苏铁种子萌发研究

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(1.玉林师范学院，桂东南珍稀经济物种保护利用重点实验室，　广西 玉林 537000；2. 玉林师范学院，生物与制药学院，　广西 玉林 537000)

苏铁(CycasrevolutaThunb)是古老而原始的裸子植物，是地球上现存种子植物中最古老的一种，有“植物界大熊猫”、“活化石”之美称，属全球濒危物种，已被列为国际上重点保护野生植物[1]。铁树传统繁殖方法是采用分离萌蘖和切茎移栽等无性繁殖，由于苏铁生长缓慢，繁殖材料有限，难以满足人们的需求[2]。采用有性繁殖，则可获得大量苗木。苏铁始花期株龄较迟，一般从种子萌芽到成年植株开花需要十几年，同时又是雌雄异株，并常有雌雄异熟现象，雄球花比雌球花往往早开1周左右，故在自然条件下传粉效果差，结实率很低[3]。

本试验主要探究苏铁种子发芽特性，研究不同处理方式对苏铁种子发芽率的影响。并尝试使用不同的方法来破除种子的休眠，提高种子的发芽率。为苏铁种质资源保护和可持续利用提供理论依据。

1　材料与方法

1.1　材　料

苏铁种子分3种：当年采摘、贮藏1年、贮藏2年，用布袋装并贮藏于室内，贮藏期间室内最低温为5 ℃，最高温为35 ℃。基质为经过筛选，取通过孔径0.8 mm而留在孔径0.05 mm的沙子，清洗、晾干备用。

1.2　方　法

1.2.1苏铁种子的鉴别方法

根据张赛玲[4]的苏铁种子鉴别方法，在进行实验前，选取大小均匀、性状饱满的种子，分成完整种子、去外种皮种子、去中种皮种子3组，每组100颗种子，分别测量3组的百粒重和体积。

1.2.2浓硫酸浸种处理

进行苏铁种子对浓硫酸耐受试验，从0～12 h共设6个处理，每个处理用5粒种子，重复3次。将每个处理的种子分别放入小玻璃杯中，然后倒入浓硫酸，浸至处理的设定时间后，立即把浓硫酸及种子倒入瓷质漏斗，用自来水将种子冲洗1 min，然后放入培养皿中，加清水浸没种子置于25 ℃下催芽。催芽期间每隔8 h左右换水1次，加水量以刚浸没种子为宜。

1.2.3机械破损种皮

选取饱满均匀的苏铁种子，去掉种子外层碱性肉质抑制物，再用小刀划破或用锤子锤破坚硬的种壳。破口位置有3种：一是在卵形种子的顶端，二是在较大的基部，三是去掉整个中种皮，处理过后的种子用30 ℃的温水催芽2 d。

1.2.4用生根粉浸泡

用生根粉分别浸泡经浓硫酸浸种处理6 h和无中种皮的苏铁种子，播种在育苗盆里。从播种的第1天起，每隔10 d抽查1次，到40 d后统计各个处理的发芽率。

2　结果与分析

2.1　种子形态特征及测定结果

苏铁种子成熟时外种皮为黄色肉质，易与中种皮分离；中种皮白色骨质；内种皮棕色膜质，与中种皮结合在一起不易分离，近球形或卵球形。完整种子百粒重为1 578.23 g，去掉外种皮后的百粒重为1 143.7 g，去掉外种皮和中种皮后百粒重为947.21 g。由图1可以看出，苏铁种子的密度为1.05 g/cm3。

2.2　浓硫酸处理对种皮的影响

表1结果表明：硫酸酸处理苏铁种子2、4、6 h，种子外观完整，处理8 h后的种子从外观上依稀可见褐色的内种皮，处理10 h后种子可见部分内种皮，处理12 h后，种子的中种皮几乎完全去掉。处理10 h和12 h水平后，浓硫酸已经伤到种子。

表1浓硫酸浸泡时间对苏铁种子表皮的影响

浓硫酸浸泡时间(h)种子状态2完整4完整6完整8看到少部分内种皮10看到大部分内种皮12中种皮完全溶解，部分内种皮被腐蚀

2.3　浓硫酸处理对苏铁种子发芽率的影响

图2结果表明，浓硫酸浸种6 h，苏铁种子的发芽率最高，达到88.3%。其次是浓硫酸浸种4 h的发芽率，发芽率最低的是不浸种的苏铁种子。浸种时间在2～6 h之间，随着浸种时间的增加，种子的发芽率逐渐升高；浸种6 h后，种子的发芽率降低。

在3种状态的苏铁种子中，当年采摘的苏铁种子发芽率整体上均比储藏1年和储藏2年的种子高。说明苏铁种子可以不经过休眠就可以萌发，这与王莉芳[1]对德保苏铁种子的研究结果类似。试验结果表明，经过浓硫酸处理6 h可以提高苏铁种子的发芽率。

2.4　机械破损种皮对苏铁种子发芽率的影响

图3表明，对于当年采摘的种子而言，完全去除苏铁种子的种皮，发芽率最高，达到89.3%。其次是在株孔端位置破皮，发芽率为83.7%。完全去除种皮后的发芽率和去除种脐端的发芽率无差异，但两者的发芽率与去除株孔端和完整种子的发芽率有显著差异。在外种皮开口一样的情况下，贮藏的时间越久，发芽率越低。贮藏时间一样的情况下，完全去除种皮的发芽率均高于另外3种处理。

