秋水仙素處理對海南油茶種子萌發及幼苗生長的影響

中圖分類號：Q935.34文獻標識碼：A 文章編號：0488-5368（2025）08-0016-04

Effects of Colchicine Treatment on Seed Germination and Seedling Growth of Camellia hainanica

LIU Yanju，XU Yufen，YU Zhaoyan，WU Kunlin，GONG Han，CAO Qiulin ， JIA Xiaocheng "（1.CoconutResearchIstitute，hineseAcademyfropicalAgriculturalSiences（CATA），Wenchang，Hnan5739ina; 2.Hainan Key Laboratory of Tropical Oil Crops Biology，Wenchang，Hainan 571339，China）

Abstract：To investigate the efects of colchicine-induced mutagenesis on seed germination and seedling growth i Camelia hainanica，this experiment usedseeds of the cultivar‘ReyanNo.1’to study the effects of colchicine treatment at different concentrations and durations （ 0，2，4 ，and 8 mg/mL for 12，24，and 48 hours） on seed germination and seedling development.The results showed that with increasing colchicine concentrations and longer treatment durations，the germination rate and relative germination rate of C . hainanica seeds decreased significantly，while the relative mortalityrate increased.Seedling growth was inhibited：root length and plant height were reduced，stem thickness increased，leaf numberdecreased，and both leaf lengthand width decreased.Based on the median lethal dose （LD5O）criterion，the optimal colchicine treatment for inducing mutagenesis in C. hainanica seeds was determined to be 8mg/mL for 48 hours.

KeyWords：Camellia hainanica；Colchicine;Germinationrate

油茶（Camelliaoleifera）為山茶科（Theaceae）山茶屬植物，為我國特有的木本油料樹種，與油棕、椰子和油橄欖并稱世界四大木本油料作物[1]。黨中央連續在2022年、2023年、2024年中央一號文件均提到油茶，分別是“提高支持擴大油茶種植面積，改造提升低產林”、“支持木本油料發展，實施加快油茶產業發展三年行動，落實油茶擴種和低產低效林改造任務”和“支持發展油茶等特色油料”。

2023年初，國家林草局、發改委和財政部聯合印發《加快油茶產業發展三年行動方案（2023-2025年）》，明確了2023－2025年完成新增油茶種植127.8萬 hm² 、改造低產林85.06萬 hm² ，確保到2025年全國油茶種植面積達到600萬 hm² 以上、茶油產能達到200萬t等一系列發展目標[2]。油茶也是海南省發展熱帶特色高效農業中的“六棵樹”之一，對我國熱帶地區農業結構調整具有促進作用，尤其是對于海南省南部、中部地區農民的脫貧致富、鄉村振興有著重大作用。

多倍體育種作為作物重要的育種手段之—[3]，多倍體植物通常表現出花、果、莖、葉和種子等器官的變大[4]，可能會有適應能力增強、產量提高、種植廣泛等特征[5]。秋水仙素是天然生物堿[6，能與細胞中微管蛋白相結合，阻礙細胞有絲分裂過程中維管形成，進而阻止染色體在分裂后期向兩極移動，失敗的胞質分裂將導致兩組染色體留在一個細胞內，形成多倍體[3，8，9]。在作物多倍體誘導中秋水仙素發揮著重要作用[10～13]，它已應用于包括葡萄[14]、蘋果[15]、枇杷[16]、柑橘[17]、石榴[18]、黃連木[19]等在內的多種植物誘變。而秋水仙素對海南油茶種子及幼苗的誘變影響還未見報道，誘變條件還未知。本研究以海南油茶種子為材料，通過設定不同秋水仙素濃度和不同處理時間，研究其對海南油茶種子萌發和生長的影響，為海南油茶種質資源創新和油茶突變體庫的構建打下基礎。

1材料與方法

1.1 材料

2023年11月 24～27 日，在海南省文昌市椰子研究所油茶高產示范園采收‘熱研1號'油茶種果。

1.2 方法

1.2.1種子與基質準備種果平鋪晾曬在通風、充滿陽光的平地，待其自然開裂，選取飽滿、大小均一的種子備用。將營養土、蛭石、珍珠巖按 6：2：2 的比例混合配成培養基質備用，穴盤規格 505mm ×355mm×240mm ，基質厚 220mm 。

