葉 欣，謝 云，茹華莎，洪雙華

（1.浙江農(nóng)林大學 風景園林與建筑學院，浙江 臨安 311300； 2.浙江農(nóng)林大學 暨陽學院，浙江 諸暨311800；3.浙江省青田云里高新農(nóng)業(yè)開發(fā)有限公司，浙江 青田323908）

浙江紅山茶種子的生物學特性

葉 欣1，謝 云2，茹華莎1，洪雙華3

（1.浙江農(nóng)林大學 風景園林與建筑學院，浙江 臨安 311300； 2.浙江農(nóng)林大學 暨陽學院，浙江 諸暨311800；3.浙江省青田云里高新農(nóng)業(yè)開發(fā)有限公司，浙江 青田323908）

浙江紅山茶Camellia chekiangoleosa種子具有休眠習性。以當年采收的浙江紅山茶種子為試驗材料，測定種子的形態(tài)結(jié)構(gòu)、千粒質(zhì)量、含水量、吸水特性、生活力等，分析不同浸種溫度對種子萌發(fā)的影響。吸水特性采用完整種子、去除種殼種子和用小刀劃破種殼種子等3種類型進行測定；生活力采用TTC（2,3,5-氯化三苯基四氮唑）染色法；萌發(fā)特性采用始溫25～65℃的6種不同溫水浸種24 h。結(jié)果表明：去除種殼種子的吸水性能優(yōu)于完整種子和用小刀劃破種殼的種子。種子千粒質(zhì)量為1 177 g，平均含水量為41.30%，種子生活力為85.00%。種子形態(tài)結(jié)構(gòu)測定的結(jié)果表明：浙江紅山茶種皮茶褐色且角質(zhì)堅硬，種子分外種皮、內(nèi)種皮和種胚等3部分，種胚由胚芽、胚軸、胚根和子葉等4部分組成，子葉肥碩。種子的平均長度為18.57 mm，平均寬度為15.83 mm，平均厚度為11.71 mm。不同溫度水處理種子24 h結(jié)果表明：浙江紅山茶種子在25℃溫水中浸種24 h有利于種子萌發(fā)，發(fā)芽率為73.00%，顯著高于對照。圖3表2參14

植物學；浙江紅山茶；種子萌發(fā)；生物學特性

浙江紅山茶Camellia chekiangoleosa又名浙江紅花油茶，屬于山茶科Theaceae山茶屬Camellia紅山茶組Sect Camellia，是中國山茶屬中的特有種［1］，為常綠小喬木，樹形優(yōu)美，葉色深綠，2月前后開花，觀賞價值較高。浙江紅山茶種仁含油率比普通油茶Camellia oleifera高5.00%～10.00%，油酸為82.00%～89.00%［2］，具有重要的經(jīng)濟價值。浙江紅山茶蘊藏著許多抗性基因和優(yōu)良品質(zhì)基因，是山茶Camellia japonica和油茶Camellia oleifera育種和品種改良的重要基因源［3］。野生資源破壞嚴重，人工栽培較少，已經(jīng)處于瀕臨滅絕的狀態(tài)［4］。雖然有關浙江紅山茶種子方面的研究在引種栽培［5］和繁殖技術［6-7］中有所提及，但是并沒有深入系統(tǒng)地研究種子生物學特性。本研究從浙江紅山茶種子形態(tài)結(jié)構(gòu)特征、吸水性能、含水量、生活力、千粒質(zhì)量以及不同浸種溫度對種子萌發(fā)特性影響等方面，對浙江紅山茶種子生物學特性進行了系統(tǒng)的研究，以期解決浙江紅山茶種子萌發(fā)率低的問題，縮短浙江紅山茶育苗周期，為其種質(zhì)資源保護和栽培應用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗用浙江紅山茶種子采自浙江省麗水市縉云大洋山黃金村的浙江紅山茶，于2013年10月初采收。種子在室內(nèi)通風干燥處晾干后放入4℃冰箱密封保存。

1.2 試驗方法

1.2.1 種子形態(tài)結(jié)構(gòu)特征 隨機數(shù)取100粒飽滿種子，通過目測法觀察種子內(nèi)外部結(jié)構(gòu)、形狀和顏色，利用精度為0.01 mm的游標卡尺測量種子的長度、寬度和厚度，并計算其平均值。

1.2.2 種子千粒質(zhì)量測定 參照GB2772-1999《林木種子檢驗規(guī)程》［8］，從測定樣品中隨機數(shù)取8個重復，100?！ぶ貜?1，各重復分別稱量（g），計算平均值。種子千粒質(zhì)量（g）=（m1+m2+…+m8）×1/8×10。其中：m1，m2，…，m8為各次測定100粒種子的質(zhì)量（g）。

