狹域珍稀瀕危植物茶果樟種子生活力測定研究*

李孫玲,景躍波,李淑芳,康洪梅,陳勤

(1.云南省林業(yè)和草原科學(xué)院，云南 昆明 650201；2.大理州森林和草原資源管理總站，云南 大理 671000)

茶果樟(CinnamomumchagoB.S.Sun et H.L.Zhao)是樟科(Lauraceae)樟屬(Cinnamomum)常綠喬木，是孫必興教授于1991年在云南大理州漾濞縣臘果村調(diào)查而發(fā)現(xiàn)的新種[1]。茶果樟樹冠濃密，樹形優(yōu)美，四季常青，是優(yōu)良的園林綠化樹種和用材樹種。茶果樟的果實是目前發(fā)現(xiàn)的樟屬植物中最大的且是唯一一個果實可直接食用的樹種，其果仁富含油脂、蛋白質(zhì)、多種礦物質(zhì)、氨基酸等營養(yǎng)物質(zhì)，去外皮后晾干或烤熟食用，老百姓稱其為“茶果”，食味香純，有清熱明目之功效[2-3]。調(diào)查發(fā)現(xiàn)茶果樟狹域局限分布于云南省大理白族自治州云龍縣、漾濞縣一帶，現(xiàn)存數(shù)量只有100多棵，所有居群內(nèi)只有成年植株，均未發(fā)現(xiàn)幼樹和幼苗，茶果樟由于野外繁殖及自然更新困難，結(jié)實率低，加之亂砍濫伐等人為干擾，茶果樟已經(jīng)瀕臨滅絕[3-5]。

目前關(guān)于茶果樟的報道很少，僅從茶果樟的果實營養(yǎng)成分及評價[2-3]、居群保護(hù)遺傳學(xué)、分類學(xué)位置[4]以及形態(tài)與光合生理特征[5]幾個方面進(jìn)行了報道，種子生物學(xué)特性的基礎(chǔ)研究還十分欠缺，有關(guān)茶果樟種子生活力的測定方法和質(zhì)量評價也未見報道。種子生活力是指種子的發(fā)芽潛在能力或種胚所具有的生活力，它能衡量種子的發(fā)芽潛力、生長潛力和生產(chǎn)潛力，是檢驗種子質(zhì)量的一項可靠指標(biāo)[6-7]。2,3,5-氯化三苯基四氮唑染色法(TTC染色法)能快速、準(zhǔn)確判斷種子的生活力和發(fā)芽潛力，是目前國際上公認(rèn)的有效方法[8-11]。本試驗采用2,3,5-氯化三苯基四氮唑染色法(TTC法)測定新采摘的和冷藏貯存1 a后的茶果樟種子生活力，為揭示茶果樟種子檢測的最佳染色條件、測定種子發(fā)芽潛力及評定種子質(zhì)量提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料

參試的茶果樟種子于2019年10月、2020年10月采自大理州漾濞縣臘果村，2019年采摘的種子去青皮凈種陰干后冷藏備用(4 ℃)，2020年采摘的種子去青皮凈種后陰干備用。測定試劑為2,3,5-氯化三苯基四氮唑(TTC)。

1.2 方法

1.2.1 正交試驗設(shè)計

為比較茶果樟當(dāng)年采摘種子和冷藏1 a后種子的生活力，以及探索茶果樟種子生活力測定的最佳條件，在預(yù)實驗的基礎(chǔ)上，采用了3因素3水平的正交試驗 L9(34)，比較染色時間、染色溫度、TTC溶液濃度的不同處理組合下茶果樟種子生活力的測定結(jié)果。