注：小写字母表示在0.5水平下具有显著差异，且在贮藏时间相同情况下比较。下同。图2　浓硫酸浸种对苏铁种子发芽率的影响

图3　外种皮不同开口部位对苏铁种子发芽率的影响

2.5　生根粉溶液处理对苏铁种子发芽率的影响

图4试验结果表明，使用生根粉溶液浸种时间为5 h时，苏铁种子的发芽率最高，达到98.7%，与浸种3 h和7 h的发芽率有显著差异。使用生根粉浸种后，苏铁种子的发芽率均达到70%以上。苏铁种子贮藏1年后，即使使用生根粉溶液浸泡，发芽率最高只有85.8%；而贮藏2年后，发芽率最高只有68.0%。

图4　生根粉浸泡经浓硫酸处理6 h后苏铁种子的发芽率

参考文献类型及其标志

注：对于其他未说明的文献类型，建议采用单字母“Z”。

图5表明，对当年采摘的苏铁种子而言，生根粉处理时间为1 h时，发芽率最高，但与对照组差异不显著；随着处理时间的增加，发芽率逐渐降低；对于贮藏1年的种子，处理7 h前，随着处理时间的增加苏铁种子发芽率逐渐增高，处理时间为7 h时发芽率最高，处理9，、11 h又降低；对于贮藏2年的种子，发芽率最高为处理9 h，在处理9 h之前，发芽率随着处理时间的增加而增高，处理9 h之后发芽率下降。

图5　生根粉处理无中种皮苏铁种子发芽率

3　结论与讨论

苏铁种子具有较硬的外种皮，经过浓硫酸浸种后，种子较容易吸收水分，从而获得发芽所需要的水分条件，提高发芽率；但是浓硫酸浸种时间过长，会导致种子中种皮和内种皮也被腐蚀，导致硫酸进入种子内部，伤害种胚而影响发芽。骆文华等[5]认为，种皮是影响德保苏铁种子休眠的一个因素；焦玉珍[6]通过正交试验法表明，苏铁播种前应破皮(中种皮)。完全去掉苏铁种子的中种皮后，发芽率比在株孔端、种脐端开口的苏铁种子高，说明中种皮对种子的发芽有阻碍作用，阻碍种子吸收水分，使种子难以达到发芽所需要的水分。

许多研究表明，浸种时间过短或过长均不利于种子发芽。浸种时间过短，种子吸水不足，种胚内部的蛋白质、酶等大分子和细胞器活化慢，种子萌动受到影响，因而不利于发芽[8]。生根粉浸泡经浓硫酸浸种处理后的苏铁种子时，最适宜的浸泡时间为3～7 h，其中以浸泡5 h的效果最好。细胞膜系统的完整性是种子活力的生理基础，种子在溶液中浸泡一段时间后，膜结构完整性丧失，种子可溶性物质或电解质通过细胞膜外渗，种子成活力提高[2]。浓硫酸处理时间短时，种皮破坏程度小，细胞膜受损较轻，渗透物质少；但浸泡时间超过一定限度后就会伤害种子内部，影响其发芽，故种子成活力呈下降趋势。对于种皮不透水及不透气的种子，常采用酸处理的方法来改变种皮的化学和物理结构。

生根粉处理能促进种子内部的生理生化变化，使种子解除休眠。苏铁种子经过浓硫酸酸蚀后，浓硫酸腐蚀致密中种皮上的角质层，软化种皮，从而增加透水性，促进种子萌发。浓硫酸处理6 h后再经生根粉浸泡5 h，种子的发芽率最好。当苏铁种子去掉中种皮后，经过生根粉浸泡1 h的发芽率最高，随着浸泡时间的增加，发芽率反而降低；可能是由于浸泡时间过久引起种子无氧呼吸产生酒精，对种子有毒害作用[9]。也可能是由于种内物质向外渗出，消耗过大，发生了浸渍危害[10]。

参考文献：

[1]傅瑞树.苏铁研究的现状及展望[J].武夷科学,2000(16):187-190.

[2]邓元德,张秀华.苏铁种子不同处理方式播种育苗试验[J].福建农业科技,2016(2):26-28.

[3]王发祥,梁惠波主编.中国苏铁[M].广州:广东科技出版社,1996:245-250.

[4]张赛玲.苏铁的栽培与管理[J].上海农业科技,2003(2):102.

[5]骆文华,邓涛,赵博,等.濒危植物德保苏铁种子休眠与萌发[J].种子,2013,32(1):72-74.

[6]焦玉珍.苏铁人工授粉与播种育苗试验[J].园艺学报,1982,9(2):49-53.

[7]李清波,唐成霞,钱春荣,等.浸种时间对龙稻7号发芽势及发芽率的影响[J].黑龙江农业科学,2008(2):47.

[8]刘丽,郭巧生,王云鹏,等.药用鼠尾草种子萌发特性的初步研究[J].中国中药杂志,2006,31(19):1 587.

[9]顾增辉,徐本美,郑光华.测定种子活力方法之探讨(Ⅱ)发芽的生理测定法[J].种子,1982,1(3):11-17.

[10]姚绍嫦,白隆华.牛大力种子萌发特性研究[J].种子,2012,31(8):36-38.