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        3種中國特有槭屬植物種子萌發(fā)特性研究

        2023-07-17 09:38:59吳超然王熙權(quán)鍵劉東燕
        安徽農(nóng)業(yè)科學(xué) 2023年12期
        關(guān)鍵詞:發(fā)芽勢(shì)發(fā)芽率種子

        吳超然 王熙 權(quán)鍵 劉東燕

        摘要 [目的]探索3種槭屬種子最佳處理方法。[方法]以五小葉槭、廟臺(tái)槭、秦嶺槭種子為試驗(yàn)材料,研究不同種子處理方法、低溫層積處理時(shí)間對(duì)種子發(fā)芽率及發(fā)芽勢(shì)的影響。[結(jié)果]五小葉槭種子最佳處理方法是低溫層積210 d,種子的發(fā)芽率為36%,發(fā)芽勢(shì)36%;廟臺(tái)槭種子最佳處理方法為低溫層積240 d,種子的發(fā)芽率為33%,發(fā)芽勢(shì)為30%;秦嶺槭種子最佳處理方法是低溫層積240 d,種子的發(fā)芽率為27%,發(fā)芽勢(shì)為25%。[結(jié)論]210 d以上的低溫層積能夠促進(jìn)3種槭屬植物種子萌發(fā)。

        關(guān)鍵詞 特有槭屬;種子;發(fā)芽率;發(fā)芽勢(shì)

        中圖分類號(hào) S 722.3? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A? 文章編號(hào) 0517-6611(2023)12-0098-03

        doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2023.12.022

        Study on Germination Characteristics of Three Specific of Acer from China

        WU Chao-ran1,2,3, WANG Xi1,2,3, QUAN Jian1,2,3 et al

        (1. China National Botanical Garden(North garden),Beijing 100093;2.Beijing Floriculture Engineering Technology Research Center,Beijing 100093;3. Beijing Laboratory of Urban and Rural Ecological Environment, Beijing 100093)

        Abstract [Objective]To explore the best germination conditions for three kinds of Acer seeds.[Method]The effects of different treatment and different low temperature stratification time on seed germination of 3 species Acers were studied using standard germination rate and germination potentials measurement method.[Result]The results showed that the best method of Acer pentaphyllum treatment was low temperature stratification for 210 days, seed germination rate and germination potentials was 36%; the best method of Acer miaotaiense treatment was low temperature stratification for 240 days, seed germination rate and germination potentials was 33%,30%;the best method of Acer tsinglingense treatment was low temperature stratification for 240 days, seed germination rate and germination potentials was 27%,25%.[Conclusion]Low temperature stratification over 210 days promoted seed germination of three Acer species.

        Key words Specific of Acer;Seed;Germination rate;Germination potentials

        基金項(xiàng)目 國家植物園(北園)園管課題“植物園露地瀕危木本植物現(xiàn)狀分析研究”(BZ202102)。

        作者簡介 吳超然(1982—),女,北京人,高級(jí)工程師,從事瀕危木本植物引種與保育研究。*通信作者,高級(jí)工程師,從事溫室環(huán)境控制及植物配置、珍稀瀕危植物保育研究。

        收稿日期 2022-06-20;修回日期 2022-09-13

        槭屬(Acer)為無患子科植物,全球共有槭屬植物200余種,我國有槭屬植物151種,是世界槭屬植物的天然分布中心之一。槭屬的許多種類是名貴的風(fēng)景樹,特別是優(yōu)美雅致的秋季觀葉樹種。我國有近30種槭屬植物為中國特有。這些中國特有槭屬植物中,很大一部分植物還是國家保護(hù)植物(如五小葉槭、廟臺(tái)槭等)。由于種群數(shù)量稀少,分布范圍狹窄,人工砍伐,自然更新速度慢等原因,部分槭屬植物面臨著種類散失和瀕于滅絕的嚴(yán)重威脅[1-3] 。槭屬植物的天然更新主要依靠種子繁殖,但是該屬植物種子大多存在休眠現(xiàn)象。很多瀕危的槭屬植物種子還存在結(jié)實(shí)率低、種子敗育率高、空利率高等現(xiàn)象[2,4]?,F(xiàn)階段對(duì)我國特有槭屬植物研究大多集中在地理分布、種群變化、天然更新等方面,而針對(duì)其種子方面的研究主要是休眠機(jī)理、儲(chǔ)藏特性、育苗方法等方面[2,5-13],針對(duì)種子萌發(fā)特性的研究較少。

