游雙紅，鐘 誠，涂淑萍

(江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 林學(xué)院，江西 南昌 330045)

圓齒野鴉椿Euscaphis konishii屬省沽油科Staphyleaceae 野鴉椿屬Euscaphis常綠小喬木，是我國特有樹種[1]。樹高3～8 m，春夏之際（4～5月），黃白色小花集中生于枝頂，滿樹銀花，十分美觀；秋、冬、春三季（10月至翌年4月初），果實布滿枝頭，成熟后果莢裂開，果皮反卷，露出鮮紅色的內(nèi)果皮，黑色的種子粘掛在內(nèi)果皮上，猶如滿樹紅花上點綴著顆顆黑珍珠，非常艷麗，令人賞心悅目，是優(yōu)良的觀果樹種。可孤植、列植或群植于草坪或疏林內(nèi)，也可用于庭院、公園等的布景，或作矮化盆栽，室內(nèi)觀果[2]。目前，國外尚未見有關(guān)圓齒野鴉椿的研究報道，國內(nèi)學(xué)者對圓齒野鴉椿的研究主要集中在樹種的生物學(xué)特性及繁育技術(shù)方面[3-11]，而較少見到有關(guān)其種子休眠方面的研究報道。引起種子休眠的原因主要有三個方面，即種皮、種胚和抑制物[12]。覃佳佳等人[13]對圓齒野鴉椿種子內(nèi)含物的提取、分離以及生物測定進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，圓齒野鴉椿種子外種皮、內(nèi)種皮及胚中抑制萌發(fā)物質(zhì)的存在是引起其休眠的原因之一。本文主要研究在變溫層積過程中圓齒野鴉椿種子內(nèi)含抑制物的生理活性變化情況，旨在為打破圓齒野鴉椿種子休眠、促進(jìn)種子萌發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

圓齒野鴉椿種子購自福建省建甌縣萬木林省級自然保護區(qū)。2011年1月，將種子與濕沙按1∶3的體積比混合均勻后再進(jìn)行 9 個月的變溫層積處理：先置于冰箱中于4 ℃下冷溫層積處理3 個月（即冷溫層積階段Ⅰ）；然后轉(zhuǎn)入恒溫箱中于25 ℃下暖溫層積 3 個月，再置于冰箱中于4 ℃下冷溫層積3 個月（即冷溫層積階段Ⅱ）。在各層積處理階段的前、后分別取適量種子用于抑制物生理活性的測定。在變溫層積過程中，定期灑水以保證沙的濕潤度。

發(fā)芽試驗采用白菜Brassica campestris種子，購自南昌市贛農(nóng)蔬菜種子經(jīng)營部，種子純度≥95.00%，種子凈度≥98.00%，發(fā)芽率≥85.00%，水分含量≤7.00%。使用前先用蒸餾水浸泡1 h。

1.2 試驗方法

1.2.1 種仁、種殼的甲醇和蒸餾水浸提液的制備

分別以甲醇和蒸餾水為浸提劑制備圓齒野鴉椿種仁、種殼浸提液[14-16]。具體方法是：準(zhǔn)確稱取種仁或種殼5.00 g置于研缽中，加入少許甲醇，冰浴研磨成漿，以甲醇定溶至50 mL，轉(zhuǎn)移至100 mL的錐形瓶中，于4 ℃下浸提24 h后，上離心機以500 r·min-1的轉(zhuǎn)速離心15 min，取上清液，重復(fù)3 次，然后合并全部浸提液，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀于56 ℃下將甲醇揮發(fā)至干，加入25 mL的蒸餾水溶解殘渣，得到質(zhì)量濃度為0.20 g·mL-1的甲醇浸提液，取適量的該溶液加蒸餾水分別稀釋成質(zhì)量濃度為0.04、0.08、0.12、0.16 g·mL-1的圓齒野鴉椿種仁和種殼甲醇浸提液，與質(zhì)量濃度為0.20 g·mL-1的原液一起置于4 ℃下保存以備用。

