南五味子育種研究

韓君 林雄平 邱麗花 林文 戴錦妍 余巧榕 張春敏

摘要 [目的]研究南五味子種子萌發(fā)的最佳條件。[方法]采用種子破皮處理、不同溫度浸種以及不同的土壤對(duì)比，對(duì)南五味子進(jìn)行了種子育苗觀察及苗木的早期生長(zhǎng)測(cè)量。[結(jié)果]南五味子育苗萌發(fā)率最高的基質(zhì)為黑色田園土，其萌發(fā)率可達(dá)60%，其平均生長(zhǎng)速度為0.34 cm/d。種子破皮處理有助于提高萌發(fā)率，其萌發(fā)率可提高1.36倍。20 ℃水溫浸泡20 min后的南五味子種子萌發(fā)率最高，可達(dá)76.67%。[結(jié)論]南五味子可采用種子破皮和20 ℃水溫浸泡20 min，并采用黑色田園土作為基質(zhì)來進(jìn)行育苗，能提高其萌發(fā)率。

關(guān)鍵詞 南五味子；育種；破皮；浸種；萌發(fā)率

中圖分類號(hào) S567文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 0517-6611（2018）01-0061-03

Abstract [Objective] The research aimed to study the optimum conditions for the germination of Kadsura longipedunculata seeds.[Method]The seedling of Kadsura longipedunculata was observed by seed breaking treatment， seed soaking at different temperatures and different soils. The early growth of seedlings was measured.[Result]The results showed that the highest germination rate of Kadsura longipedunculata seedlings was black pastoral soil，the highest seed germination rate was 60% and the average growth rate was 0.34 cm/d.The seed breaking treatment was helpful to improve the germination rate， the germination rate could be increased by 1.36 times.The seed germination rate of Kadsura longipedunculata was the highest after soaking at 20 ℃ for 20 min， reaching 76.67%.[Conclusion]The germination rate of Kadsura longipedunculata could improve though the seed breaking treatment and 20 ℃ water temperature soaking for 20 min in black pastoral soil.

Key words Kadsura longipedunculata Finet et Gagnep.；Breeding；Seed breaking；Seed soaking；Germination rate

南五味子（ Kadsura longipedunculata Finet et Gagnep.），主要分布于華中、華南和西南[1]，可作為觀花、觀果、觀葉的常綠藤本植物，是一種重要的園林綠化植物，同時(shí)其果實(shí)甘甜可口，富含維生素C、維生素E及多種微量元素，可作為天然的野生水果[2]。南五味子根、莖、葉、果均入藥，具有抗菌、抗氧化、行氣活血、消腫斂肺、祛風(fēng)消腫殺蟲的功效[3-6]。南五味子作為藥、食、觀賞兼用資源，開發(fā)前景極為廣闊?，F(xiàn)今野生南五味子人為破壞較為嚴(yán)重，導(dǎo)致資源匱乏。該試驗(yàn)構(gòu)建了3組對(duì)照（不同土壤基質(zhì)、破皮處理、不同溫度浸泡），進(jìn)行南五味子的育苗試驗(yàn)以及苗的生長(zhǎng)檢測(cè)，研究南五味子種子萌發(fā)的最佳條件，以期為后續(xù)的南五味子大規(guī)模的繁育以及豐富種質(zhì)資源庫奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于福建省寧德市寧德師范學(xué)院新校區(qū)（26°64′07″N、119°53′43″E），屬中亞熱帶季風(fēng)氣候，春夏多雨，秋冬涼干，早晚溫差大。常年平均的年降水量約1 952 mm；年平均氣溫20 ℃。

1.2 材料

南五味子于2016年11月份采自屏南縣安溪村，選取枝繁葉茂、結(jié)果率高的母株，從中挑選果大粒熟的聚合果進(jìn)行收集。將采集的聚合果去果皮、去果肉、清洗后種子擦干，封袋在陰涼環(huán)境下常溫保存?zhèn)溆谩７N子的百粒重為（2.80±0.15）g，含水率為6%±0.6%，直徑為（1.89±0.08）mm。選取的種子重量、含水率、直徑均相近，外觀也基本一致，在很大程度上保證了后續(xù)育種試驗(yàn)的合理性與一致性。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法

