邢 露，李鐵華，何功秀，郭淑蕓，張藝博

（中南林業(yè)科技大學(xué) a.林學(xué)院；b.中亞熱帶林學(xué)國(guó)家長(zhǎng)期科研基地，湖南 長(zhǎng)沙 410004）

紫楠Phoebesheareri，樟科常綠喬木，是金絲楠木的產(chǎn)材樹種。紫楠自然分布于長(zhǎng)江流域及以南海拔一般不超過1 000 m 的山地闊葉林中[1]。樹干通直，木紋理直，結(jié)構(gòu)細(xì)，質(zhì)堅(jiān)硬，耐腐性強(qiáng)，常用于建筑材料和制作木質(zhì)器具[2]。紫楠樹形挺拔，枝葉濃密，是優(yōu)良的園林綠化樹種[3]。紫楠是我國(guó)的珍貴用材樹種，同時(shí)紫楠也可提芳香油。紫楠在我國(guó)資源甚少，由于用途廣、自然更新能力弱和人為砍伐等原因，野生紫楠的資源日近枯竭。

種子最重要的作用是保持物種的存續(xù)與繁衍，因此植物在進(jìn)化過程中形成了一系列確保種子萌發(fā)的生理機(jī)制[4]。種子休眠是種子適應(yīng)環(huán)境的一種策略，有助于植物生存和物種的延續(xù)及進(jìn)化，但是有些休眠的種子即使是在最適宜的條件下也會(huì)萌發(fā)困難，進(jìn)而阻礙了苗木繁育與商業(yè)化種植的發(fā)展。Baskin 等[5]將種子休眠主要分為5 種類型，即生理休眠（PD）、物理休眠（PY）、形態(tài)休眠（MD）、形態(tài)生理休眠（MPD）、綜合休眠（PY+PD）。種子休眠過程不僅與外界環(huán)境因素相關(guān)，還與種子自身結(jié)構(gòu)等因素密切相關(guān)，Hudson 等[6]報(bào)道約25%的植物種子處于物理休眠狀態(tài)，已經(jīng)被報(bào)道的具有物理休眠的有漆樹科Anacardiaceae和錦葵科Malvaceae等。也有許多研究工作表明，一些植物種子的某些部位存在內(nèi)源萌發(fā)抑制物，阻礙了種子代謝進(jìn)而抑制了種子萌發(fā)[7]。為了打破種子的休眠，可以利用一些物理和化學(xué)的方法，例如GA3已被證明能解除種子休眠并提高種子的萌發(fā)率，但是劉繼生等[8]的研究表明，GA3對(duì)低溫后熟的東北刺人參種子萌發(fā)沒有作用。層積處理也可以打破種子休眠，王書云等[9]的研究證實(shí)了低溫層積通過改變金銀花種子的激素水平，提高了種子萌發(fā)率。溫度是種子萌發(fā)必要的外部條件之一，對(duì)種子發(fā)芽的調(diào)控使種子只在適宜幼苗生長(zhǎng)的季節(jié)萌發(fā)，在決定種子發(fā)芽時(shí)間和物種分布方面具有重要的影響，可在特定的環(huán)境下最大程度地增加幼苗的存活率，適宜的溫度能夠縮短種子發(fā)芽時(shí)間和提高種子發(fā)芽率[10]。

近年來，我國(guó)對(duì)珍貴樹種木材的需求量越來越大，現(xiàn)有珍貴樹種資源量嚴(yán)重匱乏，后備資源不足。紫楠作為我國(guó)特有的珍貴用材樹種，是建筑與家具的良材，但是紫楠種子具有休眠特性，萌發(fā)困難，制約了紫楠苗木的培育，而目前對(duì)紫楠種子休眠的原因和萌發(fā)困難的生理機(jī)制缺乏研究，因而也沒有研發(fā)促進(jìn)其萌發(fā)的技術(shù)方法。本研究通過測(cè)定紫楠種子的透水性、呼吸速率、萌發(fā)抑制物質(zhì)、發(fā)芽率及低溫層積對(duì)種子萌發(fā)的影響，確定紫楠種子的休眠類型并闡明其休眠機(jī)理，研究解除紫楠種子休眠與促進(jìn)萌發(fā)的方法，為紫楠苗木培育及規(guī)?；N植提供理論依據(jù)和技術(shù)手段。

