闽楠种子萌发与多胚苗研究

黄 宇

(福建省林业科学研究院，福建 福州 350012)

闽楠种子萌发与多胚苗研究

黄 宇

(福建省林业科学研究院，福建 福州 350012)

对闽楠种子进行不同贮藏时间、不同培养条件的发芽对比试验。结果表明，闽楠种子优良度随着贮藏时间的延长呈现逐渐下降的趋势，新采集的种子优良度最高，达94.33%。在贮藏时间相同条件下，恒温培养箱培养的闽楠种子发芽率普遍高于室外大棚，沙培和轻基质恒温培养的平均发芽率分别高出室外大棚培养的2.76%、6.77%。恒温培养的闽楠种子发芽率均随着贮藏时间的延长呈现降低的变化趋势；而室外大棚培养的种子发芽率均随着贮藏时间的延长呈现“降低—升高—降低”的变化趋势。闽楠种子存在多胚现象，种胚数最大为三，种子单、多胚出现的频率规律为：单胚比率>双胚比率>三胚比率。单胚比率在58.00%～72.00%，双胚比率在8.67%～26.67%，三胚比率在0～1.00%。采用逐步回归分析方法建立恒温培养的种子发芽率(y)与闽楠种子的优良度(x1)、单胚比率(x2)、双胚比率(x3)的回归方程为：y沙培=-5.0325-0.0685x1+1.1365x2+1.1149x3，y轻基质=0.2370-0.0377x1+1.0359x2+1.0577x3，相关分析表明，种子的优良度、单胚比率、双胚比率与其轻基质的发芽率具有极显著的相关，与沙培的发芽率具有显著相关，可通过测定闽楠种子优良度及观察其胚的形态来预测种子的发芽率。

闽楠；种子贮藏；发芽率；多胚苗

闽楠(Phoebebournei)为樟科常绿大乔木，分布于福建、江西、浙江南部、广东、广西北部及东北部、湖南、湖北、贵州等地，花期4月，果期10—11月，被列为国家二级保护植物[1-3]。是一种珍贵的用材树种，其木材坚硬，结构细密，纹理淡雅文静，质地温润柔和，为上等建筑、家具、造船及工艺雕刻等良好木材[4]。闽楠以种子繁殖为主，种子生产上呈现明显的大小年现象，野外发芽率低，且寿命短，其种子在次年4月初开始萌发，7月之后地面种子即丧失活力[5]。因此开展闽楠种子贮藏的研究显得尤为重要。目前，楠属种子萌发已有部分报道[6-8]，但主要集中在闽楠种子活力、育苗、化感作用等方面的研究[9-14]，迄今尚未见关于闽楠种子贮藏和多胚现象的研究报道。本研究开展闽楠种子不同贮藏时间和不同培养条件的发芽对比试验，探讨贮藏时间对其种子萌发特性的影响，以期为闽楠种子贮藏以及提高种子发芽率、育苗技术等方面提供参考。并首次报道闽楠多胚萌发现象，了解闽楠多胚苗的生长情况，为研究无融合生殖提供试验依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验所用的闽楠种子为2011年11月下旬采自福建省建瓯市万木林自然保护区。种子净度为98.66%，千粒重为249.947 g，相对含水率为(38.00±0.48)%。

1.2 试验方法

1.2.1 不同贮藏时间试验 采用层积沙藏方式进行种子贮藏，即将种子置于干净的塑料袋中，放在PQX型多段可编程人工气候箱中模拟自然条件进行贮藏，保持沙层湿润，不积水[15]。分别在2011年12月(新采集未贮藏)、2012年4月(贮藏120 d)、2012年7月(贮藏210 d)、2012年9月(贮藏270 d)、2012年11月(贮藏330 d)、2013年3月(贮藏420 d)取出贮藏种子，参照林木种子检验规程测定种子优良度[16]，每次处理种子数为100粒，重复3次。

1.2.2 不同培养条件试验 分别在2011年12月、2012年4月、2012年7月、2012年9月、2012年11月取出贮藏种子进行沙培和轻基质(80%草炭+20%珍珠岩+0.3%复合肥)发芽试验，培养材料置于温度25 ℃、相对湿度70 %的恒温培养箱中全光照下培养60 d，保持湿润，不积水，以室外大棚培养作为对照。3次重复，每个处理100粒种子。在播种60 d后观察闽楠种子的萌发情况，记录发芽数、观察恒温箱培养的多胚苗生长状况，并统计单苗、双苗或多苗的发生频率，以及苗高。

