秤锤树播种繁殖探讨

卢燕林，赵金萍，李建华，张 强

（1.荆州职业技术学院，湖北荆州434100；2.荆州市林业科学研究所，湖北荆州434100；3.山西省农业科学院农业环境与资源研究所，山西太原030006）

秤锤树（Sinojackia xylocarpa Hu）隶属安息香科秤锤树属，为我国北亚热带东部特有树种，由胡先骕教授根据秦仁昌先生于1927年在南京幕府山采集的模式标本而定名，是我国植物学家发表的第1个新属，属国家重点保护的二级濒危植物[1-2]。秤锤树属植物花雪白，果实形似秤锤，果序下垂，随风摆动，颇为美观，具有很高的观赏价值。但秤锤树种子具有休眠特性，须隔年甚至2 a后才能萌发，从而制约了该树种的迁地保护和开发利用。因此，研究秤锤树种子的休眠和萌发，不仅有利于濒危物种的保护，特别是迁地保护过程中的播种繁殖及种子种质的长期保存，而且可为植物园开展生物多样性保护提供依据[3-4]。

1 材料和方法

1.1 材料

供试的秤锤树种子（植物学上称为核果）于2009年秋采自三峡植物园。

1.2 方法

1.2.1 种子生活力测定 采用红墨水快速测定秤锤树种子，有生活力的种子其胚细胞的原生质具有半透性，有选择吸收外界物质的能力，红墨水中的大红G不能进入细胞内，胚部不着色。而丧失生活力的种子其胚部细胞原生质膜丧失了选择吸收的能力，染料进入细胞内，胚部染色，所以可根据种子胚部是否染色来判断种子的生活力。将待测种子在30～35℃温水中浸泡，使种子充分吸胀后用红墨水进行染色，放入培养皿在培养箱中20℃恒温下培养15min，染色后倒去红墨水，用水冲洗多次，至冲洗液无色为止，观察种子染色的程度[5-7]。

1.2.2 酸蚀和种皮裂口处理 供试种子用浓硫酸（质量浓度为1.84 g/mL）浸泡酸蚀，设不浸泡、浸泡1，2，3 d 4个处理，然后用流水冲洗16～20 h，晾干。酸蚀过的种子进行夜浸日晒，日晒2次，分别为2，1 h，以种皮出现细裂缝为度，不能晒干种仁，以防丧失生活力。同时设空白对照[8]。

1.2.3 药剂处理 将经过酸蚀和裂口处理的种子，按每组50粒，随机分成7组。在室温条件下，分别用不同浓度梯度的赤霉酸（GA3）浸泡24 h，然后进行对照试验。试验分组及赤霉酸（GA3）处理情况列于表1。

表1 试验分组及不同梯度赤霉酸（GA3）处理情况

将处理后的种子与湿沙（用0.1%高锰酸钾消毒）相拌后，放入瓦盆中，盆口用塑料布扎紧，于冬季置于荆州职业技术学院的园艺专业植物园约20 cm深的土坑中。将经过1个冬天室外低温层积处理的秤锤树种子按组分别用花钵培养，其培养土用0.1%高锰酸钾消毒，以防病菌感染种子影响试验，每天浇适量凉开水。

1.3 发芽率测定

发芽率=（已发芽种子数/（总粒数-空粒数））×100%。

2 结果与分析

2.1 种子生活力测定

每组随机抽取15粒种子进行染色试验，测定种子生活力。每粒种子去掉种皮，保留完整的种仁粒。试验中发现有的为完整粒，有的为腐烂粒，有的为空粒。将每组的完整粒分组放入培养皿中，用红墨水和蒸馏水以按1∶1配比后进行染色，再放入培养箱中（恒温20℃）培养15min后观察其染色情况（表2）。结果表明，供试种子中染色的种子比例均小于35%，说明种子生活力较强，且各组中种子生活力差异不明显。