1 研究方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試的紫楠種子于2020 年11 月采自江西省分宜縣亞熱帶林業(yè)研究中心（104°45＇E，27°54＇N）。先將采來的新鮮的紫楠種子于清水中浸泡24 h，去除果皮，取出種子，將種子用5%的高錳酸鉀溶液浸泡消毒30 min，然后將種子清洗干凈并陰干，水跡稍干后，即可進(jìn)行貯藏或發(fā)芽試驗(yàn)。試驗(yàn)紫楠種子平均橫徑6.56 mm，平均縱徑9.58 mm，種子平均含水率38.46%，千粒質(zhì)量303.7 g。

大白菜種子的品種為膠研2869，凈度98%、發(fā)芽率85%、含水率7%。大白菜種子通常被用于植物浸提液抑制作用的鑒定。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 層積處理

種子與濕沙按照1∶3 的比例均勻堆放，沙的持水量為60%，層積溫度為（4±1）℃[11]。

1.2.2 種皮的透水性

將紫楠種子分為去皮和不去皮兩種處理，加入蒸餾水浸沒種子，置于25±1 ℃的恒溫培養(yǎng)箱中。每隔4 h 測(cè)定一次種子質(zhì)量，直至種子質(zhì)量不再變化為止。

吸水率(%)=(吸水后質(zhì)量-吸水前質(zhì)量）/吸水前質(zhì)量×100%[12]。

1.2.3 種子的呼吸速率

將紫楠種子設(shè)置7 個(gè)處理：新鮮完整種子、新鮮去種皮種子、新鮮完整層積不同時(shí)間種子（層積25、50 天、75、100、125 d），每個(gè)處理30粒種子。用移液槍提取10 mL 的0.4 mol/L NaOH溶液加入培養(yǎng)皿中，將培養(yǎng)皿放入呼吸室，放置隔板并封蓋，放置1 h 后，將培養(yǎng)皿溶液移入錐形瓶中，加入25 mL 飽和BaCl2溶液和2 滴酚酞指示劑，用0.3 mol/L 草酸溶液滴定，同時(shí)設(shè)置空白對(duì)照[12]。

呼吸強(qiáng)度[CO2mg·(g·h)-1]=[(V1-V2)×N×44]/W×t。

式中：N=H2C2O4摩爾濃度，W=樣品質(zhì)量/g，t=測(cè)定時(shí)間/h，44=CO2摩爾質(zhì)量,V1為空白滴定時(shí)消耗的草酸量（mL），V2為樣品滴定時(shí)消耗的草酸量（mL）。

1.2.4 紫楠種子浸提液的抑制作用

選取新鮮飽滿的紫楠種子約10 g，將種子在研缽中磨碎，加入100 mL濃度為80 %的甲醇溶液，在0～4 ℃恒溫條件下密封浸提，每隔12 h 震蕩1 次，使其充分浸提，浸提72 h 后過濾，再加入150 mL 濃度為80 %的甲醇溶液繼續(xù)密封浸提72 h，將2 次浸提液合并，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸干，加入少量乙醇溶解浸提物質(zhì)，將乙醇溶液倒出并用蒸餾水進(jìn)行清洗，合并乙醇溶液和清洗液倒入容量瓶中，再用蒸餾水定容至250 mL，此浸提液即為紫楠種子的甲醇浸提液。

