天山樱桃种子萌发特性研究

彭 妮，周 龙，王 超，张 鑫

（新疆农业大学 林学与园艺学院，新疆 乌鲁木齐 830052）

天山樱桃种子萌发特性研究

彭 妮，周 龙，王 超，张 鑫

（新疆农业大学 林学与园艺学院，新疆 乌鲁木齐 830052）

为了探讨天山樱桃在新疆伊犁西天山野果林内其种群自然更新困难的原因及其种子在萌发阶段对环境的特殊要求，以期提高种子的萌发率，以天山樱桃种子为试验材料，以中井樱桃种子为对照，对带壳与去壳的两类种子采用不同浓度的GA3和不同时间的低温层积处理，并对种子发芽率与胚根生长量进行了统计。结果表明：（1）天山樱桃种子的发芽率随着层积时间的延长而提高，去壳种子的发芽率最高为90.0%；在相同的层积和浸种条件下，去壳种子的胚根生长量最长为28.59 mm。（2）天山樱桃去壳种子的发芽率随GA3浓度的升高而降低，低温层积70 d以上的天山樱桃去壳种子，以GA3浸种24 h的胚根生长量最长为53.40 mm。

天山樱桃；中井樱桃；GA3；低温层积；发芽率

天山樱桃Cerasus tianschanicaPojark俗称野樱桃，属于蔷薇科Rosaceae樱桃属Cerasus矮生樱亚属植物，目前仅分布在新疆地区[1]。天山樱桃地处荒野，种子易被鸟食，散落到地上的种子大部分不能正常萌发，在自然条件下其种子发芽率很低，需要深度休眠和长时间的层积，因此不易育成苗木。但种子繁殖方法简便，易于掌握，种子来源多，便于大量繁殖，且其根系发达，对环境适应性强而后代变异较少。因此，了解天山樱桃种子休眠的规律，掌握促进种子萌发的方法，对于缩短杂交育种周期和提早育苗均有重要意义。蔷薇科植物种子具有低温休眠特性[2]，低温层积和以赤霉素浸种是最常用的打破种子休眠的方法[3]，在打破蔷薇科植物种子休眠上也有良好的效果[4]。张义等人在打破山樱种子休眠的试验中得出，低温层积可促其发芽[5]；在层积前用GA3浸泡能显著缩短层积时间，提高种子发芽率。周金梅等人则用不同药剂代替低温层积以促进山桃稠李种子萌发，试验效果显著[6]。李会芳等人在研究野生樱桃李种子发芽率时发现，GA3对带壳种子的萌发有一定作用，但解除休眠、促进萌发的效果并不明显[7]。丁俊男等人研究了NaCl、Na2SO4两种中性盐和NaHCO3、Na2CO3两种碱性盐对桑树种子萌发的影响情况，结果发现，盐度是影响桑树种子萌发过程的主导因素[8]。天山樱桃作为一种野生种质资源，实生繁殖困难。为了进一步了解天山樱桃种子休眠的规律，以天山樱桃种子为试验材料，采用低温层积和GA3浸种相结合的处理方法进行萌发试验，以期摸索出提高天山樱桃实生繁殖的有效途径，为新疆特有野生果树资源天山樱桃的深入研究和持续利用打下基础。

1 材料与方法

1.1 材 料

2013年8月采集新疆伊犁西天山野果林的天山樱桃和吐鲁番地区鄯善县的中井樱桃成熟果实，除去果肉取出带壳种子，用清水冲洗干净，通风条件下自然阴干。所得种子一部分带壳待用，另一部分用锤子轻轻砸开除去种壳。

1.2 方 法

1.2.1 GA3处理种子

将待用的种子用1%的次氯酸钠消毒10 min后用无菌水冲洗干净。将天山樱桃和中井樱桃种子分别分为带壳和去壳两组进行萌发试验，用浓度分别为200、600、1 000 mg/L的GA3浸种，浸种时间分别为12和24 h，以清水为对照。天山樱桃种子稀缺，故每处理10粒种子；中井樱桃，每处理30粒种子。

1.2.2 层积处理

将经GA3处理后的种子均匀混合置于湿润河沙中，在（4±2）℃下进行低温层积处理，层积时间分别设为60、70、80、90和100 d，每隔10 d检查河沙水分缺失情况；层积处理完毕后，分别将种子取出放入铺有滤纸的培养皿中，并置于（25±2）℃的避光恒温箱中进行萌发试验。试验6 d后统计其发芽率（种子发芽以胚根突出种皮并达种子长的1/2为标准），并测定胚根平均生长量。

发芽率（%）＝发芽种子粒数/供试种子粒数×100%。

2 结果与分析

2.1 种壳对天山樱桃种子萌发率的影响

种壳对天山樱桃种子萌发率的影响情况如表1。由表1可知，两种樱桃种子的发芽率均随层积时间的延长而提高，去壳种子的发芽率远高于带壳种子。去壳种子的发芽率，最高的是清水浸种12 h、低温层积100 d的天山樱桃和清水浸种24 h、低温层积100 d的中井樱桃，其发芽率分别为90.0%和63%；远远高于带壳的天山樱桃和中井樱桃种子的发芽率30.0%和10.0%。

