不同播种处理对桐花树胚轴萌发和生长的影响

覃 杰，杨景竣，田红灯，韦海航，刘 秀，周劲航，李进华

（1.广西壮族自治区林业科学研究院，广西南宁 530002；2.广西大学，广西南宁 530004）

桐花树（Aegicerascorniculatum）又名蜡烛果，为紫金牛科（Myrsinaceae）蜡烛果属灌木或小乔木，主要分布于我国海南、广西、广东、福建、台湾和南海诸岛等地，在印度、中南半岛至菲律宾及澳大利亚南部等地也有分布；其喜生长于海边潮水涨落的污泥滩上，适应性强，易形成单种（单优）植物群落，是海岸红树林树种组成之一[1]。桐花树群落可构成红树林景观，在防风消浪、促淤保滩、固岸护堤及净化海水和空气等方面发挥重要的生态作用[2]。

目前，对桐花树的研究主要集中在生理特性、化学成分、重金属富集能力和培育等方面[1-12]。桐花树为真红树种，真红树种一般进行原生境育种（潮间带），因为其生长发育过程需要一定的盐度；但有研究表明，桐花树对淡水环境具有较强的适应性[9-12]，可进行室内人工育苗。自然条件下，影响桐花树胚轴萌发和生长的因素较多，应考虑多种因素对其生长发育的影响。

桐花树为隐胎生植物，与显胎生红树植物相比，其胚轴突出种子后仍留存于果内，在育种过程中常被忽略[13]，种皮可能影响其发芽时间和发芽率。自然条件下，桐花树的胚轴依靠海水潮汐进行传播，其在海水中漂浮、浸泡的时间是随机的，浸泡时间可能影响胚轴发芽情况；已有研究表明，播种前对桐花树胚轴进行浸种催芽，可提高其发芽率，有利于其后续生长[14]。桐花树胚轴随潮汐漂浮到滩涂后的固定角度不同（垂直或水平），但胚轴出芽端和生根端是固定的，胚轴的播种角度可能影响其发芽率和后续生长。基于以上原因，本研究以桐花树胚轴为试验材料，设置种皮、播种角度和浸种全因子试验，对比不同处理对发芽率、株高、叶片数、叶片厚、叶面积、根长、根重、叶片重、地上部分生物量和根冠比等指标的影响，筛选出较适合桐花树胚轴萌发的处理方式，为更好地开发、利用和保护桐花树资源提供理论依据和技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于广西壮族自治区林业科学研究院红树林与湿地研究所苗圃基地（108°21′E，22°55′N），属湿润亚热带季风气候，光热资源丰富，雨水充沛，年均气温21.7 ℃，极端最高气温40.4 ℃，极端最低气温-2.1 ℃，年均降水量1 300 mm，降水主要集中在夏季；年均相对湿度约80%，夏季潮湿，冬季干燥。

1.2 试验材料

2022 年9 月，在广西钦州市钦南区犀牛脚镇（108°75′E，21°64′N）采摘桐花树胚轴。挑选种实饱满、无病虫害、新鲜且成熟度一致的桐花树胚轴，在3‰多菌灵溶液中消毒0.5 h 后取出，自然晾干（约10 min）。

1.3 试验方法

设置2种种皮处理，分别为去种皮和留种皮；设置2种播种角度处理，分别为水平播种和垂直点播；设置5 种淡水浸种处理，分别为浸种0、24、48、72 和96 h；共20 组处理（表1）。每处理种植桐花树胚轴15 粒，设置3 组生物学重复，共种植900 粒胚轴。将胚轴置于温室内的沙床上培育，定时、定量浇水。

表1 试验设计Tab.1 Experimental design

1.4 指标测定

120 天后对各指标进行测定。采用卷尺测量株高；采用游标卡尺测量叶片厚；采用植物图像分析仪（杭州万深检测科技有限公司LA-S）测量叶面积和根长；将整株植株分成根、叶和茎，采用电子天平称量鲜重，将其放入电热恒温鼓风干燥箱60 ℃烘干至恒重，采用电子天平称量干重；根冠比为根系干重与地上部分干重的比值；现场记录发芽数和叶片数，计算发芽率。