1.3 试验数据处理

采用DPSv7.05和SPSS统计软件对试验数据进行分析。

2 结果与分析

2.1 不同贮藏时间对闽楠种子优良度的影响

图1 不同贮藏时间种子优良度比较

由图1可知，闽楠种子优良度随着贮藏时间的延长呈现逐渐下降的趋势，2011年12月(新采集)的种子优良度最高，达94.33 %；贮藏了120、210、270、330、420 d的种子优良度分别比2011年12月新采种子的优良度下降了4.59 %、10.25 %、17.31 %、20.14 %、20.49 %。不同贮藏时间对种子优良度的影响达到差异极显著水平(即F=35.77 >F0.01(5，12)=5.06)，其中贮藏270 d、330 d、420 d的种子优良度间差异不显著。

2.2 不同贮藏时间、培养条件闽楠种子发芽情况比较

由表1可知，在种子贮藏时间相同时，闽楠种子发芽率，恒温培养箱培养普遍高于室外大棚培养，沙培、轻基质条件下，培养箱培养的平均发芽率分别高出室外大棚培养的2.76 %、6.77 %；沙培的平均发芽率略高于轻基质培养的发芽率。在培养箱中培养的闽楠种子发芽率均随着贮藏时间的延长呈现降低的变化趋势；在室外大棚培养的闽楠种子，其发芽率均随着贮藏时间的延长呈现“降低—升高—降低”的变化趋势。不同贮藏时间对沙培、轻基质培养的闽楠种子发芽率的影响均达到差异极显著水平。无论是沙培还是轻基质，置于培养箱培养的贮藏120 d与210 d的种子发芽率差异均不显著，而室外大棚培养的贮藏270 d的种子发芽率反高于贮藏210 d，是由于贮藏210 d的种子是在2012年7月炎热的夏季播种，室外大棚气温过高不利于种子的萌发。而贮藏了330 d的种子播种后的发芽率无论在培养箱还是在大棚条件下均最低，此时的闽楠种子已储存了将近1 a，种子活力随之下降。可见，运用培养箱培养贮藏时间在270 d以内的闽楠种子，能够保证具有较高的发芽率，而不受外界环境的影响。

表1 不同贮藏时间和培养条件闽楠种子发芽率比较 %

*：表中数据为平均值±标准差；同一行中不同大、小写字母分别为0.01水平、0.05水平上差异显著。下同。

2.3 恒温培养条件下闽楠种子多胚萌发情况

由表2可知，置于恒温培养箱的沙培和轻基质培养的闽楠种子单、多胚出现的频率均表现为：单胚比率>双胚比率>三胚比率。单胚比率在58.00%～72.00%，双胚比率在8.67%～26.67%，三胚比率在0～1.00%。沙培的平均单胚比率、双胚比率、三胚比率分别为66.93%、19.87%、0.60%，依次是轻基质培养的1.03倍、1.06倍、1.29倍。沙培和轻基质培养对单胚比率、双胚比率的影响均达到差异极显著水平(F轻基质双=69.84>F轻基质单=24.77>F沙培双=21.43>F沙培单=14.26>F0.01(4，10)=5.99)；而对三胚比率的影响均不显著。沙培的单胚、双胚、三胚的平均苗高分别为：单胚10.02 cm、双胚8.47、5.65 cm、三胚7.34、6.24、4.92 cm，依次是轻基质培养的单胚苗高的1.05倍，双胚苗高的1.05倍、0.99倍，三胚苗高的1.15倍、1.27倍、1.11倍，基本上略高于轻基质培养。

表2 不同贮藏时间闽楠单、多胚种子出现的频率

表3 闽楠种子发芽率逐步回归方程

*：y为闽楠种子的发芽率(%)；x1为优良度(%)；x2为单胚比率(%)；x3为双胚比率(%)。

2.4 恒温培养条件下闽楠种子发芽率预测

将置于培养箱沙培和轻基质培养的种子发芽率，分别与闽楠种子的优良度、单胚比率、双胚比率这3个指标进行逐步回归分析，建立回归方程(表3)。结果表明，建立回归方程对闽楠种子发芽率预测的效果很好，种子的优良度、单胚比率、双胚比率与轻基质的发芽率具有极显著的相关，与沙培的发芽率有显著相关(r轻基质=r0.01(1)=1>r沙培=0.9999>r0.05(1)=0.999)。

