山楂海棠种子形态特征及萌发特性研究

吕梦燕，张立民，毛 赫，勾天兵，杨 帆，齐彦杰，任 军

(吉林省林业科学研究院，吉林 长春 130033)

山楂海棠[Maluskomarovii(Sarg.)Rehd.]为蔷薇科苹果属落叶小乔木树种，目前仅零星分布于长白山南麓长白朝鲜族自治县境内马鹿沟一带海拔1 100～1 300 m的针阔混交林内、灌木丛中以及高山平岗上的杂木幼林内，为渐危种野生植物[1]。山楂海棠分布区具有湿润型温带季风气候特征，冬季长、严寒，夏季短、凉爽，降水量较多，湿度较大，土壤为山地灰化棕色森林土，pH 约5.0。山楂海棠极耐严寒，植株低矮，是培育苹果属矮化品种的遗传基因库，也是研究苹果属抗寒性的宝贵材料，对研究长白山植物区系及蔷薇科某些属内和属间亲缘关系具有一定的意义。山楂海棠分布区域狭窄、种质资源较少，再加上森林砍伐等人为破坏，植株数量越来越少，因此，应加快其利用价值和引种栽培方面的研究，并进行野生资源的保护，使其免遭灭绝[2]。

种质资源的分析和评价对种质的演变与分类研究具有重要的参考价值，形态学研究作为种质资源评价的最基本方法，是基因型与表型互作关系的研究基础，而果实、叶片、种子是植物资源分类鉴定的重要依据[3]。种子的形态特征是物种遗传的重要特征之一，不仅决定其扩散能力，也影响种子萌发、幼苗存活率和定植，对种群更新和对环境的适应性都有重要意义。目前关于山楂海棠的研究主要集中在生境调查和组织培养等方面，而有关山楂海棠种子形态质量性状及萌发特性的研究未见报道。本文通过对山楂海棠种子形态特征及种子萌发特性的研究，探讨不同处理方式对种子萌发的影响，为山楂海棠种子繁殖及促进天然种群更新提供依据。

1材料和方法

1.1材料来源

2018 年 8月，自长白朝鲜族自治县的马鹿沟镇二十三道沟海拔1 300 m的针阔混交林中采摘4株山楂海棠树上的果实。

1.2 研究方法

1.2.1种子形态测定

将4株山楂海棠树的种子从果实中扒出、洗净、晾干。从纯净种子中随机抽取30粒，用游标卡尺测量种子长度、宽度和厚度，取其最大值为测量值，精度0.01 mm，重复4次。

1.2.2种子千粒重

采用百粒法在纯净种子中随机取100粒为1组，共4次重复，用天平称重，计算平均值、标准差和变异系数，若变异系数大于10 %，需重新抽样测定。测量精度 0.000 1 g。

1.2.3种子发芽试验

将山楂海棠种子从果实中扒出、洗净、晾干。分别用层积法、水浸法、培养箱法观察山楂海棠种子的发芽情况。培养箱法主要有二种形式：一是将种子消毒，放置在MS培养基上观察其发芽情况；二是将种胚扒出、消毒，置于MS培养基上观察其发芽情况。每组50粒种子，做3次平行试验。

2结果与分析

2.1种子形态及千粒重

山楂海棠种子扁平，腹面平，背面凸起，呈红棕色。种子大小和千粒重测量结果见表1。种子长3.5～5.61 mm，宽1.61～3.35 mm，厚0.78～2.58 mm；山楂海棠种子千粒重为9.52 g，依据林木种子千粒重的分级标准，山楂海棠种子是小粒种子(1 g<千粒重<50 g)。

表1 山楂海棠种子大小和千粒重

2.2种子发芽情况

层积法：在前一年的11月份，即土壤封冻之前对山楂海棠种子进行层积处理，先将种子在室温(20±2 ℃)下浸种24 h，之后用0.5 %的高锰酸钾溶液消毒，浸泡5 min，用清水冲洗干净并在室温(20±2 ℃)下浸泡24 h，期间换一次水。沙子用0.5 %的高锰酸钾溶液进行消毒，搅拌浸泡10 min，再用清水洗净。将处理好的种子和沙子混合，种子与沙子的体积比为1∶5，拌沙层积处理时，沙的湿度以手握能成团但不滴水，一触即散为准。沙子与种子充分混合，再在表面盖一层厚约5 cm的湿沙。将拌好的种子置于室外深约1 m的地下，上面覆土直至第二年3月份(约129 d)，将层积处理后的种子取出，播种，其发芽率为20 %～30 %。

水浸法：将山楂海棠种子浸泡在0.5 %的高锰酸钾溶液中消毒3 min，用清水洗净，在室温(20±2 ℃)下浸泡24 h，将剥掉种皮的种子平铺于铺满湿润纱布的发芽盘中，然后用湿纱布把种子盖上，纱布要始终保持湿润或每天向种子的表面喷水，使种子露出水面的部分保持湿润，置于23±1 ℃的培养箱中，7～9 d后种子萌发，发芽率10 %～15 %。

培养箱法：用75 %的酒精浸种10 s，3 %次氯酸钠浸种6 min，用清水清洗8次，将种子平铺于MS培养基上，置于室温23±1 ℃的光照培养箱中，发芽率仅为1 %～3 %。最后，将种胚扒出，用75 %的酒精浸种10 s，3 %次氯酸钠浸种6 min，用清水清洗，将种子平铺于MS培养基上，置于室温23±1 ℃的光照培养箱中，2周后未见发芽。

以上各试验方法每组50粒种子，分别做3组。

表2 山楂海棠种子萌发试验

3 结论与讨论

3.1 山楂海棠种子形态质量性状

山楂海棠种子扁平，腹面平，背面凸起，呈红棕色。种子长3.5～5.61 mm、宽1.61～3.35 mm、厚0.78～2.58 mm；山楂海棠种子千粒重为9.52 g，依据林木种子千粒重的分级标准，山楂海棠种子是小粒种子(1 g<千粒重<50 g)。

3.2山楂海棠萌发特性

层积法处理的山楂海棠种子萌发效果最好，种胚休眠，果核坚硬，播种前在低温潮湿条件下层积2～3个月可加快山楂海棠种子发芽速度，并提高种子发芽率，使其发芽率达到20 %～30 %；水浸法发芽率为10 %～15 %；培养箱法发芽率最差，只能达到1 %～3 %。山楂海棠种子发芽率低，生长和繁殖都较慢，这可能是由于未在种子完全成熟时采集或者种壳过硬导致。因此，有必要加强山楂海棠最佳采种期和结实规律等方面的研究，以便得到高质量的种子，提高其发芽率，繁殖优质苗木，对促进种群更新具有重要意义[4]。