香榧种子生物学特性研究

邢　磊　陈　黎　徐秀倩　孙　娜　刘　序　卢雪佳

(黄山学院生命与环境科学学院　安徽黄山　245041)



香榧种子生物学特性研究

邢磊陈黎徐秀倩孙娜刘序卢雪佳

(黄山学院生命与环境科学学院安徽黄山245041)

摘要：对黄山地区的香榧种子的生物学特性进行研究，结果表明: 香榧种子为卵状椭圆形，长18.27 mm ～33.88mm、宽11.63 mm ～19.66 mm、百粒质量为412.9g，含水量为38.35%；对混沙层积催芽120d种子和新鲜种子解剖观察比较，刚成熟的种子胚很小，不到成熟胚的1/3，具有生理后熟现象；对香榧种子分别用酸蚀、机械损伤处理与完整种子作为对照，进行吸水率比较，表明香榧种皮的机械阻碍不仅降低了吸水速率，也减少其吸水数量，吸水量降低46.01%以上。

关键词：香榧；种子；生物学特性

香榧(TorreyagrandisFort. ex Lindl. cv. Merrillii.)系红豆杉科(Taxaceae)榧树属(TorreyaArn.)第三纪孑遗植物。主要分布于我国长江流域以南的亚热带山地地区，海拔一般在200～800 m，

其中以浙、皖分布居多[1～3]。香榧雌雄异株(少有雌雄同株)，花单性，风媒传播，结实迟，20年生左右才开始结实。果实椭圆形至长圆形，种子2年成熟，同一树上2代种子并存。由于其结果经历的时间长，受外界影响大，落花落果严重，产量低。又因种子育苗发芽时间长，发芽率较低，发芽之前要对其进行催芽处理。

香榧树干高大，挺拔直立，侧枝发达，树形优美，是人工造林及园林绿化中的优良树种[4]，且木材材质优良，纹理通直，是家具及工艺雕刻等良材[1]。其种仁含17种氨基酸与19种矿物元素，含油率高达546.2～614.7 g/kg，并含有极丰富的烟酸和叶酸，且不饱和脂肪酸占脂肪酸的79.41%[5]；其假种皮也含20多种芳香成分，可作为高级芳香油的原料[5]。可见香榧属于多用途木本植物，具有很高的开发价值。

1材料与方法

1.1香榧种子形态特征观测

种子形态指标的测定：用四分法，随机选取10份鲜果和10份种子(每份10粒)，分别用游标卡尺测量其横径、纵径；为了进行对比，取10份鲜种子和10份河沙层积催芽120d后(每份10粒)，再将种子沿中心纵轴线切开，露出胚，在解剖镜下解剖，分别测量其胚长、外种皮厚度等，取其平均数。

1.2香榧种子的重量、含水量、生活力测定

根据国际种子检验规程，因香榧种粒较大，数量有限，采用全量法测定其百粒重，将全部的鲜果和种子，用电子分析天平(型号FA2014B)分别称重，计数，计算出百粒重。采用高恒温烘箱干燥法测定种子的含水量。随机选取4份(每份10粒)分别置于铝盒内用刀片切碎称取质量m1，然后放入电热恒温鼓风干燥箱(型号DGT-G250)105±1℃烘箱烘烤8h后取出在干燥器中冷却 30 min 称质量为m2，按下式计算种子的含水量:

含水量(%)=(m1-m2) /m1×100

用氯化三苯基四氮唑(TTC)法测定香榧种子生活力：用四分法，随机选取50粒，用35 ℃温水浸种6 h，后用刀片沿种子中心纵轴线切开，取出胚置于盛有适量0.5% TTC溶液的培养皿中，在30 ℃恒温箱中静置1 h。4次重复，观察统计结果，判断香榧种子生活力指标。

1.3香榧种子的催芽试验

在无积水、背风朝南向阳的场地，将成熟的种子和清水河沙以1：3的比例分层埋藏在30cm坑内。河沙的含水量以手捏成团且不滴水、松手后一触即散为准，上面覆盖稻草。每隔30d翻动1次，当种子开裂露白时就可以取出播种。