1.3.1 種子的處理。

種子用0.05%的殺真菌劑（日產(chǎn)Phygon）進(jìn)行表面滅菌。在正式試驗(yàn)開始前，挑選出健康、飽滿、表面完整無缺口的種子進(jìn)行試驗(yàn)，種子的萌發(fā)試驗(yàn)每組30粒。將種子置于直徑為15 cm經(jīng)過滅菌消毒的花盆中培養(yǎng)。種子的萌發(fā)以胚根的出現(xiàn)為標(biāo)志。萌發(fā)過程中固定每日10：00檢測(cè)1次，根據(jù)具體試驗(yàn)要求在不同時(shí)間內(nèi)檢測(cè)其萌發(fā)差異程度，并通過0.05水平上單因子方差（One Way ANOVA）檢驗(yàn)。

1.3.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)。試驗(yàn)分為3組：①A組試驗(yàn)探究不同土壤對(duì)萌發(fā)的影響，將挑選出的南五味子種子隨機(jī)平均分為3組，A0、A1、A2分別對(duì)應(yīng)的土壤是黑色田園土、黃土、砂土，每組30粒健康種子。②B組試驗(yàn)探究種子是否破皮對(duì)萌發(fā)的影響，將挑選出的南五味子種子隨機(jī)平均分為2組（B0不做破皮處理，B1做破皮處理），每組30粒健康種子。③C組試驗(yàn)探究種子在不同溫度水中浸泡后對(duì)萌發(fā)的影響，將挑選出的南五味子種子隨機(jī)平均分為4組，每組30粒健康種子。C0、C1、C2、C3分別進(jìn)行以下處理：種子不進(jìn)行浸泡處理、常溫水中浸泡20 min、40 ℃水中浸泡20 min、60 ℃水中浸泡20 min。

各組按照以上處理后，于2017年3月25日進(jìn)行播種。播種的主要流程為：①將試驗(yàn)用花盆進(jìn)行清洗消毒；②依據(jù)不同的對(duì)照組設(shè)定放入不同土壤至離盆口處約5cm處；③均勻放入30粒健康種子，并覆蓋1 cm左右土壤；④搭建簡(jiǎn)易遮陽棚。最后將3個(gè)試驗(yàn)所用樣品置于相同地點(diǎn)進(jìn)行培育，定時(shí)澆水除草。

1.3.3 管理。

播種后要保持足夠的土壤水分，多雨季節(jié)要注意排水。高溫干旱天氣堅(jiān)持每天澆水，切忌陽光直射。平時(shí)遮陽要做到早上蓋、晚上揭，晴天蓋、陰雨天揭。蔭棚內(nèi)的溫度要求保持在20～25 ℃。

1.4 測(cè)定指標(biāo)與方法

自播種日起，每日觀察萌芽種子數(shù)量，并記錄，待有種子萌芽后，選取健康正常生長(zhǎng)的種子2粒，每日固定于10：00測(cè)量這2粒種子的萌芽高度，注意保持根的完整，用游標(biāo)卡尺測(cè)量其芽高。

南五味子種子質(zhì)量檢驗(yàn)嚴(yán)格按照GB2772—1999中的規(guī)定進(jìn)行，分別測(cè)定種子的凈度、千粒重、含水率、生活力、萌發(fā)率及萌發(fā)勢(shì)。

1.4.1 種子百粒重的測(cè)定。隨機(jī)挑選出100粒種子分為一組，將其置于校準(zhǔn)過的天平上，記錄數(shù)據(jù)。隨后再次隨機(jī)挑選100粒種子稱量，共重復(fù)8次。使用SPSS分析8組數(shù)據(jù)的平均值與標(biāo)準(zhǔn)差方差等。變異系數(shù)不超過4.0就認(rèn)為數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。

