南五味子育种研究

韩君 林雄平 邱丽花 林文 戴锦妍 余巧榕 张春敏

摘要 [目的]研究南五味子种子萌发的最佳条件。[方法]采用种子破皮处理、不同温度浸种以及不同的土壤对比，对南五味子进行了种子育苗观察及苗木的早期生长测量。[结果]南五味子育苗萌发率最高的基质为黑色田园土，其萌发率可达60%，其平均生长速度为0.34 cm/d。种子破皮处理有助于提高萌发率，其萌发率可提高1.36倍。20 ℃水温浸泡20 min后的南五味子种子萌发率最高，可达76.67%。[结论]南五味子可采用种子破皮和20 ℃水温浸泡20 min，并采用黑色田园土作为基质来进行育苗，能提高其萌发率。

关键词 南五味子；育种；破皮；浸种；萌发率

中图分类号 S567文献标识码 A文章编号 0517-6611（2018）01-0061-03

Abstract [Objective] The research aimed to study the optimum conditions for the germination of Kadsura longipedunculata seeds.[Method]The seedling of Kadsura longipedunculata was observed by seed breaking treatment， seed soaking at different temperatures and different soils. The early growth of seedlings was measured.[Result]The results showed that the highest germination rate of Kadsura longipedunculata seedlings was black pastoral soil，the highest seed germination rate was 60% and the average growth rate was 0.34 cm/d.The seed breaking treatment was helpful to improve the germination rate， the germination rate could be increased by 1.36 times.The seed germination rate of Kadsura longipedunculata was the highest after soaking at 20 ℃ for 20 min， reaching 76.67%.[Conclusion]The germination rate of Kadsura longipedunculata could improve though the seed breaking treatment and 20 ℃ water temperature soaking for 20 min in black pastoral soil.

Key words Kadsura longipedunculata Finet et Gagnep.；Breeding；Seed breaking；Seed soaking；Germination rate

南五味子（ Kadsura longipedunculata Finet et Gagnep.），主要分布于华中、华南和西南[1]，可作为观花、观果、观叶的常绿藤本植物，是一种重要的园林绿化植物，同时其果实甘甜可口，富含维生素C、维生素E及多种微量元素，可作为天然的野生水果[2]。南五味子根、茎、叶、果均入药，具有抗菌、抗氧化、行气活血、消肿敛肺、祛风消肿杀虫的功效[3-6]。南五味子作为药、食、观赏兼用资源，开发前景极为广阔。现今野生南五味子人為破坏较为严重，导致资源匮乏。该试验构建了3组对照（不同土壤基质、破皮处理、不同温度浸泡），进行南五味子的育苗试验以及苗的生长检测，研究南五味子种子萌发的最佳条件，以期为后续的南五味子大规模的繁育以及丰富种质资源库奠定基础。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于福建省宁德市宁德师范学院新校区（26°64′07″N、119°53′43″E），属中亚热带季风气候，春夏多雨，秋冬凉干，早晚温差大。常年平均的年降水量约1 952 mm；年平均气温20 ℃。

1.2 材料

南五味子于2016年11月份采自屏南县安溪村，选取枝繁叶茂、结果率高的母株，从中挑选果大粒熟的聚合果进行收集。将采集的聚合果去果皮、去果肉、清洗后种子擦干，封袋在阴凉环境下常温保存备用。种子的百粒重为（2.80±0.15）g，含水率为6%±0.6%，直径为（1.89±0.08）mm。选取的种子重量、含水率、直径均相近，外观也基本一致，在很大程度上保证了后续育种试验的合理性与一致性。

1.3 试验设计与方法

1.3.1 种子的处理。

种子用0.05%的杀真菌剂（日产Phygon）进行表面灭菌。在正式试验开始前，挑选出健康、饱满、表面完整无缺口的种子进行试验，种子的萌发试验每组30粒。将种子置于直径为15 cm经过灭菌消毒的花盆中培养。种子的萌发以胚根的出现为标志。萌发过程中固定每日10：00检测1次，根据具体试验要求在不同时间内检测其萌发差异程度，并通过0.05水平上单因子方差（One Way ANOVA）检验。