蒸餾水浸提液的制備方法同上，只要將甲醇替換成蒸餾水即可。

1.2.2 各種浸提液抑制活性的測定

用上述制備好的各種浸提液分別浸泡白菜種子24 h，以蒸餾水作為對照，每個處理30 粒種子。在培養(yǎng)皿中放置濾紙，分別加入各質(zhì)量濃度的浸提液3.00 mL，然后將浸泡處理后的 30 粒白菜種子置于培養(yǎng)皿中，在 25 ℃的恒溫箱中進(jìn)行發(fā)芽，72 h后統(tǒng)計各處理的發(fā)芽率及幼苗生長狀況（以胚軸彎曲、胚根伸長≥4.0 mm 作為萌發(fā)標(biāo)準(zhǔn)），每個處理重復(fù)4 次，并按下列公式計算相對發(fā)芽率、相對莖長和相對根長：

相對發(fā)芽率＝（各處理的發(fā)芽率/對照處理發(fā)芽率）×100%；

相對莖長＝(各處理的莖長/對照處理莖長)×100%；

相對根長＝(各處理的根長/對照處理根長)×100%。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

采用Excel2003 和 SPSS17.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 種子層積處理前浸提液抑制物的生理活性

2.1.1 圓齒野鴉椿種子浸提液對白菜種子發(fā)芽的影響

圓齒野鴉椿種仁和種殼的甲醇和蒸餾水浸提液對白菜種子發(fā)芽的影響情況如圖1。從圖1中可以看出，隨著浸提液質(zhì)量濃度的增加，其抑制作用顯著增強；當(dāng)質(zhì)量濃度為0.20 g·mL-1時，以種仁浸提液處理的白菜種子其相對發(fā)芽率極顯著低于種殼浸提液處理；種仁甲醇浸提液處理的白菜種子其相對發(fā)芽率為23.33%,顯著低于種仁蒸餾水浸提液處理的白菜種子的相對發(fā)芽率（28.33%）；而種殼甲醇浸提液處理的白菜種子其相對發(fā)芽率為58.33%，與種殼蒸餾水浸提液處理的白菜種子相對發(fā)芽率（61.67%）的差異不顯著。這說明圓齒野鴉椿種仁和種殼中均含有發(fā)芽抑制物，但種仁的抑制活性極顯著高于種殼；種仁中的發(fā)芽抑制物以有機相為主，同時也含有一定量的水溶性成分，而種殼中的有機相與水溶性成分二者抑制活性間的差異并不顯著。

圖1 不同質(zhì)量濃度浸提液處理的白菜種子的相對萌發(fā)率Fig.1 Relative germination rate of Brassica campestris seed treated by different mass concentrations of leaching solution

2.1.2 種子浸提液對白菜幼苗生長的影響

圓齒野鴉椿種仁和種殼的甲醇和蒸餾水浸提液對白菜幼苗生長的影響情況如表1。由表1可知，種仁和種殼的甲醇及蒸餾水浸提液對白菜幼苗的根及莖生長均有極顯著的抑制作用，且隨著浸提液質(zhì)量濃度的增加，其抑制作用顯著增強。以0.20 g·mL-1的種仁甲醇浸提液處理的白菜幼苗其根最短，說明該浸提液對白菜幼苗根長生長的抑制作用最強。將以0.20 g·mL-1的種仁甲醇浸提液與以相同濃度的種仁蒸餾水浸提液及種殼甲醇浸提液處理的相比，幼苗根長的差異均達(dá)顯著水平，與種殼蒸餾水浸提液處理的相比，幼苗根長的差異達(dá)極顯著水平；種殼的甲醇浸提液處理與種殼的蒸餾水浸提液處理相比，幼苗根長的差異亦達(dá)顯著水平。以0.20 g·mL-1的種仁甲醇浸提液處理白菜幼苗的莖最短，說明該浸提液對白菜幼苗莖長生長的抑制作用最強。它與相同濃度的其他三個浸提液處理相比，幼苗莖長的差異均達(dá)極顯著水平；種殼的甲醇浸提液處理與種仁的蒸餾水浸提液處理相比，幼苗莖長的差異達(dá)顯著水平，與種殼的蒸餾水浸提液處理相比，幼苗莖長的差異達(dá)極顯著水平；種仁的蒸餾水浸提液處理與種殼的蒸餾水浸提液相比，幼苗莖長的差異亦達(dá)極顯著水平。由此可見，對白菜幼苗生長的抑制作用，甲醇浸提液處理顯著大于蒸餾水浸提液處理，種仁浸提液處理顯著大于種殼浸提液處理。各處理對白菜幼苗莖生長的抑制作用大于對根生長的抑制作用。