1.2.2 種子處理

浸泡 將茶果樟種子去除雜質(zhì)，選擇種皮無破損的種子放到燒杯中室溫浸泡24 h，剝?nèi)シN皮，取出種胚備用。

染色 將種胚置于容量500 mL的燒杯中，根據(jù)試驗設(shè)計，加入相應(yīng)濃度的TTC溶液浸沒種胚，避光置于不同溫度恒溫培養(yǎng)箱中染色處理不同的時間，對照處理的種子置于沸水浴10 min后再進(jìn)行染色，每組15個種胚，3次重復(fù)。

1.2.3 種胚染色觀察記錄

染色結(jié)束后，取出種胚用蒸餾水沖洗干凈，觀察記錄染色情況。根據(jù)ISTAF(國際種子檢驗協(xié)會)種子檢驗規(guī)程的參考標(biāo)準(zhǔn)判斷種子的生活力[12]，胚的主要組織染成粉紅色或紅色記為有活力種子，僅胚根染色或未染上顏色記為無活力種子。種子生活力按以下公式進(jìn)行計算：

種子生活力(%)=(有生活力的種子數(shù)/供試種子總數(shù))×100%

1.3 數(shù)據(jù)處理與分析

采用SPSS 18.0統(tǒng)計軟件對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析和多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 貯存1年的茶果樟種子生活力測定結(jié)果

貯存1年的茶果樟種子生活力測定結(jié)果見表1。

表1 各處理對貯存1a的茶果樟種子生活力的測定結(jié)果

由表1可知，貯存1 a的茶果樟種子，處理A2B2C3測定所得種子生活力最高(77.8%)，A1B3C3(73.3%)和A3B1C3(71.1%)次之，三者之間差異不顯著，但均極顯著高于其他6個處理。A2B1C2(53.3%)和A2B3C1(48.9%)顯著高于A1B1C1(33.3%)、A1B2C2(31.1%)和A3B2C1(35.5%)，處理A3B3C2最低(28.9%)。極差值(R)可以比較3個因素對茶果樟種子胚生活力測定的影響，因素的極差值(R)越大，該因素對測定結(jié)果的影響越大。由表1中R值可以看出，各因素對茶果樟種子生活力測定的影響由大到小依次為染色時間、TTC濃度、染色溫度。A2B2C3是最佳組合，即在溫度35 ℃條件下，以濃度為0.7%TTC溶液浸泡24 h，茶果樟種胚的染色效果最好。不同試驗因素和水平下的茶果樟種子生活力方差分析的結(jié)果(表2)顯示，染色時間對種子生活力測定結(jié)果有顯著影響(P<0.05)，TTC溶液濃度和染色溫度對種子生活力測定結(jié)果沒有顯著影響，這和極差分析結(jié)果一致。

表2 貯存1 a的茶果樟種子生活力測定結(jié)果的方差分析Tab.2 Variance analysis on seed viability determination results of C.chago seeds stored one year

2.2 當(dāng)年采集茶果樟種子的生活力測定結(jié)果

由表3可得，當(dāng)年采(2020年)茶果樟種子各處理組合中A2B2C3處理茶果樟種子生活力(93.3%)最高，組合A2B1C2(77.8%)、A3B2C1(77.8%)最低，雖不同試驗因素和水平對2020年新采的茶果樟種子生活力仍有影響，但各組合之間差異不顯著，說明新采的茶果樟種子，受染色條件的影響較小。由表3極差值(R)可得，染色時間R值(8.50)最大，其次為TCC濃度R值(4.80)，染色溫度的R值(4.07)最低，3個因素對茶果樟種子生活力影響的順序為C>A>B。A2B2C3是最佳組合，即將茶果樟胚在溫度35 ℃條件下，濃度為0.7%TTC溶液中浸泡24 h染色效果最好。不同試驗因素和水平下的茶果樟種子生活力方差分析的結(jié)果(表4)顯示，各因素對種子生活力沒有顯著影響，但染色時間的顯著性高于TTC溶液濃度和染色溫度。

表4 當(dāng)年采(2020年)茶果樟種子生活力測定結(jié)果的方差分析Tab.4 Variance analysis on seed viability determination results of newly collected C.chago seeds