選取新鮮飽滿的紫楠種子10 g，將種子在研缽中磨碎，加入100 mL 蒸餾水，在溫度為4 ℃恒溫條件下密封浸提，每隔12 h 震蕩一次，使其充分浸提，浸提72 h 后過濾，再加入100 mL 的蒸餾水繼續(xù)密封浸提72 h 后過濾，將2 次浸提液合并，再用蒸餾水定容至250 mL，此浸提液即為紫楠種子的水浸提液。

用不同濃度的紫楠種子甲醇浸提液和紫楠種子水浸提液，分別用大白菜種子進(jìn)行生物測(cè)定，將獲得的2 種浸提液分別稀釋，濃度（浸提液體積mL/溶液體積mL）為：0 mL/100 mL、25 mL/100 mL、50 mL/100 mL、75 mL/100 mL、100 mL/100 mL。在直徑9 cm 的培養(yǎng)皿中鋪兩層濾紙作為發(fā)芽床，分別加入上述各濃度的浸提液5 mL，在發(fā)芽床上均勻放置30 顆大白菜種子，在（25±1 ℃）恒溫黑暗培養(yǎng)箱內(nèi)進(jìn)行大白菜種子發(fā)芽試驗(yàn)，24 h 后統(tǒng)計(jì)大白菜種子的發(fā)芽率，以胚根突破種皮視為萌發(fā)。48 h 后統(tǒng)計(jì)已萌發(fā)大白菜種子的根長(zhǎng)[11]。

1.2.5 種子發(fā)芽試驗(yàn)

每個(gè)處理隨機(jī)選取30 粒紫楠種子，置于25±1 ℃的恒溫培養(yǎng)箱發(fā)芽床上，進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)，以胚根突破種皮的長(zhǎng)度與種子等長(zhǎng)視為萌發(fā)，每天測(cè)定種子萌發(fā)率，連續(xù)10 d 無新的種子萌發(fā)視為試驗(yàn)結(jié)束。

1.2.5.1 不同種皮處理對(duì)種子萌發(fā)的影響

對(duì)未層積處理的紫楠種子進(jìn)行去種皮和不去種皮的兩種不同處理，并進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)。

1.2.5.2 低溫層積對(duì)種子萌發(fā)的影響

將低溫（4±1 ℃）層積25、50、75、100 d的紫楠種子，分別進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)。

1.2.5.3 溫度對(duì)紫楠種子萌發(fā)的影響

設(shè)置15、20、25、30 和35 ℃恒溫、日30 ℃夜20 ℃、日25 ℃夜15 ℃變溫共7 個(gè)溫度處理，對(duì)已層積解除休眠的紫楠種子進(jìn)行萌發(fā)試驗(yàn)。

1.3 數(shù)據(jù)分析

所有試驗(yàn)均進(jìn)行3 次重復(fù)，采用Excel 2016 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，采用SPSS 26.0 軟件進(jìn)行單因素方差分析（ANOVA），分析時(shí)采用具有標(biāo)準(zhǔn)偏差的平均值，采用Origin 8.0 軟件進(jìn)行圖表制作。

2 結(jié)果與分析

2.1 紫楠種皮的吸水性

如圖1 所示，無論是否有種皮，紫楠種子的吸水率都隨著吸水時(shí)間的延長(zhǎng)而增加，去種皮的紫楠種子在浸水后立即吸脹，浸種前12 h 吸水最快，此時(shí)吸水率達(dá)到11.99%，12 h 后吸水率增長(zhǎng)變緩，28 h 后吸水率趨近于平穩(wěn)狀態(tài)，此時(shí)吸水率為14.27%。完整種子的吸水率表現(xiàn)出緩慢上升的變化趨勢(shì)，44 h 趨近于平穩(wěn)，但是吸水率較低，44 h 吸水率僅7.43%。完整種子和無種皮種子吸水率具有顯著性差異（P＜0.05），種皮雖然具有吸水性，但種皮對(duì)吸水率阻礙作用大，吸水率較差可能是導(dǎo)致種子休眠的原因之一。

