不同地理种源棕榈种子形态、萌发特性及内含物质比较

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不同地理种源棕榈种子形态、萌发特性及内含物质比较

张兰，韦小丽，黎泽超，卢进
(贵州大学林学院， 贵阳 550025)

为了解棕榈不同地理种源间种子的变异，对贵州省18个棕榈种源的种子形态指标、品质指标、内含物含量进行了测定。结果表明：不同种源棕榈种子的长径、短径、长宽比、绝干千粒重、发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、种子生活力、可溶性糖含量、蛋白质含量、淀粉含量均差异显著(plt;0.05)。通过对18个棕榈地理种源种子性状进行聚类分析，可将供试种源划分为4类。采用隶属函数法对18个地理种源种子质量进行综合评价，种子综合质量排序为：毕节市七星关区gt;罗甸县gt;六盘水市钟山区gt;贞丰县gt;惠水县gt;铜仁市碧江区gt;贵阳市花溪区gt;松桃县gt;兴义市gt;遵义县gt;榕江县gt;长顺县gt;安龙县gt;道真县gt;福泉县gt;习水县gt;湄潭县gt;望谟县。

棕榈种子； 地理种源； 萌发特性； 内含物

棕榈[Trachycarpusfortunei(Hook.)H.Wendl.]，系棕榈科棕榈属，原产于中国，在中国主要分布在秦岭、长江流域以南温暖湿润多雨地区，以四川、云南、贵州、湖南、湖北、陕西居多，现世界各地均有栽培，具有很高的观赏价值及经济价值[1-3]。棕榈种子10—11月果熟，是一种中间型的种子[4]。目前关于棕榈种子的研究主要集中在种子品质及萌发特性[4-6]，关于种子种源间外部性状、萌发特性和内含物质的差异则未见报道。本研究从棕榈种源选择的角度出发，对采自贵州省18个县的棕榈种子的形态特性、萌发特性及内含物质进行分析，以探讨不同地理种源棕榈种子的地理变异，为优良种源的早期选择及后期种源试验提供参考。

表2 不同地理种源棕榈种子形态指标比较

种 源长径(mm)短径(mm)长宽比种 源长径(mm)短径(mm)长宽比铜仁市碧江区10．89±0．42b7．17±0．25c1．52±0．05bc安龙县9．01±0．36h6．61±0．29e1．36±0．05g松桃县9．56±0．38f6．41±0．29f1．49±0．06cd望谟县9．22±0．27g6．68±0．20e1．38±0．04g道真县10．10±0．43cd7．00±0．35d1．44±0．07e罗甸县11．54±0．40a8．29±0．28a1．39±0．05g湄潭县9．62±0．38f6．27±0．25g1．54±0．06ab贵阳市花溪区9．02±0．46h6．60±0．32e1．37±0．05g习水县10．19±0．46cd7．01±0．34d1．46±0．04e惠水县9．84±0．50e6．95±0．36d1．42±0．05f遵义县10．04±0．40de6．96±0．29d1．45±0．06e长顺县10．05±0．36de6．92±0．28d1．45±0．06e六盘水市钟山区9．88±0．46e6．59±0．28e1．50±0．07cd福泉县9．66±0．38f6．98±0．30d1．39±0．08g毕节市七星关区10．11±0．38cd6．96±0．32d1．46±0．05e榕江县10．29±0．41c7．15±0．40c1．44±0．04e兴义市10．86±0．42b7．33±0．35b1．48±0．06d平均值10．046．941．45贞丰县10．84±0．36b6．97±0．31d1．56±0．056a变异系数(%)6．736．284．02

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验种子来源于贵州省的18个产地，采集时间为2014年12月—2015年2月，其地理位置及气候条件见表1。

