天山櫻桃種子萌發特性研究

彭 妮，周 龍，王 超，張 鑫

（新疆農業大學 林學與園藝學院，新疆 烏魯木齊 830052）

天山櫻桃種子萌發特性研究

彭 妮，周 龍，王 超，張 鑫

（新疆農業大學 林學與園藝學院，新疆 烏魯木齊 830052）

為了探討天山櫻桃在新疆伊犁西天山野果林內其種群自然更新困難的原因及其種子在萌發階段對環境的特殊要求，以期提高種子的萌發率，以天山櫻桃種子為試驗材料，以中井櫻桃種子為對照，對帶殼與去殼的兩類種子采用不同濃度的GA3和不同時間的低溫層積處理，并對種子發芽率與胚根生長量進行了統計。結果表明：（1）天山櫻桃種子的發芽率隨著層積時間的延長而提高，去殼種子的發芽率最高為90.0%；在相同的層積和浸種條件下，去殼種子的胚根生長量最長為28.59 mm。（2）天山櫻桃去殼種子的發芽率隨GA3濃度的升高而降低，低溫層積70 d以上的天山櫻桃去殼種子，以GA3浸種24 h的胚根生長量最長為53.40 mm。

天山櫻桃；中井櫻桃；GA3；低溫層積；發芽率

天山櫻桃Cerasus tianschanicaPojark俗稱野櫻桃，屬于薔薇科Rosaceae櫻桃屬Cerasus矮生櫻亞屬植物，目前僅分布在新疆地區[1]。天山櫻桃地處荒野，種子易被鳥食，散落到地上的種子大部分不能正常萌發，在自然條件下其種子發芽率很低，需要深度休眠和長時間的層積，因此不易育成苗木。但種子繁殖方法簡便，易于掌握，種子來源多，便于大量繁殖，且其根系發達，對環境適應性強而后代變異較少。因此，了解天山櫻桃種子休眠的規律，掌握促進種子萌發的方法，對于縮短雜交育種周期和提早育苗均有重要意義。薔薇科植物種子具有低溫休眠特性[2]，低溫層積和以赤霉素浸種是最常用的打破種子休眠的方法[3]，在打破薔薇科植物種子休眠上也有良好的效果[4]。張義等人在打破山櫻種子休眠的試驗中得出，低溫層積可促其發芽[5]；在層積前用GA3浸泡能顯著縮短層積時間，提高種子發芽率。周金梅等人則用不同藥劑代替低溫層積以促進山桃稠李種子萌發，試驗效果顯著[6]。李會芳等人在研究野生櫻桃李種子發芽率時發現，GA3對帶殼種子的萌發有一定作用，但解除休眠、促進萌發的效果并不明顯[7]。丁俊男等人研究了NaCl、Na2SO4兩種中性鹽和NaHCO3、Na2CO3兩種堿性鹽對桑樹種子萌發的影響情況，結果發現，鹽度是影響桑樹種子萌發過程的主導因素[8]。天山櫻桃作為一種野生種質資源，實生繁殖困難。為了進一步了解天山櫻桃種子休眠的規律，以天山櫻桃種子為試驗材料，采用低溫層積和GA3浸種相結合的處理方法進行萌發試驗，以期摸索出提高天山櫻桃實生繁殖的有效途徑，為新疆特有野生果樹資源天山櫻桃的深入研究和持續利用打下基礎。

1 材料與方法

1.1 材 料

2013年8月采集新疆伊犁西天山野果林的天山櫻桃和吐魯番地區鄯善縣的中井櫻桃成熟果實，除去果肉取出帶殼種子，用清水沖洗干凈，通風條件下自然陰干。所得種子一部分帶殼待用，另一部分用錘子輕輕砸開除去種殼。

1.2 方 法

1.2.1 GA3處理種子

將待用的種子用1%的次氯酸鈉消毒10 min后用無菌水沖洗干凈。將天山櫻桃和中井櫻桃種子分別分為帶殼和去殼兩組進行萌發試驗，用濃度分別為200、600、1 000 mg/L的GA3浸種，浸種時間分別為12和24 h，以清水為對照。天山櫻桃種子稀缺，故每處理10粒種子；中井櫻桃，每處理30粒種子。

1.2.2 層積處理

將經GA3處理后的種子均勻混合置于濕潤河沙中，在（4±2）℃下進行低溫層積處理，層積時間分別設為60、70、80、90和100 d，每隔10 d檢查河沙水分缺失情況；層積處理完畢后，分別將種子取出放入鋪有濾紙的培養皿中，并置于（25±2）℃的避光恒溫箱中進行萌發試驗。試驗6 d后統計其發芽率（種子發芽以胚根突出種皮并達種子長的1/2為標準），并測定胚根平均生長量。