圖1 種皮對(duì)種子吸水率影響Fig.1 Effects of seed coat on the water absorption of seeds

2.2 紫楠種子的呼吸速率

如圖2 所示，不同處理對(duì)紫楠種子的呼吸速率具有不同影響。新鮮去皮種子與新鮮完整種子的呼吸速率存在顯著差異（P＜0.05），新鮮去皮種子的呼吸速率為0.69 mg·g-1·h-1，新鮮完整種子呼吸速率最低，為0.31 mg·g-1·h-1，去皮種子的呼吸速率是完整種子2.2 倍，說明紫楠種皮的透氣性存在障礙。隨著低溫（4±1 ℃）層積時(shí)間的延長(zhǎng)，種子呼吸速率增強(qiáng)，層積25、50、75、100 和125 d 的帶種皮的完整種子呼吸速率分別為0.36、0.42、0.47、0.52、0.62 mg·g-1·h-1，層積125 d 的完整種子呼吸速率最高。層積125 d 種子的呼吸速率顯著高于新鮮完整種子的呼吸速率（P＜0.05）。

圖2 不同層積時(shí)間對(duì)紫楠種子呼吸速率的影響Fig.2 Effects of different stratification time on the respiration rate of Phoebe sheareri seeds

2.3 不同種皮處理對(duì)種子萌發(fā)的影響

如圖3 所示，在60 d 的發(fā)芽率過程中，完整種子前20 天發(fā)芽率為0%，第30 天時(shí)發(fā)芽率為2.22%，直至第60 天時(shí)的發(fā)芽率也僅有3.33%。與完整種子相比，去皮種子發(fā)芽早，發(fā)芽快，發(fā)芽率高，10～20 d 發(fā)芽速度增快，第20 天發(fā)芽率為63.33%，20～50 d 發(fā)芽速度減緩，第50 天時(shí)發(fā)芽率為93.33%，50 d 后發(fā)芽速度趨近于平穩(wěn)，60 d 后發(fā)芽結(jié)束，此時(shí)發(fā)芽率為94.44%。60 d 去皮種子發(fā)芽率比完整種子發(fā)芽率高出91.11%，去皮種子發(fā)芽率是完整種子發(fā)芽率的約31 倍。完整種子與去皮種子發(fā)芽率呈現(xiàn)顯著差異（P＜0.05），表明種皮對(duì)紫楠種子萌發(fā)具有抑制作用。

圖3 種皮對(duì)種子發(fā)芽率影響Fig.3 The effect of seed coat on the germination rate of seeds

2.4 紫楠種子浸提液對(duì)大白菜種子萌發(fā)和根生長(zhǎng)的抑制作用

2.4.1 紫楠種子水浸提液對(duì)大白菜種子發(fā)芽率影響

如圖4 所示，不同處理間大白菜種子發(fā)芽率差異性顯著（P＜0.05）。層積0 d 的新鮮紫楠種子水浸提液抑制作用最強(qiáng)，隨著水浸提液濃度的增加，發(fā)芽率大幅度下降，當(dāng)紫楠種子水浸提液濃度為100 mL/100 mL 時(shí)，大白菜種子發(fā)芽率僅有7.78%。隨著低溫層積時(shí)間的延長(zhǎng)，水浸提液的抑制作用逐漸減弱，層積0、25、50 和75 d 的紫楠種子水浸提液對(duì)大白菜種子的發(fā)芽率逐漸升高，當(dāng)水浸提液濃度為100 mL/100 mL 時(shí)，大白菜種子的萌發(fā)率分別為7.78%、50.00%、62.22% 和70.00%，層積0 d 的新鮮紫楠種子水浸提液抑制作用最強(qiáng)。圖4 也顯示，層積100 d 的紫楠種子的任何濃度水浸提液均沒有抑制作用，大白菜種子發(fā)芽率為92.22%～96.67%。除了層積100 d 的紫楠種子水浸提液外，其他處理中，隨著水浸提液濃度的增加，大白菜種子的發(fā)芽率降低，這表明濃度越高的水浸提液對(duì)大白菜種子的萌發(fā)具有越強(qiáng)的抑制作用。通過低溫層積的方式可以減少紫楠種子內(nèi)含的抑制物含量，從而降低對(duì)大白菜種子發(fā)芽的抑制效果。

