楨楠種子貯藏方法初步研究

曹健 裴云霞 倪天虹 杜克兵 蔡桁 管蘭華

摘?要：?楨楠主要通過播種的方式進(jìn)行繁殖。種子貯藏方法與活力保持是播種育苗非常重要的環(huán)節(jié)。本試驗(yàn)以楨楠種子為材料，設(shè)置不同溫度進(jìn)行貯藏試驗(yàn)，通過研究種子發(fā)芽率、相對(duì)電導(dǎo)率和丙二醛含量等，初步探討了楨楠種子的耐貯性。結(jié)果表明，楨楠種子的含水量為27.33%±1.52%。貯藏0?d時(shí)種子的發(fā)芽率為79.5%;貯藏至60?d時(shí)，25?℃、4?℃、-20?℃、-70?℃條件下種子的發(fā)芽率已經(jīng)分別降低到17.5%、20%、0和0;貯藏至180?d時(shí)，4個(gè)溫度條件下的發(fā)芽率全部降低為0。貯藏期間，種子的相對(duì)電導(dǎo)率和丙二醛含量均隨時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸上升。不同溫度條件下，種子的相對(duì)電導(dǎo)率和丙二醛含量變化亦明顯不同，25?℃與4?℃條件下的上升幅度顯著小于-20?℃、-70?℃條件下的上升幅度，與種子發(fā)芽率的變化規(guī)律一致?？梢?，楨楠種子含水量為27%左右時(shí)，貯藏期間容易喪失活力。

關(guān)鍵詞：?楨楠;種子;耐貯性;發(fā)芽率;相對(duì)電導(dǎo)率;丙二醛含量

中圖分類號(hào)：S339.32?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?文章編號(hào)：1004-3020（2019）06-0009-04

A?Primary?Study?on?Seed?Storage?of?Phoebe?zhennan

Cao?Jian（1）?Pei?Yunxia（2）?Ni?Tianhong（2）?Du?Kebing（2）?Cai?Heng（1）?Guan?Lanhua（1）

（1?Forest?Seed?and?Seedling?Management?Station?of?Hubei?Forestry?Bureau?Wuhan?430079;

2?College?of?Horticulture?and?Forestry?sciences，Huazhong?Agricultural?University?Wuhan?430070）

Abstract：?Phoebe?zhennan?is?mainly?propagated?by?seeding.?Seed?storage?and?vigor?maintenance?are?very?important?for?seedling?propagation.?Seeds?of?P.?zhennan?and?different?storage?temperatures?were?adopted?in?the?present?study?to?determine?the?storability?of?the?seeds?by?investigating?its?germination?rate，relative?membrane?permeability?and?malondialdehyde?content.?The?results?showed?that?the?water?content?of?the?seeds?was?27.33%±1.52%.?The?germination?rate?of?the?seeds?was?79.5%?at?the?beginning?of?storage.?After?stored?for?60?days，the?germination?rates?of?the?seeds?under?25?℃，4?℃，-20?℃?and?-70?℃?have?been?reduced?to?17.5%，20%，0?and?0，respectively.?When?stored?for?180?d，the?germination?rates?under?the?four?temperatures?all?decreased?to?0.?Both?of?the?relative?membrane?permeabilities?and?malondialdehyde?contents?of?the?seeds?increased?with?the?prolonging?of?storage.?Changes?of?the?relative?membrane?permeabilities?and?malondialdehyde?contents?of?the?seeds?were?also?significantly?different?under?different?temperature?conditions.?The?increasing?amplitudes?under?25?℃?and?4?℃?were?significantly?smaller?than?those?under?-20?℃?and?-70?℃，identical?to?the?variations?of?the?seed?germination?rates.?Therefore，the?seeds?of?P.?zhennan?are?easy?to?lose?vitality?during?storage?under?the?water?content?of?around?27%.

