瀕危植物滇桐的種實特征及種子萌發(fā)的差異分析

陳菊艷 李 鶴 李啟祥 譚開偉 鄧倫秀*

(1.貴州省林業(yè)科學研究院，貴州 貴陽 550005；2.獨山縣林業(yè)局，貴州 獨山 558200)

滇桐(Craigiayunnanensis)隸屬于椴樹科(Tliaceae)滇桐屬(CraigiaW.W.Smith & W. E. Evans)的落葉喬木[1]；分布于云南、廣西、貴州，屬于國家Ⅱ級重點保護野生植物(國務(wù)院1999年8月4日批準)。滇桐這一古老的第三紀孑遺種，為中國特有種，在區(qū)系地理研究和珍貴樹種培育中均有重要價值。作為滇桐屬的主要樹種之一，現(xiàn)存的滇桐居群是研究滇桐屬系統(tǒng)演化的關(guān)鍵類群，科學研究價值高。然而，滇桐居群稀少、分布狹窄、加之植被不斷受到破壞，生存受到危脅，已被《中國物種紅色名錄(第一卷)》和IUCN(世界自然保護聯(lián)盟)列為重點保護和挽救的瀕危植物之一[2-4]。目前，國內(nèi)關(guān)于滇桐的專門研究還比較少[5]，僅見對育苗技術(shù)的初步報道，本研究對其種實特性進行了調(diào)查研究，同時研究不同的播種基質(zhì)對其種子的萌發(fā)情況，以期能較好地掌握其生長結(jié)實特性和種苗繁育，為進一步開展采種育苗、繁殖栽培、遷地保護和開發(fā)利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 種子采集

2018年12月，在貴州省獨山縣麻尾鎮(zhèn)新董村浪等組，海拔880m，采種母樹3株，1號母樹年齡約300年，樹高12m，胸徑190cm，冠幅28m；2號母樹年齡約450年，樹高22m，胸徑182cm，冠幅26m；3號母樹年齡約500年，樹高24m，胸徑194cm，冠幅30m。

當紙質(zhì)的果皮由翠綠、光滑轉(zhuǎn)變?yōu)楹诤?、粗糙、干燥易碎，且果殼由翠綠轉(zhuǎn)變?yōu)辄S褐色時采收。采種時，輕輕搖晃或用木棍敲打結(jié)有果實的樹枝，待果實落到地上再拾取。果實(本文均是包含具翅的蒴果，以下簡稱蒴果)采回后，去掉果皮，剝出種子測定其性狀特征，再用清水浸泡1h，用400倍的多菌靈溶液浸泡15min，最后用清水漂洗干凈，攤放在陰涼通風處陰干，然后濕沙貯藏，等待播種。

1.2種實特征測定方法

每個母樹隨機抽取30個蒴果，測定其果徑(長徑和短徑)、果重，統(tǒng)計每個蒴果的種子數(shù)。分別測定蒴果內(nèi)各種子的長度、寬度、厚度和單粒種子重量(測量精度0.01cm)，同時每株隨機抽取8份種子，每份1000粒稱重(精度為0.01g)，計算種子千粒重。

1.3 不同基質(zhì)對種子萌發(fā)試驗方法

1.3.1供試種子

滇桐1號母樹、2號母樹、3號母樹，分別簡稱1號、2號、3號。

1.3.2供試基質(zhì)

選用黃心土、腐殖土、珍珠巖、河沙作為種子萌發(fā)生長的基質(zhì)。

1.3.3試驗方法

試驗于2019年3-5月在貴州省林業(yè)科學研究院樹木園溫室大棚內(nèi)進行。用400倍的多菌靈溶液對種子及育苗床進行消毒處理后，挑選籽粒飽滿的滇桐種子，隨機播種于不同基質(zhì)的育苗床中，共4個處理，每個處理20粒種子，每處理重復(fù)5次，共計100粒種子。2019年3月4日播種，3月28日開始出土，出土后每天進行記錄發(fā)芽情況，發(fā)芽終期記錄最終發(fā)芽種子數(shù)量。并根據(jù)公式計算種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)[6]。發(fā)芽率(%)=種子發(fā)芽數(shù)/種子總數(shù)×100%；發(fā)芽勢(%)=發(fā)芽種子數(shù)達到高峰時的發(fā)芽數(shù)/種子總數(shù)×100%，發(fā)芽指數(shù)(GI)=∑(Gt/Dt)(Gt為在第t天種子的發(fā)芽數(shù)，Dt為相應(yīng)的發(fā)芽天數(shù))。

