不同光照強度誘導細葉云南松種子萌發的差異

盧志鋒+黃則月+唐鑫+楊梅

摘要：為了探明不同光照強度對細葉云南松種子萌發的影響，采用人工模擬不同光照強度（100%全光照、90%全光照、75%全光照、50%全光照、25%全光照、15%全光照、5%全光照、0%全光照，即CK、90%NS、75%NS、50%NS、25%NS、15%NS、5%NS、0%NS）的方法研究了其種子萌發、胚軸和胚根長度的變化。試驗結果表明：在為期17 d的發芽期，90%NS下細葉云南松種子發芽率、發芽勢、發芽速、發芽指數、胚軸長度均為最佳，胚根長度也相對較優；較弱的光照強度不利于細葉云南松種子發芽以及胚軸、胚根長度的生長。因此，在細葉云南松種子萌發時營造適宜的光照環境可提高種子發芽質量及出苗率。

關鍵詞：細葉云南松；光照強度；發芽指標

中圖分類號：S791

文獻標識碼：A 文章編號：1674-9944（2017）17-0073-04

1 引言

細葉云南松（Pinus yunnanensis var.）是云南松南亞熱帶河谷氣候條件下形成的一個地理變種，主要生長于黔滇桂交界處，生長范圍狹窄，屬于微域分布類型；其對氣候和土壤的適應性較強，常以天然林形式存在，人工林較少。細葉云南松喜光、耐旱、耐蟲害，且干形通直，出材率高，材質輕軟，結構細膩，可用于家具、建筑、木纖維工業原料等用，是西南區主要的用材樹種[1～8]。近年來，由于人為活動的干擾，細葉云南松天然林遭受到一定程度的破壞；在天然更新方面，細葉云南松存在種實不足、結實率低等問題，而細葉云南松一般又采用種子繁育。目前有關細葉云南松種子方面的研究僅有韋秋思等的發現，在低濃度的PEG脅迫下可促進細葉云南松種子萌發[9]。

植物種子的萌發是植物生長發育過程中最早階段，也是個體發育中最為關鍵的時期。它受到內部激素和外部環境的共同影響。光照是影響種子萌發的重要環境因子之一，不同的光照條件對種子萌發產生不同差異，Pons發現光照條件下672種植物種子發芽受到促進作用[10]。因此，筆者以廣西國有雅長林場林區細葉云南松種子為研究對象，研究不同光照強度下其種子發芽率、發芽勢等發芽指標變化規律，旨在揭示細葉云南松種子在不同光照強度下的萌芽規律，為其人工育苗及改善天然更新提供科學的理論依據。

2 材料和方法

2.1 試驗材料

供試種子采自于2014年11月廣西壯族自治區百色市國有雅長林場，去除空粒和夾雜物后陰干，選取大小均勻、飽滿的種子保存于4 ℃冰箱中備用。

2.2 試驗方法

選取充實、成熟飽滿且大小均一的種子，用自來水沖洗干凈，經0.5‰高錳酸鉀消毒30 min，用蒸餾水清洗種子3～4次；用吸水紙吸干水分后，將種子播種與置入已消毒的2層紗布和1層濾紙的發芽盒中，并且保持濾紙濕潤。根據預實驗及參考文獻[11，12]設置相應的光照強度梯度，以包裹不同層數黑薄膜與白薄膜及照度計（TES 1332A）控制相對光照，光照強度共設置7個處理，分別為95%全光照（95%NS）、75%全光照（75%NS）、50%全光照（50%NS）、25%全光照（25%NS）、15%全光照（15%NS）、5%全光照（5%NS）、0%全光照（0%NS）、設無蓋100%全光照為CK，每個處理3重復，每個重復100粒，將發芽盒置于25 ℃恒溫培養箱。種子的萌發以胚根突破種皮為標準，當試驗種子連續5 d無新胚根萌發時試驗結束，試驗為期共17 d。

2.2.1 指標的測定

2.2.2 數據處理

采用Microsoft Excel、Spss 21.0統計分析等對所得結果數據進行整理、方差分析及多重比較（Duncan法）。

3 結果與分析

3.1 細葉云南松種子發芽率的變化

細葉云南松種子在不同光照強度下的發芽率如圖1所示。細葉云南松種子的發芽率隨著光照強度的增加，呈直線式變化。隨著光照強度的增加，細葉云南松種子發芽率呈逐漸上升趨勢，各光照強度處理下發芽率均極顯著高于CK（P<0.01）。在90%NS處理下細葉云南松種子發芽率達到峰值（73%），是其他處理的1.1～1.5倍，極顯著高于其他處理（P<0.01）。5%NS與15%NS、25%NS與50%NS處理下種子發芽率變化均勻且無顯著差異（P>0.05）。

3.2 細葉云南松種子發芽勢的變化

由圖2可知，隨著光照強度增加，細葉云南松種子的發芽勢呈上升趨勢。在90%NS處理時種子的發芽勢陡速上升達到最大值（56%），75%NS次之，極顯著高于其他處理組（P<0.01），是CK處理下細葉云南松種子發芽勢的207%。