發芽率（%）＝發芽種子粒數/供試種子粒數×100%。

2 結果與分析

2.1 種殼對天山櫻桃種子萌發率的影響

種殼對天山櫻桃種子萌發率的影響情況如表1。由表1可知，兩種櫻桃種子的發芽率均隨層積時間的延長而提高，去殼種子的發芽率遠高于帶殼種子。去殼種子的發芽率，最高的是清水浸種12 h、低溫層積100 d的天山櫻桃和清水浸種24 h、低溫層積100 d的中井櫻桃，其發芽率分別為90.0%和63%；遠遠高于帶殼的天山櫻桃和中井櫻桃種子的發芽率30.0%和10.0%。

2.2 種殼對天山櫻桃種子胚根生長的影響

種殼對天山櫻桃種子胚根生長的影響情況如表2。由表2可知，在層積時間和浸種時間相同的條件下，兩種櫻桃去殼種子的胚根平均生長量均高于其帶殼種子的。去殼種子的胚根平均生長量最大的是清水浸種12 h、低溫層積80 d的天山櫻桃和清水浸種24 h、低溫層積100 d的中井櫻桃，其胚根平均生長量分別為38.59和36.11 mm，比同梯度下帶殼種子的胚根平均生長量分別高出1.85和36.11 mm。

2.3 GA3處理對天山櫻桃種子發芽率的影響

不同濃度的GA3處理對天山櫻桃種子萌發的影響情況如表3。由表3可知，GA3并不能明顯提高天山櫻桃和中井櫻桃種子的發芽率。和清水對照的相比較，低溫層積100 d、清水浸種12 h的天山櫻桃種子和中井櫻桃種子的發芽率分別達到90.0%和83.3%；均明顯高于以濃度分別為200、600、1 000 mg/L的GA3浸種的發芽率，不同濃度GA3處理的種子發芽率，最高的是以200 mg/L 的GA3浸種24 h、低溫層積90 與 100 d的天山櫻桃和以1 000 mg/L 的GA3浸種24 h、低溫層積 100 d的中井櫻桃，其發芽率均為80.0%。

表2 種殼對天山櫻桃種子胚根生長的影響Table 2 Effect of seed shell on growth of seed radicles in C. tianschanica

表3 不同濃度的GA3處理對天山櫻桃種子萌發的影響Table 3 Effect of different concentrations treatments of GA3 on seed germination in C. tianschanica

2.4 GA3處理對天山櫻桃種子胚根生長量的影響

不同濃度的GA3處理對天山櫻桃種子胚根生長的影響情況如表4。由表4可知，種子萌發后，GA3浸種處理能明顯地促進種子胚根的生長。通過測量種子的平均胚根生長量可以發現，天山櫻桃和中井櫻桃清水對照的種子其胚根生長量最大分別為28.59和36.11 mm，遠遠小于GA3浸種處理的53.40和40.97 mm。GA3浸種處理對不同種子胚根生長量的影響，不僅與種子的種類有關，還與層積時間和GA3的處理濃度有關。對天山櫻桃種子胚根生長量影響最大的處理分別是以600 mg/L的GA3浸種24 h、低溫層積60 d（其胚根平均長度僅為4.27 mm）和以1 000 mg/L的GA3浸種24 h、低溫層積80 d（其胚根平均長度高達53.40 mm）。對中井櫻桃種子胚根生長量影響最大的處理分別是以600 mg/L的GA3浸種12 h、低溫層積100 d（其胚根平均長度僅為12.69 mm）和以1 000 mg/L的GA3浸種24 h、低溫層積90 d（其胚根平均長度高達40.97 mm）。

表4 不同濃度的GA3處理對天山櫻桃種子胚根生長的影響Table 4 Effect of different concentration treatments of GA3 on radicle growth of seeds in C. tianschanica

3 討 論

3.1 種殼對種子萌發和胚根生長量的影響

種殼的機械阻礙、不透水性、不透氣性及種殼中存在的抑制萌發的物質對種子的萌發有很大的阻礙作用。試驗中發現，種殼是阻礙這兩種櫻桃種子萌發的主要因素。天山櫻桃種子的發芽率，隨著層積時間的延長而提高，其去殼種子的發芽率（90.0%）高于其帶殼種子的發芽率（30.0%）。馬小衛等人研究長柄扁桃休眠因素時也發現，導致扁桃休眠的主要原因是其木質化的堅硬核殼[9]。楊軍等人研究中國李時發現，中國李帶內果皮種子低溫層積所需時間較長，而去內果皮后低溫層積時間明顯縮短，其發芽率也顯著提高[4]。此外，王旭軍等人還認為，發芽率與種子是否變異及其分布區的光照、溫度、海拔等環境因素相關[10]。本研究認為，堅硬種殼的機械阻力和透氣性是導致天山櫻桃種子休眠的重要因素之一。