Key?words：?Phoebe?zhennan;?Seed;?Storability;?Germination?rate;?Relative?membrane?permeability;?Malondialdehyde?content

楨楠Phoebe?zhennan為樟科Lauraceae楠屬Phoebe的常綠高大喬木，主要分布于中國(guó)的四川、貴州、湖南和湖北等省，為中國(guó)所特有的珍稀樹種和Ⅱ級(jí)保護(hù)漸危樹種，具有很高的經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和觀賞價(jià)值[1-2]。鑒于其巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和廣泛用途，楨楠天然林被大量采伐，資源破壞極其嚴(yán)重，因此加快楨楠苗木繁育與造林顯得十分重要。楨楠主要通過播種的方式進(jìn)行繁殖。目前，關(guān)于楠屬植物播種育苗的方法已經(jīng)有大量的文獻(xiàn)報(bào)道，主要集中在種子休眠與萌發(fā)特性[3-5]、種子活力測(cè)定[6-8]、提高種子發(fā)芽率的方法[9]、播種育苗技術(shù)[10-12]、多胚現(xiàn)象和一年生多胚苗生長(zhǎng)特性[2]等方面。就播種育苗而言，種子貯藏方法與活力保持是非常重要的環(huán)節(jié)，然而，目前關(guān)于楠木種子貯藏方面的研究鮮見報(bào)道。種子貯藏主要受貯藏溫度和種子含水量的影響。本文以楨楠種子為試材，研究了不同低溫對(duì)其生活力的影響，以期初步了解楨楠種子的貯藏特性。

1?試驗(yàn)材料

楨楠種子，于2017年12月底采自江西廬山。

2?試驗(yàn)方法

新鮮種子置于室內(nèi)自然風(fēng)干，于2018年2月初開始種子貯藏試驗(yàn)。種子貯藏之前，首先測(cè)定千粒重與含水量。隨后，將種子隨機(jī)分配到4個(gè)不同的處理中，即置于4個(gè)不同溫度下貯藏，貯藏溫度分別為室溫（25±2）?℃、4?℃、-20?℃、-70?℃。貯藏0?d、60?d和180?d時(shí)，分別測(cè)定種子發(fā)芽率、丙二醛含量和相對(duì)電導(dǎo)率。種子各個(gè)指標(biāo)的具體測(cè)定方法如下：

（1）千粒重：將種子去除雜質(zhì)，采用四分法取樣，測(cè)定100粒種子重量（百粒重），然后換算成千粒重，4次重復(fù)。

（2）含水量：種子去除雜質(zhì)，稱取一定量的種子（濕重），105?℃殺青2?h，然后65?℃烘干至恒重，稱重（干重）。種子含水量=（種子濕重-種子干重）/種子濕重×100%。

（3）發(fā)芽率：貯藏過的種子播種前均于室溫下在飽和水蒸汽中（100%?RH）回濕2?h。然后，用0.3%高錳酸鉀消毒2?h，清水漂洗3次，隨后于室溫下浸種24?h，去除浮粒后播種。采用培養(yǎng)皿播種，下墊5層濾紙，將濾紙用蒸餾水濕潤(rùn)，但無明顯積水。隨后，置于（25±2）?℃培養(yǎng)，每天16?h光照，8?h黑暗，3次重復(fù)/處理，50粒種子/重復(fù)。播種50?d后（此時(shí)種子萌發(fā)全部結(jié)束），統(tǒng)計(jì)種子發(fā)芽率。因楨楠種子發(fā)芽緩慢，以胚根伸出種皮達(dá)到種子長(zhǎng)度一半時(shí)記為發(fā)芽。發(fā)芽率（%）=培養(yǎng)50?d后的發(fā)芽種子數(shù)/供試種子數(shù)×100%。統(tǒng)計(jì)種子發(fā)芽率的同時(shí)，統(tǒng)計(jì)種子的多胚現(xiàn)象。