1.5 指标计算

采用隶属函数[15]对各处理进行综合评价。

综合指标（Zi）计算公式为：

式中，aij为第i个主成分第j个单项指标对应的特征向量；Xj为第j个单项指标值。

采用模糊隶属函数法将综合指标值标准化，模糊隶属函数[μ（Zi）]计算公式为：

式中，Zi为各种源第i个综合指标值；Zimax和Zimin分别为各种源第i个综合指标值的最大值和最小值。

各综合指标权重（Wi）计算公式为：

式中，Pi为各种源第i个综合指标的贡献率。

各种源综合评价（D）计算公式为：

1.6 数据处理

采用Excel 软件进行数据处理；采用R 4.1.3（R Core Team 2022）软件对数据进行单因素方差分析（One-way ANOVA），采用多重比较（Duncan's 新复极差法）分析差异性，采用三因素方差分析探讨3种处理及其交互作用对各指标的影响。采用主成分分析对株高、叶片数、叶片厚、叶面积、根长、根重、叶片重、地上部分生物量、根冠比和发芽率的协方差矩阵进行特征值分解，得到特征值和特征向量，计算主成分，选取特征值>1 的主成分进行后续的隶属函数分析。

2 结果与分析

2.1 留种皮和水平播种处理下浸种时间对桐花树胚轴萌芽和生长的影响

留种皮和水平播种处理下，浸种时间对叶片数、叶片厚和发芽率均影响显著（P<0.05），对其他指标均影响不显著（表2）。72 h 浸种处理的叶片最多（2.666），与96 h 浸种处理（1.667）差异显著。48 和24 h 浸种处理的叶片较厚，分别为0.333 和0.323 mm，均显著大于无浸种和72 h浸种处理。24 h浸种处理的发芽率最高（82.17%），显著高于其他处理；无浸种处理的发芽率最低（62.57%），显著低于其他处理。

表2 留种皮和水平播种处理下浸种时间对桐花树胚轴萌芽和生长的影响Tab.2 Effects of soaking time on germination and growths of A.corniculatum hypocotyls with seed coats by horizontal sowing

2.2 留种皮和垂直点播处理下浸种时间对桐花树胚轴萌芽和生长的影响

留种皮和垂直点播处理下，浸种时间仅对发芽率影响显著（P<0.05），对其他指标均影响不显著（表3）。72 h 浸种处理的发芽率最高（95.10%），显著高于其他处理；无浸种处理的发芽率最低（66.39%），显著低于其他处理。

表3 留种皮和垂直点播处理下浸种时间对桐花树胚轴萌芽和生长的影响Tab.3 Effects of soaking time on germination and growths of A.corniculatum hypocotyls with seed coats by vertical sowing

2.3 去种皮和水平播种处理下浸种时间对桐花树胚轴萌芽和生长的影响

去种皮和水平播种处理下，浸种时间对株高和发芽率均影响显著（P<0.05），对其他指标均影响不显著（表4）。无浸种处理的株高最高（2.933 cm），与24 h 浸种处理（1.133 cm）差异显著。24 h 浸种处理的发芽率最高（86.13%），显著高于其他处理；96 h浸种处理的发芽率最低（42.35%），显著低于其他处理。

表4 去种皮和水平播种处理下浸种时间对桐花树胚轴萌芽和生长的影响Tab.4 Effects of soaking time on germination and growths of A.corniculatum hypocotyls without seed coats by horizontal sowing

2.4 去种皮和垂直点播处理下浸种时间对桐花树胚轴萌芽和生长的影响

去种皮和垂直点播处理下，浸种时间仅对发芽率影响显著（P<0.05），对其他指标均影响不显著（表5）。72 h 浸种处理的发芽率最高（61.15%），显著高于其他处理；96 h 浸种处理的发芽率最低（35.61%），显著低于其他处理。

表5 去种皮和垂直点播处理下浸种时间对桐花树胚轴萌芽和生长的影响Tab.5 Effects of soaking time on germination and growths of A.corniculatum hypocotyls without seed coats by vertical sowing

2.5 3种处理综合分析

三因素方差分析表明，种皮处理对叶片厚、叶片重和地上部分生物量均影响极显著（P<0.01），对根重影响显著（P<0.05）。播种处理对叶片数和叶面积均影响极显著（P<0.01），对叶片厚、根重和根冠比均影响显著（P<0.05）（表6）。3 种处理的交互作用对各生长指标均影响不显著，表明3 种处理对桐花树发芽后生长的影响是相对独立的。

