櫸木種子形態(tài)結(jié)構(gòu)及吸水萌發(fā)研究

朱雁，侯偉，張季，田華林，王玉奇

（黔南州林業(yè)科學(xué)研究所，貴州 都勻 558000）

櫸樹（ZelkovaschneiderianaHand.-Mzt）別名榔樹、血榔、紅榔，為 榆科 （Ulmaceae）櫸 屬 （ZelkovaSpach）的落葉喬木。我國是櫸屬分布的中心區(qū)，自然分布有大葉櫸（Z.schneideriana）、光葉櫸（Z.serrata，又稱日本櫸）和大果櫸（Z.sinica，又稱小葉櫸）3種，貴州省自然分布2種櫸樹，即大葉櫸和光葉櫸，其中大葉櫸的分布范圍較廣[1]。櫸樹是本省重要的鄉(xiāng)土樹種，也是傳統(tǒng)的珍貴硬闊用材樹種。櫸樹的適應(yīng)性很強(qiáng)，在酸性、中性、石灰質(zhì)土及輕度鹽堿土地均能生長，病蟲害少，壽命長，抗污染[2]。櫸木心材呈淺紅色，俗稱“紅櫸”、“血櫸”，木材堅硬，花紋美麗，用途廣泛，是制作高檔家具、室內(nèi)裝飾等的珍貴用材。櫸樹秋葉色彩艷麗，也是優(yōu)良的城市綠化景觀樹種。大葉櫸因其特殊的生態(tài)經(jīng)濟(jì)價值，已被列為我國重要造林樹種和國家二級重點保護(hù)的珍稀樹種[3]。隨著生態(tài)工程建設(shè)的實施，櫸樹在城市園林綠化、新農(nóng)村綠化以及丘陵、山區(qū)生態(tài)經(jīng)濟(jì)林培育中的需求量不斷增加。但是，目前對櫸樹種子形態(tài)及吸水萌發(fā)研究的文章未見報道。為此，我們開展了對種子形態(tài)及吸水萌發(fā)的相關(guān)研究，旨在為進(jìn)一步推廣櫸木規(guī)范化種植技術(shù)提供服務(wù)。

1 材料與方法

1.1 材料

種子分別采集于黔南和黔東南主要天然分布區(qū)的野生種子。

1.2 方法

1.2.1 利用解剖鏡觀察櫸木種子的外部形態(tài)特征。將種子縱切。觀察其內(nèi)部結(jié)構(gòu)并進(jìn)行描述。

1.2.2 用游標(biāo)卡尺測量種子的長度、寬度、厚度，其中種子的長度、寬度、厚度分別測60個數(shù)據(jù)，然后利用數(shù)理統(tǒng)計計算其平均值、方差，再以95%的可靠性計算其置信區(qū)間。

1.2.3 種子千粒重的測定。采用百粒法.從純凈種子中隨機(jī)數(shù)取種子，每100粒為一組，共8組，用分析天平分別稱其重量，計算千粒重。

1.2.4 種子水選測定實種率：從純凈種子中隨機(jī)取種子，每200粒為一組，共5組，進(jìn)行水選，統(tǒng)計沉底的種粒數(shù)，計算出實種率。

1.2.5 種子吸水曲線的測繪。將種子浸泡于清水中并放置在25℃恒溫箱中，在室溫條件下用電子天平稱量不同吸水時間的種子重量，吸水重量△＝Wt—W，Wt為吸水t小時后的種子重量，為吸水前的種子重量。作3次重復(fù)，每次100粒為1組，取3組的平均值，作種子吸水曲線。（每小時測量1次）

1.2.6 種子萌發(fā)特性研究

1.2.6.1 赤霉素對種子萌發(fā)的影響。用不同濃度（50、100、200mg／L）的赤霉素溶液對經(jīng)水選的種子進(jìn)行浸泡處理，然后置于恒溫培養(yǎng)箱中，每日觀察其發(fā)芽率。每處理100粒，3次重復(fù)，取平均值，以25℃清水浸泡6h為對照。

1.2.6.2 不同溫度條件對種子萌發(fā)的影響。將經(jīng)水選的種子經(jīng)6h清水浸泡吸水后，置于不同溫度15、20、25、30℃條件下的培養(yǎng)箱中，每處理100粒，3次重復(fù)，定期檢查其發(fā)芽率，取各組平均值。

以上試驗以培養(yǎng)皿為容器，皿底鋪一層濾紙做發(fā)芽床。實驗開始時使濾紙吸濕達(dá)飽和，實驗過程中每日觀察記錄并加水使濾紙保持濕潤。（每天測量1次）

2 結(jié)果與分析

2.1 種子形態(tài)特征

櫸木種子三角心形，長3.70～4.03mm，寬3.64～3.87mm，厚2.76～3.00mm。先端急尖或漸尖呈鳥喙?fàn)?，并從種子上部的1／4處開始向腹面約為彎曲，種子下部向兩側(cè)膨大近半球形，基部下陷近馬鞍形。種臍位于下陷的中部，種臍圓形，周邊通常有宿存5瓣萼片。從種臍邊緣延申出兩條明顯的縱棱脊由腹面和背面中央向種子尖部會集，縱棱脊下寬上窄，棱下低上高，從縱棱脊兩側(cè)各申出多條短鈍橫棱脊。種皮黃褐色或深褐色，表面角質(zhì)化，凸凹不平，內(nèi)種皮淺褐色，膜質(zhì)。胚乳白色，油質(zhì)，基本充滿外種殼。胚位于種子中軸上部，相嵌于胚浮中，圓柱形，長1.1～1.4mm，與胚浮同色，子葉2。