表1 不同地理种源棕榈地理位置及气候状况

种 源北纬东经年均温(℃)年降水量(mm)无霜期(d)铜仁市碧江区27°49′109°13′16．01303;280松桃县28°09′108°12′16．31348;292道真县28°52′107°37′16．01052;285湄潭县27°45′107°28′14．91126;284习水县28°20′106°11′13．11095;268遵义县27°32′106°49′14．71015;270六盘水市钟山区26°35′104°50′15．21352;270毕节市七星关区27°17′105°17′13．11130;266兴义市25°06′104°54′14．21300;300贞丰县25°23′105°39′16．61200;260安龙县25°06′105°27′15．61256;308望谟县25°11′106°06′19．01222;339罗甸县25°25′106°45′20．01335;335贵阳市花溪区25°24′106°40′14．91178;246惠水县26°08′106°39′15．81213;240长顺县26°01′106°24′16．01250;275福泉县26°41′107°31′14．01033;245榕江县25°55′108°30′13．11200;310

1.2 试验方法

1.2.1 种子形态指标的测定

每个种源随机取50粒种子，用游标卡尺测其长径和短径，读数精确到0.01 mm。

1.2.2 种子品质指标的测定

1) 种子含水量的测定：根据《林木种子检验规程》(GB 2772—1999)[7]的方法，采用高恒温烘干法，温度为(103±2)℃，烘干时间为(17±1)h，每个种源重复2次。

2) 种子千粒重的测定：试验采用百粒法，详细操作参照《林木种子检验规程》(GB 2772—1999)[7]的方法，并用测定的含水量计算绝干千粒重。

3) 种子发芽率的测定：参考《林木种子检验规程》(GB 2772—1999)[7]的方法，取不同种源的棕榈种子，每个种源3 次重复，每重复50粒种子，经0.15%高锰酸钾消毒后置于盛有清洁蛭石的发芽盒中，放于30 ℃恒温光照培养箱中萌发，每天进行观察、计数萌发数。统计总的萌发率、萌发所需时间，并计算其发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数等指标。

发芽势(%)=发芽达到高峰时期种子发芽数/供试种子数×100%。

发芽率(%)=正常发芽种子数/供试种子数×100%。

发芽指数(GI)=∑(Gt/Dt) (式中：Gt为第t天的发芽粒数，Dt为相应的天数)。

活力指数(VI)=S∑(Gt/Dt)=S×GI(式中，S为种苗生长量(用萌发后的幼苗平均长度表示)，GI为发芽指数)。

4) 种子生活力的测定：采用四唑染色法[8]对供试的种源种子进行生活力的测定。

1.2.3 种子内含物含量的测定

种子可溶性糖含量的测定采用蒽酮比色法[8]，淀粉含量的测定参考尹燕枰[9]的方法，可溶性蛋白质含量的测定采用考马斯亮蓝G-250染色法[8]。

1.3 数据处理

采用SPSS 18.0统计分析软件对试验数据进行方差分析及聚类分析，用隶属函数平均值综合评价方法[10]对种子质量进行综合评价。

表3 不同种源棕榈种子品质指标比较

种 源种子含水量绝干千粒重(g)种 源种子含水量绝干千粒重(g)铜仁市碧江区0．26±0．01abc354．52±3．52b安龙县0．23±0．00def259．12±2．29k松桃县0．24±0．01bcd248．83±2．85m望谟县0．26±0．00abcd253．08±1．83l道真县0．30±0．01a245．27±1．83n罗甸县0．17±0．05gh469．07±2．30a湄潭县0．12±0．03h297．56±2．62g贵阳市花溪区0．23±0．03bcde242．95±5．96n习水县0．18±0．15fg262．75±4．29j惠水县0．27±0．00abc292．29±5．56hi遵义县0．25±0．00abcd313．93±2．54f长顺县0．18±0．01fg343．21±3．24c六盘水市钟山区0．23±0．01bcdef294．92±3．88gh福泉县0．21±0．01defg317．86±1．25e毕节市七星关区0．13±0．02efg288．98±2．48i榕江县0．19±0．01efg358．65±4．38b兴义市0．28±0．02ab357．36±4．32b平均值0．22307．3贞丰县0．27±0．00abc331．04±3．61d变异系数(%)23．0318．51