（4）丙二醛含量：分別取0.5?g種子（W），加5?mL?0.9g/L?Nacl溶液，研磨后所得勻漿在3?000?r/min下離心10?min。取上清液1?mL，加2?mL?0.67%?TBA，混合后在100?℃水浴上煮沸30?min，冷卻后再離心一次，分別測(cè)定上清液在450、532、600?nm處的吸光度（以0.67%?TBA為對(duì)照），計(jì)算MDA濃度，3次重復(fù)/處理。MDA濃度（umol/gFW）=?[6.45×（OD523-OD600）-0.56×OD450]×0.03/W[13]。

（5）相對(duì)電導(dǎo)率：稱取2?g種子，用蒸餾水快速清洗3次，用濾紙吸干種子表面水分。隨后，將清洗過的種子放入50?mL離心管中，添加20?mL蒸餾水，于25?℃下浸種24?h，然后測(cè)定電導(dǎo)率EC1。最后，將種子置于100?℃沸水浴15?min，自然冷卻10?min后再測(cè)定電導(dǎo)率EC2，3次重復(fù)/處理。電導(dǎo)率（%）=?EC1/?EC2×100%[13]。

3?試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

圖中的數(shù)據(jù)均為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤（n=3～4）。方差分析、多重比較（Duncans）采用SAS8.1軟件進(jìn)行。百分?jǐn)?shù)經(jīng)過反正弦轉(zhuǎn)換后再用于方差分析。采用Oringin9.0軟件繪圖。

4?試驗(yàn)結(jié)果

4.1?楨楠種子千粒重與含水量

楠木種子的千粒重為350.87±7.53?g，含水量為27.33%±1.52%。由于楠木種子存在多胚現(xiàn)象，本試驗(yàn)中單胚種子的比例為70%，雙胚比例為25%，三胚比例為5%。

4.2?貯藏溫度對(duì)種子發(fā)芽率的影響

貯藏溫度、時(shí)間及其交互作用均對(duì)楨楠種子的發(fā)芽率有極顯著影響（表1）。貯藏期間，種子的發(fā)芽率下降十分迅速。貯藏0?d時(shí)，種子的發(fā)芽率為79.5%（圖1）;至60?d時(shí)，室溫（25?℃）與4?℃條件下種子的發(fā)芽率已經(jīng)分別降低到17.5%和20%，而-20?℃與-70?℃條件下種子的發(fā)芽率均已經(jīng)降低到0。貯藏至180?d時(shí)，4個(gè)溫度條件下的發(fā)芽率全部降低為0（圖2）?？梢姡瑯E楠種子在含水量27%左右時(shí)的耐貯性較差，0?℃以下低溫（-20?℃、-70?℃）不適合種子貯藏，25?℃與4?℃條件下的貯藏效果差異不顯著，但顯著優(yōu)于-20?℃與-70?℃（P<0.05）。

4.3?貯藏溫度對(duì)種子相對(duì)電導(dǎo)率的影響

貯藏溫度和時(shí)間均對(duì)楨楠種子的相對(duì)電導(dǎo)率有極顯著影響，但其交互作用的影響不顯著（表2）。隨著時(shí)間延長(zhǎng)，相對(duì)電導(dǎo)率逐漸升高，3個(gè)時(shí)間點(diǎn)之間存在顯著差異（P<0.05）。貯藏60?d時(shí)，25?℃、4?℃、-20?℃、-70?℃條件下的相對(duì)電導(dǎo)率分別為0?d時(shí)的1.58、1.41、1.72和2.25倍;貯藏180?d時(shí)，25?℃、4?℃、-20?℃、-70?℃條件下的相對(duì)電導(dǎo)率分別為0?d時(shí)的2.70、2.52、3.44和3.93倍（圖3）。不同溫度條件下，相對(duì)電導(dǎo)率的變化亦明顯不同。4?℃條件下相對(duì)電導(dǎo)率的上升幅度顯著小于-20?℃、-70?℃條件下的上升幅度（P<0.05），但與25?℃條件下的上升幅度差異不顯著（P>0.05）。

