突尼斯软籽果实生长发育及种子发芽动态

薛 辉，曹尚银，刘贝贝，陈利娜，李好先，张 杰，牛 娟

(中国农业科学院 郑州果树研究所，河南 郑州 450009)

突尼斯软籽果实生长发育及种子发芽动态

薛 辉，曹尚银*，刘贝贝，陈利娜，李好先，张 杰，牛 娟

(中国农业科学院 郑州果树研究所，河南 郑州 450009)

为了深入了解突尼斯软籽石榴的种子发芽规律和果实的生长发育动态，以突尼斯软籽的果实和种子为材料，测量了其生长发育时期中果实的纵横径、果形指数、种子发芽率，结果表明：突尼斯软籽石榴种子催芽后1周开始萌芽，发芽率为83.2%。石榴种子的两片子叶呈相互缠绕状态，花后60 d时种子形态基本形成；花后60、90、120 d种皮染色后均呈深红色，说明种皮中木质素含量较高。对其果实纵横经的测量结果表明：果实在花后30～60 d迅速膨大；花后60 d到成熟期果实生长发育趋于稳定。

突尼斯软籽；种子；果实；发芽；发育

石榴(PunicagranatumL.)具有较高的营养价值，富含碳水化合物、粗纤维、灰分元素等，尤其是VC含量(11 mg/100 g)及壮骨骼所必需的钙质(11～13 mg)。石榴的大部分均可入药，尤其是一些酸石榴品种。它还是一种重要的工业原料，石榴鲜果和果汁饮料是中国传统的出口创汇产品。除了其营养、经济价值之外，石榴还具有较高的生态和观赏价值。发展石榴对调整果树产业结构，增加农民收入具有重要意义[1]。突尼斯软籽作为软籽石榴的代表品种之一，以其籽软、个大、籽粒颜色鲜艳和较好的风味等特点，受到全国人民的喜爱。

前人对于石榴的研究，大多集中在对其营养成分及再生体系的构建等方面，对其果实生长发育的研究较少。而其他果树，如猕猴桃[2-5]、梨[6-9]、火龙果[10]、枣[11]、葡萄[12]等的相关研究则较多。对石榴种子发芽规律的研究较多[13-16]，但集中在不同处理对发芽率的影响等方面。研究果实的生长发育及种子发芽规律对生产上石榴栽培管理，以及提高石榴产量和品质具有重要意义。本试验以突尼斯软籽的果实和种子为材料进行试验，目的在了解石榴的种子发芽规律和果实的生长发育动态，为将来在石榴的基础和分子研究方面提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

选取已经处理好的2014年采收的突尼斯软籽种子进行种子发芽试验。2015年在中国农业科学院郑州果树研究所荥阳突尼斯软籽试验园中进行果实生长发育动态观察试验。

1.2 试验方法

1.2.1 果实生长发育动态 盛花期标记同一生长期的筒状花200朵。果实大小的测量从幼果期开始，即在花后30 d，对已经标记的幼果进行编号。试验从2015年6月12日开始，6月19日、6月26日、7月3日、7月10日、7月17日、7月24日、7月31日、8月7日、8月14日、8月21日、8月28日、9月4日、9月11日、9月18日、9月25日，即每隔一周使用数显游标卡尺对标记果实进行果实纵横径进行测量。于成熟期统计果实的数量，计算筒状花成果率和果实坐果率。

1.2.2 种子发芽 2014年成熟果实的籽粒，去掉可食用的外种皮后，洗净，晾干，放入4 ℃冰箱冷藏。试验于2015年3月开始。

首先对突尼斯软籽的种子催芽：选取500粒种子，用清水浸泡24 h。将医用纱布浸湿，放置在洗净的培养皿中。浸泡后，将种子放置在纱布上，再放置一层浸湿的纱布。盖上培养皿，放置在恒温培养箱中，26 ℃恒温培养。参照《国际种子检验规程》[17]每天统计种子的发芽率和发芽势，计算公式为：

发芽率/%=发芽种子数/供试种子数×100%

发芽势/%=发芽进程中日发芽最多种子数/供试种子数×100%

种子发芽后，取部分种子进行解剖观察，剩余种子种在装有营养土的穴盘中，放入光照培养箱中，24 ℃，光照16 h/黑暗8 h。每天浇2～3次水。

待种子茎部开始木质化后，放入温室大棚中炼苗。

1.2.3 种皮木质素染色 石榴种子种皮中的木质素含量较高，为了直观地反映其木质素的含量，分别对花后60、90、120 d的种子进行染色，并放在体视显微镜下观察。

染色方法[18]：首先将完整的石榴种子及横切后的种子放入2%间苯三酚溶液中浸泡1 min,倒掉染液，然后用50%的盐酸溶液浸泡数分钟，显色反应产生后，倒掉溶液，再用95%的乙醇洗脱，颜色不发生变化后，将种子取出观察并拍照记录，有木质素出现部位会被染成红色。

