低温与存储时间对红河橙种子萌发的影响_李月艳.pdf

书书书贵州农业科学 ，（）：收稿日期：基金项目：国家自然科学基金地区基金项目（）；云南省教育厅科学研究一般项目（）；西南林业大学西南山地森林资源保育与利用教育部重点实验室开放项目（）作者简介：李月艳（），女，在读硕士，研究方向：植物繁殖生物学。：通讯作者：牟凤娟（），女，副教授，从事珍稀濒危植物保护研究。：低温与存储时间对红河橙种子萌发的影响李月艳，牟凤娟（西南林业大学 西南山地森林资源保育与利用教育部重点实验室，云南 昆明 ）摘要：【目的】探究低温和存储时间处理对红河橙种子萌发的影响，为红河橙的人工有性繁育及种质资源的保护与开发利用提供参考。【方法】以红河橙种子为研究对象，研究其新鲜种子常温（）下立即播种（），新鲜种子存储、和 后于恒温箱（，下同）播种处理（、），新鲜种子 存储、和 后于恒温箱播种处理（、），风干种子常温（）下立即播种（），风干种子常温存储、和 后于恒温箱播种处理（、），风干种子 存储、和 后于恒温箱播种处理（、）对红河橙种子萌发的影响。【结果】红河橙新鲜种子和风干种子的重量、纵径、横 径、棱 径 和 纵 横径比 分 别 为 粒 和 粒、和 、和 、和 、和 。新鲜种子 的发芽率为 ，时不同存储时间处理的发芽率为 ，各 处理 依 次为 ；时 、和 的发芽率均为；风干种子 的发芽率为 ，时不同存储时间处理发芽率为 ，各处理依次为 ；时不同存储时间处理发芽率为 ，各处理依次为 。新鲜种子 的发芽势为 ，时不同存储时间处理为 ，各处理依次为 ；时，、和 均为；风干种子 的发芽势为 ，时不同存储时间处理发芽势为 ，各处理依次为 ，时不同存储时间处理发芽势为 ，各处理依次为 。红河橙种子的发芽率与发芽势及上下胚轴生长势、发芽势与上下胚轴生长势、上胚轴生长势与下胚轴生长势均呈极显著正相关。【结论】红河橙种子采集清洗后立即播种的萌发能力最强，其发芽率为 ；新鲜种子和风干种子均不适宜 保存，若需保存，风干种子在条件下的贮藏效果最佳，且随着存储时间的延长，种子萌发力逐渐降低。关键词：红河橙；种子；低温存储；萌发力；元江；云南中图分类号：文献标识码：文章编号：（），（，）：【】.【】.（），.，（，），.，（，），.（），.，（，）.，（，）.【】，.，.【】.：；引言【研究意义】红河橙（）为芸香科（）柑橘属大翼橙亚属（.）中较原始的种类。该物种的发现进一步证明我国不仅有丰富的原始柑橘资源，同时也有丰富的进化柑橘类型。红河橙的树体高大、树干挺拔、树冠浓密、叶片浓绿，具有较高的绿化美化价值；叶片可作为调味料食用，幼果可入药，具有较高的利用价值。该树种是分布在云南红河流域南岸特有的濒危物种，被列为国家重点保护级野生植物（国家重点保护野生植物名录，）和云南省极小种群野生植物保护名录（）。分布区域极为狭窄，一般生于红河（元江）南岸海拔 山坡杂木林中，。探究低温存储对红河橙种子萌发的影响，对该濒危物种的保护与利用具有重要意义。【前人研究进展】关于红河橙的研究主要集中在其分类和系统地位，、遗传多样性 、化学成分 和表型性状多样性 等方面。红河橙是柑橘属中保留较多祖先种原始特征，如其翼叶大于小叶，具有总状花序等。暴卓然等将分布于元江果实较大的类型描述为一个变种，即元江大翼橙（.）。虽然红河橙的个体数量极少，且分布范围也极为狭窄，但 标记研究结果却表明，该 物 种 的 遗 传 多 样 性 并 不 低 。【研究切入点】由于红河橙的自然结实率不高，种子天然发芽率低，加之人为破坏等原因，其种群自然更新困难，导致种群的个体数量急剧减少，加之现有资源破坏严重，濒临灭绝境地，亟待探明其濒危机制和有效保护方法。【拟解决的关键问题】选择红河橙新鲜种子和风干种子，探究不同低温和存储时间处理对红河橙种子萌发力的影响，以期为红河橙的人工有性繁育及种质资源的保护与开发利用提供参考。材料与方法 材料红河橙成熟果实于 年 月日采自云南省元江县那诺乡猪街村（，海拔 ），由于达结实的成年植株少且结实率较低，仅 株种子数量和质量要求符合试验要求。将果实切开，取出瓢囊中种子，在流水下反复搓揉清洗，洗净种子表贵 州 农 业 科 学面的黏液后，吸干水分，即得红河橙种子，备用。方法 种子表型性状测定种子表型性状指标主要为其重量、纵径、横径及棱径。随机抽取 个单株的种子混匀，从中随机取 粒种子编号，分别测量新鲜种子和风干种子（即自然干燥种子，下同）的重量、纵径、横径及棱径，计算种子的纵横径比，次重复。