不同种源金银忍冬种子形态特征分析

王庆华，韩 彪，赵立军，陈 莹，刘继龙，吕新民，王 军，许存军，刘恒毅，张继良

（1.泰安市徂徕山林场，山东 泰安， 271000；2.暖温带林草种质资源保存与利用国家林业和草原局重点实验室/山东省林草种质资源中心，山东 济南 250102；3.山东省林业保护和发展服务中心；山东 济南 250014；4.东明县林业局，山东 菏泽 274500；5.曹县林业发展服务中心，山东 菏泽 274400；6.济南市林场，山东 济南 250102；7.山东高速鸿林工程技术有限公司，山东 济南 250102）

金银忍冬Lonicera maackii (Rupr.) Maxim.属忍冬科忍冬属的落叶灌木，常用于园林绿化，花为优良的蜜源，种子油可制肥皂，全株可供药用，茎皮可制人造棉。金银忍冬具有清热解毒、抗氧化和提高免疫力等功效,被誉为“中药之中的青霉素”[1,2]。金银忍冬的野生资源比较丰富，可选育出不同用途的种质资源进行开发利用[3]。

金银忍冬的种子由种皮、胚、胚乳等结构组成[4]，在其发育过程中，由于遗传原因和环境条件，可能影响种子形态特征变化。病虫害或采集种子时种子成熟度等多种原因[5]，也会影响种子形态特征和种子的发芽率。不同地理环境下植物生长过程经过不断的适应性进化，其种子形态发生可遗传性变异[6-7]。目前，金银忍冬研究多集中在观赏和药用价值开发，对于野生金银忍冬种质资源鉴定评价研究较少，本文通过对不同自然分布区19 份野生金银忍冬种子形态特征分析，旨在为金银忍冬种质资源鉴定和新品种开发利用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 样品的采集

2020年9月，采集山西省晋中市和顺县铁桥林场、临汾市吉县人祖山自然保护区；吉林省白山市露水河镇永青林场、延边朝鲜族自治州汪清县沙金沟林场；黑龙江省伊春市大箐山县凉水国家级自然保护区、丰林县五营镇丰林国家级自然保护区；陕西省宝鸡市眉县红河谷国家森林公园；辽宁省本溪市新宾满族自治县夹皮沟等地野生金银忍冬种子，每个地理种源使用GPS 进行定位。种子来源情况详见表1。

表1 忍冬种子标本信息Table 1 Seeds pecimen information of Lonicera

1.2 试验材料

在上述各地选择生长健壮的金银忍冬作为母树，采集果实饱满、成熟的种子，每份种子量大于300 粒，采集种子后立即送至设施保存库进行种子清理和质量检验，经清理检验合格后的种子用于形态指标测定。

1.3 试验方法

1.3.1 千粒重测定

在设施保存库“15℃，15%RH”干燥间内对种子进行测量。使用1/100 电子天平测定种子千粒重，每次取50 粒种子，3 组重复，最后计算平均千粒重。

1.3.2 种子扫描检测

每份金银忍冬种子随机抽取20 粒，使用种子扫描仪（Epson/V700RHOTO）扫描种子表型数据。

1.3.3 种子X 光机检测

每份种子随机抽取20 粒进行X 光机（Faxitron）检验，观测不同种源金银忍冬种子的空瘪、虫蛀、腐烂等种子质量情况。

1.4 数据分析与处理

测定数据通过SPSS19.0 进行方差分析，采用Duncan’s 新复极差法进行差异显著性检测，用Excel 2003

和Origin8.5 完成对试验数据的制图。

2 结果与分析

2.1 金银忍冬种子性状的地区间变异

由表2可知，各群体种子长度的平均值为2.97～4.37 mm，其中，最大的是辽宁本溪市（BXS）群体，最小的为河南栾川县（LCX）群体；各群体种子宽度的平均值 为2.21 ～2.9 mm，其 中 河 南 栾 川 县（LCX）群体最小，辽宁本溪市（BXS）群体最大；长宽比的平均值为0.63～0.75 mm。最大的是河南栾川县（LCX）群体，最小的是黑龙江尚志市（SZS）群体；种子千粒质量差异最大，平均变幅为1.40～6.00 g，河南栾川县（LCX）群体最小，吉林露水河（LSH）群体最大。山西和顺县（HSX）群体和陕西华阴市（HYS）群体种子长、种子宽、长宽比在6 个群体中均居中。

川矢听了庄槐的翻译，便收回军刀，又叽哩呱啦地说了一通。庄翻译说：“刁队长，太君要你自打五十耳光，向百里香阁下谢罪赔礼！”

表2 金银忍冬种子的平均值和标准差Table 2 Average and standard deviation of Lonicera maackii seeds