2.2 變溫層積過程中種子浸提液抑制活性的變化

2.2.1 變溫層積過程中種子浸提液對白菜種子發(fā)芽的影響

變溫層積過程中圓齒野鴉椿種子浸提液對白菜種子發(fā)芽率的影響情況如表2所示。從表2中可以看出，以0.20 g·mL-1種仁甲醇浸提液處理的白菜種子其相對發(fā)芽率，層積前僅為23.33%，經(jīng)3個月的4 ℃冷溫層積階段Ⅰ后達(dá)28.34%，再經(jīng)3個月的25 ℃暖溫層積處理后的為46.67%，差異均達(dá)極顯著水平；又經(jīng)3個月的4 ℃冷溫層積階段Ⅱ后，白菜種子的相對發(fā)芽率仍然保持46.67%。但當(dāng)浸提液質(zhì)量濃度下降至0.12 g·mL-1及其以下時，圓齒野鴉椿種子在變溫層積處理的各階段其發(fā)芽抑制物活性逐漸降低，差異達(dá)極顯著水平。種子經(jīng)過9 個月的變溫層積處理后，以0.20 g·mL-1的種仁甲醇浸提液處理的白菜種子其相對發(fā)芽率為46.67%，白菜幼苗的相對莖長為34.27%、相對根長為41.71%。試驗結(jié)果與實際情況相符，即該種子于采種后的第2年秋季播種，發(fā)芽率仍然很低，說明圓齒野鴉椿種子具有深度休眠的特性。

2.2.2 變溫層積過程中種子浸提液對白菜幼苗生長的影響

變溫層積過程中圓齒野鴉椿種子浸提液對白菜幼苗莖長、根長的影響情況如表3，圓齒野鴉椿種仁甲醇浸提液處理后白菜幼苗生長量的多重比較結(jié)果如表4。

表1 各種浸提液對白菜幼苗生長的影響?Table 1 Effect of different leaching solutions on growth of Brassica campestris seedling

表2 變溫層積各階段種子浸提液對白菜種子發(fā)芽率的影響Table 2 Effect of seed leaching solution at each stage of variable temperature stratification on germination rate of Brassica campestris seeds

表3 變溫層積圓齒野鴉椿種子浸提物對白菜幼苗生長的影響Table 3 Effect of leaching solutions of Euscaphis konishii seeds at each stage of variable temperature stratification on growth of Brassica campestris seedlings

表4 不同質(zhì)量濃度的種仁甲醇浸提液處理后白菜幼苗生長量的多重比較結(jié)果Table 4 Result of multiple comparison of increments of B. campestris seedlings treated by different mass concentrations of methanol leaching solutions of kernel

從表3中可以看出，隨著變溫層積處理的進(jìn)行，圓齒野鴉椿種子的抑制活性逐漸降低，表現(xiàn)為白菜種子的相對發(fā)芽率逐漸提高，白菜幼苗的莖長與根長逐漸增加。

從表4中可以看出，以0.20 g·mL-1圓齒野鴉椿種仁甲醇浸提液處理的白菜幼苗的莖長，層積前為0.73 cm，經(jīng)3 個月的4 ℃冷溫層積處理Ⅰ后為0.99 cm，再經(jīng)3 個月25 ℃的暖溫層積（變溫層積6個月）后為1.17 cm，以上各階段幼苗莖長的差異達(dá)極顯著水平，再經(jīng)3 個月的冷溫層積處理Ⅱ（變溫層積9個月）后幼苗莖長為1.28 cm，與經(jīng)暖溫層積（變溫層積6個月）后的相比，二者差異不顯著。白菜幼苗的根長，層積前為1.51 cm，與經(jīng)3 個月的4 ℃冷溫層積處理Ⅰ后的根長（1.85 cm）相比，其差異達(dá)顯著水平；與再經(jīng)3 個月的25 ℃暖溫層積（變溫層積6 個月）后的根長（1.97 cm）及再經(jīng)3 個月的4 ℃冷溫層積處理Ⅱ（變溫層積9 個月）后的根長（2.16 cm）相比，二者差異均達(dá)極顯著水平，但將變溫層積6 個月與變溫層積9 個月的種子浸提液處理的白菜根長相比，二者間的差異不顯著。這與楊曉玲等人[17]研究的山楂在層積過程中抑制物的變化結(jié)果基本一致。