2.2 种壳对天山樱桃种子胚根生长的影响

种壳对天山樱桃种子胚根生长的影响情况如表2。由表2可知，在层积时间和浸种时间相同的条件下，两种樱桃去壳种子的胚根平均生长量均高于其带壳种子的。去壳种子的胚根平均生长量最大的是清水浸种12 h、低温层积80 d的天山樱桃和清水浸种24 h、低温层积100 d的中井樱桃，其胚根平均生长量分别为38.59和36.11 mm，比同梯度下带壳种子的胚根平均生长量分别高出1.85和36.11 mm。

2.3 GA3处理对天山樱桃种子发芽率的影响

不同浓度的GA3处理对天山樱桃种子萌发的影响情况如表3。由表3可知，GA3并不能明显提高天山樱桃和中井樱桃种子的发芽率。和清水对照的相比较，低温层积100 d、清水浸种12 h的天山樱桃种子和中井樱桃种子的发芽率分别达到90.0%和83.3%；均明显高于以浓度分别为200、600、1 000 mg/L的GA3浸种的发芽率，不同浓度GA3处理的种子发芽率，最高的是以200 mg/L 的GA3浸种24 h、低温层积90 与 100 d的天山樱桃和以1 000 mg/L 的GA3浸种24 h、低温层积 100 d的中井樱桃，其发芽率均为80.0%。

表2 种壳对天山樱桃种子胚根生长的影响Table 2 Effect of seed shell on growth of seed radicles in C. tianschanica

表3 不同浓度的GA3处理对天山樱桃种子萌发的影响Table 3 Effect of different concentrations treatments of GA3 on seed germination in C. tianschanica

2.4 GA3处理对天山樱桃种子胚根生长量的影响

不同浓度的GA3处理对天山樱桃种子胚根生长的影响情况如表4。由表4可知，种子萌发后，GA3浸种处理能明显地促进种子胚根的生长。通过测量种子的平均胚根生长量可以发现，天山樱桃和中井樱桃清水对照的种子其胚根生长量最大分别为28.59和36.11 mm，远远小于GA3浸种处理的53.40和40.97 mm。GA3浸种处理对不同种子胚根生长量的影响，不仅与种子的种类有关，还与层积时间和GA3的处理浓度有关。对天山樱桃种子胚根生长量影响最大的处理分别是以600 mg/L的GA3浸种24 h、低温层积60 d（其胚根平均长度仅为4.27 mm）和以1 000 mg/L的GA3浸种24 h、低温层积80 d（其胚根平均长度高达53.40 mm）。对中井樱桃种子胚根生长量影响最大的处理分别是以600 mg/L的GA3浸种12 h、低温层积100 d（其胚根平均长度仅为12.69 mm）和以1 000 mg/L的GA3浸种24 h、低温层积90 d（其胚根平均长度高达40.97 mm）。

表4 不同浓度的GA3处理对天山樱桃种子胚根生长的影响Table 4 Effect of different concentration treatments of GA3 on radicle growth of seeds in C. tianschanica

3 讨 论

3.1 种壳对种子萌发和胚根生长量的影响

种壳的机械阻碍、不透水性、不透气性及种壳中存在的抑制萌发的物质对种子的萌发有很大的阻碍作用。试验中发现，种壳是阻碍这两种樱桃种子萌发的主要因素。天山樱桃种子的发芽率，随着层积时间的延长而提高，其去壳种子的发芽率（90.0%）高于其带壳种子的发芽率（30.0%）。马小卫等人研究长柄扁桃休眠因素时也发现，导致扁桃休眠的主要原因是其木质化的坚硬核壳[9]。杨军等人研究中国李时发现，中国李带内果皮种子低温层积所需时间较长，而去内果皮后低温层积时间明显缩短，其发芽率也显著提高[4]。此外，王旭军等人还认为，发芽率与种子是否变异及其分布区的光照、温度、海拔等环境因素相关[10]。本研究认为，坚硬种壳的机械阻力和透气性是导致天山樱桃种子休眠的重要因素之一。

3.2 GA3处理及浸种时间对种子萌发和胚根生长量的影响

GA3是打破多种植物休眠的有效激素，一直以来被广泛使用。在适宜的GA3浓度范围内，层积时间越长，种子活力越高[11]。尹章文等人认为，不同浓度的GA3处理间存在着一定的差异[12]。王蕾等人在野山杏研究中发现，GA3与低温层积相结合的处理方法对打破野生甜仁杏种子休眠、提高其发芽率及胚根生长量均有极显著的促进作用[13]。本研究发现，天山樱桃去壳种子在清水浸种12 h和低温层积100 d的发芽率为90.0%，明显高于以200、600、1 000 mg/L的GA3浸种的发芽率。这一试验结果初步说明，GA3对天山樱桃种子的萌发有一定的抑制作用，但是比较不同层积时间的处理效果又发现，GA3的抑制作用伴随层积时间和浸种时间的延长会逐渐减小，而种子萌发后GA3浸种明显促进了种子的胚根生长。关于这一点李欣欣等人研究发现，低浓度的GA3处理可促使大豆总根长增加，但是随着GA3处理浓度的增加总根长、主根和侧根生长都会受到抑制[14]。