1.4.2 種子含水率的測(cè)定。采用105 ℃恒重法，把分取的種子放入預(yù)先烘至恒重的稱量瓶?jī)?nèi)，用分析天平準(zhǔn)確稱重，然后打開瓶蓋搭在稱量瓶旁邊，置于烘箱內(nèi)調(diào)至105 ℃，烘至恒重，再蓋好瓶蓋，放入干燥器內(nèi)冷卻至室溫后準(zhǔn)確稱重，2次重復(fù)，且差距不超過0.5%。種子含水率=（試樣烘干前質(zhì)量-試樣烘干后質(zhì)量）/試樣烘干前質(zhì)量×100%。

1.4.3 種子萌發(fā)率及萌發(fā)指數(shù)的測(cè)定。將以上9種處理各取30粒，2次重復(fù)。按照國(guó)標(biāo)分別統(tǒng)計(jì)正常萌發(fā)數(shù)量、異狀萌發(fā)數(shù)量及腐壞數(shù)量。萌發(fā)指數(shù)（ Gi）的計(jì)算公式為：Gi=∑Gt/Dt。其中，Gt為在時(shí)間t時(shí)的萌發(fā)數(shù)，Dt為萌發(fā)日數(shù)。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

萌發(fā)結(jié)果以百分率±標(biāo)準(zhǔn)誤差表示，其他指標(biāo)以平均值表示，并用SPSS進(jìn)行均值比較獨(dú)立樣本T分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 南五味子在不同土壤中的萌發(fā)情況

由圖1a可知，A0截止試驗(yàn)結(jié)束萌發(fā)率為60.00%，A1最終萌發(fā)率為3.33%，A2最終萌發(fā)率為10.00%。A0的最早萌發(fā)時(shí)間為播種后第10天（4月3日），并在播種后第16天（4月9日）萌發(fā)率達(dá)到33.33%，隨后在第17天（4月10日）萌發(fā)率達(dá)到50.00%；A1的最早萌發(fā)時(shí)間為播種后第20天（4月13日），且一直持續(xù)到試驗(yàn)結(jié)束萌發(fā)數(shù)量依舊保持為1粒；A2的最早萌發(fā)時(shí)間為播種后第18天（4月11日），直到試驗(yàn)結(jié)束也沒有突破33.33%萌發(fā)率。

由圖1b可知，A0于播種后第10天（4月3日）10：00發(fā)現(xiàn)其已經(jīng)萌芽，萌芽數(shù)量2粒，初始芽高分別為1.3、1.5 cm，后續(xù)固定選取這2粒種子每日固定于10：00測(cè)量其芽高，最終其芽高分別為4.1、4.2 cm；A1于播種后第20天萌芽，萌芽數(shù)量1粒，初始芽高為0.1 cm，最終芽高為0.3 cm；A2于播種后第18天（4月11日）萌芽，萌芽數(shù)量1粒，初始芽高為0.5 cm，并于次日（4月12日）發(fā)現(xiàn)萌芽數(shù)量提高為2粒，第2粒萌芽種子的初始芽高為0.3 cm，故后續(xù)選取最早萌芽的2粒種子測(cè)量其芽高，最終這2粒種子的芽高分別為1.7、0.8 cm。

綜合分析圖1可知，在黑色田園土與砂土、黃土三者的對(duì)比中發(fā)現(xiàn)，南五味子種子最適宜的萌發(fā)土壤為黑色田園土，其萌發(fā)率可達(dá)60%，且平均生長(zhǎng)速度達(dá)到0.34 cm/d。在黑色田園土中培育，無論是萌發(fā)率還是萌芽高度都是三者中最高的?？赡茉?yàn)楹谏飯@土土質(zhì)疏松、保水能力強(qiáng)、土壤營(yíng)養(yǎng)豐富、有機(jī)物含量高，有利于南五味子種子的培育；黃土雖然營(yíng)養(yǎng)成分較多，然而其土質(zhì)過于堅(jiān)硬，使得南五味子種子無法沖破種皮，抑制了其萌發(fā)；但砂土保水能力較弱，無法保障南五味子種子萌發(fā)所需水分。