1.2.4 解剖观察 采用SZX10奥林巴斯体视显微镜观察种子发芽的不同时期的状态，以及不同时期种子染色后的木质素含量及种子子叶的发育形态。

1.3 数据整理分析

采用Office Excel 2003软件对种子发芽率及果实纵横径大小等进行数据整理和分析。

2 结果与分析

2.1 突尼斯软籽果实发育

2.1.1 果实纵横经变化 通过对不同时期突尼斯软籽果实纵横径、果形指数的测量，阐述了果实的生长发育动态。从图1、图2可以看出，果实纵径、横径的变化均呈先急速增加，后稳定增加的趋势。在6月12日～7月3日，一个月左右的时间内，果实的纵横径均迅速增加；而从7月3日到果实成熟采收，果实纵径、横径的增加速度趋于稳定。

图1 突尼斯软籽果实发育过程中纵径的变化趋势

从图3可以看出，果形指数在幼果期最大，随着果实的发育，果形指数逐渐降低，最后趋于稳定。6月12日～7月17日期间，突尼斯软籽的果形指数逐渐降低，7月17日后，果形指数变化幅度较小，大都处于0.8～1.0之间。

2.1.2 种皮木质素染色 石榴种子种皮中的木质素含量较高，通过对木质素染色，直观地反映了其木质素含量。笔者从果实发育过程中选取了3个时期，取出种子，对种子进行染色。图4显示出了3个时期的种子染色后解剖镜下的外观特点。由此可以看出，花后60、120 d的种子颜色略深，花后90 d的种子颜色略浅；花后60 d，种子中的种仁部分发育还不完全，子叶不饱满，两片子叶的缠绕不紧密；花后120 d，即成熟期，种子种仁部分发育完全，子叶饱满，两片子叶缠绕紧密。

图2 突尼斯软籽果实发育过程中横径的变化趋势

图3 突尼斯软籽果实发育过程果形指数的变化趋势

A、B、C分别是花后60、90、120 d时种子种皮染色的形态；E、F和G分别是花后60、90、120 d种子横切后染色的形态

2.2 突尼斯软籽种子发育

2.2.1 种子发芽率 通过500粒种子的发芽试验发现，突尼斯软籽需要在清水中浸泡24 h才能发芽。且在恒温培养1周左右后才开始发芽，其发芽时间见表1。至发芽结束，500粒种子中发芽的种子数为416粒，发芽率为83.2%，发芽势为23.4%。发芽种子数及每天的发芽率呈正态分布变化。在催芽后10 d，种子发芽数和发芽率最高。

表1 突尼斯软籽种子发芽时间

2.2.2 种子发芽解剖观察 自种子浸泡后对催芽中的种子进行解剖观察，试验发现，成熟种子中两片子叶呈紧密缠绕状态。种子发芽时，种子尖头裂开，胚根先从种子的尖头伸出。后胚根上根毛逐渐明显，胚轴伸长。随着胚根和胚轴的发育，种皮逐渐裂开，最后与胚脱离。此时，两片子叶未展开。

A是催芽种子外观；B、C分别为催芽种子的横切和纵切；D-I为种子发芽后不同时期的种子形态

2.3 突尼斯软籽种子育苗

突尼斯软籽种子的育苗过程和普通果树的类似(图6)。先催芽，至种子发芽后，于含有营养土的穴盘内培养。注意温度、水分的供给。在条件允许的情况下，可以在茎木质化之前移植温室炼苗，待其木质化程度增加，苗生长势较好的情况下，移植到地里，统一规范化管理。

图6 突尼斯软籽种子育苗过程

3 讨论

程竞卉等[19]对甜绿籽、甜光颜和厚皮甜砂籽3个云南主要栽培石榴品种的果实纵径、横径、果形指数和体积的动态变化进行了观测，结果表明：甜绿籽和厚皮甜砂籽果实纵、横径的生长变化较为一致,其纵径生长呈现“快-慢-快”的变化规律，而横径的生长分“快-慢”2个阶段;甜光颜果实的纵径生长呈现“快-慢”2个阶段,横径生长呈“快-慢-快-慢”变化特点。甜绿籽和厚皮甜砂籽果实的果形指数呈倒“S”型，甜光颜果实的果形指数呈倒双“S”型。与本试验中突尼斯软籽果实横径变化趋势一致，呈“快-慢”的变化规律，与纵径的变化规律不一致。不同品种的生长曲线存在差异。胡子有等[10]对红肉火龙果果实生长动态规律进行了研究，发现在人工授粉和自然授粉2种授粉方式中，人工授粉纵横径生长在同一时期比自然授粉快。在授粉后的前期(5～10 d)和后期(20～25 d)应加强肥水管理，促进果实纵横径和体积较大的净生(增)长。杨晓平等[6]对翠冠梨新梢与果实生长发育动态和相关性进行了研究，发现果实发育从4月2日到7月20日，生育期为109 d。果实纵横径生长发育呈“S”型曲线；发育过程中出现3次生长高峰。王琪凯等[3]研究了金艳猕猴桃果实生长动态规律和贮藏性能，金艳猕猴桃果实在谢花后7～175 d的发育过程中，果实尺寸(纵、横径)、单果质量和干物质含量都呈逐渐上升趋势。不同果树的果实生长发育动态存在差别，但也有一定的规律，找出其中的规律，并在生产上加以利用，可提高果实的产量和品质。