1.4 數(shù)據(jù)處理

利用Excel2008軟件進行數(shù)據(jù)的整理和圖、表處理；用SPSS20.0軟件進行方差分析及其它統(tǒng)計分析處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同母樹種實性狀變異

文獻記載和資源調(diào)查結(jié)果可知，滇桐在貴州僅在獨山縣發(fā)現(xiàn)2個野生居群30多株，其中有3株為古樹[7]，分別收集了3株滇桐古樹的果實，3株母樹分布在同一地點，立地條件基本相同。滇桐不同母樹蒴果和種子性狀見表1。滇桐果長徑36.494～35.764mm、短徑25.458～26.630mm、單果鮮重0.508～1.08g，單果種子數(shù)1～2粒，不同母樹間鮮果重和單果種子數(shù)有極顯著差異，果長徑、果短徑間差異不顯著。鮮果重在1號母樹和2號、3號母樹間有極顯著差異，2號和3號母樹間差異不顯著；單果種子數(shù)在1號和2號母樹間無極顯著差異，1號、2號和3號母樹間有極顯著差異。

滇桐不同母樹間種子性狀差異較大。1號種子最長，分別比2號和3號種子長2.94%和12.68%；2號種子最寬，分別比1號和3號種子寬12.86%和0.3%；3號種子最厚，分別比1號和2號種子厚31.74%和16.73%。長寬比最大的是1號的種子，最小的是3號的種子，單果出籽率最大的是1號，最小的是2號，單株間種子千粒重變化也較大，最大的是3號母樹的種子，分別比1號和2號千粒重大14.97%和16.57%。單株間種子性狀中，種子千粒重變異最大，方差分析表明，滇桐母樹間除種子重以外，其他各種子各性狀均有極顯著差異(p<0.01)，進一步多重比較結(jié)果表明(表1)，1號的種子長顯著大于3號，1號和2號之間沒有顯著差異，長寬比、單果出籽率均顯著大于其他2株。2號的種子寬顯著大于1號，2號和3號之間沒有顯著差異，種子重顯著大于3號，1號和2號之間沒有顯著差異。3號種子厚、千粒重顯著大于其他2株。

表1 滇桐不同母樹種實特征

2.2 不同播種基質(zhì)對滇桐種子發(fā)芽的影響

不同播種基質(zhì)對滇桐種子萌發(fā)的影響及多重比較結(jié)果見下表2。1號的種子在腐殖土的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)在各基質(zhì)間均是最高的，分別是92%、93%和3.754，以河沙為基質(zhì)的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)均最低，河沙和腐殖土、珍珠巖之間發(fā)芽率、發(fā)芽勢有顯著差異(p=0.028<0.05)，其他各基質(zhì)間發(fā)芽率、發(fā)芽勢沒有顯著差異，腐殖土和黃心土間發(fā)芽指數(shù)有顯著差異，河沙和腐殖土間發(fā)芽指數(shù)有極顯著差異。1號母樹發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)的大小均為腐殖土>珍珠巖>黃心土>河沙。

2號的種子在珍珠巖的發(fā)芽率是91%，但發(fā)芽勢最好的是在黃心土里，為76%，發(fā)芽指數(shù)最好的是在腐殖土里，為2.091，2號發(fā)芽率大小為珍珠巖(91%)>黃心土(88%)≥河沙(88%)>腐殖土(85%)，各基質(zhì)間均無顯著差異，發(fā)芽勢大小為黃心土(76%)>腐殖土(74%)>河沙(73%)>珍珠巖(51%)，珍珠巖和其他各基質(zhì)間發(fā)芽勢均有顯著差異，其他各基質(zhì)間無顯著差異，發(fā)芽指數(shù)的大小為腐殖土(2.091)>黃心土(2.001)>河沙(1.868)>珍珠巖(1.564)，珍珠巖和黃心土、腐殖土之間有顯著差異，其他各基質(zhì)間無顯著差異。