表4 不同种源棕榈种子发芽指标和种子生活力的比较

种 源发芽时间(d)发芽率(%)发芽势(%)发芽指数活力指数种子生活力(%)铜仁市碧江区6172．22±5．99bc7．93±1．37ef2．19±0．18fgh8．23±0．56gh96．67±3．06abc松桃县5557．93±3．64de46．03±3．65b6．28±0．64b48．03±5．62ab88．67±4．62cd道真县6031．74±1．37hi19．84±1．37cd3．70±0．08de21．31±3．47de87．33±7．02de湄潭县5415．08±3．64j7．94±6．00ef0．87±0．53h3．75±2．83h95．33±8．08abcd习水县6159．33±5．03de4．00±2．00f1．93±0．78fgh6．75±3．35gh80．00±4．00e遵义县6050．00±7．14ef12．70±3．64de2．10±0．53fgh9．43±3．04gh100．00±0．00a六盘水市钟山区5479．36±3．64b60．31±6．00a6．09±0．34b41．50±2．59bc98．67±2．31ab毕节市七星关区6092．07±3．64a60．32±3．64a8．15±0．90a55．26±6．33a92．67±5．03abcd兴义市6134．92±1．37gh19．05±7．15cd2．49±0．19efg15．66±3．00efg98．67±2．31ab贞丰县6165．08±1．37cd41．27±3．64b8．20±0．80a50．58±4．17a66．00±4．00f安龙县5758．73±4．96de24．60±1．37c4．53±0．60cd28．41±3．80d88．00±2．00d望谟县5623．02±7．27ij4．00±3．46f1．52±0．73gh6．01±2．70h80．00±4．00e罗甸县6147．33±4．62f23．33±6．43c4．12±1．83b22．70±8．41de92．67±2．31abcd贵阳市花溪区5875．33±5．89b39．81±3．97b6．62±1．23b40．40±10．59bc95．00±4．16abcd惠水县5479．76±1．68b45．24±0．01b5．77±0．57c36．57±3．13c95．00±7．07abcd长顺县6043．65±10．74fg19．05±4．76cd2．08±0．63fgh10．09±3．33fgh90．67±5．77bcd福泉县6031．75±10．74hi9．52±2．38ef1．42±0．50gh5．56±2．77h93．33±3．056abcd榕江县5947．62±2．38fg3．17±1．37f1．50±0．12gh5．68±0．51h96．67±3．056abc平均值5853．6124．93．8623．1190．85变异系数(%)4．6339．8777．162．9177．419．32

2 结果与分析

2.1 不同种源棕榈种子形态指标比较

种子形态指标具有较高的稳定性，是树木分类及遗传研究的一种重要性状[11]。研究表明，不同种源棕榈种子的长径、短径、长宽比差异显著(plt;0.05)(表2)。其中长径变化范围为9.01～11.54 mm，最长的是罗甸县种源，最短的是安龙县种源，前者是后者的1.28倍；短径变化范围为6.27～8.29 mm，最长的依然是罗甸县种源，最短的是湄潭县种源，前者是后者的1.32倍。长宽比变化范围为1.36～1.56，其中安龙县、望谟县、贵阳市花溪区、福泉县种源种子的长宽比较小，普遍呈椭圆形；而铜仁市碧江区、湄潭县、贞丰县种源种子的长宽比较大，均大于1.5，偏向于纺锤形。