4 结 论

天山樱桃种子的种壳对种子的萌发有极强的抑制和阻碍作用，种壳是阻碍其萌发和休眠的主要因素之一。与带壳种子相比，去除种壳后的种子可提前发芽且发芽率大大提高，发芽率最高的是清水浸种12 h、低温层积100 d的，其发芽率高达90.0%；而带壳种子的最高发芽率仅为30.0%。不同浓度的GA3对天山樱桃种子的萌发均有一定的抑制作用，但GA3适宜浓度处理对天山樱桃种子的胚根生长具有促进作用。以浓度为1 000 mg/L的GA3浸种24 h、低温层积80 d的种子，其胚根最长可达53.40 mm。中井樱桃和天山樱桃虽然同为矮生樱亚属植物，但其种子萌发特性、对GA3处理的反应等方面存在明显的差异。

[1]林培钧,崔乃然,王 磊,等.天山野果林资源[M].北京:中国林业出版社,2000:27.

[2]俞德浚,李朝銮.中国植物志(38)[M].北京:科学出版社,1986:46－89.

[3]叶常丰,戴心维.种子学[M].北京:中国农业出版社,1994:106, 208.

[4]杨 军,徐 凯,杨明祥,等.中国李种子休眠与萌发的研究[J].安徽农学院学报,1998,25(2):187－190.

[5]张 义,王剑峰.赤霉素浸泡与层积时间对山樱种子萌发的影响[J].长江大学学报:自然科学版(农学卷),2005,25(3):26－27.

[6]周金梅,朱 敬.不同药剂浸泡处理对山桃稠李种子发芽的影响[J].经济林研究,2015,33(1):92－94.

[7]李会芳,许 正,杨 英,等.影响野生樱桃李种子萌发相关因素研究初报[J].新疆农业科学,2007,44(1):27－30.

[8]丁俊男,迟德富.混合盐胁迫对桑树种子萌发和根系生长的影响[J].中南林业科技大学学报,2014,34(12):78－82.

[9]马小卫,郭春会,罗 梦.核壳、盐和水分胁迫对长柄扁桃种子萌发的影响[J].西北林学院学报,2006,21(4):69－72.

[10]王旭军,张日清,徐忠坤,等.红榉不同种源种子形态性状变异[J].中南林业科技大学学报,2015,35(1):1－6.

[11]王贵元,孙 茜.不同层积时间和赤霉素处理对桃种子萌发的影响[J].种子,2009,28(1):90－92.

[12]尹章文,宋建伟.不同浓度赤霉素对樱桃种子发芽的影响[J].北方园艺,2008, (12):52－54.

[13]王 蕾,海利力·库尔班,侯冬花,等. GA3与层积综合处理对打破不同类型野生杏种子休眠的效应[J].新疆农业科学,2008, 45(5): 835－838.

[14]李欣欣,廖 红,赵 静. GA3、ABA和6-BA对大豆根系生长的影响[J].华南农业大学学报,2014,35(3):35－39.

Study on germination characteristics of seeds inCerasus tianschanica

PENG Ni, ZHOU Long, WANG Chao, ZHANG Xin
(College of Forestry and Horticulture, Xinjiang Agricultural University, Urumqi, 830052, Xinjiang, China)

In order to investigate the reason thatCerasus tianschanicapopulations was difficult to naturally regenerate in wild fruit forests of western Tianshan and the special requirements for environments during seed germination, and to improve seed germination, takingC. tianschanicaseeds as materials andC. nakaiiseeds as CK, the seeds with shell and without shelling were treated by using different concentrations of GA3for different time of cold stratification, and the seed germination rate and radicle increment were counted. The results showed that the germination rate ofC. tianschanicawas increased with stratification time prolonged, and the highest germination rate of seeds without shell reached 90.0%. In the same conditions of stratification and soaking seed time, the longest increment of radicle in seed without shell was 28.59 mm. The germination rate of seeds without shell inC. tianschanicawas decreased with GA3concentration increased, and the highest increment of radicle could reach 53.40 mm when seeds were soaked in GA3for 24 hours in the seeds without shell and stratified for over 70 days at low temperature.

Cerasus tianschanica;Cerasus nakaii; GA3; cold stratification; germination rate

10.14067/j.cnki.1003-8981.2015.03.027 http: //qks.csuft.edu.cn

2014-03-28

国家自然科学基金项目（31260466）；新疆维吾尔自治区果树学重点学科资助项目。

彭 妮，硕士研究生。

周 龙，副教授，博士。E-mail：zhoulong2004@126.com

彭 妮,周 龙,王 超,等.天山樱桃种子萌发特性研究[J].经济林研究,2015,33(3):145－149.

S662.3

A

1003—8981(2015)03—0145—05

[本文编校：伍敏涛]