圖4 低溫層積時(shí)間和的水浸提液濃度對(duì)大白菜種子發(fā)芽的影響Fig.4 Effects of water extract concentrations of Phoebe sheareri seeds with different stratification time on the seed germination of Chinese cabbage

2.4.2 紫楠種子甲醇浸提液對(duì)大白菜種子發(fā)芽率影響

如圖5 所示，與水浸提液對(duì)大白菜發(fā)芽率的影響趨勢(shì)類似，在同一層積時(shí)間時(shí)，甲醇浸提液濃度越大，對(duì)大白菜發(fā)芽的抑制效果越明顯，大白菜種子的發(fā)芽率越低。在同一甲醇浸提液濃度下，層積時(shí)間越久大白菜種子發(fā)芽率越高，當(dāng)濃度為100 mL/100 mL 時(shí)，層積0 d 的抑制效果最強(qiáng)，大白菜種子的萌發(fā)率最低，發(fā)芽率為24.44%，層積25、50 和75 d 的發(fā)芽率為40.00%、65.56%和73.33%。層積100 d 的紫楠種子甲醇浸提液沒有抑制作用，其大白菜種子的發(fā)芽率為93.33%～95.56%。

圖5 不同低溫層積時(shí)間和不同濃度的紫楠種子甲醇提取物對(duì)大白菜種子發(fā)芽的影響Fig.5 Effects of the methanol extracts from Phoebe sheareri seeds with different stratification time on the germination of Chinese cabbage seeds

2.4.3 紫楠種子水浸提液對(duì)大白菜種子根生長(zhǎng)的影響

如圖6 表明了不同層積時(shí)間的紫楠種子水浸提液處理的大白菜幼苗根長(zhǎng)具有顯著性差異（P＜0.05）。同一層積時(shí)間下，紫楠種子水浸提液濃度越高，大白菜種子的根長(zhǎng)越短，表明濃度越高的紫楠種子水浸提液對(duì)大白菜種子根的生長(zhǎng)具有更強(qiáng)的抑制作用。層積100 d 的紫楠種子水浸提液處理的大白菜根長(zhǎng)在17.60～18.90 mm 之間，不同濃度處理的大白菜根長(zhǎng)差異不大。層積0、25、50 和75 d 的紫楠種子水浸提液對(duì)大白菜的根長(zhǎng)生長(zhǎng)具有抑制效果，層積0 d 的抑制作用最強(qiáng)，大白菜幼苗的根長(zhǎng)生長(zhǎng)最慢，當(dāng)水浸提液濃度為100 mL/100 mL 時(shí)，根長(zhǎng)僅有1.26 mm。層積25、50 和75 d 的根長(zhǎng)分別為5.13、8.57、11.63 mm。表明水浸提液對(duì)大白菜種子根長(zhǎng)的抑制作用可以通過延長(zhǎng)層積時(shí)間來緩解，而在層積100 d 時(shí)，水浸提液對(duì)大白菜的根長(zhǎng)生長(zhǎng)幾乎沒有抑制作用。

圖6 不同低溫層積時(shí)間和不同濃度的紫楠種子水浸提液對(duì)大白菜根長(zhǎng)的影響Fig.6 Effects of different stratification time and different concentrations of water extracts from Phoebe sheareri seeds on the root length of Chinese cabbage