2.2 不同种源棕榈种子品质指标比较

2.2.1 种子千粒重

千粒重越大，说明种子饱满充实，贮藏的营养物质多，播种以后有利于出苗，种子质量也越高[12]。从表3可知，不同种源间棕榈种子绝干千粒重差异显著(plt;0.05)，变异范围为242.95～469.07 g，其中罗甸县种源种子的绝干千粒重最大，贵阳市花溪区种源种子绝干千粒重最小，两者相差1.93倍。各种源间千粒重大小顺序为：罗甸县gt;榕江县gt;兴义市gt;铜仁市碧江区gt;长顺县gt;贞丰县gt;福泉县gt;遵义县gt;湄潭县gt;六盘水市钟山区gt;惠水县gt;毕节市七星关区gt;习水县gt;安龙县gt;望谟县gt;松桃县gt;道真县gt;贵阳市花溪区。

2.2.2 种子发芽指标

发芽试验的结果(表4)表明，各种源间棕榈种子发芽时间基本一致，均在54～61 d之间。但其发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、种子生活力均差异显著(plt;0.05)。各种源间棕榈种子发芽率变异范围为15.08%～92.07%，发芽率最高的是毕节市七星关区种源，最低的是道真县种源，前者为后者的6.11倍。各种源间种子发芽势变异范围为3.17%～60.32%，发芽势最高的依然是毕节市七星关区种源，发芽势最低的是榕江县种源，前者为后者的19.01倍。

表5 不同种源棕榈种子内含物含量比较

种 源可溶性糖(mg/g)蛋白质(mg/g)淀粉(mg/g)种 源可溶性糖(mg/g)蛋白质(mg/g)淀粉(mg/g)铜仁市碧江区17．96±1．04ef34．34±3．53cde7．03±0．12g安龙县20．03±0．40de25．34±4．99de17．20±0．59abc松桃县18．24±1．57ef19．09±1．19h18．36±0．77a望谟县32．02±1．18a38．33±5．87bc8．22±0．13efg道真县26．22±2．25b26．47±3．02efgh17．58±0．89ab罗甸县19．91±1．92de30．47±8．07cdefg11．66±0．13e湄潭县26．27±0．96b27．46±4．34defgh9．34±0．48f贵阳市花溪区16．04±0．45f21．31±1．97gh15．72±1．09d习水县17．81±2．12ef22．42±2．98fgh16．09±0．82cd惠水县18．27±1．29ef33．37±6．38cde15．22±0．82d遵义县24．03±0．47bc46．17±4．65ab17．10+0．53abc长顺县22．01±4．47cd22．34±0．84fgh4．96±0．69h六盘水市钟山区3．58±0．22g36．59±2．51cd15．21±0．52d福泉县24．96±1．33b51．94±3．40a16．27±0．41bcd毕节市七星关区19．19±0．33de28．23±2．12defgh7．51±0．62g榕江县19．27±2．23de38．50±3．40bc18．23±0．60a兴义市15．89±1．17f30．84±0．40cdef15．41±0．76d平均值19．8431．4613．84贞丰县15．37±1．35f33．09±4．64cde18．00±1．69a变异系数(%)30．1127．6332．1

图1 不同种源棕榈种子指标聚类分析

种子发芽指数表示种子的萌发速率和整齐度，发芽指数高，说明种子发芽迅速，整齐度高。种子活力指数不但能够反映种子迅速整齐萌发的能力，还能反映萌发幼苗对环境的适应能力[13]。发芽试验结果表明，各棕榈种源间种子发芽指数变异范围为0.87～8.20，最高的是贞丰县种源，最低的是湄潭县种源，两者相差9.42倍；而活力指数的变异范围为3.75～55.26，最高的是毕节市七星关区种源，最低的是湄潭县种源，两者相差14.74倍。

2.2.3 种子生活力

种子生活力也是反映种子品质的重要指标，用于估测种子潜在的发芽能力。各棕榈种源间种子生活力(表4)除贞丰县种源种子生活力仅66%外，其它种源的种子生活力均较高，均在80%以上，其中遵义县种源种子生活力达到100%。