种子发芽是植物生长最开始的阶段，如何打破种子休眠促进种子萌发、提高种子发芽率等目前人们研究的重点。范春丽等[20]研究了以突尼斯软籽石榴种子为试材，甜菜碱浸种对盐胁迫下石榴种子萌发及幼苗生理特性的影响，发现400 μg/mL甜菜碱浸种+0.1% NaCl盐胁迫能够促进石榴种子萌发。400 μg/mL甜菜碱浸种后，盐胁迫处理能提高种子发芽率和发芽势，且与清水浸种相比有显著差异，但试验中清水浸种的种子发芽率为61.8%，甜菜碱浸种对盐胁迫下石榴种子的发芽率为82.4%。而在本试验中，清水浸种种子的发芽率为83.2%，可能是由于当时浸种之前，洗种子的时候，将漂浮在水面上的种子去掉了，对种子进行了初步筛选，种子饱满度较高，在一定程度上提高了种子的发芽率。同样，武冲等[21]以催芽峄城大青皮甜石榴种子为材料，研究了盐胁迫对低温预处理石榴种子萌发及幼苗生理生化的影响，适当的低温预处理和低盐胁迫能提高石榴种子的发芽率和发芽势。国外对石榴种子发芽也有相关研究，Rawat等[22]以印度西北部的一种野生石榴种子作为材料，研究了其萌发特性，结果表明：延长层积周期可提高种子萌发百分比。在5 ℃下层积30 d处理时，种子萌发百分比最高，此时发芽率为91.66%。Olmez等[23]以土耳其东北部野生石榴种子作为研究对象，研究了如何打破种子休眠，结果表明：采用低温层积与浓硫酸浸泡的方法可以打破种子休眠，此时，种子发芽率可达85%。地里努尔·沙里木[24]对新疆4个石榴栽培品种种子的萌发特性及氧化模式的变化进行了研究，结果表明：外源激素处理、浓硫酸浸泡、低温层积、浓硫酸浸泡后低温层积及暖层积随后低温层积都能有效地促进石榴种子的萌发。石榴种子的休眠类型属于生理休眠。

4 小结

果实在花后30～60 d迅速膨大，花后60 d至成熟期果实生长发育趋于稳定。果实的纵径横径变化均是先快后慢，呈“S”型曲线。成熟时果形指数在0.8～1.0之间。石榴种子的两片子叶呈相互缠绕状态，种皮中含有较多木质素。突尼斯软籽石榴种子催芽后1周开始萌芽，发芽率83.2%，最高发芽势为23.4%。石榴果实生长发育动态及种子发芽规律的研究，对生产上在不同时期采取不同措施提高果实产量及品质具有重要意义。

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(责任编辑：曾小军)

Dynamics of Fruit Growth and Seed Germination of TunisianSoft-seed Pomegranate (Punicagranatum)

XUE Hui, CAO Shang-yin*, LIU Bei-bei, CHEN Li-na, LI Hao-xian, ZHANG Jie, NIU Juan

(Zhengzhou Fruit Research Institute, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Zhengzhou 450009, China)

In order to deeply understand the seed germination rule and fruit growth and development dynamics of Tunisian soft-seed pomegranate (Punicagranatum), we measured the fruit vertical diameter, transverse diameter, and fruit shape index of Tunisian soft-seed pomegranate in growth and development period, and observed the germination rate of its seeds. The results indicated that the seeds of Tunisian soft-seed pomegranate began to germinate 1 week after accelerating germination, and the germination rate was 83.2%. The two cotyledons of pomegranate seeds were intertwined, and the seed morphology formed basically on the 60th day after flowering. The seeds collected on the 60th, 90th and 120th day after flowering were dark red after being stained, which showed that the lignin content in the seed coat was high. The results of fruit vertical diameter and transverse diameter measurement showed that the fruit growth and development were increased rapidly during 30～60 days after flowering, and tended to be stable from the 60th day after flowing to maturing stage.

Tunisian soft-seed pomegranate; Seed; Fruit; Germination; Development

2016-11-18

国家科技基础性工作专项重点项目“我国优势产区落叶果树农家品种资源的调查与收集”(2012FY110100)；中国农业科 学院科技创新工程“特色果树资源与育种”(CAAS-ASTIP-201X-ZFRI)。

薛辉(1990─)，女，山东临沂人，硕士，从事果树遗传育种研究。*通讯作者：曹尚银。

S665.4

A

1001-8581(2017)04-0020-06