3.3 細葉云南松種子發芽速的變化

發芽速率是反映種子活力的有效方法，種子活力可表現種子在田間出苗率的差異[13]。從圖3可得，在不同光照強度下，細葉云南松種子的發芽速與其發芽率有相似的變化規律。在不同光照處理下，細葉云南松種子發芽速順序為：90%NS >75%NS >CK >50%NS>25%NS >15%NS >5%NS>0%。細葉云南松種子在90%NS處理時發芽速達到最高（8.14），說明細葉云南松種子在90%NS下種子活力高，有利于提高種子發芽。

3.4 細葉云南松種子發芽指數的變化

由圖4可知，細葉云南松種子在不同光照強度處理下，0%NS～25%NS間的發芽指數平緩上升，50%NS～90%NS間發芽指數急速上升。在90%NS處理下細葉云南松種子發芽指數達到最高為29.54，CK最低僅為14.54。可見，在較強的光照強度下對提高細葉云南松種子發芽指數方面效果明顯。

3.5 細葉云南松種子胚軸的變化

在細葉云南松種子萌發過程中，如表1所示，在不同光照強度下，90%NS處理的細葉云南松種子胚軸長度在各發芽時間內均為最大，胚軸長度達到最長為51.75 mm，比最低值（0%NS，32.85 mm）以及CK（38.02 mm）高58%、36%，極顯著大于其他處理組（P<0.01）。endprint

3.6 細葉云南松種子胚根的變化

如表2所示，在不同光照強度下，細葉云南松種子胚根長度有極顯著的差異。在第7～13 d，90%NS處理的細葉云南松種子胚根長度均為最大，75%NS處理次之。試驗結束時，75%NS處理的種子胚軸長度達到最長為23.10 mm，50%NS與90%NS次之，為22.00 mm、16.26 mm；5%NS處理最低為10.62 mm。75%NS的種子胚軸長度（23.10 mm）是最低值（10.62 mm）以及CK（12.03 mm）的2.2倍、1.9倍，極顯著大于其他處理組（P<0.01）。

4 結論與討論

種子萌發是植物成功實現天然更新的關鍵環節，光是影響種子萌發的諸多環境因子之一[14]，種子萌發能否在一定的光照條件下有較高的發芽率和出苗率，直接影響到以后的生長發育和生長狀況。有關研究得出：在植物種子中，至少有930種植物種子的發芽與光有關，其中627種在光照條件下可促進發芽[10、15]。在種子萌發過程中，發芽率是衡量種子質量的重要指標之一，發芽勢是表示種子發芽速度與整齊程度，發芽速和發芽指數能靈敏地反映種子活力[16]。本試驗中，在控制相同溫度、水分的情況下，光照強度對種子萌發作用顯著；在一定光照強度范圍內，種子發芽率、發芽勢等各發芽指標均隨著光照強度的增加呈明顯上升趨勢；在90%NS處理下種子發芽率、發芽勢、發芽速和發芽指數均為最高。表明適宜的光照強度下可提高細葉云南松種子活力從而促進種子萌發，與王素娟[17]研究得到適宜的光照可提高青岡櫟和浙江樟種子萌發的結果一致。細葉云南松種子在0%NS—CK（100%NS）處理下均能發芽，但0%NS與CK下細葉云南種子發芽率、發芽勢、發芽指標均在低水平，說明細葉云南松種子為光中性種子，暗光照與全光照下可能抑制其種子體內物質代謝從而使得萌芽能力減弱[18]。

在種子萌發過程中，胚軸的長度與種子出土能力有關，直接影響種子在田間的出苗率，胚軸可形成粗壯的“根頸”，將胚芽推出土面。胚根是種子水分和養分吸收的主要部分，其長度直接影響苗木的生長。種子胚軸與胚根的長度與其出苗、保存和生長有著密切關系[19]。本研究中，在一定范圍內，隨著光照強度的增加，細葉云南松種子胚軸與胚根長度呈上升趨勢。90%NS處理下種子胚軸最長；而75%NS處理下胚根最長，50%NS與90%NS次之；較強光照強度（50%NS-CK）下的胚軸與胚根長度均高于弱光照強度（0%NS～15%NS）。說明在細葉云南松種子萌發過程中，較強的光照強度可促進種子胚軸和胚根的生長，從而提高種子出苗率及促進苗木生長。

綜合考慮得出，90%NS處理有利于細葉云南松種子的萌發，此時，細葉云南松種子的發芽率、發芽勢、發芽速、發芽指數和胚軸長度均為最優，胚根長度良好。因此，在細葉云南松天然更新時可適當調節林窗大小，營造林內適宜足夠的光照以促進林木自然更新。而且，在細葉云南松人工育種時可給予適宜光照以促進其種子萌芽，從而提高萌發率為后期苗木的生長打好堅實的基礎。

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