1.3.2 试验设计。试验分为3组：①A组试验探究不同土壤对萌发的影响，将挑选出的南五味子种子随机平均分为3组，A0、A1、A2分别对应的土壤是黑色田园土、黄土、砂土，每组30粒健康种子。②B组试验探究种子是否破皮对萌发的影响，将挑选出的南五味子种子随机平均分为2组（B0不做破皮处理，B1做破皮处理），每组30粒健康种子。③C组试验探究种子在不同温度水中浸泡后对萌发的影响，将挑选出的南五味子种子随机平均分为4组，每组30粒健康种子。C0、C1、C2、C3分别进行以下处理：种子不进行浸泡处理、常温水中浸泡20 min、40 ℃水中浸泡20 min、60 ℃水中浸泡20 min。

各组按照以上处理后，于2017年3月25日进行播种。播种的主要流程为：①将试验用花盆进行清洗消毒；②依据不同的对照组设定放入不同土壤至离盆口处约5cm处；③均匀放入30粒健康种子，并覆盖1 cm左右土壤；④搭建简易遮阳棚。最后将3个试验所用样品置于相同地点进行培育，定时浇水除草。

1.3.3 管理。

播种后要保持足够的土壤水分，多雨季节要注意排水。高温干旱天气坚持每天浇水，切忌阳光直射。平时遮阳要做到早上盖、晚上揭，晴天盖、阴雨天揭。荫棚内的温度要求保持在20～25 ℃。

1.4 测定指标与方法

自播种日起，每日观察萌芽种子数量，并记录，待有种子萌芽后，选取健康正常生长的种子2粒，每日固定于10：00测量这2粒种子的萌芽高度，注意保持根的完整，用游标卡尺测量其芽高。

南五味子种子质量检验严格按照GB2772—1999中的规定进行，分别测定种子的净度、千粒重、含水率、生活力、萌发率及萌发势。

1.4.1 种子百粒重的测定。随机挑选出100粒种子分为一组，将其置于校准过的天平上，记录数据。随后再次随机挑选100粒种子称量，共重复8次。使用SPSS分析8组数据的平均值与标准差方差等。变异系数不超过4.0就认为数据准确。

1.4.2 种子含水率的测定。采用105 ℃恒重法，把分取的种子放入预先烘至恒重的称量瓶内，用分析天平准确称重，然后打开瓶盖搭在称量瓶旁边，置于烘箱内调至105 ℃，烘至恒重，再盖好瓶盖，放入干燥器内冷却至室温后准确称重，2次重复，且差距不超过0.5%。种子含水率=（试样烘干前质量-试样烘干后质量）/试样烘干前质量×100%。

1.4.3 种子萌发率及萌发指数的测定。将以上9种处理各取30粒，2次重复。按照国标分别统计正常萌发数量、异状萌发数量及腐坏数量。萌发指数（ Gi）的计算公式为：Gi=∑Gt/Dt。其中，Gt为在时间t时的萌发数，Dt为萌发日数。

1.5 数据统计

萌发结果以百分率±标准误差表示，其他指标以平均值表示，并用SPSS进行均值比较独立样本T分析。

2 结果与分析

2.1 南五味子在不同土壤中的萌发情况

由图1a可知，A0截止试验结束萌发率为60.00%，A1最终萌发率为3.33%，A2最终萌发率为10.00%。A0的最早萌发时间为播种后第10天（4月3日），并在播种后第16天（4月9日）萌发率达到33.33%，随后在第17天（4月10日）萌发率达到50.00%；A1的最早萌发时间为播种后第20天（4月13日），且一直持续到试验结束萌发数量依旧保持为1粒；A2的最早萌发时间为播种后第18天（4月11日），直到试验结束也没有突破33.33%萌发率。

由图1b可知，A0于播种后第10天（4月3日）10：00发现其已经萌芽，萌芽数量2粒，初始芽高分别为1.3、1.5 cm，后续固定选取这2粒种子每日固定于10：00测量其芽高，最终其芽高分别为4.1、4.2 cm；A1于播种后第20天萌芽，萌芽数量1粒，初始芽高为0.1 cm，最终芽高为0.3 cm；A2于播种后第18天（4月11日）萌芽，萌芽数量1粒，初始芽高为0.5 cm，并于次日（4月12日）发现萌芽数量提高为2粒，第2粒萌芽种子的初始芽高为0.3 cm，故后续选取最早萌芽的2粒种子测量其芽高，最终这2粒种子的芽高分别为1.7、0.8 cm。