3號的種子在黃心土的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)在各基質(zhì)間均是最高的，分別是90%、68%和1.731，3號發(fā)芽率大小為黃心土(90%)>腐殖土(85%)>珍珠巖(79%)>河沙(73%)，河沙和其他各基質(zhì)間有顯著差異，其他基質(zhì)間均無顯著差異，發(fā)芽勢大小為黃心土(68%)>腐殖土(64%)>河沙(46%)>珍珠巖(19%)，珍珠巖和黃心土、腐殖土、河沙間發(fā)芽勢有極顯著差異，河沙和黃心土之間有極顯著差異，河沙和腐殖土之間有顯著差異，發(fā)芽指數(shù)大小為黃心土(1.731)>腐殖土(1.617)>河沙(1.261)>珍珠巖(0.957)，珍珠巖和黃心土、腐殖土間發(fā)芽指數(shù)有極顯著差異，腐殖土和河沙之間有顯著差異，珍珠巖和河沙之間有顯著差異。

綜合分析，1號、2號、3號母樹發(fā)芽各指標數(shù)值表明，滇桐種子在腐殖土為播種基質(zhì)其發(fā)芽情況較為理想。

表2 不同基質(zhì)對滇桐種子發(fā)芽的影響

3 結(jié)論與討論

(1)不同母樹滇桐蒴果、種子各相關(guān)值存在明顯差異，以1號種子長、種子長寬比、單果出籽率較高，2號果短徑、種子寬、種子重較大，3號果長徑、單果種子數(shù)、種子厚、千粒重較大?？傮w表現(xiàn)為，滇桐果長徑36.494～35.764mm、短徑25.458～26.630mm、鮮果重0.508～1.08g，單果種子數(shù)在1～2粒，種子長8.205～9.245mm，種子寬3.641～3.916mm，種子厚3.475～4.578mm，種子重0.061～0.07g，長寬比2.110～2.581，單果出籽率7.357～17.285%，千粒重4.743～5.453g。

(2)大量研究表明，基質(zhì)種類影響著不同植物種子的萌發(fā)以及幼苗的生長，本研究發(fā)現(xiàn)，采用黃心土、腐殖土、珍珠巖、河沙等不同播種基質(zhì)對滇桐種子萌發(fā)影響是有差異的，其中以腐殖土、珍珠巖作為育苗基質(zhì)滇桐種子發(fā)芽率最高為92%，以河沙為基質(zhì)播種的發(fā)芽率相對較低，最高達73%，有研究報道，用河沙做苗床進行催芽，滇桐種子25d發(fā)芽，發(fā)芽率達68%。林木種子發(fā)芽基質(zhì)多種多樣，每種都存在一定的優(yōu)點和缺點，合適的發(fā)芽基質(zhì)能夠更大程度地保障林木種子萌發(fā)質(zhì)量，腐殖土具有豐富的營養(yǎng)和良好的保水性，珍珠巖可增強透氣性及排水能力；黃心土的透氣性較差，河沙透氣性和持水能力也較差，總的來說，基質(zhì)中含有豐富營養(yǎng)物質(zhì)的基質(zhì)對滇桐種子發(fā)芽有促進作用。從試驗結(jié)果看提高滇桐種子的發(fā)芽指標，需要營養(yǎng)豐富、通氣、透水性強的播種基質(zhì)，因此腐殖土是適合滇桐播種繁殖的最佳基質(zhì)。

因此，開展對滇桐的種實特性和種苗繁育研究，總結(jié)出切實可行的滇桐育苗技術(shù)，通過該技術(shù)可人工大量擴繁瀕危植物滇桐，有效擴大種群數(shù)量，為進一步開展滇桐野外回歸研究和促進園林推廣具有重要的實踐意義。