1.4香榧种子种皮透水性测定

参照杨万霞等的方法[6]，取完整种子、酸蚀种子(用99.5%浓硫酸处理1h，再用流水冲洗24h后自然风干)和机械破损种子(机械破坏外种皮)各10粒，分别称量干重(M0)后置于烧杯中，加入适量蒸馏水，在25℃恒温培养箱中静置吸水，每6h(白天)或12h(夜晚)取出种子，用滤纸吸干表面水分后用电子分析天平称重，记录数值，直至恒重，重复3次，计算平均值。绘制各种子吸水率随时间变化曲线图，判断其透水性。

式中，M0为浸种前质量(g)；Mi为第i次称量的质量(g)。

将完成透水性测定后的酸蚀种子、机械破损种子和完整种子分别解剖分离成种皮和胚乳两部分，分别测定种皮与胚乳的含水量，用未进行吸水测定的种子作为对照，计算各部位吸水量以便分析种子在透水性测定过程中主要的吸水部位。

1.5数据处理

运用Excel2007、DPS数据处理系统进行数据处理分析和图表绘制，用LSD法进行多重比较。不同大、小写字母表示不同处理间差异显著(p<0.01、p<0.05)。

2结果与分析

2.1香榧种子的形态特征

香榧鲜果长19.33 mm～34.34 mm、宽15.50 mm～29.58 mm，种子为卵状椭圆形，长18.27 mm～33.88mm、宽11.63 mm～19.66 mm、重2.313 g～6.282 g，果实出种率为42.46%。种皮分为外种皮和内种皮。外种皮褐色，坚硬木质化，有纵向略呈旋转状条纹，在靠近珠孔端约占种子1/6处有近对称的两个“榧眼”，两端较厚、中间较薄，一般两端厚约1.5 mm，中间厚约1 mm；内种皮暗红色，褶皱膜质，内陷成脊状。胚乳乳白色，充满内腔。胚位于胚乳中心珠孔端，平均长度仅4.82 mm，直径不足0.5 mm，细弱不明显(图1-a)。而经层积催芽120d后萌芽前种子胚长平均为16.43 mm，直径在2.5 mm以上，形态明显(图1-b)。二者相比，鲜种子的胚平均长度不足其30%、直径不足其20%，体积不足其1.25%。

2.2香榧种子的重量、含水量、生活力

香榧鲜果的百粒质量为987.2g，种子的百粒质重为412.9g。通过高恒温烘箱干燥法测定种子的含水量，取4份(每份10粒)称取重量 m1，放入105±1 ℃烘箱烘烤8h后，取出在干燥器中冷却30 min 称质量为m2，最终通过以上公式计算香榧种子的含水量为38.35%；通过对 100 粒种子的四唑染色法测定，除去空粒种子和无生活力种子外有95粒种子有生活力，说明供试香榧种子具备很高的发芽潜力。

图1　香榧种子贮藏前(a)和贮藏后(b)种胚观察图

2.3香榧种子的发芽力

种子通过混沙层积催芽处理120d后，部分种子陆续开裂露白，135d后开裂露白数达70.45%，之后连续两个月内没有种子发芽视为发芽结束。说明香榧种子场圃发芽率不高，并具有休眠特性。对层积催芽处理120d后的种子进行解剖观察，由(图1-a)和(图1-b)相比可见，刚成熟香榧种子的种胚还很小，形态发育不全，具生理后熟现象，只有通过层积催芽，使胚逐渐长大，完成生理成熟，才能结束休眠，具有萌发能力。

2.4香榧种子种皮的透水性

2.4.1种子的吸水率

香榧酸蚀种子、机械破损种子与完整种子吸水率的测定结果见图2，在前24 h三者皆因种皮与胚乳等含水量较低使种子水势较低，吸水率快速升高。此后，对照组吸水率上升缓慢，120 h后吸胀饱和；机械破损种子和酸蚀种子则分别直到192 h和210 h后才吸胀饱和。浸种终期，酸蚀种子吸水率为33.11%、机械损伤种子26.65%、完整种子16.17%。对比分析，可能是因为完整种子的种皮阻碍了内部物质进一步吸水，当种皮水势上升后，势差减小，吸水率上升缓慢，而处理组种皮的结构已被破坏，当种皮吸水饱和后，内部物质继续吸水，势差变化不大，直至饱和。