表2 秤锤树种子染色情况

2.2 酸蚀和种皮裂口处理对种子萌发的影响

秤锤树种子种皮坚硬，无疑会严重阻碍种子的萌发。在试验过程中，采用浓硫酸（质量浓度为1.84 g/mL）对种子进行酸蚀处理，以解除种皮的机械束缚[9]。在试验过程中，酸蚀时间对种子萌发影响较大，结果表明，酸蚀2 d为最佳时间，如酸蚀时间短，种皮没有被完全腐蚀，种子萌发差；如酸蚀时间太长，则会使种胚受损，也会影响种子的萌发；裂口处理种子的发芽率比未裂口种子要高。这是因为种子经过酸蚀后，种皮变薄，减小了种皮的机械束缚力，若再进行裂口处理，使种皮产生裂缝，则能增强种子的透气性，有利于种子萌发。

由表3可知，不同的酸蚀时间和裂口处理中，以酸蚀2 d、裂口并经低温层积处理后种子的发芽率最高。

表3 酸蚀和裂口处理对秤锤树种子发芽率的影响

2.3 药剂对破除种子休眠的作用

秤锤树种子经过浓硫酸酸蚀和室外低温层积处理一冬，虽有利于种子的萌发，但生活率最高也仅有30.20%。这说明酸蚀和低温层积处理仍不能很好地解除秤锤树种子的休眠。因此，秤锤树种子还可能存在生理休眠。使用外源药剂（GA3）处理，有助于秤锤树种子生理休眠的解除。

试验以酸蚀 2 d，经 100，200，350，500，650，800，900mg/L赤霉酸（GA3）处理进行对比，结果表明，经500mg/L赤霉酸（GA3）处理的种子萌发力最强（表4），发芽率达到40.18%。

表4 药剂处理对秤锤树种子发芽率的影响

3 结论与讨论

秤锤树属国家二级保护的濒危物种。由于其种子发育不良，加之构造特殊，严重制约了种子的繁衍。祈云枝等[10]研究表明，秤锤树种子成熟后，湿沙层积至第2个春天仍只有个别种子萌发，多数要到第3个春天才能萌发，而且发芽率不高。此外，秤锤树所处的环境条件对其繁衍也有很大影响。在自然状态下，即使具备湿润条件，也需要1～2 a后才能萌发。期间须经过1～2个高温高湿的夏天，使种皮腐烂，2～3个冬季低温促进种胚生理后熟，最后种胚才能突破种皮萌发。在这漫长的进程中，不利的自然条件对种子寿命的影响很大。

有人提出，秤锤树种子休眠原因可能是种皮机械束缚和生理后熟。本试验结果表明，秤锤树种子坚实的种皮是种子萌发的机械障碍，而种子种皮的透气性差也是该种子强迫休眠的原因之一。种子经过酸蚀处理后，增强了种子的透气性，再经过室外一冬天的低温层积，种子生活率就可以达到30%。酸蚀种子经裂口和外源激素赤霉酸（GA3）处理和室外低温层积，能加速种子的生理后熟，种子生活率就可达到40%。所以，本研究初步认为，秤锤树种子的休眠，除了坚实种皮的强迫休眠外，还可能需要一段时间的生理后熟过程，属于综合休眠类型。至于种子在后熟过程中的一系列生理变化，特别是促进与抑制消失等问题，尚待进一步研究探索。

［1］Hu H H.Sinojackia，new genusof styracaceae from southeastern China[J].JArn Arb，1929，9：130-131.

［2］史晓华，黎念林，金玲，等.秤锤树种子休眠与萌发的初步研究[J].浙江林学院学报，1999，16（3）：228-233.

［3］黄致远，宋世贤.秤锤树地理发布、生物学特征与繁殖的初步研究[J].江苏林业科技，1998，25（2）：19-22.

［4］欧阳志勤，周际中，黄清祥，等.稀有濒危植物秤锤树迁地保护的研究[J].云南林业科技，2001，28（2）：180-184.

［5］颜启传，胡伟明，宋文坚.种子活力测定的原理和方法[M].北京：中国农业出版社，2006.

［6］徐本美，孙运涛，李锐丽，等.二年种子休眠与萌发的研究[J].林业科学，2007，43（1）：55-62.

［7］刘凤华，李蕾，云兴福.化学物质对野生茄子托鲁巴姆种子萌发的影响[J].内蒙古农业科技，2011（2）：43-47.

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［10］祈云枝，杜勇军，李莲梅，等.西安植物园陕西省稀有、濒危植物的迁地保护[J].西北林学院学报，2001，16（1）：33-36.