽、湖北廣水和河南南陽種源所在地的年降水量明顯高于其他種源，后者的年降水量多在580～710 mm，從雨量充沛、氣候濕潤向干旱少雨過渡。無霜期相差60 d，差異極顯著。

1.2材料

1.2.1供試品種。試驗種子來源于我國香椿分布區(qū)中部地區(qū)的5個省（區(qū)）7個產(chǎn)地，具有不同的地理和氣候特點，有中部地區(qū)的代表性。表1中7個種源簡稱為信陽、山陽、壽光、青縣、新鄉(xiāng)、廣水、南陽。試驗所用種子均為飽滿、種皮無破損的種子。

1.2.2儀器。PGX-280A-3H自動光照培養(yǎng)箱；FA1004N電子天平；培養(yǎng)皿；紗布；濾紙等。

1.3方法

1.3.1消毒與催芽。

發(fā)芽前進行培養(yǎng)皿（0.3%高錳酸鉀浸泡30 min）、紗布（洗凈后160 ℃高溫消毒2 h）和種子消毒（0.15%福爾馬林液中消毒20 min，絞干后放入加蓋的玻璃器皿中悶30 min，再用水多次清洗干凈），然后放入始溫40 ℃的水中浸泡0.5 h，取出濾去水分；種子與濕沙按1∶3比例混合沙藏催芽。

1.3.2試驗條件。

整個發(fā)芽試驗在自動光照培養(yǎng)箱中進行，溫度25 ℃，濕度75%，無光照。芽床由紗布、濾紙和培養(yǎng)皿構(gòu)成，每個培養(yǎng)皿中放置100粒種子，每個處理3次重復。每天定量噴水以保證種子接觸面的潮潤（不能有明水），同時每天10∶00觀察種子的發(fā)芽情況，記錄種子每天發(fā)芽數(shù)。發(fā)芽方法參照國家《林木種子檢驗規(guī)程》（GB2772—1999）進行，種子芽長等于種子長的一半、根長等于種子長時即計為發(fā)芽。在觀察過程中，如果遇到種子感染發(fā)霉，應用流水輕輕洗種子后放回芽床，直到試驗結(jié)束。場圃出芽試驗：將圃地做成床寬1 m，高20 cm，長度依需要而定的苗床，種子催芽露白后開溝條播，每溝播種50粒，行距30 cm，每平方米為1個處理，每個產(chǎn)地3次重復；每天登記出苗數(shù)量，直至苗木出完為止。

1.3.3主要指標測定方法。千粒重：種子的重量通常用氣干狀態(tài)下的1 000粒純凈種子的重量來表示[13]（以g為單位）。

2結(jié)果與分析

2.1不同地理種源香椿種子性狀和發(fā)芽指標的比較

2.1.1不同地理種源種子千粒重的比較。

從各種源種子千粒重的數(shù)據(jù)（表2）統(tǒng)計結(jié)果可以看出，不同產(chǎn)地種子的千粒重有顯著差異。北亞熱帶地區(qū)的種源（陜西山陽、湖北廣水、河南信陽、河南南陽）的千粒重明顯高于暖溫帶地區(qū)的種源（河北青縣、河南新鄉(xiāng)、山東壽光）。其中，湖北廣水、陜西山陽、河南信陽、河南南陽的千粒重大于11.50 g，而河南新鄉(xiāng)、河北青縣的千粒重較小，最小種子千粒重為9.60 g。這7個種源的千粒重由大到小分別為廣水、山陽、信陽、南陽、壽光、新鄉(xiāng)、青縣。

2.1.2不同種源發(fā)芽率、發(fā)芽勢比較。

由表2可知，各種源發(fā)芽率、發(fā)芽勢差異均顯著 （P<0.05）。山陽種源的發(fā)芽率、發(fā)芽勢均最高；其次是信陽的發(fā)芽率、新鄉(xiāng)的發(fā)芽勢；南陽的發(fā)芽率和發(fā)芽勢均最低。由于在相同條件下進行發(fā)芽比較，存在差異的主要原因是由種子本身的遺傳特性決定的。