综合分析图1可知，在黑色田园土与砂土、黄土三者的对比中发现，南五味子种子最适宜的萌发土壤为黑色田园土，其萌发率可达60%，且平均生长速度达到0.34 cm/d。在黑色田园土中培育，无论是萌发率还是萌芽高度都是三者中最高的。可能原因为黑色田园土土质疏松、保水能力强、土壤营养丰富、有机物含量高，有利于南五味子种子的培育；黄土虽然营养成分较多，然而其土质过于坚硬，使得南五味子种子无法冲破种皮，抑制了其萌发；但砂土保水能力较弱，无法保障南五味子種子萌发所需水分。

2.2 种子是否破皮对萌发的影响

由图2a可知。B0截止试验结束萌发率为46.67%，B1最终萌发率为63.33%。B0的最早萌发时间为播种后第10天（4月3日），并在播种后第16天（4月9日）萌发率达到33.33%；B1的最早萌发时间为播种后第11天（4月4日），并在播种后第16天（4月9日）萌发率达到33.33%。值得注意的是，在4月12日前，未破皮种子的萌发率均高于破皮种子，然而在4月12日后，未破皮种子的萌发率超过破皮种子萌发率。

由图2b可知，B0于播种后第10天（4月3日）10：00发现其已经萌芽，萌芽数量2粒，初始芽高分别为0.6、0.7 cm，后续固定测量这2粒种子，最终其芽高分别为5.1、6.5 cm；B1于播种后第11天（4月4日）萌芽，萌芽数量1粒，初始芽高为0.8 cm，并于次日（4月5日）发现萌芽数量提高为2粒，第2粒萌芽种子的初始芽高为1.0 cm，故后续选取最早萌芽的2粒种子测量其芽高，最终这2粒种子的芽高分别为5.2、6.6 cm。

综合分析图2可知，从最终萌发率来看，破皮后南五味子种子的最终萌发率是高于未破皮种子的，同比提高1.36倍；从芽高来看，两者在第17天（4月10日）后芽高都基本一致，没有明显差异。可能原因在于，将南五味子种子破皮后大部分种子能更好地冲破种皮，尤其是那些萌发能力较弱的种子，在人工破皮后能够更容易地冲破种皮，提高萌发率。

2.3 不同水温浸泡对萌发的影响

由图3a可知，C0截止试验结束萌发率为60.00%，C1最终萌发率为76.67%，C2最终萌发率为46.67%，C3最终萌发率为60.00%。C0的最早萌发时间为播种后第10天（4月3日），并在播种后第16天（4月9日）萌发率达到33.33%，随后在第17天（4月10日）萌发率达到50.00%；C1的最早萌发时间为播种后第11天（4月4日），并在播种后第16天（4月9日）萌发率达到33.33%，随后在第17天（4月10日）萌发率达到50.00%，接着在第19天（4月12日）萌发率达到了66.67%；C2的最早萌发时间为播种后第10天（4月3日），并在播种后第17天（4月10日）萌发率达到33.33%；C3的最早萌发时间为播种后第10天（4月3日），并在播种后第16天（4月9日）萌发率达到33.33%，随后在第17天（4月10日）达到33.33%达到50.00%。

由图3b可知，C0于播种后第10天（4月3日）萌芽，萌芽数量2粒，初始芽高分别为1.3、1.5 cm，后续固定选取这2粒种子测量其芽高，最终其芽高分别为4.1、4.2 cm；C1于播种后第11天（4月4日）萌芽，萌芽数量3粒，选取其中长势好的2粒测量其初始芽高分别为1.1、1.5 cm，最终芽高分别为3.7、4.1 cm；C2于播种后第10天（4月11日）萌芽，萌芽数量2粒，测量其初始芽高分别为1.7、2.5 cm，最终芽高分别为3.4、3.7 cm；C3于播种后第10天（4月3日）萌芽，萌芽数量5粒，选取其中长势好的2粒测量其初始芽高分别为1.3、1.4 cm，后续固定选取这2粒种子测量其芽高，最终其芽高分别为3.3、5.1 cm；

