賴小連， 顏立紅， 顏玉娟， 陳王賦

(1.中南林業(yè)科技大學風景園林學院， 湖南 長沙 410004； 2.湖南省森林植物園， 長沙 410116)

夏蠟梅(CalycanthuschinensisCheng et S.Y.Chang)又名夏梅，系蠟梅科(Calycanthaceae)夏蠟梅屬(Calycanthus)多年生落葉灌木，是我國特有的第三紀孑遺植物，自然分布區(qū)域十分狹窄，瀕臨滅絕，為國家二級珍稀重點保護植物[1]。夏蠟梅僅分布于浙江省臨安順溪塢、茶園源以及龍門坑一帶大雷山、苦李灣、大明山以及千畝山等地[2]和安徽省的龍須山[3]，各群體間存在遺傳分化，多樣性程度不高[4-6]。野生種群一般分布在海拔600～1 000 m的山坡或溪谷中，伴生在常綠闊葉林或常綠落葉闊葉混交林中。夏蠟梅在5月中旬到6月開放，與在冬天開花的蠟梅明顯不同，花大，頂生，外被花瓣白色，邊緣淡紫色，內被片淡黃色，具有很高的觀賞價值，是城鎮(zhèn)綠化配置灌木層花卉的最佳選擇，既可觀賞又能改造環(huán)境，是蠟梅家族中出類拔萃的名貴觀賞花木[1]。

夏蠟梅分類地位獨特，自發(fā)現(xiàn)以來就引起國內外廣泛的關注，目前研究主要是關于夏蠟梅種子萌發(fā)[7-8]、播種育苗[9-11]、抗逆性[12]和遺傳多樣性[13-14]等方面，但未見關于夏蠟梅種子形態(tài)結構特性方面的報道。本研究通過常規(guī)觀察方法和石蠟切片觀測夏蠟梅種子形態(tài)結構、大小和吸水特性，并通過對種子沙藏和種皮刻傷處理進行播種實驗，為夏蠟梅植物分類、引種和播種育苗選擇合適催芽方法提高發(fā)芽率提供參考。

1 材料與方法

1.1 材 料

供試材料為2018年10月采于浙江省杭州植物園栽培的夏蠟梅植株上的種子，自然干燥后室內常溫貯藏和部分濕沙層積貯藏。

1.2 方 法

1.2.1種子大小測定

千粒重測定：隨機選取相對飽滿的種子100粒，6個重復，種子除去雜質，用精確度0.000 1 g的分析天平稱量，最后結果換算成千粒質量，計算平均值和標準誤差。

隨機選取100粒飽滿的種子，用數(shù)顯游標卡尺測量種子大小，長度指種子著生種臍的一端至相對端間的軸長；寬度指垂直于長度軸的種子最大直線距離；厚度指垂直于寬度的第三平面的直線距離[15]，精確度0.01 mm，計算變異系數(shù)(CV)=(標準差/平均值)×100%。

1.2.2種子形態(tài)觀察

隨機選取若干籽粒飽滿的種子，用MZ 62體視顯微鏡對種子形態(tài)進行觀察并拍照。參考李正理[16]的石蠟切片方法觀察夏蠟梅種胚解剖結構：將成熟種子表皮剝除，放于稱量瓶中用50% FAA固定，抽氣4 ℃冰箱冷藏24 h以上，經(jīng)梯度乙醇脫水，二甲苯透明、浸蠟、換蠟3次、包埋、進行切片、展片、脫蠟、染色，中性樹膠封片，再放入Motic BA 410顯微鏡下觀察拍照。

1.2.3種子吸水率

采用稱重法測定夏蠟梅種子的吸水率。分別將種皮良好和刻破種皮的夏蠟梅種子稱重并記錄質量，稱重(W0)精確至 0.001 g，每組3個重復，每個重復30粒，再放入小燒杯中室溫情況下用蒸餾水浸泡，開始吸水前12 h，每隔2 h取出，吸水紙擦干水分，稱量吸水后種子重量(Wh)，之后每隔12 h測一次，直到48 h結束，分別計算每個時間段種子的吸水率。

吸水率(%)=[(Wh-W0)/W0]×100%。

1.2.4不同貯藏方法對夏蠟梅種子萌發(fā)的影響

不同貯藏方法： 1) 濕沙層積4個月種子； 2) 干藏種子刻破種皮。以正常干藏種子為對照(ck)，各個處理種子先用500倍多菌靈溶液浸泡10 min，取出用清水反復沖洗干凈，之后用蒸餾水浸泡24 h，每個處理32粒種子，設3個重復，于2019年3月15日播種于湖南省森林植物園露地苗圃。

