韓 彪，陸 璐，咸 洋，劉 丹*，解孝滿，李文清，馮軍利，周小三

（1.山東省林木種質(zhì)資源中心，山東 濟(jì)南，250102；2.泰安市徂徠山林場(chǎng)，山東 泰安271027）

林木種質(zhì)資源是林業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的基礎(chǔ)資源，保護(hù)林木種質(zhì)資源和生物多樣性對(duì)人類的生存具有重要意義[1]。世界對(duì)林木種質(zhì)資源非常重視，我國(guó)也將林木種質(zhì)資源作為林業(yè)發(fā)展的重要任務(wù)[2]。然而隨著山東經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，省內(nèi)野生種質(zhì)資源遭到嚴(yán)重破壞，一些樹(shù)種正處在滅絕的邊緣。為保護(hù)山東省林木種質(zhì)資源，2011年至2014年，山東省林業(yè)廳開(kāi)展全省林木種質(zhì)資源調(diào)查，并根據(jù)珍稀瀕危程度發(fā)布了《山東省珍稀瀕危樹(shù)種名錄》，共收錄珍稀瀕危樹(shù)種77種，其中極危Critically Endangered(CR)26種、瀕危Endangered(EN)18種、易危Vulnerable(VU)21種，近危Near Threatened (NT)15種[3,4]。

從全省分布來(lái)看，山東珍稀瀕危樹(shù)種主要分布于兩個(gè)地區(qū)，一個(gè)是魯中南的丘陵地區(qū)；另一個(gè)是膠東半島的嶗山、昆崳山等低山丘陵區(qū)，少量分布于黃河沖擊平原地區(qū)[5,6]。在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，致使樹(shù)種瀕危的原因可分為人為和自然兩個(gè)方面。在人為因素方面，部分樹(shù)種處于旅游地區(qū)，旅游開(kāi)發(fā)和森林破壞等活動(dòng)導(dǎo)致了原有的生存環(huán)境破壞，致使種群處于滅絕邊緣；樵采、采條編筐、放牧、農(nóng)林生產(chǎn)等人為干擾亦加速了種群滅絕的速度。在自然因素方面，部分樹(shù)種個(gè)體數(shù)量極小，擴(kuò)散能力和自然更新能力較弱，種群繁衍困難；樹(shù)種生存環(huán)境受限制，有些樹(shù)種僅能生存在溪邊潮濕地帶，分布較少，擴(kuò)散能力弱；樹(shù)種雌雄比例失調(diào)，雌株數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于雄株數(shù)量等[7]。研究珍稀瀕危樹(shù)種種子形態(tài)特征，將有利于珍稀瀕危樹(shù)種保護(hù)，提高生物多樣性和林木種質(zhì)資源保護(hù)水平。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

本實(shí)驗(yàn)材料均采自山東各地山區(qū)和丘陵地帶，在設(shè)施庫(kù)對(duì)種子進(jìn)行初步處理，去除果肉等雜

質(zhì)后按照設(shè)施保存規(guī)范測(cè)定相關(guān)指標(biāo)。在采集的樹(shù)種中選取山茶科、榆科、薔薇科、忍冬科等19種山東珍稀瀕危樹(shù)種進(jìn)行研究。具體信息見(jiàn)表1。

表1 材料采集信息Table1 Material collection information

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 千粒重測(cè)量

在“15℃，15%RH”干燥間內(nèi)對(duì)種子進(jìn)行充分干燥，達(dá)到平衡之后，將種子充分混合，每次取50粒種子，稱取重量，3重復(fù)，最后計(jì)算千粒重。

1.2.2 種子形態(tài)觀察

每種樹(shù)種隨機(jī)選取30粒發(fā)育正常的種子，觀察種子的輪廓、種皮顏色及光澤、表面及附屬物等。表面主要看平滑、粗糙或有無(wú)突起、凹凸類型等，附屬物主要包括果翅、刺、芒、毛等，重點(diǎn)觀察果翅的形狀、大小、翅脈及質(zhì)地，刺的形狀以及毛的類型。利用種子掃描儀（Epson/V700 RHOTO）測(cè)量種子的大小指數(shù)、種長(zhǎng)、種寬等。部分細(xì)小種子的表面紋飾及附屬物肉眼看不清，需用顯微鏡觀察。

1.2.3 剪切實(shí)驗(yàn)

每份樹(shù)種選取20粒種子，較大或具有堅(jiān)硬外殼的種子需要借助枝剪，如山茶種子。剪切時(shí)，盡量避免破壞種子內(nèi)部結(jié)構(gòu)。將剪切好的種子置于解剖鏡（Leica/S6D）下，觀察胚的位置、大小、形狀、顏色、子葉及其蟲(chóng)蛀、空癟等情況，觀察種子的種皮紋飾、光滑度及附屬物等并進(jìn)行拍照。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