3.2 GA3處理及浸種時間對種子萌發和胚根生長量的影響

GA3是打破多種植物休眠的有效激素，一直以來被廣泛使用。在適宜的GA3濃度范圍內，層積時間越長，種子活力越高[11]。尹章文等人認為，不同濃度的GA3處理間存在著一定的差異[12]。王蕾等人在野山杏研究中發現，GA3與低溫層積相結合的處理方法對打破野生甜仁杏種子休眠、提高其發芽率及胚根生長量均有極顯著的促進作用[13]。本研究發現，天山櫻桃去殼種子在清水浸種12 h和低溫層積100 d的發芽率為90.0%，明顯高于以200、600、1 000 mg/L的GA3浸種的發芽率。這一試驗結果初步說明，GA3對天山櫻桃種子的萌發有一定的抑制作用，但是比較不同層積時間的處理效果又發現，GA3的抑制作用伴隨層積時間和浸種時間的延長會逐漸減小，而種子萌發后GA3浸種明顯促進了種子的胚根生長。關于這一點李欣欣等人研究發現，低濃度的GA3處理可促使大豆總根長增加，但是隨著GA3處理濃度的增加總根長、主根和側根生長都會受到抑制[14]。

4 結 論

天山櫻桃種子的種殼對種子的萌發有極強的抑制和阻礙作用，種殼是阻礙其萌發和休眠的主要因素之一。與帶殼種子相比，去除種殼后的種子可提前發芽且發芽率大大提高，發芽率最高的是清水浸種12 h、低溫層積100 d的，其發芽率高達90.0%；而帶殼種子的最高發芽率僅為30.0%。不同濃度的GA3對天山櫻桃種子的萌發均有一定的抑制作用，但GA3適宜濃度處理對天山櫻桃種子的胚根生長具有促進作用。以濃度為1 000 mg/L的GA3浸種24 h、低溫層積80 d的種子，其胚根最長可達53.40 mm。中井櫻桃和天山櫻桃雖然同為矮生櫻亞屬植物，但其種子萌發特性、對GA3處理的反應等方面存在明顯的差異。

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[2]俞德浚,李朝鑾.中國植物志(38)[M].北京:科學出版社,1986:46－89.

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[7]李會芳,許 正,楊 英,等.影響野生櫻桃李種子萌發相關因素研究初報[J].新疆農業科學,2007,44(1):27－30.

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[14]李欣欣,廖 紅,趙 靜. GA3、ABA和6-BA對大豆根系生長的影響[J].華南農業大學學報,2014,35(3):35－39.

Study on germination characteristics of seeds inCerasus tianschanica

PENG Ni, ZHOU Long, WANG Chao, ZHANG Xin
(College of Forestry and Horticulture, Xinjiang Agricultural University, Urumqi, 830052, Xinjiang, China)

In order to investigate the reason thatCerasus tianschanicapopulations was difficult to naturally regenerate in wild fruit forests of western Tianshan and the special requirements for environments during seed germination, and to improve seed germination, takingC. tianschanicaseeds as materials andC. nakaiiseeds as CK, the seeds with shell and without shelling were treated by using different concentrations of GA3for different time of cold stratification, and the seed germination rate and radicle increment were counted. The results showed that the germination rate ofC. tianschanicawas increased with stratification time prolonged, and the highest germination rate of seeds without shell reached 90.0%. In the same conditions of stratification and soaking seed time, the longest increment of radicle in seed without shell was 28.59 mm. The germination rate of seeds without shell inC. tianschanicawas decreased with GA3concentration increased, and the highest increment of radicle could reach 53.40 mm when seeds were soaked in GA3for 24 hours in the seeds without shell and stratified for over 70 days at low temperature.

Cerasus tianschanica;Cerasus nakaii; GA3; cold stratification; germination rate

10.14067/j.cnki.1003-8981.2015.03.027 http: //qks.csuft.edu.cn

2014-03-28

國家自然科學基金項目（31260466）；新疆維吾爾自治區果樹學重點學科資助項目。

彭 妮，碩士研究生。

周 龍，副教授，博士。E-mail：zhoulong2004@126.com

彭 妮,周 龍,王 超,等.天山櫻桃種子萌發特性研究[J].經濟林研究,2015,33(3):145－149.

S662.3

A

1003—8981(2015)03—0145—05

[本文編校：伍敏濤]