1.2.3 種子含水量測定 參照GB2772-1999《林木種子檢驗規(guī)程》，采用預先烘干法測定含水量高于17.00%的種子［8］。稱取2份樣品各（100±0.02）g，置于直徑大于8 cm的樣品盒中，在（70±2）℃烘箱中預烘2～5 h，使水分降至17.00%以下，取出后放在干燥器內(nèi)冷卻和稱量。此后將這2份半干樣品分別切片，稱取測定樣品，然后采用低恒溫烘干法測定含水量。將洗凈的樣品盒預先烘干、冷卻、稱量，將供試樣品均勻置于樣品盒中，再稱量。打開盒蓋，一起放入預熱至110℃的烘箱內(nèi)，保持（103±2）℃，烘（17±1）h，取出時在烘箱內(nèi)迅速給樣品盒加蓋，移入干燥器內(nèi)冷卻至室溫恒量，計算其含水量。含水量（%）=s1+s2-（s1×s2）/100。其中：s1為第1次失去的水分（g）；s2為第2次失去的水分（g）。

1.2.4 種子吸水率測定 試驗設完整種子、去除外種皮種子和用小刀劃破外種皮的種子共3種不同處理。隨機數(shù)取當年采收的飽滿種子9份，30粒·份-1，3次重復。先將未吸水的種子分別稱量后放置在對應的燒杯中，然后加蒸餾水浸泡，最后放置在25℃恒溫箱中吸水。在室溫條件下用電子天平定時稱量，稱量前先用濾紙將種子表面的水分吸干，白天隔3 h取出種子稱量1次，夜晚隔12 h取出測定1次，直至種子吸水量基本穩(wěn)定為止。吸水質(zhì)量Δw=wt-w，吸水率=Δw／w×100%。其中：wt為種子吸水后的質(zhì)量，w為種子吸水前的質(zhì)量。

1.2.5 種子生活力測定 按照《1996國際種子檢驗規(guī)程》［9］，采用TTC（2,3,5-氯化三苯基四氮唑）染色法測定浙江紅山茶種子生活力。數(shù)取飽滿的種子3份，30?！し?1，分別去除外種皮，沿胚中軸縱切，暴露出種胚和活營養(yǎng)組織，將種胚放置在25℃溫水中浸泡24 h，使種胚充分吸水膨脹，再以質(zhì)量分數(shù)為0.50%的TTC溶液在30℃恒溫箱中12 h黑暗條件下染色，染色完畢后，清水沖洗，目測其染色情況，對照胚用沸水煮20 min。最后根據(jù)染色的部位和染色程度，按國際種子檢驗規(guī)程鑒定種子有無生活力。

1.2.6 不同浸種溫度對種子萌發(fā)的影響 將純凈的河沙用體積分數(shù)為30.00%的雙氧水消毒30 min后，用清水沖洗2～3次，稍晾干，然后均勻鋪于干凈的萌發(fā)盒內(nèi)（150℃高溫消毒1 h），厚度約為3 cm，待用。每次播種前也對種子進行清洗和消毒。選取整齊度一致的浙江紅山茶種子，分別放入25，35，45，55，65℃的溫水中浸種24 h（各組溫水分別不斷加入熱水保持6 h相同的溫度，然后自然冷卻18 h），清水（20℃）浸種24 h的種子為對照。60?！ぬ幚?1，3次重復。處理完成后分別放入盛有細沙的萌發(fā)盒內(nèi)，萌發(fā)過程中保持基質(zhì)濕潤，最后放入30℃，70.00%濕度的光照培養(yǎng)箱下進行發(fā)芽試驗。以胚根生長到種子長度的一半時為種子發(fā)芽標準，以連續(xù)3 d沒有種子萌發(fā)為發(fā)芽結(jié)束，發(fā)芽試驗期限定為60 d。種子萌發(fā)期間，每天上午10：00觀察，并統(tǒng)計種子發(fā)芽數(shù)，了解種子的萌發(fā)動態(tài)，一直持續(xù)到種子萌發(fā)結(jié)束為止。試驗用Excel 2007和SPSS 19.0軟件對數(shù)據(jù)進行分析。發(fā)芽率（%）=（正常發(fā)芽種子數(shù)/供試種子數(shù)）×100%；發(fā)芽勢（%）=（達到高峰期時發(fā)芽種子數(shù)/供試種子數(shù)）×100%；發(fā)芽指數(shù)（IG）=∑（gt／dt）。gt指在時間t日內(nèi)的發(fā)芽數(shù)，dt為相應的發(fā)芽天數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 種子形態(tài)結(jié)構(gòu)特征