播種采用4×8的穴盤，栽培基質為珍珠巖∶蛭石∶泥炭土體積比為1∶1∶1的混合基質，播種前一周用0.2%高錳酸鉀溶液進行消毒，一穴一粒種子，覆土約1 cm，播種后每天觀察發(fā)芽情況，以種殼露出表土的時間記為初始發(fā)芽時間，待苗發(fā)育2片完整真葉時用盆移栽至林蔭處，移栽一個月后統(tǒng)計移栽成活率。

發(fā)芽率(%)=(正常發(fā)芽種子粒數(shù)/供試種子總數(shù))×100%；

發(fā)芽勢(%)=(到達高峰時正常發(fā)芽種子粒數(shù)/供試種子總數(shù))×100%；

移栽成活率(%)=(移栽成活苗數(shù)/移栽總苗數(shù))×100%。

1.3 數(shù)據(jù)分析

用Microsoft excel 2010軟件對數(shù)據(jù)進行計算和整理，SPSS 22軟件進行方差分析，Origin 9.1軟件作圖。

2 結果與分析

2.1 夏蠟梅種子大小

夏蠟梅單粒種子長(14.055±0.890)mm,寬(6.943±0.330)mm,厚(6.246±0.301)mm；長寬比為2.027±0.141，變異系數(shù)最大，為6.96%；千粒重(266.939±9.030)g，變異系數(shù)分別為6.33%、4.75%、4.82%、6.96%、3.38%，種子大小形狀變異總體較為穩(wěn)定。

2.2 夏蠟梅種子形態(tài)結構

夏蠟梅種子由于被鐘狀果托所束，彼此相互擠壓形成不規(guī)則的長紡錘狀或長圓形。由圖1 g～i可知，種子僅由種皮和胚兩部分組成，為無胚乳種子類型。種皮分外種皮和內種皮：外種皮深棕褐色、十分堅硬致密(圖1 a～e)，表面有光澤，種臍斜切，稍凹陷呈圓形(圖1 d)，種皮腹面可觀察到兩條臍條將種皮分為兩半，臍條一端連接種臍，臍溝匙形凹陷(圖1 b)與另一端相互連接形成一短尾狀突起，種臍及先端突起處被白色綿毛；內種皮(圖1 f)薄膜狀，淺褐色，臨臍溝處顏色較深，為褐色，干燥種子內種皮緊貼種胚，稍皺，如圖1 k所示，內種皮一端有肉質薄膜狀衍生物并從子葉卷合中心延伸直達種胚內部。

胚位于種子中央，子葉發(fā)達，一對子葉相互卷合、肥厚，占種胚絕大部分，乳白或近微黃色，圖2 A、圖2 B所示為夏蠟梅種胚的橫切面，可以看出子葉葉肉細胞排列整齊，含有大量油脂及蛋白質，可為種子萌發(fā)提供重要的營養(yǎng)物質；表皮細胞排列整齊；柵欄組織細胞呈圓柱狀，排列整齊緊密，海綿組織細胞近長圓形，排列較為疏松。圖2 C、圖2 D為種胚的縱切面，胚軸被子葉包裹，胚根圓錐狀，胚芽大多為一分生組織，與胚軸分化不明顯。

2.3 夏蠟梅種子吸水率

種子吸水量的測定為種子的浸種時間的確定提供了依據(jù)。由圖3可知，正常和刻傷種子的吸水率均隨吸水時間的延長而增加，增加幅度隨吸水時間的延長呈先上升后下降的趨勢?？虃N子的吸水率，在0～6 h為種子初始吸水階段，主要靠吸脹完成，吸水量大而迅速，此時吸水率也較快，增加幅度最大，吸水6～24 h吸水速率逐漸降低，增加幅度較小，24～48 h吸水速率趨于平緩，48 h種子的吸水率高達(65.01±1.43)%。夏蠟梅正常種子和刻傷種子的吸水率存在顯著的差異，刻傷種子在各個吸水階段的吸水率、吸水速率均明顯高于正常種子，正常種子吸水48 h后最大吸水率僅為(4.39±0.66)%，僅種皮吸水，種胚未透過種皮吸收水分，種子含水量遠達不到萌發(fā)所需。