圖1 櫸木種子腹面紋飾及種臍（×10）

圖2、3 櫸木種子側(cè)面、背面紋飾（×10）

2.2 種子千粒重

種子千粒重約為12.83g。

2.3 種子實種率

種子實種率約為10.25%。

2.4 種子吸水曲線

圖4 櫸子種子吸水曲線

如圖4所示，櫸木種子質(zhì)量在吸水的前5h內(nèi)是逐步增加的，在吸水后第6個小時開始，質(zhì)量增長速度緩慢，基本達(dá)到水分飽和狀態(tài)，吸水后的重量增加了34.16%。

2.5 櫸木種子萌發(fā)特性

2.5.1 赤霉素對櫸木種子萌發(fā)的影響

圖5 AC3處理種子對發(fā)芽率的影響

由圖5可以看出，與對照組相比，赤霉素在提高種子萌發(fā)率方面作有一定的效果，50mg／L處理組的萌發(fā)率比對照的萌發(fā)率提高了13.8%，100mg／L處理組的萌發(fā)率比對照的萌發(fā)率提高了約10.7%，200mg／L黑暗組則提高了約26.2%，而200mg／L＋光照組的萌發(fā)率則稍低于對照組。方差分析結(jié)果顯示，四者無顯著差別（P＞0.05）。

表1 赤霉素對種子萌發(fā)的影響

赤霉素對縮短櫸木種子的萌發(fā)時間作用不明顯，如表1所示，在實驗條件下用50、100、200mg／L 3個濃度組的赤霉素處理和對照，櫸木種子都在8d后即開始萌發(fā)，只是50、100mg／L 2個濃度比對照的發(fā)芽率略有提高。8d之后變化不大。

2.5.2 不同環(huán)境條件對櫸木種子萌發(fā)的影響

2.5.2.1 光線對櫸木種子萌發(fā)的影響

圖6 不同光照條件對種子發(fā)芽率的影響

將櫸木種子在25℃恒溫（清水）條件下進(jìn)行光照和完全黑暗兩種環(huán)境下的對比發(fā)芽實驗，實驗結(jié)果如圖6所示，結(jié)果表明，種子的萌發(fā)會受到光照條件的一定影響，光照條件下的發(fā)芽率略高于黑暗中的發(fā)芽率（約7%）。另外，在赤霉素對櫸木種子萌發(fā)的影響實驗與溫度對櫸木種子萌發(fā)的影響實驗中，同時進(jìn)行的光照和完全黑暗兩種環(huán)境下的對比，影響程度較清水試驗增加一倍左右，發(fā)芽率在15.5%。

2.5.2.2 溫度對櫸木種子萌發(fā)的影響

圖7 不同溫度對種子發(fā)芽的影響

種子的萌發(fā)速度主要取決于吸水速度和溫度。低溫條件下，酶的活性低，高溫條件下蛋白質(zhì)緩慢變性，在合適溫度下，兩者協(xié)調(diào)，種子才會表現(xiàn)最高的發(fā)芽率。對櫸木種子進(jìn)行了15、20、25、30℃4個溫度梯度的發(fā)芽實驗，如圖7所示，25℃以下時，櫸木種子的發(fā)芽率隨著溫度的下降而逐漸下降，而30℃時的發(fā)芽率與25℃基本保持一致，光暗處理間的輕微差異仍然存在。在實驗溫度范圍內(nèi)，黑暗條件下各溫度的發(fā)芽率無顯著性差異，光照條件下15℃的發(fā)芽率與20℃無顯著差異，而與25℃和30℃的發(fā)芽率差異顯著。但在15℃和20℃溫度下，種子的發(fā)芽所需時間明顯長于25℃和30℃。

表2 不同溫度對種子發(fā)芽的影響

3 討論

3.1 櫸木種子結(jié)實量大，但空殼率較高，近90%，其原因還有待于今后從櫸木開花、授粉等植物生理機(jī)理進(jìn)行研究。

3.2 赤霉素在提高櫸木種子萌發(fā)率方面作有一定的效果，但是在光照條件下，赤霉素濃度大于200mg／L后對種子萌發(fā)有一定的抑制作用。另外赤霉素對縮短櫸木種子的萌發(fā)時間作用也不明顯。

3.3 溫度在25℃以下時，櫸木種子的發(fā)芽率隨著溫度的下降而逐漸下降，而30℃時的發(fā)芽率與25℃基本保持一致。

3.4 光照條件下的發(fā)芽率略高于黑暗中的發(fā)芽率。

本研究的內(nèi)容目前在國內(nèi)尚未發(fā)現(xiàn)有相關(guān)報道，研究結(jié)果可為櫸木植物在貴州喀斯特地區(qū)進(jìn)行大面積推廣栽培與進(jìn)一步研究提供科學(xué)依據(jù)和模式。

[1]李永康.貴州樹木手冊[M].北京：中國林業(yè)出版社，1995.

[2]賀士元.北京植物志[M].北京：北京出版社，1992.

[3]徐本美，龍雅宜.關(guān)于野生花卉種子萌發(fā)的研究[J].種子，1991，56（6）：44-47.

[4]吳榜華.紫杉種子形態(tài)解剖的初步研究[J].北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報，1995，17（2）：52-55.

[5]陳瑛.實用中藥種子技術(shù)手冊[M].北京：人民衛(wèi)生出版社，1999.

[6]黃學(xué)林，陳潤政.種子生理實驗手冊[M].北京：農(nóng)業(yè)出版社，1990.