1.2.2誘變與播種先用 1mL 無水乙醇溶解秋水仙素，再用蒸餾水稀釋，設置0（對照組）、 和 8mg/mL 個濃度梯度，每個濃度分別浸種 12h.24h.48h ，共12個處理。每個處理100粒種子，重復3次。浸種處理后，用蒸餾水沖洗種子6次，再播種到培養基質中，基質濕度保持在 60%～70% ，環境溫度保持在 25～28^°C 。1.2.3指標測定與數據處理生長指標的測定用軟尺測量幼苗株高（生長點至子葉節）根長、葉片長和寬（選取最大的葉片），游標卡尺測量幼苗莖粗、根粗。

發芽率 （%）=60d 內萌發種子數/種子總數×100

相對發芽率 （%）= 試驗組的發芽率/對照組發芽率 ×100

相對致死率 （%）= （對照組發芽率-試驗組發芽率）/對照組發芽率 ×100

試驗數據用Excel進行統計處理，用DPS19.05對數據進行顯著性分析。

2 結果與分析

2.1不同秋水仙素濃度和處理時間對海南油茶種子萌發的影響

由表1可知，同一時間處理下，隨秋水仙素濃度的增大，海南油茶種子發芽率、相對發芽率均減少，相對致死率增加，且均在 8mg/mL 秋水仙素處理的發芽率、相對發芽率最小，其中 2mg/mL 、4mg/mL，8mg/mL 秋水仙素處理 ^48h 的種子發芽率與對應的CK相比，分別下降了34. 67% ！32.62% 和 47.01% 。

表1不同秋水仙素濃度和處理時間對海南油茶種子發芽率的影響

注：同列數據后不同小寫字母表示同一時間不同秋水仙素處理濃度間差異顯著（ Plt;0.05 ），大寫字母表示同一秋水仙素濃度不同時間處理間差異顯著（ Plt;0.05： ，下表同。

同一秋水仙素濃度處理下，隨處理時間的增加，發芽率呈先升高后下降。 24h 下 0mg/mL 、2mg/mL，4mg/mL 和 8mg/mL 的秋水仙素處理的種子發芽率均為最大，分別比 12h 處理的增加了19.22%.10.23%.12.73% 和 22.98% 。

2.2不同秋水仙素濃度處理和時間對油茶幼苗生長的影響

由圖1和表2可知， 12h 處理下，隨著秋水仙素處理濃度的增加，幼苗根長、株高、葉片數、葉片長和葉片寬逐漸下降， 8mg/mL 秋水仙素處理的幼苗根長、株高、葉片數、葉片長和葉片寬最小，分別比CK減少了 13.51%.30.41%.31.91%.36.60% 和 23.36% 。而幼苗根粗和莖粗則成升高趨勢，并在 8mg/mL 秋水仙素處理下達到最大，分別比CK處理的增加 9.42% 和 10.22% 。

處理 24h 時，隨著秋水仙素處理濃度的增加，幼苗根長、株高、葉片數和葉片長呈逐漸下降趨勢，幼苗根粗呈先降低再升高趨勢，莖粗呈逐漸升高趨勢，葉片寬呈先增長后顯著下降趨勢， 2mg/mL 秋水仙素處理的葉片寬最大，比CK增加了 5.23% ，而 8mg/mL 秋水仙素處理的根長、株高、葉片數和葉片長均最小，與CK相比，分別減少了 17.07% 130.30% （204 46.62% 和 43.77% ，而莖粗則比CK增加了 15.47% 。

處理 48h 時，隨秋水仙素處理濃度的增加，幼苗根長、株高、葉片數、葉片長和葉片寬呈逐漸下降趨勢，幼苗根粗和莖粗呈升高趨勢。幼苗根長、株高、葉片數、葉片長和葉片寬均在 8mg/mL 秋水仙素處理下最小，分別比CK減少了 17.57% ！24.29%.43.39%.47.48% 和 43.27% ，幼苗根粗和莖粗在 8mg/mL 秋水仙素處理下最大，分別比CK增加了 13.51% .18.03% 。

0mg/mL 秋水仙素處理下，幼苗根長隨時間的增加呈先增長后下降的趨勢，處理 24h 與 ^12h 差異不大，但處理 ^48h 時幼苗根長下降明顯，與處理12h 相比減少 6.77% 。根粗和莖粗變化差異不大。株高呈先降低后增長趨勢， ^48h 處理的株高增長明顯，比處理 ^12h 增加 5.99% 。葉片數、葉片長和葉片寬呈逐漸降低趨勢，處理 ^48h 的葉片數、葉片長和葉片寬下降明顯，比處理 ^12h 分別減少5.84%.6.30%.9.54% 。