3 結(jié)論與討論

3.1 抑制物在種子中的分布位置

自然界中有許多植物的種子中存在發(fā)芽抑制物，但抑制物在種子中的分布位置有所不同。如西洋參主要分布于果皮和果肉中[18]，青錢柳主要分布于外種皮上[19]，日本女貞主要分布于胚乳中，向日葵[20]和三角槭[21]分布于種胚中，珊瑚樹[22]分布于果皮和種胚中，而天女木蘭種子的果皮、假種皮、中種皮和胚乳中均有抑制物質(zhì)存在[23]。本試驗結(jié)果表明，圓齒野鴉椿種子的種仁和種殼中均有發(fā)芽抑制物和生長抑制物存在，但種仁的抑制活性極顯著高于種殼。

3.2 抑制物以有機相的極性化合物為主，亦有一定量的水溶性成分

試驗結(jié)果表明，圓齒野鴉椿種子所含抑制物以有機相的極性化合物為主，亦含有一定量的水溶性成分，這與四川牡丹等植物種子類似[24-26]。因此，熱水浸種可以提高種子的發(fā)芽率，這可從歐斌等人的研究結(jié)果[5]（即用65～68 ℃的熱水浸泡圓齒野鴉椿種子，可以提高種子發(fā)芽率）中得到證實，此外，李彩琴等人[27]的研究結(jié)果也表明，以45 ℃溫水短時間浸提寬葉羌種子，可有效除去大部分內(nèi)源抑制物。

3.3 圓齒野鴉椿種子具有深度休眠特性

圓齒野鴉椿種子經(jīng)變溫層積處理9 個月后，以0.20 g·mL-1的種仁甲醇浸提液處理的白菜種子其相對發(fā)芽率僅為46.67%，相對莖長為34.27%，相對根長為41.71%。這一試驗結(jié)果表明，此時種子內(nèi)仍含有一定量的發(fā)芽抑物和生長抑制物，即圓齒野鴉椿種子具有深休眠特性，短時間內(nèi)難于解除休眠。生產(chǎn)實踐證明，圓齒野鴉椿種子層積處理時間需達(dá)一年以上方可解除休眠。

3.4 種子內(nèi)含發(fā)芽抑制物是圓齒野鴉椿種子休眠的主要原因之一

層積處理是解除圓齒野鴉椿種子休眠的主要措施，而變溫層積處理可通過溫度的變化，降低萌發(fā)抑制物的生理活性[28-31]，加快種胚的后熟，從而促進(jìn)種子萌發(fā)。在本試驗中，種子在層積處理9 個月后，種胚已經(jīng)發(fā)育成熟，但仍存在一定的抑制活性，播種后發(fā)芽率仍很低，這說明種子內(nèi)含發(fā)芽抑制物是圓齒野鴉椿種子休眠的主要原因之一。

參考文獻(xiàn)：

[1]歐 斌.圓齒野鴉椿(Euscaphis konishiiHayata)[J].江西林業(yè)科技,2006(5):61．

[2]曹人智.觀果新品種——圓齒野鴉椿[J].林業(yè)實用技術(shù),2006,(8):46.

[3]覃嘉佳,聶海兵,龍云英,等.圓齒野鴉椿種子發(fā)芽過程及其酶活性變化的研究[J].江西林業(yè)科技,2007,(6):7－9.

[4]覃嘉佳,龍云英.圓齒野鴉椿扦插繁殖技術(shù)[J].林業(yè)科技開發(fā),2007,21(3):71－73．

[5]歐 斌,李遠(yuǎn)章.圓齒野鴉椿種子預(yù)處理和苗木生長規(guī)律及育苗技術(shù)研究[J].江西林業(yè)科技,2006(3):16－18．

[6]曹 蕾,涂淑萍.圓齒野鴉椿愈傷組織誘導(dǎo)研究[G].國觀賞園藝研究進(jìn)展.北京:中國林業(yè)出版社,2008:268－270.