2.4.4 紫楠種子甲醇浸提液對(duì)大白菜種子根生長(zhǎng)的影響

如圖7 所示，與水浸提液對(duì)大白菜根長(zhǎng)的影響趨勢(shì)類似，各處理之間具有顯著性差異（P＜0.05），當(dāng)濃度為100 mL/100 mL 時(shí)，層積0 d 的紫楠種子甲醇浸提液對(duì)根長(zhǎng)的影響最強(qiáng)，大白菜根長(zhǎng)為3.79 mm。層積25、50、75 d 的根長(zhǎng)分別為4.98、8.68、10.40 mm，在層積100 d 的種子浸提液中，甲醇浸提液中大白菜種子根長(zhǎng)為13.24 mm 以上。結(jié)果表明，紫楠種子甲醇浸提液對(duì)大白菜幼苗的根長(zhǎng)生長(zhǎng)也具有抑制作用，且濃度越高抑制效果越明顯，同時(shí)抑制作用會(huì)隨低溫層積時(shí)間的延長(zhǎng)而降低。

圖7 不同低溫層積時(shí)間和不同濃度的紫楠種子甲醇浸提液對(duì)大白菜根長(zhǎng)的影響Fig.7 Effects of methanol extracts from Phoebe sheareri seeds with different stratification time and different concentrations on root length of Chinese cabbage

2.5 不同層積時(shí)間對(duì)紫楠種子發(fā)芽率的影響

如圖8 所示，不同的層積時(shí)間導(dǎo)致紫楠種子發(fā)芽率具有顯著性差異（P＜0.05），層積處理100 d 的紫楠種子發(fā)芽最早，在第10 天時(shí)開始發(fā)芽，50 d 基本完成發(fā)芽，發(fā)芽率為96.67%，當(dāng)發(fā)芽天數(shù)到60 d 時(shí)，紫楠種子發(fā)芽率為98.89%。層積25 d 的發(fā)芽最晚，40 d 以后才開始發(fā)芽，到第60 d 時(shí)，發(fā)芽率為8.89%。層積0 d 的紫楠種子在第30 天開始發(fā)芽，但是在第40 天時(shí)發(fā)芽結(jié)束，最終發(fā)芽率僅為3.33%。層積50 d 的種子在20 d 后開始發(fā)芽，60 d 時(shí)發(fā)芽率為53.33%。層積75 d 的紫楠種子第10 天開始發(fā)芽，在第60 天時(shí)發(fā)芽率為62.22%。研究結(jié)果表明，低溫層積能夠打破紫楠種子的休眠，當(dāng)?shù)蜏貙臃e時(shí)間延長(zhǎng)，紫楠種子發(fā)芽提早，發(fā)芽速度加快，發(fā)芽率提高，同時(shí)結(jié)果顯示紫楠種子發(fā)芽率最高的低溫層積時(shí)間為100 d。

圖8 不同層積時(shí)間對(duì)紫楠種子發(fā)芽率的影響Fig.8 Effects of different stratification time on the seed germination rate of Phoebe sheareri

2.6 不同溫度對(duì)紫楠種子發(fā)芽率的影響

如圖9 所示，不同溫度對(duì)紫楠種子發(fā)芽率具有不同影響，不同溫度的紫楠種子發(fā)芽率差異顯著（P＜0.05）。25 ℃和30 ℃的紫楠種子最先發(fā)芽，且25 ℃的種子發(fā)芽率較高，第7 天時(shí)發(fā)芽率為14.44%，28 d 時(shí)基本完成發(fā)芽，此時(shí)的發(fā)芽率已達(dá)到了91.11%，42 d 時(shí)發(fā)芽率達(dá)到97.78%。35 ℃時(shí)發(fā)芽最晚，發(fā)芽率較低，42 d 發(fā)芽率僅7.78%。15 ℃時(shí)的發(fā)芽率較低，42 d 僅達(dá)到30.00%。在30 ℃、日30 ℃夜20 ℃、20 ℃、日25 ℃夜15 ℃的溫度對(duì)紫楠種子發(fā)芽率的影響依次減弱，但在42 d 時(shí)發(fā)芽率均能達(dá)到78.89%以上。由此說明，紫楠種子萌發(fā)的最適溫度是25 ℃。