表3 各處理對當(dāng)年所采茶果樟種子生活力的測定結(jié)果

2.3 兩種茶果樟種子生活力比較分析

由圖1可以看出，參試的任意一種測定方法所得的數(shù)據(jù)，均為當(dāng)年采的茶果樟種子(2020年)生活力高于冷藏儲存1 a后(2019年)，其中在最優(yōu)的處理組合下，即35 ℃+0.7%TTC溶液濃度+染色24 h，測得2020年和2019年采集種子的生活力分別為93.3%和77.8%?？梢娦虏傻牟韫练N子生活力高，冷藏儲存1 a后種子生活力有所下降，因此茶果樟種子不建議冷藏貯存后再播種，最好采用隨采隨播的方式。

圖1 2019年與2020年茶果樟種子生活力對比Fig.1 Comparison on seed viability of C.chago seeds collected in 2019 and 2020

3 討論與結(jié)論

種子生活力檢測能夠判斷種子的發(fā)芽能力以及長成正常幼苗的潛在能力[13]。大多數(shù)的植物主要靠種子進(jìn)行有性繁殖產(chǎn)生后代，種子生活力的高低對于植物種群定居和維持具有重要意義[15]。以往的研究結(jié)果表明染色時間、TTC溶液的濃度、染色溫度以及不同因素的組合對種子生活力的檢測結(jié)果均有影響，不同植物種類之間的染色條件也存在著較大差異[9-14]。本試驗通過TTC染色法檢測茶果樟種子生活力，結(jié)果表明，對2019年、2020年采集的茶果樟種子，染色的最佳組合均為A2B2C3，即染色溫度35 ℃、TTC溶液濃度0.7%、染色時間24 h是檢測茶果樟種子生活力的最佳染色條件，其中染色時間是影響茶果樟種子生活力測定結(jié)果的一個主要因素。在本試驗中，測得茶果樟當(dāng)年新采種子的生活力高達(dá)93.3%，冷藏儲存1 a后的種子生活力也能達(dá)到77.8%，說明茶果樟種子具有較好的發(fā)芽潛力。2020年茶果樟種子在不同染色條件下的所測得的生活力數(shù)據(jù)差異不顯著，冷藏貯存1 a后的種子在不同染色條件下的測定得到的生活力結(jié)果差異顯著或極顯著，相同的染色處理下，2020采集的茶果樟種子，生活力大于2019年采集的種子，說明新采集的種子生活力強(qiáng)，質(zhì)量好。種子冷藏貯存1 a后生活力和質(zhì)量均有所下降，雖然最佳條件下能達(dá)到77.8%，但胚染色程度明顯淡于2020年新采集的種子，其中，染色時間是影響其種子生活力測定的顯著因素，在試驗設(shè)置的時間范圍內(nèi)表現(xiàn)出染色時間越長種胚染色率越高。綜上所述，茶果樟種子不適宜貯存后再播種，人工培育宜采用隨采隨播的方式，這一研究結(jié)果和大理州云龍縣漕澗林場報道[16]的情況一致。

茶果樟種子外有一層青皮，青皮剝開后是較堅硬的種皮，筆者對茶果樟種子的吸水性、種皮和胚是否含有抑制物質(zhì)進(jìn)行了相關(guān)試驗，得出的數(shù)據(jù)結(jié)合本實驗的研究結(jié)果，推測茶果樟種子雖然具有較好的發(fā)芽潛力，然而其種皮吸水和透氣性差，種皮和胚含有抑制性物質(zhì)等特性是導(dǎo)致茶果樟在野外不能進(jìn)行有效繁殖的原因之一。為了更好的保護(hù)茶果樟，下一步需繼續(xù)探索導(dǎo)致茶果樟瀕危的主要原因及人工繁育的有效方法，以推進(jìn)這一珍稀瀕危野生植物保護(hù)工作的深入開展。