2.2 種子是否破皮對(duì)萌發(fā)的影響

由圖2a可知。B0截止試驗(yàn)結(jié)束萌發(fā)率為46.67%，B1最終萌發(fā)率為63.33%。B0的最早萌發(fā)時(shí)間為播種后第10天（4月3日），并在播種后第16天（4月9日）萌發(fā)率達(dá)到33.33%；B1的最早萌發(fā)時(shí)間為播種后第11天（4月4日），并在播種后第16天（4月9日）萌發(fā)率達(dá)到33.33%。值得注意的是，在4月12日前，未破皮種子的萌發(fā)率均高于破皮種子，然而在4月12日后，未破皮種子的萌發(fā)率超過破皮種子萌發(fā)率。

由圖2b可知，B0于播種后第10天（4月3日）10：00發(fā)現(xiàn)其已經(jīng)萌芽，萌芽數(shù)量2粒，初始芽高分別為0.6、0.7 cm，后續(xù)固定測(cè)量這2粒種子，最終其芽高分別為5.1、6.5 cm；B1于播種后第11天（4月4日）萌芽，萌芽數(shù)量1粒，初始芽高為0.8 cm，并于次日（4月5日）發(fā)現(xiàn)萌芽數(shù)量提高為2粒，第2粒萌芽種子的初始芽高為1.0 cm，故后續(xù)選取最早萌芽的2粒種子測(cè)量其芽高，最終這2粒種子的芽高分別為5.2、6.6 cm。

綜合分析圖2可知，從最終萌發(fā)率來看，破皮后南五味子種子的最終萌發(fā)率是高于未破皮種子的，同比提高1.36倍；從芽高來看，兩者在第17天（4月10日）后芽高都基本一致，沒有明顯差異?？赡茉蛟谟?，將南五味子種子破皮后大部分種子能更好地沖破種皮，尤其是那些萌發(fā)能力較弱的種子，在人工破皮后能夠更容易地沖破種皮，提高萌發(fā)率。

2.3 不同水溫浸泡對(duì)萌發(fā)的影響

由圖3a可知，C0截止試驗(yàn)結(jié)束萌發(fā)率為60.00%，C1最終萌發(fā)率為76.67%，C2最終萌發(fā)率為46.67%，C3最終萌發(fā)率為60.00%。C0的最早萌發(fā)時(shí)間為播種后第10天（4月3日），并在播種后第16天（4月9日）萌發(fā)率達(dá)到33.33%，隨后在第17天（4月10日）萌發(fā)率達(dá)到50.00%；C1的最早萌發(fā)時(shí)間為播種后第11天（4月4日），并在播種后第16天（4月9日）萌發(fā)率達(dá)到33.33%，隨后在第17天（4月10日）萌發(fā)率達(dá)到50.00%，接著在第19天（4月12日）萌發(fā)率達(dá)到了66.67%；C2的最早萌發(fā)時(shí)間為播種后第10天（4月3日），并在播種后第17天（4月10日）萌發(fā)率達(dá)到33.33%；C3的最早萌發(fā)時(shí)間為播種后第10天（4月3日），并在播種后第16天（4月9日）萌發(fā)率達(dá)到33.33%，隨后在第17天（4月10日）達(dá)到33.33%達(dá)到50.00%。

由圖3b可知，C0于播種后第10天（4月3日）萌芽，萌芽數(shù)量2粒，初始芽高分別為1.3、1.5 cm，后續(xù)固定選取這2粒種子測(cè)量其芽高，最終其芽高分別為4.1、4.2 cm；C1于播種后第11天（4月4日）萌芽，萌芽數(shù)量3粒，選取其中長(zhǎng)勢(shì)好的2粒測(cè)量其初始芽高分別為1.1、1.5 cm，最終芽高分別為3.7、4.1 cm；C2于播種后第10天（4月11日）萌芽，萌芽數(shù)量2粒，測(cè)量其初始芽高分別為1.7、2.5 cm，最終芽高分別為3.4、3.7 cm；C3于播種后第10天（4月3日）萌芽，萌芽數(shù)量5粒，選取其中長(zhǎng)勢(shì)好的2粒測(cè)量其初始芽高分別為1.3、1.4 cm，后續(xù)固定選取這2粒種子測(cè)量其芽高，最終其芽高分別為3.3、5.1 cm；