2.2 金银忍冬种子品质分析

利用农用X 光机对种子空瘪率进行检验，相比传统剪切检验的方法效率更高，准确度也更高，同时便于掌握虫蛀、空瘪等不同种源的金银忍冬种子质量情况。由表3可知，6 个种源的种子对比分析，河南栾川县（LCX）种子空瘪率、虫蛀率均最高，分别为60%、15%；吉林露水河（LSH）种子空瘪率最低，为10%，且总体饱满率达到90%。空瘪、虫蛀、腐烂等不正常的种子用于播种或组织培养时，由于胚的结构不发达或不完整，胚乳、子叶不发达，无法提供种子萌发所需的营养物质，会直接影响种子的发芽率。不同种源的种子质量存在明显差异，一方面可能是由于采种年份和采种环境不同导致的差异，另一方面与不同种源种子本身特性有关，在种质资源收集过程中应予以重点关注。

表3 金银忍冬种子品质分析Table 3 Analysis of seed quality of Lonicera maackii Thunb

图1 部分种子X 光机扫描图像Figure 1 Seed X-ray machine scanning images

2.3 金银忍冬种子性状相关分析

由表4可知，金银忍冬种子长和种子宽呈现极显著正相关，种子长宽比与种子宽显著正相关，二者关系紧密（R=0.506），种子的千粒重与种子长、长宽比之间的关系极显著，千粒重与种子宽之间的关系不显著。以上结果表明，金银忍冬种子形状和种子千粒重具有一定相关性，千粒重主要与种子长度相关。通过种子性状相关性分析，可以对金银忍冬种子形态进行初步预测，有利于种质资源采集过程中快速选择目标性状的种子，达到精准采集种子的目的。

表4 金银忍冬种子表型性状的相关分析和差异显著性检验Table 4 Correlation analysis and difference significance test of phenotypic characters of Lonicera maackii seeds

2.4 金银忍冬群体种子表型变异多样性

表型变异是植物遗传变异最直接的表现形式，更是遗传多样性研究的重要内容。通常分布范围广泛的树种都具有丰富的表型变异，本研究以金银忍冬群体种子为材料，通过对种子长、宽、长宽比、千粒重等表型性状变异的分析，在一定程度上揭示了野生金银忍冬群体遗传多样性差异。根据种子表型特征的聚类结果如图2所示，可将6 个群体中划分为4 组，山西和顺县和陕西华阴市群体聚为1 组，黑龙江尚志市和辽宁本溪市群体聚为1 组，吉林露水河、河南栾川县群体分别为1 组。根据聚类结果显示，陕西山西、黑龙江辽宁等地理区域较近的种子，形态特征也更为相似，这主要是受到当地气候环境的长期影响导致的趋同变异。河南栾川、吉林露水河的种子表型性状单独聚类，一种可能是两地存在引种交流，另外一种可能是金银忍冬天然群体的地理变异规律遵循随机变异模式，金银忍冬种质资源的遗传多样性为选育不同性状的品种奠定了物质基础。

图2 金银忍冬天然群体种子表型性状聚类树系图Figure 2 Dendrogram of seed phenotypic characters clustering in natural population of Lonicera maackii seeds

3 结论

林木种子保存是林业种质资源研究的基础性工作[8,9]，种子千粒重可以作为检测林草种子品质的重要指标，一般而言，千粒重越大的种子品质越好，天然分布的金银忍冬群体中，吉林露水河、黑龙江尚志市千粒重较大，河南栾川县、陕西华阴市群体千粒重较小。不同种源金银忍冬种子的千粒重具有一定的地理变异模式，可能与分布区域的环境因素有关，如光照、温度、降雨及海拔等因素相互作用，导致了不同群体的金银忍冬种子千粒重的变异[10]。野生金银忍冬种子X 光分析后发现空瘪率较高，其次是存在虫蛀、腐烂等现象，其中河南栾川县空瘪率最高，吉林露水河空瘪率最低。种子空瘪率与采种年份、采种环境和遗传特性具有直接关系，不同地理区域种子空瘪率存在显著差异，为金银忍冬种子采集区域选择提供了参考依据。种子形态特征聚类分析将6 个群体的金银忍冬分为4 个组群，结果显示相似环境的种子形态既有一定的区域特征，又存在较大的随机变异。以上结果表明，金银忍冬种质资源表型变异既受遗传控制，也受环境因素的影响，表型多样性是遗传和环境共同影响的结果。然而表型变异中有多少遗传成分可以被利用，需要进一步深入研究，下一步有必要选择合适的分子标记开展金银忍冬分子水平的变异分析，为有效保护金银忍冬种质资源提供理论依据。

金银忍冬是集生态、园林、药用于一体的多价值树种，蕴含巨大的开发潜力。长期以来金银忍冬的生境受人为干扰严重，再加上被掠夺式的采伐利用，使其一度处于濒危状态，保护野生金银忍冬种质资源与保持金银忍冬遗传多样性将是未来重要的研究方向[11]，本研究中金银忍冬的表型变异十分丰富，因此对于金银忍冬的保护可以采取原地保存策略，建立金银忍冬原地保护区，在保存金银忍冬群体的同时要重视对群体内不同个体的保存[12]。为有效开发利用金银忍冬资源，还要结合异地保存策略，尽可能多的收集保存种质资源，为金银忍冬开发利用奠定基础。