2.3 不同种源棕榈种子内含物含量比较

对不同种源棕榈种子内含物含量

的测定结果(表5)表明：在供试的18个棕榈种源中，各种源种子蛋白质含量均高于可溶性糖含量和淀粉含量，不同种源间种子可溶性糖、蛋白质、淀粉的含量差异显著(plt;0.05)。其中，可溶性糖含量最高的是望谟县种源，为32.02 mg/g，最低的是六盘水钟山区种源，仅为3.58 mg/g，前者为后者的8.94倍；蛋白质含量最高的是福泉县种源，为51.94 mg/g，最低的是松桃县种源，为19.09 mg/g，前者为后者的2.72倍；淀粉含量最高的是道真县种源，为17.58 mg/g，最低的是长顺县种源，为4.96 mg/g，两者相差3.54倍。

2.4 不同种源棕榈种子指标聚类分析

对18个种源棕榈种子长径、短径、长宽比、绝干千粒重、发芽率、活力指数及种子生活力等指标进行系统聚类分析，结果(图1，表6)表明，当欧氏距离为10.0时，可将18个种源分为4类。第1类包括六盘水市钟山区、惠水县、毕节市七星关区、贞丰县种源，该类种源的种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数平均值均为最高，分别为79.07%、51.79%、7.05、45.97；第2类包括道真县、望谟县、松桃县、贵阳市花溪区、习水县及安龙县种源，该类种源的种子长径、短径、绝干千粒重均最低，分别为9.52，6.72 mm、252 g；第3类包括兴义市、榕江县、长顺县、铜仁市碧江区、遵义县、福泉县及湄潭县种源，该类种源的种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数平均值均为最低，分别为42.18%、11.34%、1.81、8.34；第4类为罗甸县种源，该种源的长径、短径、绝干千粒重均最大，分别为11.54，8.29 mm、469.07 g。

表6 不同种源棕榈种子指标聚类分析结果

种 源长径(mm)短径(mm)绝干千粒重(g)发芽率(%)发芽势(%)发芽指数活力指数种子生活力(%)第一类10．176．87301．8179．0751．797．0545．9888．09第二类9．526．7225251．0123．054．125．1586．5第三类10．196．97334．7342．1811．341．818．3495．91第四类11．548．29469．0747．3323．334．1222．792．67

表7 不同地理种源棕榈种子质量综合评价

种 源长径短径绝干千粒重发芽率发芽势发芽指数活力指数种子生活力综合评价之和序号铜仁市碧江区0．710．450．970．740．080．180．090．94．126松桃县0．220．070．030．560．750．740．860．673．888道真县0．430．360．010．220．290．390．340．632．6614湄潭县0．2400．2400．08000．861．4317习水县0．470．370．090．570．010．140．060．412．1216遵义县0．410．340．310．450．170．170．1112．9610六盘水市钟山区0．340．160．230．8310．710．730．964．973毕节市七星关区0．430．340．2110．9910．785．761兴义市0．730．520．510．260．280．220．230．963．719贞丰县0．720．350．390．650．6710．9104．684安龙县00．170．070．570．370．50．480．652．8113望谟县0．080．20．040．10．010．090．040．410．9918罗甸县1110．420．350．440．370．785．372贵阳市花溪区00．1600．780．640．780．710．853．947惠水县0．330．340．220．840．740．670．640．854．615长顺县0．410．320．440．370．280．170．120．732．8412福泉县0．260．350．330．220．110．080．040．82．1815榕江县0．510．440．510．4200．090．040．92．911

2.5 不同地理种源棕榈种子质量综合评价

采取隶属函数法判断不同地理种源棕榈种子的质量,结果(表7)表明，不同地理种源棕榈种子隶属函数值大小依次为: 毕节市七星关区gt;罗甸县gt;六盘水市钟山区gt;贞丰县gt;惠水县gt;铜仁市碧江区gt;贵阳市花溪区gt;松桃县gt;兴义市gt;遵义县gt;榕江县gt;长顺县gt;安龙县gt;道真县gt;福泉县gt;习水县gt;湄潭县gt;望谟县。