綜合分析圖3可知，南五味子種子在不同水溫中浸泡對(duì)種子的萌發(fā)率影響較大，然而其對(duì)芽高的影響不大。其中在20 ℃水溫浸泡后萌發(fā)率最高，達(dá)76.67%，在40 ℃水溫浸泡后萌發(fā)率最低，僅有46.67%。可能原因在于將種子浸泡后可以軟化其外種皮，有利于種子沖破種皮，然而其對(duì)萌芽的生長(zhǎng)并沒有表現(xiàn)出明顯的促進(jìn)作用。

3 討論與結(jié)論

種子的最適萌發(fā)溫度與其他條件也有密切關(guān)系，如植物的種屬、當(dāng)?shù)氐臍夂颦h(huán)境、地質(zhì)條件等。南五味子種子萌發(fā)的早晚對(duì)于幼苗的生長(zhǎng)有極大的影響，過早的萌發(fā)會(huì)使得幼苗生長(zhǎng)時(shí)外界溫度還較低，降低成活率；而過晚的萌發(fā)將會(huì)影響幼苗的生長(zhǎng)速度，不利于自身遺傳基因的保存。值得注意的是，鐘泰林等[6]觀察到南五味子種子萌發(fā)的適宜溫度為25 ℃，甚至在60 ℃時(shí)，仍有54%的萌發(fā)率。但是該試驗(yàn)中60 ℃浸泡后的種子萌發(fā)率和萌芽增速均受到了極大的抑制，遠(yuǎn)沒有達(dá)到54%的萌發(fā)率。

不同的土壤對(duì)種子的萌發(fā)影響巨大，野生南五味子常見于土質(zhì)疏松、地勢(shì)平坦、土壤濕潤(rùn)地區(qū)[1]。恰好該試驗(yàn)所采用的黑色田園土較為符合該要求，故在A對(duì)照組試驗(yàn)中，黑色田園土中培育的南五味子種子萌發(fā)率最高，且其萌芽的長(zhǎng)勢(shì)也相對(duì)較好。而在野生環(huán)境中，沒有在黃土或者砂土中發(fā)現(xiàn)南五味子植株，說明南五味子并不適應(yīng)于黃土或者砂土的環(huán)境。

種子是否破皮也會(huì)對(duì)種子的萌發(fā)產(chǎn)生影響，然而大部分的種子在適宜的條件下均可以自發(fā)的沖破種皮萌芽，僅有少數(shù)活力有限的種子需要通過人工破皮才可以保障其萌發(fā)。對(duì)于育種而言，這部分無法自身萌發(fā)的種子育種價(jià)值較低，因此在實(shí)際的南五味子育種過程中很少見到對(duì)種子進(jìn)行破皮處理的現(xiàn)象?？墒?，對(duì)于一些萌發(fā)較為困難或者需要人工加速其破皮的物種如林木種子[7]而言，人工破皮是一種十分簡(jiǎn)便有效的方法。

浸種處理可以提高種子發(fā)芽速度，減少種子在土壤中的吸水時(shí)間，但是如果浸種水溫過高、種子浸泡時(shí)間過長(zhǎng)或吸水過多卻會(huì)損傷種子細(xì)胞，使種子活力下降[8]。該試驗(yàn)有一個(gè)值得注意的結(jié)果，即40 ℃水溫浸泡20 min后其萌發(fā)率與萌芽高度均受到明顯抑制，可能是因?yàn)樵囼?yàn)誤差造成，應(yīng)該重復(fù)試驗(yàn)以驗(yàn)證此次試驗(yàn)結(jié)果。該試驗(yàn)浸泡時(shí)間是參考張金香等[9]油松浸種處理相關(guān)研究后設(shè)定的，由于試驗(yàn)室和環(huán)境條件有限，因此可能會(huì)與實(shí)際生產(chǎn)有一定差距。

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