综合分析图3可知，南五味子种子在不同水温中浸泡对种子的萌发率影响较大，然而其对芽高的影响不大。其中在20 ℃水温浸泡后萌发率最高，达76.67%，在40 ℃水温浸泡后萌发率最低，仅有46.67%。可能原因在于将种子浸泡后可以软化其外种皮，有利于种子冲破种皮，然而其对萌芽的生长并没有表现出明显的促进作用。

3 讨论与结论

种子的最适萌发温度与其他条件也有密切关系，如植物的种属、当地的气候环境、地质条件等。南五味子种子萌发的早晚对于幼苗的生长有极大的影响，过早的萌发会使得幼苗生长时外界温度还较低，降低成活率；而过晚的萌发将会影响幼苗的生长速度，不利于自身遗传基因的保存。值得注意的是，钟泰林等[6]观察到南五味子种子萌发的适宜温度为25 ℃，甚至在60 ℃时，仍有54%的萌发率。但是该试验中60 ℃浸泡后的种子萌发率和萌芽增速均受到了极大的抑制，远没有达到54%的萌发率。

不同的土壤对种子的萌发影响巨大，野生南五味子常见于土质疏松、地势平坦、土壤湿润地区[1]。恰好该试验所采用的黑色田园土较为符合该要求，故在A对照组试验中，黑色田园土中培育的南五味子种子萌发率最高，且其萌芽的长势也相对较好。而在野生环境中，没有在黄土或者砂土中发现南五味子植株，说明南五味子并不适应于黄土或者砂土的环境。

种子是否破皮也会对种子的萌发产生影响，然而大部分的种子在适宜的条件下均可以自发的冲破种皮萌芽，仅有少数活力有限的种子需要通过人工破皮才可以保障其萌发。对于育种而言，这部分无法自身萌发的种子育种价值较低，因此在实际的南五味子育种过程中很少见到对种子进行破皮处理的现象。可是，对于一些萌发较为困难或者需要人工加速其破皮的物种如林木种子[7]而言，人工破皮是一种十分简便有效的方法。

浸种处理可以提高种子发芽速度，减少种子在土壤中的吸水时间，但是如果浸种水温过高、种子浸泡时间过长或吸水过多却会损伤种子细胞，使种子活力下降[8]。该试验有一个值得注意的结果，即40 ℃水温浸泡20 min后其萌發率与萌芽高度均受到明显抑制，可能是因为试验误差造成，应该重复试验以验证此次试验结果。该试验浸泡时间是参考张金香等[9]油松浸种处理相关研究后设定的，由于试验室和环境条件有限，因此可能会与实际生产有一定差距。

参考文献

[1] 钟泰林，储家淼，叶喜阳，等.南五味子的种子育苗研究[C]//张佐双.中国植物园（第十三期）.北京：中国林业出版社，2010：221-225.

[2] 蓝盛芳.中国南五味子属分类研究[J].华南农学院学报，1984，5（2）：83-92.

[3] 李晓光，罗焕敏.南五味子属植物化学成分及其活性研究进展[J].中国中药杂志，2003，28（12）：1120-1124.

[4] 林雄平，林彬彬，卓雄标，等.南五味子果实多糖和脂溶性物质抗菌抗氧化作用研究[J].安徽农业科学，2017，45（4）：119-121，168.

[5] 刘丽，于新，刘文朵，等.南五味子不同溶剂提取物抑菌活性及其组分性质研究[J].中国食品学报，2013，13（9）：147-151.

[6] 赵春苏，于新，刘丽，等.南五味子超声波提取物清除自由基活性的研究[J].中国食品学报，2013，13（8）：49-54.

[7] 蔡勇.鄂西红豆树育苗技术初步研究[J].林业勘察设计，2007（2）：97-100.

[8] 张发游，叶永光.红豆树育苗技术探讨[J].华东森林经理，2017，31（3）：4-6.

[9] 张金香，林艳武，亚敬钱，等.油松浸种处理水温与浸种时间研究[J].中国农学通报，2012，28（34）：31-35.