狹域珍稀瀕危植物茶果樟種子生活力測定研究*

李孫玲,景躍波,李淑芳,康洪梅,陳勤

(1.云南省林業和草原科學院，云南 昆明 650201；2.大理州森林和草原資源管理總站，云南 大理 671000)

茶果樟(CinnamomumchagoB.S.Sun et H.L.Zhao)是樟科(Lauraceae)樟屬(Cinnamomum)常綠喬木，是孫必興教授于1991年在云南大理州漾濞縣臘果村調查而發現的新種[1]。茶果樟樹冠濃密，樹形優美，四季常青，是優良的園林綠化樹種和用材樹種。茶果樟的果實是目前發現的樟屬植物中最大的且是唯一一個果實可直接食用的樹種，其果仁富含油脂、蛋白質、多種礦物質、氨基酸等營養物質，去外皮后晾干或烤熟食用，老百姓稱其為“茶果”，食味香純，有清熱明目之功效[2-3]。調查發現茶果樟狹域局限分布于云南省大理白族自治州云龍縣、漾濞縣一帶，現存數量只有100多棵，所有居群內只有成年植株，均未發現幼樹和幼苗，茶果樟由于野外繁殖及自然更新困難，結實率低，加之亂砍濫伐等人為干擾，茶果樟已經瀕臨滅絕[3-5]。

目前關于茶果樟的報道很少，僅從茶果樟的果實營養成分及評價[2-3]、居群保護遺傳學、分類學位置[4]以及形態與光合生理特征[5]幾個方面進行了報道，種子生物學特性的基礎研究還十分欠缺，有關茶果樟種子生活力的測定方法和質量評價也未見報道。種子生活力是指種子的發芽潛在能力或種胚所具有的生活力，它能衡量種子的發芽潛力、生長潛力和生產潛力，是檢驗種子質量的一項可靠指標[6-7]。2,3,5-氯化三苯基四氮唑染色法(TTC染色法)能快速、準確判斷種子的生活力和發芽潛力，是目前國際上公認的有效方法[8-11]。本試驗采用2,3,5-氯化三苯基四氮唑染色法(TTC法)測定新采摘的和冷藏貯存1 a后的茶果樟種子生活力，為揭示茶果樟種子檢測的最佳染色條件、測定種子發芽潛力及評定種子質量提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料

參試的茶果樟種子于2019年10月、2020年10月采自大理州漾濞縣臘果村，2019年采摘的種子去青皮凈種陰干后冷藏備用(4 ℃)，2020年采摘的種子去青皮凈種后陰干備用。測定試劑為2,3,5-氯化三苯基四氮唑(TTC)。

1.2 方法

1.2.1 正交試驗設計

為比較茶果樟當年采摘種子和冷藏1 a后種子的生活力，以及探索茶果樟種子生活力測定的最佳條件，在預實驗的基礎上，采用了3因素3水平的正交試驗 L9(34)，比較染色時間、染色溫度、TTC溶液濃度的不同處理組合下茶果樟種子生活力的測定結果。

1.2.2 種子處理

浸泡 將茶果樟種子去除雜質，選擇種皮無破損的種子放到燒杯中室溫浸泡24 h，剝去種皮，取出種胚備用。

染色 將種胚置于容量500 mL的燒杯中，根據試驗設計，加入相應濃度的TTC溶液浸沒種胚，避光置于不同溫度恒溫培養箱中染色處理不同的時間，對照處理的種子置于沸水浴10 min后再進行染色，每組15個種胚，3次重復。

1.2.3 種胚染色觀察記錄

染色結束后，取出種胚用蒸餾水沖洗干凈，觀察記錄染色情況。根據ISTAF(國際種子檢驗協會)種子檢驗規程的參考標準判斷種子的生活力[12]，胚的主要組織染成粉紅色或紅色記為有活力種子，僅胚根染色或未染上顏色記為無活力種子。種子生活力按以下公式進行計算：

種子生活力(%)=(有生活力的種子數/供試種子總數)×100%

1.3 數據處理與分析

采用SPSS 18.0統計軟件對試驗數據進行方差分析和多重比較。

2 結果與分析

2.1 貯存1年的茶果樟種子生活力測定結果

貯存1年的茶果樟種子生活力測定結果見表1。

表1 各處理對貯存1a的茶果樟種子生活力的測定結果

由表1可知，貯存1 a的茶果樟種子，處理A2B2C3測定所得種子生活力最高(77.8%)，A1B3C3(73.3%)和A3B1C3(71.1%)次之，三者之間差異不顯著，但均極顯著高于其他6個處理。A2B1C2(53.3%)和A2B3C1(48.9%)顯著高于A1B1C1(33.3%)、A1B2C2(31.1%)和A3B2C1(35.5%)，處理A3B3C2最低(28.9%)。極差值(R)可以比較3個因素對茶果樟種子胚生活力測定的影響，因素的極差值(R)越大，該因素對測定結果的影響越大。由表1中R值可以看出，各因素對茶果樟種子生活力測定的影響由大到小依次為染色時間、TTC濃度、染色溫度。A2B2C3是最佳組合，即在溫度35 ℃條件下，以濃度為0.7%TTC溶液浸泡24 h，茶果樟種胚的染色效果最好。不同試驗因素和水平下的茶果樟種子生活力方差分析的結果(表2)顯示，染色時間對種子生活力測定結果有顯著影響(P<0.05)，TTC溶液濃度和染色溫度對種子生活力測定結果沒有顯著影響，這和極差分析結果一致。