2.1 種子千粒重、形態(tài)特征

種子的千粒重能體現(xiàn)種子的飽滿程度，是種子品質(zhì)測(cè)量的指標(biāo)之一。一般情況下，同一樹(shù)種，千粒重越大，其內(nèi)部貯存的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)越多，種子質(zhì)量越好。對(duì)種子的掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，對(duì)種子的千粒重、大小、色澤、輪廓、表面紋飾等方面進(jìn)行分析（見(jiàn)表2）。

表2 山東珍稀瀕危樹(shù)種種子表觀特征Table2 Apparent characteristics of seeds of rare and endangered tree species in Shandong

2.2 種子飽滿程度

種子一類由種皮、胚和胚乳三部分組成，種皮由珠被發(fā)育而成，有外種皮、中種皮和內(nèi)種皮之分。胚是種子中還未發(fā)育的幼小植物體，胚乳是種子發(fā)芽時(shí)供胚發(fā)育的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，由受精極核發(fā)育而成。一類由種皮和胚兩部分組成，無(wú)胚乳由子葉提供營(yíng)養(yǎng)。種子剪切后，在顯微鏡下可觀察到種子的種皮、胚、胚乳等結(jié)構(gòu)。

剪切結(jié)果顯示，大部分種子比較飽滿，但也有一些種子空癟率、蟲(chóng)蛀率較高（見(jiàn)表3）。例如，嶗山、九仙山、昆崳山地區(qū)的拐棗種子均出現(xiàn)空癟，九仙山地區(qū)極其嚴(yán)重，全部空癟；泰山、塔山地區(qū)的紫椴種子均出現(xiàn)空癟、腐爛，種子正常率偏低，沂山地區(qū)紫椴種子空癟嚴(yán)重，種子正常率僅有20%；仰天山、魯山地區(qū)的葛蘿槭種子均出現(xiàn)空癟、蟲(chóng)蛀，徂徠山地區(qū)全部空癟，三個(gè)地區(qū)的葛蘿槭種子正常率均為0。種子正常率低下，可能是其種子混雜退化，純度降低，病蟲(chóng)害或采集種子時(shí)種子尚未成熟等多種原因?？瞻T、蟲(chóng)蛀、腐爛等不正常的種子用于播種或組織培養(yǎng)時(shí)，由于胚的結(jié)構(gòu)不發(fā)達(dá)或不完整，胚乳、子葉不發(fā)達(dá)，無(wú)法提供種子萌發(fā)所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，會(huì)直接影響種子的發(fā)芽率。

表3 種子飽滿程度分析Table3 Seed fullness analysis

3 結(jié)論與討論

種子是植物重要的繁殖器官，具有一定的穩(wěn)定遺傳性和再生產(chǎn)性能，是鑒定植物種類的重要依據(jù)之一[8]。種子是林業(yè)發(fā)展中最基本的生產(chǎn)資料，自古以來(lái)就受到人們的重視，沒(méi)有種子，就不可能進(jìn)行林業(yè)以及農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)。自然界種子植物種類繁多，種子的形態(tài)、構(gòu)造等各不相同，對(duì)部分形態(tài)相似的樹(shù)種，極易發(fā)生混淆。種子的形態(tài)特征能作為植物科、屬和種的分類學(xué)依據(jù)，對(duì)山東珍稀瀕危樹(shù)種種子的形態(tài)特征進(jìn)行研究，掌握并認(rèn)識(shí)種子在形態(tài)、結(jié)構(gòu)上的差異，可為樹(shù)種識(shí)別提供參考，更好的豐富其形態(tài)學(xué)資料，對(duì)種子加工精選、貯藏保管、種子運(yùn)輸、種子檢疫、種子檢驗(yàn)和種子管理等后續(xù)實(shí)驗(yàn)具有重要意義[9,10]。

通過(guò)種子的表型觀察及種子數(shù)據(jù)掃描分析，種子的形狀主要有卵形、橢圓形、腎形、球形、三棱形等，顏色主要以褐色居多。部分種子具有果翅，例如青檀、葛蘿槭。青檀和葛蘿槭種子均具有黃褐色果翅，青檀翅長(zhǎng)在10.8～13.9 mm之間，翅寬在9.0～12.0 mm之間，近四方形，翅面有條紋；葛蘿槭果翅長(zhǎng)在22.0～30.5 mm之間，果翅寬在7.5～8.8 mm之間，細(xì)長(zhǎng)狀、呈鈍角形狀，果翅偏薄。不同的樹(shù)種的種子形態(tài)特征，是植物長(zhǎng)期自然選擇形成的穩(wěn)定結(jié)果，是識(shí)別各種樹(shù)種的重要依據(jù)。本實(shí)驗(yàn)只是對(duì)山東省內(nèi)部分珍稀瀕危樹(shù)種種子進(jìn)行形態(tài)特征研究，為山東省部分珍稀瀕危樹(shù)種的識(shí)別提供參考，為山東省珍稀樹(shù)種種質(zhì)資源的保護(hù)提供重要信息。但是就保護(hù)山東省內(nèi)珍稀瀕危樹(shù)種種質(zhì)資源來(lái)說(shuō)，還需要對(duì)樹(shù)種種子的微觀特征及生理特征進(jìn)行更深入系統(tǒng)的研究。