浙江紅山茶的果實為蒴果，卵球形，內(nèi)含有3～8粒種子［10］。種子三角狀寬倒卵形或梯狀倒卵形，種子的外種皮黑色或茶褐色，角質(zhì)堅硬，平滑，有種臍（圖1A～F）。經(jīng)測定（表1）：浙江紅山茶種子平均長度為18.57 mm，平均寬度為15.83 mm，平均厚度為11.71 mm；平均長度的變異系數(shù)相對較小，而平均寬度和平均厚度的變異系數(shù)相對較大。如圖1所示，種子由種皮、胚乳和胚組成。外種皮茶褐色，從外種皮上可以看出種臍和種孔。胚由胚芽、胚軸和胚根和子葉等4部分組成，子葉肥碩，可以在種子萌發(fā)過程中供應營養(yǎng)物質(zhì)。外種皮茶褐色或黑色，且角質(zhì)堅硬，高倍解剖鏡下可見小脈點，內(nèi)壁有毛，排成葉脈狀；內(nèi)種皮膜質(zhì)，粗糙有短茸毛且與種胚很難剝離。種子吸脹后用解剖刀縱切，可以觀察到子葉為淡黃色，油脂含量較高，胚微凸與種子同色。

表1 浙江紅山茶種子形態(tài)特征Table 1 Seed morphological structural features of Camellia chekiangoleosa

圖1 浙江紅山茶種子（A～B），種臍（C），種仁（D），種子結(jié)構(gòu)及示意圖（E～F）Figure 1 Camellia chekiangoleosa seed（A-B），hilum（C），seed kernel（D），seed structure and schematic plot（E-F）

2.2 種子千粒質(zhì)量

種子千粒質(zhì)量可以反映種子的飽滿程度，對生產(chǎn)中確定播種量、定量播種、準確計算出苗率具有實際意義。經(jīng)測定，浙江紅山茶種子的千粒質(zhì)量為1 177 g。

2.3 種子含水量

種子含水量是種子檢驗項目和種子質(zhì)量指標之一,并且對保持種子生活力是十分重要的［11］。經(jīng)測定，浙江紅山茶種子含水量達41.30%。由于浙江紅山茶種子屬于高含水量種子，種子的生命力受到溫濕度的雙重影響，如果干燥失水或者增加濕度會影響種子的質(zhì)量。種子離開果實后很容易失水，在4℃冰箱內(nèi)密封保存可以較好地保證種子的含水量。

2.4 種子吸水率

由圖2可以看出：3種不同處理條件下，去除種殼種子的吸水率最高，為3.76%。完整種子的吸水率最低，為2.70%?？梢园颜憬t山茶種子吸水過程大致分為3個階段：快速吸水階段、緩慢吸水階段和飽和階段。0～3 h之間為去除種殼種子和用小刀劃破種殼種子的快速吸水階段，種子吸水速度最快；3～15 h為去除種殼種子和用小刀劃破種殼種子的緩慢吸水階段，種子的吸水率緩慢上升；15～24 h為去除種殼種子和用小刀劃破種殼種子的飽和階段，種子的吸水性能已經(jīng)達到基本飽和狀態(tài)。而完整種子在0～6 h為快速吸水階段，6～18 h為緩慢吸水階段，18～24 h為飽和階段。完整種子的吸水階段時間較長且吸水速度最慢，主要在于存在角質(zhì)堅硬的種殼，阻礙了種子吸收水分。去除種殼的吸水率比完整種子和用小刀劃破外種皮種子的吸水率分別提高了1.20%和0.81%。說明種子的種殼非常堅韌致密，阻礙水分透入種子。

圖2 3種不同處理條件下的浙江紅山茶種子吸水性能Figure 2 Seed of Camellia chekiangoleosa water absorption ability tested by 3 different treatments

2.5 種子生活力

種子活力是種子重要的品質(zhì)，高活力種子具有明顯的生長優(yōu)勢和生產(chǎn)潛力，因此，了解種子的生活力狀況非常重要。如圖3所示：有生活力的種子被染成深紅色，對照胚均未被染色。經(jīng)測定，浙江紅山茶種子的生活力高達85.00%，說明浙江紅山茶的種子活力水平高，發(fā)芽潛力大。

圖3 有活力胚（A）與對照胚（B）Figure 3 Viable seed embryo（A）and control seed embryo（B）

2.6 不同浸種溫度對種子萌發(fā)的影響

為確定不同浸種溫度對浙江紅山茶種子萌發(fā)情況的影響，對它們進行多重比較和方差分析。由表2可知：不同溫度水處理對浙江紅山茶種子萌發(fā)的影響極顯著。隨著浸種溫度的升高，浙江紅山茶種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)都逐漸下降，25℃溫水（處理1）浸種的發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)都顯著高于其他處理，種子在65℃水（處理5）中浸種24 h的發(fā)芽率最低，為5.00%；在25℃水中浸種24 h的發(fā)芽率最高，為73.00%，比65℃水處理提高了68.00%。