圖9 不同溫度對(duì)紫楠種子發(fā)芽率的影響Fig.9 The Effect of different temperatures on the germination rate of Phoebe sheareri seeds

3 討 論

本研究旨在了解紫楠種子是否具有休眠特性，尋找其休眠類型以及其萌發(fā)條件。在本研究中，如圖1 所示，可以看出完整新鮮種子透水性和去皮種子的透水性有顯著性差異（P＜0.05），新鮮完整種子的種皮雖然具有透水性，但是透水能力遠(yuǎn)不如新鮮去種皮紫楠種子，說明紫楠種皮對(duì)透水性具有極大的阻礙作用，可以推論紫楠種子具有物理休眠（PY）特性。去皮種子與完整種子的透氣性具有顯著性差異（P＜0.05），說明種皮通過影響呼吸速率從而影響種子萌發(fā)（圖2）。在本研究中（圖3），新鮮完整的紫楠種子發(fā)芽率較低，60 d 時(shí)發(fā)芽率為3.33%，無種皮的紫楠種子則高達(dá)94.44%，兩者相差91.11%。種皮對(duì)于種子萌發(fā)的影響最大，是抑制種子萌發(fā)的重要因素，打破紫楠的種皮障礙有助于紫楠種子的萌發(fā)，這與姜宗慶等[13]的觀點(diǎn)一致。在本研究中，發(fā)現(xiàn)紫楠種子浸提液可以降低大白菜種子的發(fā)芽率（圖4～5）并抑制大白菜種子根系的生長(zhǎng)（圖6～7），隨著紫楠種子浸提液濃度的增大，對(duì)大白菜種子的發(fā)芽率與根長(zhǎng)的抑制效果越明顯，表明紫楠種子浸提液中含有誘導(dǎo)種子休眠的抑制物，這與楠木的試驗(yàn)結(jié)果相同[14]，可以推論紫楠種子本身含有的發(fā)芽抑制物質(zhì)是引起其休眠的另一個(gè)原因。廣泛研究證明種子休眠抑制物中存在的脫落酸、酚類、脂類等化合物可以誘導(dǎo)種子休眠和阻止萌發(fā)[15-17]。結(jié)合種子呼吸率低和具有萌發(fā)抑制物質(zhì)可以推斷紫楠種子具有生理休眠（PD）。綜合上述分析表明，紫楠種子的休眠類型屬于綜合休眠（PY+PD）[5]。

低溫層積（4±1 ℃）處理對(duì)解除種子休眠具有很大的影響。一些深層形態(tài)生理休眠的種子，至少需要8 周的低溫層積才能夠解除休眠，隨低溫層積時(shí)間的延長(zhǎng)種子的萌發(fā)率顯著上升[18]。本研究結(jié)果顯示，紫楠種子至少需要層積50 d 才能打破休眠。當(dāng)層積100 d 時(shí)，紫楠種子的發(fā)芽率可達(dá)到96.67%以上，且發(fā)芽時(shí)間縮短至45 d。隨著低溫層積時(shí)間延長(zhǎng)種皮對(duì)種子呼吸作用的影響逐漸減弱，呼吸速率逐漸增強(qiáng)，還可以代謝種子自身含有的萌發(fā)抑制物（圖2、圖4～7）。表明低溫層積對(duì)種皮的阻礙和內(nèi)源抑制物具有改善作用，互相之間可能存在相關(guān)性。大量研究顯示低溫層積能影響赤霉素和脫落酸之間的平衡解除種子休眠[19-20]，同時(shí)誘導(dǎo)種子蛋白酶、α-淀粉酶等水解酶產(chǎn)生，增加可溶性糖，可溶性蛋白等內(nèi)含物的含量，影響種子生理上的代謝狀態(tài)，從而使得滿足萌發(fā)的自身?xiàng)l件，進(jìn)而促進(jìn)種子萌發(fā)。羅弦等[21]的研究結(jié)果顯示低溫層積過程中苔菜種子的脫落酸含量顯著減少，發(fā)芽率和脫落酸含量負(fù)相關(guān)。Yang 等[22]研究證實(shí)了低溫層積通過改變水稻的GA、IAA 和ABA 水平，提高α-淀粉酶活性促進(jìn)了種子萌發(fā)。