3 结论与讨论

由于闽楠种子的相对含水率很高，达(38.00 ±0.48)%，而高水分的种子是不宜贮藏的，且寿命短[17]，通常是在采摘后次年春季进行播种，尚未见有使用贮藏近1 a的种子进行播种育苗。本研究采用层积沙藏方式探讨闽楠种子在贮藏1 a中的质量变化，表明在贮藏210 d后仍具活力，优于野外状态，在很大程度上延长了其贮藏寿命，使人们对其种子的利用有更深的认识，也可暂时缓解生产上出现的大小年现象。种子活力在贮藏的过程中存在不可逆的劣变或老化，种子发芽率随着贮藏年限的增加呈现下降的趋势[18]。本研究结果表明，在同一贮藏时间里，恒温培养箱培养的闽楠种子发芽率普遍高于室外大棚培养，沙培和轻基质培养箱培养的平均发芽率分别高出室外大棚培养2.76 %、6.77 %。

多胚现象指在被子植物的一个胚珠中包含2个或2个以上胚的现象。由1粒多胚种子可以同时萌发出2株或2株以上的幼苗，这种一籽多苗称之为多胚苗[19]。有研究表明在一些被子植物中多胚现象与其无融合生殖现象具有一定的正相关性。因此许多学者试图寻找多胚苗材料，进而从中筛选出具有无融合生殖特性的基因资源[20-21]。本研究首次发现闽楠种子存在多胚现象，种胚数最大为三，种子单、多胚出现的频率规律为：单胚比率>双胚比率>三胚比率。但它是否为无融合生殖还有待于进一步弄清其胚胎学特征特性，这将对开展育种工作具有重大意义。

另外，本研究对于单、多胚比率是依据多胚苗形成情况来判定的，这与莫饶等[22]、王巨媛等[23]的研究方法较为一致，但张蕾等[24]通过解剖观察胚的形态进行判断。本文通过回归分析建立闽楠种子发芽率与优良度、单胚比率、双胚比率之间的关系方程，表明种子的优良度、单胚比率、双胚比率与其轻基质的发芽率具有极显著的相关，与沙培的发芽率具有显著相关，实现对闽楠种子发芽率的预测。因此，今后可以通过测定闽楠种子优良度及观察其胚的形态来预测种子的发芽率，为育苗工作以及早期的良种选育提供参考，亦可为评价贮藏种子的质量提供依据。

[1]江香梅，温强，叶金山，等.闽楠天然种群遗传多样性的RAPD分析[J].生态学报，2009，29(1)：438-444.

[2]傅立国，金鉴明.中国植物红皮书稀有濒危植物[M].北京：科学出版社，1991.

[3]中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志：第31卷[M].北京：科学出版社，1982.

[4]江香梅，肖复明，龚斌，等.闽楠天然林与人工林木材物理力学性质研究[J].林业科学研究，2008，21(6)：862-866.

[5]吴大荣，王伯荪.濒危树种闽楠种子和幼苗生态学研究[J].生态学报，2001，21(11)：1751-1760.

[6]李铁华，文仕知，彭险峰，等.楠木种子活力下降机制研究[J].中南林业科技大学学报，2009，29(5)：110-135.

[7]李铁华，彭险峰，喻勋林，等.楠木种子休眠与萌发特性的研究[J].中国种业，2008(1)：43-45.

[8]李铁华，文仕知，喻勋林，等.楠木种子活力变化机制的研究[J].中国种业，2008(8)：49-51.

[9]李铁华，文仕知，彭险峰，等.维生素溶液对闽楠种子活力的影响[J].中南林业科技大学学报，2010，30(10)：51-55.

[10]李铁华，朱祥云.闽楠种子活力测定方法的研究[J].浙江林学院学报，2003，20(3)：321-324.

[11]吴大荣，王伯荪.濒危树种闽楠种子和幼苗生态学研究[J].生态学报，2001，21(11)：1751-1760.

[12]刘军，姜景民，陈益泰，等.闽楠种子轻基质容器育苗及优良家系选择[J].西北林学院学报，2011，26(6)：70-73.