        該研究選取了3種我國特有的槭屬植物作為試驗(yàn)材料,五小葉槭(Acer pentaphyllum)為四川特有,其野外天然分布稀少,屬國家二級(jí)保護(hù)植物,僅分布在康定縣、雅江縣、九龍縣和木里縣海拔2 200~3 000 m的河谷地帶。廟臺(tái)槭(Acer miaotaiense)又名留壩槭,天然分布于陜西省西南部和甘肅東南部小隴山林區(qū)的闊葉林中,屬于國家二級(jí)保護(hù)植物。秦嶺槭(Acer tsinglingense)天然分布于河南西部、陜西南部和甘肅東南部,生于海拔1 200~1 500 m的疏林中[14-17]。筆者通過不同處理方法及不同層積時(shí)間處理,探討3種槭屬植物的種子萌發(fā)特性,以期為今后這3種槭屬植物在北京及北方地區(qū)的引種及保育工作提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。

        1 材料與方法

        1.1 試驗(yàn)材料

        五小葉槭種子,2020年11月通過種子交換渠道得到樣品種子;廟臺(tái)槭種子,2020年10月采自陜西省西安市;秦嶺槭種子,2020年10月采自陜西省西安市。種子具體情況見表1。將3種種子去除雜質(zhì)后,放置于密封袋中,置于4 ℃冰箱中密封保存?zhèn)溆谩7N子萌發(fā)試驗(yàn)于2020年12月在科研中心實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行,試驗(yàn)儀器為智能人工氣候箱、電子天平等。

        1.2 種子吸水率、有仁率的測(cè)定

        種子的吸水率=(100粒種子吸水后重量-100粒種子原重)/100粒種子原重×100%[18]

        種子的有仁率為隨機(jī)選取種子50粒,切開后,統(tǒng)計(jì)有完整胚的種子占總試驗(yàn)種子數(shù)的百分比。重復(fù)5次[19]。

        1.3 種子萌發(fā)特性測(cè)定方法

        將不同處理組的種子置于直徑9 cm,鋪有2層濾紙的培養(yǎng)皿內(nèi),皿內(nèi)滴入少許蒸餾水保濕。以上全部種子均經(jīng)過水洗法選擇,為飽滿種子。每組種子20粒,5組重復(fù)。種子置于恒溫20 ℃恒溫箱內(nèi),光照條件為黑暗。統(tǒng)計(jì)其發(fā)芽率及發(fā)芽勢(shì),計(jì)算公式如下:

        發(fā)芽率= G1/T×100%

        式中,G1 為發(fā)芽數(shù);T為試驗(yàn)種子總數(shù)。

        發(fā)芽勢(shì)= G2/T×100%

        式中,G2為播種20 d之內(nèi)的發(fā)芽數(shù);T為試驗(yàn)種子總數(shù)[18]。

        1.4 不同處理方法對(duì)3種槭屬種子萌發(fā)的影響

        處理方法分別是浸種處理組、低溫層積處理、室外層積處理、去除果殼處理、變溫層積處理。浸種處理:種子在室溫條件下用純凈水連續(xù)浸種5 d(每12 h換水1次);低溫層積處理:種子在4 ℃低溫條件下層積300 d以上;室外層積處理:種子在冬季室外-15~5 ℃低溫層積90 d;變溫層積處理:先將種子置于在4 ℃低溫處層積45 d后,轉(zhuǎn)入20 ℃暖溫處層積45 d;在進(jìn)行以上層積處理之前,種子均在室溫條件下浸種24 h。去除果殼處理:首先用剪刀除去一部分果殼后,種子浸種24 h。

        1.5 不同層積時(shí)間對(duì)3種槭屬種子萌發(fā)的影響

        根據(jù)預(yù)試驗(yàn),將4 ℃低溫層積組分為120、150、180、210、240 d 5個(gè)處理組。

        1.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

        利用SPSS 19進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,繪圖采用Excel 2003軟件進(jìn)行。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 種子的吸水率與有仁率

        從圖1可以看出,3個(gè)槭屬植物種子的吸水率均超過了60%,表現(xiàn)為秦嶺槭89.39%> 五小葉槭78.05% >廟臺(tái)槭63.22%,在槭屬植物中是吸水能力較強(qiáng)的種類;種子的有仁率表現(xiàn)為秦嶺槭43%>五小葉槭41%>廟臺(tái)槭36%。3種種子的有仁率均低于50%,在槭屬植物中屬于比較偏低的水平[5,7]。孟慶法等[19]通過對(duì)不同地區(qū)廟臺(tái)槭種子有仁率的測(cè)定,發(fā)