表2 貯存1 a的茶果樟種子生活力測定結果的方差分析Tab.2 Variance analysis on seed viability determination results of C.chago seeds stored one year

2.2 當年采集茶果樟種子的生活力測定結果

由表3可得，當年采(2020年)茶果樟種子各處理組合中A2B2C3處理茶果樟種子生活力(93.3%)最高，組合A2B1C2(77.8%)、A3B2C1(77.8%)最低，雖不同試驗因素和水平對2020年新采的茶果樟種子生活力仍有影響，但各組合之間差異不顯著，說明新采的茶果樟種子，受染色條件的影響較小。由表3極差值(R)可得，染色時間R值(8.50)最大，其次為TCC濃度R值(4.80)，染色溫度的R值(4.07)最低，3個因素對茶果樟種子生活力影響的順序為C>A>B。A2B2C3是最佳組合，即將茶果樟胚在溫度35 ℃條件下，濃度為0.7%TTC溶液中浸泡24 h染色效果最好。不同試驗因素和水平下的茶果樟種子生活力方差分析的結果(表4)顯示，各因素對種子生活力沒有顯著影響，但染色時間的顯著性高于TTC溶液濃度和染色溫度。

表4 當年采(2020年)茶果樟種子生活力測定結果的方差分析Tab.4 Variance analysis on seed viability determination results of newly collected C.chago seeds

表3 各處理對當年所采茶果樟種子生活力的測定結果

2.3 兩種茶果樟種子生活力比較分析

由圖1可以看出，參試的任意一種測定方法所得的數據，均為當年采的茶果樟種子(2020年)生活力高于冷藏儲存1 a后(2019年)，其中在最優的處理組合下，即35 ℃+0.7%TTC溶液濃度+染色24 h，測得2020年和2019年采集種子的生活力分別為93.3%和77.8%。可見新采的茶果樟種子生活力高，冷藏儲存1 a后種子生活力有所下降，因此茶果樟種子不建議冷藏貯存后再播種，最好采用隨采隨播的方式。

圖1 2019年與2020年茶果樟種子生活力對比Fig.1 Comparison on seed viability of C.chago seeds collected in 2019 and 2020

3 討論與結論

種子生活力檢測能夠判斷種子的發芽能力以及長成正常幼苗的潛在能力[13]。大多數的植物主要靠種子進行有性繁殖產生后代，種子生活力的高低對于植物種群定居和維持具有重要意義[15]。以往的研究結果表明染色時間、TTC溶液的濃度、染色溫度以及不同因素的組合對種子生活力的檢測結果均有影響，不同植物種類之間的染色條件也存在著較大差異[9-14]。本試驗通過TTC染色法檢測茶果樟種子生活力，結果表明，對2019年、2020年采集的茶果樟種子，染色的最佳組合均為A2B2C3，即染色溫度35 ℃、TTC溶液濃度0.7%、染色時間24 h是檢測茶果樟種子生活力的最佳染色條件，其中染色時間是影響茶果樟種子生活力測定結果的一個主要因素。在本試驗中，測得茶果樟當年新采種子的生活力高達93.3%，冷藏儲存1 a后的種子生活力也能達到77.8%，說明茶果樟種子具有較好的發芽潛力。2020年茶果樟種子在不同染色條件下的所測得的生活力數據差異不顯著，冷藏貯存1 a后的種子在不同染色條件下的測定得到的生活力結果差異顯著或極顯著，相同的染色處理下，2020采集的茶果樟種子，生活力大于2019年采集的種子，說明新采集的種子生活力強，質量好。種子冷藏貯存1 a后生活力和質量均有所下降，雖然最佳條件下能達到77.8%，但胚染色程度明顯淡于2020年新采集的種子，其中，染色時間是影響其種子生活力測定的顯著因素，在試驗設置的時間范圍內表現出染色時間越長種胚染色率越高。綜上所述，茶果樟種子不適宜貯存后再播種，人工培育宜采用隨采隨播的方式，這一研究結果和大理州云龍縣漕澗林場報道[16]的情況一致。

茶果樟種子外有一層青皮，青皮剝開后是較堅硬的種皮，筆者對茶果樟種子的吸水性、種皮和胚是否含有抑制物質進行了相關試驗，得出的數據結合本實驗的研究結果，推測茶果樟種子雖然具有較好的發芽潛力，然而其種皮吸水和透氣性差，種皮和胚含有抑制性物質等特性是導致茶果樟在野外不能進行有效繁殖的原因之一。為了更好的保護茶果樟，下一步需繼續探索導致茶果樟瀕危的主要原因及人工繁育的有效方法，以推進這一珍稀瀕危野生植物保護工作的深入開展。