表2 不同溫度水處理對浙江紅山茶種子萌發(fā)的影響Table 2 Effect of different temperatures of water on seed germination

3 結(jié)論與討論

本試驗研究表明：浙江紅山茶的果實為蒴果，卵球形，內(nèi)含有3～8粒種子。種子茶褐色，種皮角質(zhì)堅硬，光滑，有種臍。種子平均長度為18.57 mm，平均寬度為15.83 mm，平均厚度為11.71 mm，千粒質(zhì)量為1 177 g，種子含水量為41.30%。浙江紅山茶種子由外種皮、內(nèi)種皮、胚芽、胚軸、胚根和子葉等組成，子葉肥碩，有利于在種子萌發(fā)過程中提供能量。外種殼的厚度相對較小，但是比較堅硬，去除種殼種子的吸水率優(yōu)于完整種子和用小刀劃破種殼種子，可見，浙江紅山茶堅硬致密的種殼可能會對種子造成機械束縛，導致種子透氣性和透水性較差，阻礙種子吸水。浙江紅山茶種子為油料種子，含油較高，這也是阻礙種子吸水的一個原因。

種子休眠的原因主要有3種：外源休眠、內(nèi)源休眠和綜合性休眠，包括物理透性、發(fā)芽抑制物和未完成生理后熟等［12］。通過對浙江紅山茶進行不同水溫浸種，結(jié)果表明：浙江紅山茶的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)等在不同溫水浸種間的差異顯著，說明浙江紅山茶種子具有休眠習性，以外源休眠和綜合性休眠為主。溫水處理有利于普通油茶種子解除休眠，促進種子萌發(fā)，提高發(fā)芽率，但是高溫浸種會對種子產(chǎn)生危害［13］。浙江紅山茶種子發(fā)芽的最佳浸種溫度是25℃，推測25℃水浸種使種子內(nèi)部物質(zhì)發(fā)生有利于促進萌發(fā)的變化，而溫度逐漸升高會使種子內(nèi)部的生理活性物質(zhì)——酶失去活性。試驗結(jié)果與楊成利等［14］報道的耐冬山茶的發(fā)芽特性研究效果相一致，但是耐冬山茶萌發(fā)率較高，可能由于種子內(nèi)含物的不同或者種子休眠習性的不同所造成的，其原因有待以后進一步研究。

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Biological seed characteristics of Camellia chekiangoleosa

YE Xin1,XIE Yun2,RU Huasha1,HONG Shuanghua3
（1.School of Landscape Architecture,Zhejiang A&F University,Lin’an 311300,Zhejiang,China;2.Jiyang College, Zhejiang A&F University,Zhuji 311800,Zhejiang,China;3.Qingtian Clouds Hi-Tech Agricultural Development Co., LTD,Qingtian 323908,Zhejiang,China）

Fresh Camellia chekiangoleosa seeds,having a habit of dormancy,were harvested as test material. Seed morphological characteristics and germination characteristics were analyzed by measuring morphological characteristics,1 000-grain weight,water content,water absorption properties,and seed viability.The influence of seed soaking temperatures on seed germination was also determined.Three treatments including untreated, shelled,and etched,were employed to study water absorption properties,and the 2,3,5-triphenyltetrazolium chloride （TTC）method was used to test seed viability.Seed germination was tested in a 24 h period with six seed soaking temperatures from 25-65℃,control group was tested in a 24 h period with 20℃seed soaking temperatures,and each group maintaied the same temperature for 6 hours.Results showed that the water absorption ability of shelled seeds was better than untreated and etched seeds.The 1 000-grain weight was 1 177 g,water content was 41.3%,and seed viability was 85.0%.Morphological characteristics identified included seeds having a dark brown skin with hard cutin.The seed consisted of an exopleura,an endotesta,and an embryo with the embryo having a germ,hypocotyls,a radicle,and cotyledons that were fat.Seed average length was 18.6 mm,average width was 15.8 mm,and average thickness was 11.7 mm.The test for germination characteristics showed that soaking seeds 24 h in 25℃water was beneficial with a seed germination rate of 73.0%,which was higher than the control group.［Ch,3 fig.2 tab.14 ref.］

botany;Camellia chekiangoleosa;seed germination;biological characteristics

S685.14；S718.3

A

2095-0756（2015）04-0572-06

10.11833/j.issn.2095-0756.2015.04.012

2014-10-15；

2015-03-01

浙江省自然科學基金資助項目（LY13C160009）

葉欣，從事浙江紅山茶發(fā)育研究。E-mail：344109286@qq.com。通信作者：謝云，副教授，博士，從事山茶種質(zhì)資源的開發(fā)與利用研究。E-mail：xieyun@zafu.edu.cn