        現(xiàn)其有仁率在8%~42%,這與該試驗(yàn)結(jié)果相差不大。

        2.2 不同處理方法對(duì)3種槭屬種子萌發(fā)的影響

        由表2可知,3種槭屬植物種子發(fā)芽率最高的是低溫層積處理;其次是室外層積處理,變溫層積處理次之。而浸種處理和去除果殼處理對(duì)種子萌發(fā)沒有促進(jìn)作用。方差分析結(jié)果顯示,五小葉槭種子浸種處理與低溫層積處理、室外層積處理、變溫層積處理間存在顯著差異(P<0.05),與去除果殼處理間差異不顯著(P>0.05)。廟臺(tái)槭種子低溫層積處理、室外層積處理與其他處理組間差異顯著(P<0.05),二者之間也存在顯著差異(P<0.05);而浸種處理、去除果殼處理、變溫層積處理之間差異不顯著(P>0.05)。秦嶺槭種子只有低溫層積處理與其他處理組之間差異顯著(P<0.05),其他處理間均差異不顯著(P>0.05)。幾種處理方法中,室外層積處理五小葉槭和廟臺(tái)槭均有少量種子萌發(fā);變溫層積處理只有五小葉槭種子有少量萌發(fā)。孟慶法等[19]通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),廟臺(tái)槭種子在層積120 d后種子發(fā)芽率在8%左右,與該試驗(yàn)結(jié)果近似。

        2.3 不同層積時(shí)間對(duì)3種槭屬種子萌發(fā)的影響

        由表3可知,3種槭屬植物種子經(jīng)歷150 d的低溫層積陸續(xù)萌發(fā),五小葉槭種子低溫層積150、180、210 d 3個(gè)處理均有種子萌發(fā),210 d處理發(fā)芽率最高。廟臺(tái)槭種子低溫層積180、210、240 d均有種子萌發(fā),240 d處理種子發(fā)芽率最高。秦嶺槭種子低溫層積180、210、240 d均有種子萌發(fā),240 d處理種子發(fā)芽率最高。

        方差分析結(jié)果顯示,五小葉槭150、180和210 d處理與其他處理間存在顯著差異(P<0.05),三者之間也存在顯著差異(P<0.05),層積120 d與層積240 d處理間差異不顯著(P>0.05),與其他處理間差異顯著(P<0.05)。廟臺(tái)槭120、150 d處理間差異不顯著(P>0.05),與其他處理間差異顯著(P<0.05);180 d處理與其他處理間差異顯著(P<0.05);210、240 d處理間差異不顯著(P>0.05),二者與其他處理間差異顯著(P<0.05)。秦嶺槭120、150 d處理間差異不顯著(P>0.05),與其他處理間差異顯著(P<0.05),180、210、240 d處理間差異顯著(P<0.05),與其他處理差異顯著(P<0.05)。

        3 結(jié)論與討論

        通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),3種槭屬植物種子均存在有仁率低的共性(均低于50%)。這與孟慶法等[19]對(duì)槭屬植物有仁率的研究基本一致。3種槭屬植物種子的吸水率超過60%,在槭屬植物中屬于吸水較強(qiáng)的種類。試驗(yàn)中采取了破壞果殼的處理方法,對(duì)3種槭屬種子萌發(fā)沒有促進(jìn)作用,證明果殼不是3種槭屬植物種子休眠的主要因素。

        低溫層積處理法能夠有效促進(jìn)3種槭屬植物種子萌發(fā)。與其他處理方法對(duì)比發(fā)現(xiàn),3種槭屬種子發(fā)芽率最高的處理組均為低溫層積處理,其他只有室外層積處理與變溫層積處理有少量種子萌發(fā)。通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),3種種子均至少需要150 d以上的低溫層積才打破休眠。3種種子所需低溫層積大致相同,其中五小葉槭種子的休眠程度略淺,廟臺(tái)槭與秦嶺槭的休眠程度更深。后兩者需要180 d低溫層積處理種子開始萌發(fā)。

        種子的發(fā)芽率及發(fā)芽勢(shì)與層積時(shí)間呈正相關(guān)關(guān)系。層積150 d后,3種種子只有極少量種子開始萌發(fā),種子的發(fā)芽率最高值均出現(xiàn)在層積210~240 d,證明這3種種子存在著程度很深的休眠(長達(dá)180~240 d)。這與孟慶法等[20]研究發(fā)現(xiàn)的短時(shí)間低溫層積處理下廟臺(tái)槭種子極少量萌發(fā)的結(jié)論一致。

        參考文獻(xiàn)

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