[7]涂淑萍,曹 蕾.圓齒野鴉椿芽繼代增殖的影響因素[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2009,37(28):13486－13487,13413．

[8]楊燕凌.打破圓齒野鴉椿種子休眠及外植體選擇誘導(dǎo)實驗研究[D],福建:福建農(nóng)林大學(xué),2008:24－31.

[9]支麗燕,吳田兵,龍云英,等.干旱脅迫下圓齒野鴉椿苗期葉片的生理特性[J],福建林學(xué)院學(xué)報,2008,28(2):190－192．

[10]支麗燕,胡松竹,余 林,等.澇漬脅迫對圓齒野鴉椿苗期生長及其葉片生理的影響[J],江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2008,30(2):279－ 282．

[11]許方宏,張倩媚,王 俊,等.圓齒野鴉椿的生態(tài)生物學(xué)特性,生態(tài)環(huán)境學(xué)報,2009,18(1):306－309．

[12]黃 丹,許岳香,胡海波.植物種子休眠原因與機理的研究進(jìn)展[J].亞熱帶植物科學(xué),2010,39(2):78－83．

[13]覃嘉佳,胡 濱,黃焱輝.圓齒野鴉椿種子內(nèi)含物的提取·分離以及生物測定[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2011,39(32):19693－19694,19697．

[14]趙 敏.防風(fēng)種子中內(nèi)源抑制物質(zhì)活性的研究[J].中草藥,2004, 35(4):441－444．

[15]張艷杰,高捍東,魯順保.南方紅豆杉種子中發(fā)芽抑制物的研究[J].南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2007,31(4):51－56．

[16]羅夫來,郭巧生.百蕊草種子內(nèi)源抑制物質(zhì)的初步研究[J].中國中藥雜志,2007,32(17):1737－1 739．

[17]楊曉玲,郭守華,關(guān)學(xué)敏.山楂種子層積過程中抑制物質(zhì)的變化[J].經(jīng)濟林研究,2009,27(2):44－48．

[18]韓 東,黃耀閣,李向高,等.西洋參果實中發(fā)芽抑制物質(zhì)——二苯胺的分離鑒定[J].吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報, 2001,23(4): 60－ 63,68．

[19]楊萬霞,方升佐.青錢柳種皮甲醇浸提液的生物測定[J].植物資源與環(huán)境學(xué)報,2005,14(4):l1－14．

[20]孔祥海.抑制物質(zhì)和種子休眠[J].龍巖師專學(xué)報,2002, 20(6):50－52．

[21]肖至誠.三角槭種子休眠機理及解除方法的研究[D].南京:南京林業(yè)大學(xué),2006:18.

[22]吳小嫻,高捍東.珊瑚樸種子生物學(xué)特性研究[J].林業(yè)科技開發(fā),2008,22(05):55－57.

[23]李 澎,陸秀君,姚 飛,等天女木蘭種子休眠原因的初步探討[J].種子,2006,25(3):36－39．

[24]宋會興,劉立光,高素萍,等.四川牡丹種子浸提液內(nèi)源抑制物活性初探[J].園藝學(xué)報,2012,39(02):370－374.

[25]胡曼玲,裴明玉.輪葉黨參種子萌發(fā)抑制物質(zhì)活性研究[J].人參研究,2005,(4):15－17.

[26]張秋菊,秦佳梅,徐克章,等.不同溶劑提取對返魂草種子中抑制物質(zhì)活性的影響[J].植物生理學(xué)通訊, 2005, 41(5):629－630.

[27]李彩琴,陳 垣,郭鳳霞,等.寬葉羌活種子浸提液對白菜種子萌發(fā)及幼苗生長的抑制活性[J].甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2008,(5): 84－86.

[28]吳正軍,朱再標(biāo),郭巧生.老鴉瓣種子生理及其萌發(fā)特性研究[J].中國中藥雜志,2012,37(5):575－579．

[29]黃儒珠,郭詳泉,方興添.變溫層積處理對南方紅豆杉種子生理生化特性的研究[J].福建師范大學(xué)學(xué)報,2006,22(2):95－98.

[30]楊曉玲,郭守華,關(guān)學(xué)敏,等.山楂種子層積過程中抑制物的變化[J].經(jīng)濟林研究,2009,27(2):44－48.

[31]范文麗,寧 偉,李天來.變溫層積條件下GA3對長白惚木種子萌發(fā)的影響[J].沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2008,39(1):80－82.