赤霉素能夠誘導(dǎo)細(xì)胞伸長(zhǎng)和分化，促進(jìn)種皮破裂，已被證明能提高許多植物的發(fā)芽率[23-24]，但是它對(duì)于不同植物有不盡相同的作用機(jī)制和效果。本實(shí)驗(yàn)研究了不同濃度GA3對(duì)紫楠種子萌發(fā)的影響，設(shè)置了5 個(gè)濃度，結(jié)果顯示赤霉素濃度為500 mg/L 時(shí)發(fā)芽率最高，但是發(fā)芽時(shí)間較長(zhǎng)，當(dāng)發(fā)芽80 d 時(shí)發(fā)芽率僅達(dá)到18.89%，120 d 時(shí)為60.00%，160 d 時(shí)達(dá)到81.11%，由此結(jié)果表明赤霉素對(duì)解除紫楠種子休眠沒有明顯的促進(jìn)作用，這與和子森等[25]對(duì)羽葉丁香Syringapinnatifolia和Gao 等[26]對(duì)翅果油樹Elaeagnusmollis的研究一致[25-26]。赤霉素處理與低溫層積處理相比并沒有提高發(fā)芽率。

溫度被認(rèn)為是影響種子休眠和萌發(fā)時(shí)間最重要的環(huán)境因素[27]。本試驗(yàn)中，設(shè)置了7 個(gè)處理，由圖9 所示，紫楠種子的最適溫度是恒溫25 ℃，這可能與紫楠生長(zhǎng)環(huán)境有關(guān)系。Al-Namazi AA等[28]認(rèn)為種子的萌發(fā)對(duì)溫度的響應(yīng)可能代表了對(duì)該物種棲息地的遺傳響應(yīng)，Kim 等[29]認(rèn)為每種植物的最佳萌發(fā)溫度與原生生境高度相關(guān)，根據(jù)一般規(guī)律，紫楠生長(zhǎng)環(huán)境地處于亞熱帶，亞熱帶的種子萌發(fā)大多數(shù)發(fā)生在20～30 ℃[30]。本試驗(yàn)中，紫楠種子采集于江西省分宜縣，該地紫楠萌芽期平均氣溫為25～30 ℃，而試驗(yàn)結(jié)果中紫楠的最適溫度為25 ℃，與其生態(tài)適應(yīng)環(huán)境相符合。

本試驗(yàn)僅對(duì)紫楠的休眠特性和解除休眠措施進(jìn)行了研究，探究了紫楠種子具有休眠抑制物，沒有進(jìn)一步分析抑制物所在具體部位及抑制物的成分，下一步應(yīng)通過分離、純化與鑒定確定萌發(fā)抑制物質(zhì)的成分。GA3促進(jìn)萌發(fā)的效果不佳，以后將采用其他生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)進(jìn)行進(jìn)一步的研究。

4 結(jié) 論

紫楠種子的種皮具有透水障礙，種子有物理休眠，種皮抑制了種子的呼吸速率，同時(shí)紫楠種子含有發(fā)芽抑制物質(zhì)，種子具有生理休眠，因此，紫楠種子屬于綜合休眠。低溫層積能有效解除紫楠種子的休眠，同時(shí)隨著低溫層積時(shí)間延長(zhǎng)，發(fā)芽率呈上升趨勢(shì)，低溫層積100 d 可解除種子休眠，種子發(fā)芽早且快，發(fā)芽率最高達(dá)98.8%。紫楠種子萌發(fā)最適宜的溫度是25 ℃。GA3溶液處理對(duì)于解除紫楠種子休眠的效果不明顯。