2mg/mL 秋水仙素處理下，幼苗根長和葉片長隨時間的增加呈下降的趨勢，根粗和莖粗變化差異不大，株高呈先下降再升高趨勢，處理 24h 的株高比處理 ^12h 減少了 6.56% 。葉片數和葉片寬呈先升高后下降的趨勢。 2mg/mL 秋水仙素處理 ^48h 后，幼苗葉片長和葉片寬最小。

4mg/mL 秋水仙素處理下，幼苗根長、葉片數隨時間的增加呈先升高后下降的趨勢，處理 48h 的根長比處理 ^12h 明顯減少了 6.39% ，根粗則是在處理 ^48h 時達到最大，比處理 ^12h 的增加8.98% 。株高呈先下降再升高的趨勢，處理 24h 的株高比處理 ^12h 減少了 9.03% ；莖粗變化差異不大，葉片長則是在處理 48h 處理時明顯降低，比處理 12h 減少了 12.90% 。而葉片寬則呈逐漸下降趨勢，處理 48h 的葉片寬比處理 ^12h 明顯減少了 15.81% ;

8mg/mL 秋水仙素處理下，幼苗根長、葉片數、葉片長和葉片寬隨時間的增加呈下降趨勢，處理^48h 時根長最短，比處理 ^12h 明顯降低了11.14% ，處理 ^48h 時葉片數、葉片長和葉片寬比處理 ^12h 分別減少了21. 71% 、22. 38% 和33.05% 。根粗、株高呈先降低后升高趨勢，處理^48h 的根粗、株高比處理 24h 顯著增加 9.52% ！18.14% 。莖粗變化差異不大。

表2不同秋水仙素濃度和處理時間對海南油茶幼苗生長的影響

圖1不同秋水仙素濃度和處理時間對海南油茶幼苗生長的影響

注：A為處理 ^12h，B 為處理 24h，C 為處理48h。

3 討論與結論

研究表明，隨秋水仙素濃度和處理時間的增加，植株多倍體誘導效率和死亡率增加[20，21]。本研究發現，隨著秋水仙素濃度和處理時間的增加，油茶種子發芽率、相對發芽率顯著降低，相對致死率增加，幼苗根長和株高變短，莖變粗，葉片數減少，葉片長及葉片寬變小。這與梁海峰等[22用秋水仙素處理紅肉火龍果種子、徐佳琦等[23用秋水仙素處理洋紫荊種子、閆瑾等[24用秋水仙素處理青花菜種子研究結果相類似，但這與包梅榮等[25]用秋水仙素處理普通油茶種子結果（苗高、葉長、葉寬增加）相反，可能是因為海南油茶為特異地理小種，跟普通油茶存在物種差異。

不同植物對秋水仙素的敏感性不同，秋水仙素濃度的選擇與植物種類、誘導部位等因素相關[26]本研究發現，同一秋水仙素濃度下，油茶種子發芽率隨時間增加呈先升高后下降變化， 0mg/mL 秋水仙素處理 24h 時種子發芽率最大，但均在處理48h時種子萌發受到顯著抑制，說明處理時間對海南油茶種子萌發影響較大。

種子相對發芽率為 50% 的誘導劑量為半致死劑量[27]，是作物對秋水仙素敏感性的重要指標。魏尊苗等[28]對油莎豆進行秋水仙素誘變，發現1g/L 秋水仙素、誘變萌發前油莎豆塊莖 24h 為其最適秋水仙素誘變半致死劑量。祝鵬芳等[29]采用秋水仙素誘變菊花干種子、萌動種子、雙子葉期植株，半致死劑量分別為 2g/L 處理 1d，2g/L 處理0.5d，20g/L 處理 6d 。本研究中，用 8mg/mL 處理48h，油茶種子相對發芽率約為對照組的一半，可作為秋水仙素誘導海南油茶的半致死劑量。

綜上所述，隨秋水仙素濃度和處理時間的增長，海南油茶種子發芽率、相對發芽率顯著降低，相對致死率呈上升趨勢，幼苗根長、株高變短，莖變粗，葉片數減少，葉片長及葉片寬變小，幼苗生長受到抑制。以半致死劑量為標準，秋水仙素處理海南油茶種子的最佳處理組合為 8mg/mL 處理 。

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