2.4 不同貯藏方法對夏蠟梅種子萌發(fā)的影響

夏蠟梅為子葉出土型幼苗。由表1可知，通過冬季沙藏的種子發(fā)芽率和移栽成活率最高，與室內干藏組相比呈顯著性差異，分別為(72.22±6.44)%和(68.89±3.48)%，且其發(fā)芽勢最大，為(35.55±6.93)%；經(jīng)過刻傷的種子次之，分別為(64.44±5.09)%和(63.33±3.34)%，冬季沙藏種子發(fā)芽率顯著高于對照組。經(jīng)沙藏和刻傷處理的種子其發(fā)芽速率、移栽成活率較未處理組均有提高，但各組的移栽成活率差異不顯著。此外實驗中還設置了一組不覆土播種，結果發(fā)現(xiàn)，在不覆土播種的情況下，夏蠟梅種子由于難以從土壤環(huán)境中汲取水分，超過2個月仍未發(fā)芽，因此該數(shù)據(jù)省略。

表1 不同貯藏方法對夏蠟梅種子萌發(fā)的影響

3 結論與討論

夏蠟梅果實和種子的表型性狀在種群間、種群內和個體間都存在一定程度的變異,但種子形態(tài)較果實穩(wěn)定[17]。本實驗是首次對人工栽培的夏蠟梅種子形態(tài)結構特征進行觀測，結果發(fā)現(xiàn)，夏蠟梅種子較大，種子形狀稍有差異，但大體呈紡錘狀或長圓形，種子長(14.055±0.890)mm，寬(6.943±0.330)mm，長寬比為2.027±0.141，變異系數(shù)均不大，與浙江和安徽等地天然群體種子表型[18]差異不大；千粒重為(266.939±9.030)g，與浙江臨安大明山種源地采摘種子千粒重(275.426 g)[7]相比，杭州植物園種子千粒重雖有所下降，但無顯著差異，與同屬種子相比較重[2]。夏蠟梅種子由種皮和胚兩部分組成，為無胚乳種子類型，其種子具有堅硬的種皮和發(fā)達的胚，種皮分外種皮和內種皮，外種皮堅硬致密，內種皮薄膜狀，在種臍相對端內種皮從內部衍生出肉質半透明條帶狀物質直達胚中心；子葉發(fā)育成熟，白色或淡黃色，兩片子葉相互卷合，種胚細胞排列整齊，富含油脂和蛋白質，但胚芽分化不明顯，直至種子吸水萌發(fā)后，逐漸發(fā)育成葉和莖。

種皮的透性會影響種子的吸水、透氣功能，大多數(shù)種子由于種皮的機械障礙限制休眠[19]，阻礙種子萌發(fā)。種子萌發(fā)吸水是種子由休眠狀態(tài)到生活狀態(tài)的轉變階段[20]。夏蠟梅正常種子在吸水48 h時，種子堅硬的外種皮有吸水膨脹、軟化，但水分還未能透過種皮、種胚還處于干燥的狀態(tài)，說明夏蠟梅種皮堅硬，透水性較弱，限制水分滲透至種胚，這與陳鎮(zhèn)等[21]對巨紫荊種子吸水率測定結果相似，這可能是導致夏蠟梅種子休眠的原因。通過刻傷種皮處理，能夠使水分透過種皮直達種胚，使種子在短時間內得到充足的水分，在吸水24 h時種子達到近飽和狀態(tài)，說明通過刻破種皮，能夠提高種子吸水率，進而快速加強酶活力，提高種胚內的儲藏物質轉換率，促進種子萌發(fā)。

蠟梅類種子含油量高，干藏條件下，油性物質易降解使種子易休眠[17]，甚至會引起變質而使種子活力喪失[2]，朱琳[22]也認為，夏蠟梅種子具有淺休眠現(xiàn)象。綜上可知，夏蠟梅種皮的硬質性可能是造成夏蠟梅種子淺休眠的主要原因，因此為了保證較高的發(fā)芽率應盡可能地將種子采收后立即播種，但夏蠟梅種子秋季成熟，露地秋播種苗，由于莖木質化程度不高，難于度過冬季惡劣環(huán)境而死亡。實驗證明，通過濕沙層積冬藏或刻傷種皮均有利于解除夏蠟梅種皮障礙，從而提高夏蠟梅的發(fā)芽率和出苗整齊度。