2.4.2种子浸种终期的含水量

经透水性测定后，浸种处理种子的含水量与对照相比，均差异显著(表1)。其中，酸蚀组种皮的含水量显著高于机械破损与完整组的，酸蚀与机械破损组的胚乳含水量显著高于完整组的。酸蚀种皮与机械破损种皮含水量的差异可能是因为浓硫酸碳化了香榧外种皮，使其透水性发生了改变，增加了其吸水性。由各胚乳含水量上升值可知，虽然完整种子浸种后胚乳的含水量上升了3.72%，但酸蚀种子和机械破损种子分别上升7.08%和6.98%，表明外种皮明显阻碍了胚乳的进一步吸水，使胚乳最终吸水量降低46.01%以上。

3初步结论

香榧种子为卵状椭圆形，通过试验测定，香榧种子的含水量为38.35%左右，长为18.27 mm～33.88mm、宽11.63 mm～19.66 mm、百粒质量为412.9g，果实出种率为42.46%，种子的生活力约为95%，表明供试的香榧种子具有很高发芽潜力，催芽试验表明，种子在层积沙藏的情况下需120d后才开始开裂露白，且发芽数远低于生活力。因此可以判断香榧种子具有休眠特性。

图2　香榧种子吸水率与浸种时间曲线

含水量%酸蚀处理机械处理完整种子对照F值P值种皮41.22±0.335Aa37.09±0.080Bb36.84±0.295Bb17.04±0.430Cc2882.8070.00胚乳50.79±0.282Aa50.69±0.280Aa47.53±0.278Bb43.71±0.587Cc208.1270.00

种皮是种子形态建成的骨架，它将种子内部物质与外界环境分隔，保护了内部物质，但同时也是内部物质吸收外界物质的屏障[7]。有关研究表明，由于种皮覆盖油质、蜡质等物质或种皮角质层厚实等原因致使种子透气、透水性差，或种皮机械阻力大，可导致种子休眠长达数月至数年[8～9]。香榧种皮透水性的实验研究表明，种皮的机械特性不仅阻碍了其吸水速率而且也影响了其吸水量，使内部物质的吸水量降低46.01%以上，影响了种子的萌发，其种皮障碍是香榧种子休眠的因素之一。

刚成熟香榧种子的种胚还很小，形态发育不全，不到成熟胚的1/3，具生理后熟现象。只有通过层积催芽，完成生理成熟，种子才具有萌发能力。这也是导致香榧种子生理休眠的主要因素。

参考文献

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Study on the biological characteristics of Seeds ofTorreyagrandis‘Merrillii’

XING LeiCHEN LiXU Xiu-qianSUN NaLIU XuLU Xue-jia

(College of Life and Environmental Sciences ,Huangshan University ,Huangshan Anhui245041)

Abstract:The biological characteristics of Torreya grandis ‘Merrillii’Seeds in Huangshan was studied.The results showed that: Torreya grandis ‘Merrillii’Seed was obovate-elliptic and length 18.27～33.88mm, width 11.63～19.66 mm and the hundred-grain weight of it was 412.9g,the water content of it was 38.35%. Compared the seed after 120 day’s stratification with the fresh seed in anatomy,the embryo of the fresh seed was tinier and the length of it was shorter than one third of the ripe’s. which means the seed has physiological after-ripening phenomenon. Take torreya grandis ‘Merrillii’Seeds witch treated with acid etching or physical fracture and the intact seed as a comparison, the results of the treated seed’s water absorption indicated that the husk obstruction not only reduce the rate of water absorption, but also reduce the amount of water absorption, water absorption decreased over 46.01%.

Keywords:Torreya grandis ‘Merrillii’;seeds; biological characteristics

收稿日期：2016-02-05

作者简介：邢磊(1994～)，男，安徽当涂人。研究方向：森林培育 通讯陈黎，女，安徽金寨人，副教授，研究方向为植物栽培，E-mail:hsxycl@hsu.edu.cn。

基金项目：国家级大学生创新训练项目(201539)，安徽省质量工程项目(201502)，黄山学院自然科学研究项目(2014xkj001)

中图分类号：S601

文献标识码：B