表6 三因素方差分析Tab.6 Three-factor analysis of variance

续表6 Continued

续表6 Continued

隶属函数分析表明，最佳的处理组合为Aa5 处理，即留种皮、水平播种且浸种96 h；其次为Bb1 处理，即去种皮、垂直点播且无浸种；再次为Ba1处理，即去种皮、水平播种且无浸种（表7）。

表7 不同处理下桐花树胚轴萌发和生长评价Tab.7 Evaluation of germination and growths of A.corniculatum hypocotyls under different treatments

3 讨论与结论

桐花树胎生胚轴数量多、小且轻，可随海浪四处漂流，其隐胎生的胚轴不伸出种皮，萌生的胚轴被种皮包裹，果实落地后胚轴才伸出种皮。韩静等[16]研究表明，去种皮明显提高半红树水黄皮（Pongamiapinnata）的发芽率；本研究中，在有其他因子（浸种和播种角度）交叉影响的情况下，去种皮或留种皮对发芽率的影响存在波动，这种差异可能是由于不同物种本身的发芽特性不同。之前的研究较少关注隐胎生红树发芽后的生长状况；本研究结果表明种皮处理对桐花树叶片重、叶片厚、根重和地上部分生物量均影响显著或极显著。

留种皮垂直点播处理下，除浸种48 h 外，其他浸种时间处理的桐花树胚轴发芽率均优于留种皮水平播种处理。自然繁殖时，桐花树胚轴是保留种皮的，在滩涂定植后因重力和向阳作用慢慢变成竖立生长；垂直点播可让胚轴的生根端在土壤中，出芽端在空气中接收阳光，有助于提高胚轴发芽率[17-18]；垂直点播还可避免叶片和根系在水平方向上的重叠生长，减少不必要的竞争和养分消耗。对于保留种皮的桐花树胚轴来说，垂直点播可以提高其发芽率，促进其繁殖。在实际应用中，应根据不同植物的特性和生长环境，选择合适的播种方式，达到更好的种植效果。

在保留种皮的情况下，无论水平播种还是垂直播种，所有浸种处理的胚轴发芽率均显著高于未浸种处理，说明播种前对保留种皮桐花树胚轴进行浸种催芽处理，可提高胚轴发芽率，最高可达95.10%。刁俊明等[12]研究结果显示，桐花树胚轴可进行淡水培育且发芽率较高；廖宝文等[14]研究发现，采用催芽点播，催芽5～6 天，桐花树胚轴可伸长12.2%～19.0%，已处于萌发状态，插入营养袋后即生根固定。选择合适的浸种时间进行催芽，可提高胚轴发芽率。

三因素方差分析表明，种皮处理、播种角度处理和浸种处理3者的交互作用对桐花树胚轴发芽后的生长没有显著影响；隶属函数分析结果显示留种皮、浸种96 h且水平播种排名最高，去种皮、浸种0 h且垂直播种排名第2。关于种皮处理、播种角度处理和浸种处理3 者交互作用的研究较少，可能是因为该主题较复杂，需考虑的变量和因素较多，如种子品种和质量、土壤环境及气候条件等，需进行更深入和全面的研究。为更深入地了解不同因子间的交互作用，未来可考虑采用更复杂的模型和数据分析方法，如多元回归分析、混合效应模型等，进一步揭示其中的关系和作用；也可以通过增加试验样本数量和扩大试验范围，更全面地分析各影响因子间的交互作用。

留种皮处理下，对桐花树胚轴进行浸种处理，其发芽率均显著高于未浸种处理；去种皮处理下，对桐花树胚轴进行浸种处理，大部分情况下降低发芽率；留种皮时，除浸种48 h 外，其他浸种处理下，垂直点播处理的发芽率均高于水平播种处理，但相差均不大，仅在浸种72 h 时明显高于水平播种处理，其他指标各有高低；3 种不同处理对胚轴发芽后生长的影响是相对独立的。隶属函数分析表明，在保留种皮的情况下，浸种96 h 并水平播种，桐花树胚轴萌发和生长效果较好；在去种皮的情况下，不进行浸种并垂直点播，效果较好。

利益冲突：所有作者声明无利益冲突。

作者贡献声明：覃杰负责数据分析和论文撰写；杨景竣、田红灯负责数据收集；韦海航、周劲航负责试验实施；刘秀负责数据处理和论文修改；李进华负责试验设计指导。