3 结论与讨论

参试的不同地理种源棕榈种子的性状差异达到显著水平(plt;0.05)，但其长径、短径、长宽比差异不大，千粒重差异相对较大,其变异系数达到18.51%，其中罗甸县、榕江县、兴义市、铜仁市碧江区种源的绝干千粒重较大，均在350 g以上。因此，可以把千粒重作为棕榈优良种源选择的指标，这与万泉等[14]对麻疯树不同地理种源种子性状的研究结果一致，且可以进一步探讨栽种后不同种源间棕榈苗木生长的差异性。

种子生活力高，其发芽率不一定高。通过不同种源棕榈种子发芽指标和种子生活力的比较(表4)可知，遵义县种源的种子生活力达到100%，但其发芽率仅为50%，处于中等水平，远远低于种子生活力。聚类分析结果表明，第3类种源的种子生活力最高，达95.91%，但其发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数平均值均为最低。整体比较来看，TTC法测得的各个种源的种子生活力均高于发芽率，这与李淑娴等[15]对白蜡种子的研究结果一致。

不同种源棕榈种子内含物含量的测定结果表明，虽然各种源棕榈种子蛋白质含量均高于可溶性糖含量和淀粉含量，但其蛋白质含量、可溶性糖含量和淀粉含量均不高，三者含量之和还不到棕榈种子成分的10%，这可能与棕榈种子含油量高[16]有关。

不同地理区域的同一树种，由于所处生境的不同，会产生与之相适应的遗传变异，并将稳定的遗传变异性状反映在种子的各种品质中[17]。因此，在林业科研与生产中，根据种源地理变异规律和遗传差异的表现，进行良种筛选，对充分选择、利用具有优良遗传特性的种源具有重要意义[12]。

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Comparison of Morphology,Germination Characteristics and Contents ofTrachycarpusfortuneiSeeds from Different Geographical Provenance

ZHANGLan，WEIXiaoli，LIZechao，LUJin
(Forestry College of Guizhou University,Guiyang 550025,China)

In order to study the variation ofTrachycarpusfortuneiseeds from different geographical provenance,the seeds morphology indices,quality indices and contents ofTrachycarpusfortuneiseeds from 18 provenances in Guizhou province were determined.The results showed that theTrachycarpusfortuneiseeds from different provenances in long diameter,short diameter,length and width ratio,absolute dry weight,germination rate,germination potential,germination index,vigor index,seed viability,soluble sugar content,protein content and starch content were significantly different (plt;0.05).Through cluster analysis ofTrachycarpusfortuneiseed traits from 18 provenances,they were divided into 4 types.By the method of membership function, we evaluated the seeds overall quality of 18 provenances,the seeds overall quality of them ranked as follow,Bijie Qixingguan Districgt;Luodian countygt;Liupanshui Zhongshan Districtgt;Zhenfeng countygt;Huishui countygt;Tongren Bijiang Districtgt;Guiyang Huaxi Districtgt;Songtao countygt;Xingyigt;Zunyi countygt;Rongjiang countygt;Changshun countygt;Anlong countygt;Daozhen countygt;Fuquan countygt;Xishui countygt;Meitan countygt;Wangmo county.

Trachycarpusfortuneiseed; geographical provenance; germination characteristics;contents

2016-06-19

贵州省重大专项子专题(编号：黔科合重大专项(2014)6024-2)；贵州省农业科技攻关项目(编号：黔科合NY[2014]3025号)；贵州大学研究生创新基金(编号：研农2016017)资助。

张 兰(1990—)，女，在读硕士研究生，研究方向：森林培育；E-mail:1176256368@qq.com。

韦小丽(1969—)，女，教授，博士生导师，主要从事林木种苗繁育研究；E-mail:gdwxl-69@126.com。

10.16590/j.cnki.1001-4705.2016.10.036

S 792.91

A

1001-4705(2016)10-0036-06