2.1.3不同種源發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)比較。

發(fā)芽指數(shù)反映了種子發(fā)芽的速率和整齊程度，而種子活力是指種子在較廣的范圍內(nèi)能否迅速生長和生長的整齊度，種子發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)越高，種子發(fā)芽速度越快，整齊度越好，在較廣的范圍內(nèi)就越能迅速生長。由表2可知，陜西山陽的發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)均最高，分別為14.9和51.7。其次為河南信陽的種子，而山東壽光的種子處在這2 個指數(shù)最末端。這2個指數(shù)表明，陜西山陽的種子萌發(fā)速度快且萌發(fā)整齊度高，河南信陽其次，而山東壽光最差。其指數(shù)排列順序由大到小為山陽、信陽、新鄉(xiāng)、青縣、廣水、南陽、壽光。方差分析表明，這7個不同地區(qū)的香椿種子間發(fā)芽指數(shù)差異顯著（P<0.05），活力指數(shù)差異顯著（P<0.05）。

2.1.4不同種源發(fā)芽速度比較。

種子發(fā)芽速度的快慢受遺傳因素決定，除跟種子的休眠特性有關(guān)外，還與種子衰老速度、種子的物理結(jié)構(gòu)、生理特點有關(guān)。發(fā)芽速度的試驗結(jié)果顯示，各種源發(fā)芽速度差異顯著。陜西山陽種源的發(fā)芽速度最高，其次是河南信陽，平均發(fā)芽速度由大到小的順序為山陽、信陽、廣水、新鄉(xiāng)、青縣、南陽、壽光。因此，發(fā)芽速度快的發(fā)芽率一般較高，山陽種源的發(fā)芽速度最快，其發(fā)芽率和發(fā)芽勢均較高。

2.1.5不同種源芽長差異比較。

從表2可看出，不同種源香椿種子芽苗長的順序依次是山陽、信陽、新鄉(xiāng)、壽光、青縣、廣水、南陽。方差分析表明，7個地區(qū)的香椿種子間芽苗長差異顯著（P<0.05）。

2.1.6不同種源種子場圃出苗情況比較。

場圃發(fā)芽實驗結(jié)果表明，不同種源香椿種子的場圃發(fā)芽率有很大差異（表2），其中陜西山陽種源的種子發(fā)芽率最高，達51.0%；其次為河南信陽（39.3%）和山東壽光（36.7%），河南南陽種源的發(fā)芽率最低，僅為12.2%，前者是后者的4.18倍。不同種源香椿種子的出土時間和真葉出現(xiàn)日期也有很大差異。陜西山陽、河南信陽種源種子出土時間最早，均在4月7日出土，且出苗持續(xù)時間短，這些種源最終的場圃發(fā)芽率也較其他種源高；河南南陽、山東壽光種源種子出土時間較晚，均在4月14日出土；陜西山陽的種子最早出現(xiàn)真葉（4月18日），河南南陽、山東壽光種源種子4月30日才出現(xiàn)真葉。

2.2不同種源香椿種子性狀與地理、氣候因子的相關(guān)性分析

香椿種子性狀和產(chǎn)地地理、氣候因子的相關(guān)分析（表3）表明，香椿種子的千粒重與經(jīng)度呈顯著負相關(guān)，與緯度呈顯著負相關(guān)；與年均溫、年降雨量相關(guān)關(guān)系不顯著，與無霜期呈極顯著正相關(guān)。香椿種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢與經(jīng)度、緯度、年均溫、年降雨量、無霜期相關(guān)關(guān)系不顯著。

2.3不同種源香椿種子性狀與芽苗各生長指標相關(guān)性分析

由表4可知，種子千粒重與發(fā)芽率、發(fā)芽勢、活力指數(shù)、發(fā)芽指數(shù)、芽長、平均發(fā)芽速度、場圃發(fā)芽率、場圃發(fā)芽時間相關(guān)關(guān)系不顯著。發(fā)芽率與活力指數(shù)、發(fā)芽指數(shù)、芽長、場圃發(fā)芽率呈極顯著正相關(guān)，與發(fā)芽勢顯著正相關(guān)；與平均發(fā)芽速度、場圃出芽時間極顯著負相關(guān)。發(fā)芽勢與活力指數(shù)、發(fā)芽指數(shù)極顯著正相關(guān)，與芽長、場圃發(fā)芽率顯著正相關(guān)，與場圃出芽時間極顯著負相關(guān)，與平均發(fā)芽速度顯著負相關(guān)?；盍χ笖?shù)與發(fā)芽指數(shù)、芽長極顯著正相關(guān)，與場圃發(fā)芽率顯著正相關(guān)，與平均發(fā)芽速度、場圃出芽時間極顯著負相關(guān)。發(fā)芽指數(shù)與芽長極顯著正相關(guān)，與場圃發(fā)芽率顯著正相關(guān)，與平均發(fā)芽速度、場圃出芽時間極顯著負相關(guān)。芽長與場圃發(fā)芽率顯著正相關(guān)，與場圃出芽時間極顯著負相關(guān)，與平均發(fā)芽速度顯著負相關(guān)。平均發(fā)芽速度場圃出芽時間極顯著正相關(guān)，與場圃出芽率相關(guān)關(guān)系不顯著。場圃出芽率與場圃出芽時間極顯著負相關(guān)。