4.4?貯藏溫度對(duì)種子丙二醛含量的影響

貯藏溫度和時(shí)間均對(duì)楨楠種子的丙二醛含量有顯著影響，但其交互作用的影響不顯著（表3）。種子丙二醛含量隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸升高，3個(gè)時(shí)間點(diǎn)之間存在顯著差異（P<0.05）。貯藏60?d時(shí)，25?℃、4?℃、-20?℃、-70?℃條件下的丙二醛含量分別為0?d時(shí)的1.98、1.76、2.78和3.18倍;貯藏180?d時(shí)，25?℃、4?℃、-20?℃、-70?℃條件下的丙二醛含量分別為0?d時(shí)的2.90、2.54、3.23和3.29倍（圖4）。不同溫度條件下，丙二醛含量的變化亦明顯不同。4?℃條件下丙二醛含量的上升幅度顯著小于-20?℃、-70?℃條件下的上升幅度（P<0.05），但與25?℃條件下的上升幅度差異不顯著（P>0.05），這與電導(dǎo)率的結(jié)果基本一致。

5?討論

研究表明，種子的膜脂過氧化作用、染色體及基因的畸變、胚蛋白的降解等是引起或加劇種子活力衰退的重要原因[14]。種子在貯藏過程中，由于含水量、貯藏時(shí)間、貯藏溫度、環(huán)境濕度條件的不同，引起上述指標(biāo)的不同變化，進(jìn)而影響種子貯藏后的活力，其中種子含水量與貯藏溫度是關(guān)鍵[15-16]。貯藏溫度升高時(shí)，酶的活性增強(qiáng)，呼吸作用也隨之增強(qiáng)，不利于種子保存;但溫度過低也容易使種子遭受凍害。本試驗(yàn)中，-20?℃與-70?℃顯然不適宜楨楠種子的貯藏。貯藏60?d時(shí)，種子的發(fā)芽率已經(jīng)降低到0，這可能是由于種子含水量較高（27.33%±1.52%），0?℃以下的低溫容易在細(xì)胞內(nèi)或細(xì)胞間結(jié)冰從而產(chǎn)生凍害。25?℃與4?℃的貯藏效果優(yōu)于-20?℃與-70?℃。與25?℃相比，4?℃的貯藏效果更好，但兩者之間并無顯著差異。

相對(duì)電導(dǎo)率測(cè)定提供了一個(gè)間接評(píng)價(jià)種子質(zhì)膜受損程度的方法，在許多種子活力的研究中，相對(duì)電導(dǎo)率被用作測(cè)定種子活力的鑒定方法之一[17]。丙二醛是脂質(zhì)過氧化作用的終產(chǎn)物，常用于評(píng)價(jià)種子生物膜受到毒害的嚴(yán)重程度[18-19]。在本研究中，種子的相對(duì)電導(dǎo)率和丙二醛含量均隨時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸上升。不同溫度條件下，種子的相對(duì)電導(dǎo)率和丙二醛含量變化亦明顯不同，25?℃與4?℃條件下的上升幅度顯著小于-20?℃、-70?℃條件下的上升幅度，與種子發(fā)芽率的變化規(guī)律一致。

本研究表明，楨楠種子在含水量27%左右時(shí)容易喪失活力，0?℃以下低溫（-20?℃、-70?℃）不適宜其種子貯藏，這與樟科另一樹種樟樹的研究結(jié)果略有不同。以樟樹Cinnamomum?camphora種子為材料，發(fā)現(xiàn)超低溫保存（以二甲基亞砜為冷凍保護(hù)劑）過程中種子的最佳含水量為26%，產(chǎn)生這一差異的原因可能與物種、貯藏溫度以及處理措施不同有關(guān)[20]。對(duì)于楨楠種子，不同含水量、不同貯藏方法下的耐貯性以后還有待進(jìn)一步深入研究。

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（責(zé)任編輯：唐?嵐）