[13]苏小青，林思祖，曹光球，等.苦槠叶及根的生化物质对闽楠种子的发芽效应[J].中南林学院学报，2006，26(5)：65-67.

[14]苏小青，林思祖，曹光球，等.木荷叶及根生化物质对闽楠种子的化感效应[J].江西农业大学学报，2006，28(5)：703-705，722.

[15]黄宇，夏海涛，徐芬，等.不同处理对福建含笑种子发芽的影响[J].福建林学院学报，2008，28(4)：347-350.

[16]于淑兰，陈幼生，赵德铭，等.GB2772—1999林木种子检验规程[S].北京：中国标准出版社，2000.

[17]颜启传.种子学[M].北京：中国农业出版社，2001.

[18]苏婷，史燕山，骆建霞.盐胁迫及贮藏时间对4种补血草种子发芽特性的影响[J].种子，2011，30(12)：90-93.

[19]冯辉，翟玉莹.韭菜多胚苗及其与无融合生殖关系的研究[J].园艺学报，2007，34(1)：225-226.

[20]Rao PN，Ranganadam P，Nirmala A.Twins and triplets in pearl millet：their cytology and origin[J].Ann Bot，1986，58：627-630.

[21]冯辉，赵钟志.韭菜无融合生殖的遗传特性及其与多胚性关系的研究[J].沈阳农业大学学报，2010，41(3)：270-274.

[22]莫饶，罗远华，周世民，等.几个芒果品种的胚性及多胚苗遗传分析[J].热带亚热带植物学报，2005，13(6)：475-479.

[23]王巨媛，翟胜，冯辉.韭菜多胚苗发生频率及其类型的划分[J].种子，2005，24(10)：32-35.

[24]张蕾，葛钧.平邑甜茶多胚现象研究[J].安徽农学通报，2008，14(21)：61-62.

Study on the Seed Germination and Multi-seedlings inPhoebebournei(Hemsl.)Yang

HUANG Yu

(FujianAcademyofForestry，Fuzhou350012，Fujian，China)

The germination contrast test ofPhoebebournei(Hemsl.)Yang seeds was conducted in different storage time and different culture conditions.The results showed that the goodness ofPhoebebourneiseeds showed a gradual downward trend with the extension of storage time.The goodness of new collections was the highest，reaching 94.33%.In the same storage time the germinating rate ofPhoebebourneiseeds in constant incubator was generally higher than the outdoor greenhouse cultivation，whose the average value of sand culture and light media culture by constant temperature culture was respectively higher than 2.76%，6.77% of the outdoor greenhouse cultivation.The germination rate by constant temperature culture showed a decrease trend with the extension of storage time.But it showed a decrease-increase-decrease trend in the outdoor greenhouse.Phoebebourneiseeds exist olyembryony，which number of seed embryo was up to three.Frequency of monoembryonic and polyembryonic seeds was single embryo ratio>double embryo ratio>three embryo ratio.Single embryo ratio was 58.00%～72.00%，double ratio was 8.67%～26.67%，the ratio of the three embryo was 0～1.00%.By stepwise regression analysis to establish the regression equation of germination rate(y) by constant temperature culture and the goodness(x1)，single embryo ratio(x2)，double ratio(x3) was：y沙培=-5.0325-0.0685x1+1.1365x2+1.1149x3，y轻基质=0.2370-0.0377x1+1.0359x2+1.0577x3.The correlation analysis showed that the goodness，single embryo ratio，double ratio was significantly correlated with the germination rate of light media culture，which was correlated with the germination rate of sand culture.It could be predicted the germination rate ofPhoebebourneiseeds by measuring the goodness and observing embryo morphology.

Phoebebournei(Hemsl.)Yang；seed storage；germination rate；multi-seedlings

10.13428/j.cnki.fjlk.2014.03.006

2014-02-10

福建省科技重大专项专题的子专题(珍贵阔叶树种繁育及近自然杉阔混交林营建技术及应用，2012NZ0001-1)；福建省种业创新与产业化工程项目(珍贵树种种业创新与工厂化育苗，2011FJZY-08)；国家林业局南方山地用材林培育重点实验室资助

黄宇(1984—)，女，福建福州人，福建省林业科学研究院工程师，博士，从事森林培育、中药材GAP与林木种苗研究。E-mail：huangyu_198404@163.com。

S722.1

A

1002-7351(2014)03-0027-05