3結(jié)論與討論

香椿作為我國原產(chǎn)樹種，分布范圍較廣，由于長期在不同氣候區(qū)域生長繁育，加上地理隔離，可能種源之間在某些性狀上產(chǎn)生遺傳分化，使種源間產(chǎn)生差異，這種差異在種子和芽苗期就已經(jīng)開始發(fā)生。該研究結(jié)果表明，相同條件下，不同種源的千粒重、發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)、芽長、場圃發(fā)芽率、場圃出芽時間差異均有極顯著差異。梁有旺等[14]研究認為，不同種源間香椿種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、生活力的差異達極顯著水平。孫鴻有等[15]認為香椿種源的地理變異基本上是與緯度相平行的南北傾斜的連續(xù)變異型式，這種變異型式在苗期就已表現(xiàn)出來。這與該研究中種子的大小、芽苗生長情況相符。

香椿種子變異與地理相關(guān)研究已有報道。香椿種子的的質(zhì)量隨氣候帶的變化在經(jīng)度上從西到東、緯度上從低到高，質(zhì)量逐步增大而后又逐漸變小的趨勢。該研究結(jié)果表

明，陜西山陽、河南信陽、湖北廣水、河南南陽4個地區(qū)的種子千粒重明顯大于其他3個地區(qū)，千粒重與經(jīng)、緯度顯著負相關(guān)，與無霜期極顯著正相關(guān)。梁有旺[16]的研究結(jié)果表明，無霜期越長種子越長，種子大小與經(jīng)、緯度負相關(guān)。郝明灼等[17]的研究結(jié)果也說明香椿種子大小有明顯的緯度變異，與該研究結(jié)果一致。周祥斌等[18]的研究結(jié)果認為，種子百粒質(zhì)量與年均溫呈顯著負相關(guān)，年均溫越高，種子越薄，百粒質(zhì)量越?。环N子百粒質(zhì)量與年降水量呈顯著正相關(guān)，種子的百粒重與無霜期相關(guān)性不顯著；這與該研究結(jié)果不同。因此，不同種源種子優(yōu)劣的差異可能是種源所在地的氣候因子（如年均溫、年降水量、光照等）、土壤因子、海拔等的綜合作用，并經(jīng)過漫長的系統(tǒng)發(fā)育，產(chǎn)生不同變異的結(jié)果。

不同種源香椿種子性狀與芽苗生長指標相關(guān)分析結(jié)果表明，香椿種子的發(fā)芽率與千粒重無關(guān)，與種子的發(fā)芽勢、活力指數(shù)、發(fā)芽指數(shù)、芽長、場圃出芽率極顯著正相關(guān)，發(fā)芽率的高低可以預估這些指標的優(yōu)劣；與平均發(fā)芽速度、場圃出芽時間極顯著負相關(guān)，說明發(fā)芽率越高平均發(fā)芽速度越短，場圃出芽時間越短。發(fā)芽勢與活力指數(shù)、發(fā)芽指數(shù)極顯著正相關(guān)，發(fā)芽指數(shù)反映了種子發(fā)芽的速率和整齊程度，而種子活力是反映種子能否迅速生長和生長的整齊度的指標，可用于指導育苗或芽苗菜生產(chǎn)。仝雅娜等[19]研究認為種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢是表示種子活力高低及其表達程度的主要指標，發(fā)芽率、發(fā)芽勢是衡量種子發(fā)芽快慢的1個指標。芽長與發(fā)芽率、活力指數(shù)、發(fā)芽指數(shù)極顯著正相關(guān)；郝明灼等[17]認為不同種源香椿的種子性狀確實存在顯著差異，目前生產(chǎn)上普遍認為應優(yōu)選大粒種子生產(chǎn)芽苗菜，但實際上，大粒種子的發(fā)芽率卻未必高，這也與該研究結(jié)果一致。

種源優(yōu)劣的鑒定是一個多指標、多重復的過程，不能僅依據(jù)發(fā)芽情況來確定不同種源的優(yōu)劣。這7個種源跨及北亞熱帶和暖溫帶5個具有代表性的省市，通過種子性狀和芽苗生長分析認為，陜西山陽、河南信陽的種源相對較好，可為當?shù)叵愦挥缁蜓棵绮松a(chǎn)選擇種源方面提供一定的參考。

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