种子萌发试验由于红河橙种皮极易长霉腐烂，影响其种子萌发，研究采用剥去外种皮的种子作为试验材料，以降低因种皮腐烂引起的试验误差。将每个单株的所有种子混匀，每个处理随机选取新鲜种子和风干种子 粒（次重复），剥去种皮置于培养皿中培养，即新鲜种子采集清洗干净后于常温（）下立即播种（），风干种子 即采集清洗后常温（）下经自然风干（第天）后 立即播种（），其余新鲜种子和风干种子放入密封袋内分别置于和 下低温存储、和 后取出，置 于 培 养 皿 中 于 恒 温 箱 下 培 养，记录红河橙种子萌发种子数量，并测量全部幼苗的上胚轴及下胚轴生长状况。表红河橙种子不同低温和存储时间处理 .处理 存储温度 存储时间 新鲜种子 风干种子 注：表示未存储，即无存储温度和存储时间。：发芽率测定发芽率为发芽种子数占种子总数的百分比，发芽率是检测种子质量的重要指标之一。试验于 年 月 日开始统计发芽数，每观测记录次，连续观测至 年月 日。发芽率（发芽种子数种子总数）发芽势测定生长势是指植物生长发育的旺盛程度，为发芽高峰期的发芽种子数与种子总数的百分比。种子发芽势越高，表示其生活力越强。发芽势（发芽高峰期的发芽种子数种子总数）数据处理与分析采用 和 对数据进行整理与统计，计算各指标值的平均值、标准差及变异系数，并进行方差分析和显著性检验。结果与分析 红河橙新鲜和风干种子的重量及表型特征从表可知，红河橙新鲜种子和风干种子的重量、纵径、横径等形态特征和重量的变化。重量：新鲜种子和风干种子分别为 粒和 粒，前者是后者的 倍，其变异系数分别为 和 。纵 径：新 鲜 种 子 和 风 干 种 子 分 别 为 和 ，新鲜种子是风干种子的 倍，其变异系数分别为 和 。横径：新鲜种子和风干种子分别为 和 ，新鲜种子是风干种子的 倍，其变异系数分别为 和 。棱径：新鲜种子和风干种子分别为 和 ，新鲜种子是风干种子的 倍，其变异系数分别为 和 。纵横径比：新鲜种子和风干种子分别为 和 ，二者较为接近，其变异系数分别为 和 。期李月艳 等低温与存储时间对红河橙种子萌发的影响表红河橙新鲜和风干种子的重量及表型特征 .指标 新鲜种子 平均值变异系数风干种子 平均值变异系数重量（粒）纵径 横径 棱径 纵横径比 不同处理红河橙种子的发芽率新鲜红河橙种子培养后开始发芽，除腐烂种子外，其余均在 内全部萌发；风干种子在培养 后陆续萌发，内全部发芽。从图看出，不同处理新鲜种子和风干种子发芽率的变化。新鲜种子：为 。时，不同存储时间处理发芽率为 ，依次为 ，、和 均低于；时，不同存储时间处理发芽率均为，即 、和 的发芽率均为。风干种子：为 。时，不同存储时间处理发芽率为 ，依次为 ，大于 外，和 均小于；时，不 同 存 储 时 间 处 理 发 芽 率 为 ，依次为 ，、和 均 低 于 。新 鲜 种 子在 下存储的发芽率均为，而风干种子在 下虽然发芽率虽然降低，但仍具有一定发芽能力。可能是风干种子的含水量较低，减弱了种子在存储期间的呼吸作用，并降低其发生霉变的可能性，从而提高了种子的耐贮性；而新鲜种子未经过干燥直接低温存储，低温（特别是）会破坏其种子结构，影响其内部物质的活性，从而降低种子的发芽能力。图 和 下红河橙种子不同保存时间的发芽率 .不同处理红河橙种子的发芽势红河橙新鲜种子发芽高峰期为播种后的第 天；风干种子发芽高峰期为播种后的第 天。从图可知，不同处理新鲜种子和风干种 子 发 芽 势 的 变 化。新 鲜 种 子：为 ；时，不同存储时间处理发芽势为 ，依次为 ，、和 均大于；时，、和 均为，其原因是在 下不同存储时间新鲜种子已全部发霉，均未发芽。图 和 下红河橙种子不同保存时间的发芽势 .贵 州 农 业 科 学风干种子：为 ；时，不同存储时间处理发芽势为 ，依次为 ，其中，大于，和 均小于；时，不同存储时间处理发芽势为 ，依次 为 ，、和 均 小 于。新鲜种子发芽高峰期比风干种子要早，可能是因为新鲜种子内的含水量比较高，短时间内即可达到其萌发的适宜条件，而风干种子需要一定时间来完成该过程；新鲜种子和风干种子的发芽势均会随着存储时间的延长而逐渐下降，可能是随着存储时间的延长，种子活力受到一定的影响。不同处理红河橙种子胚轴的生长及变异系数从表可知，不同处理红河橙种子上胚轴和下胚轴的生长及变异系数的差异。新鲜种子：上胚轴为 ，变 异系 数 为 。不 同 存 储 时 间 处 理 上 胚 轴 为 ，依次为 ，其中，小于，和 则大于；其变异 系 数 为 ，依 次 为 ，其中，大于，和 则小于。下胚轴为 ，变异系数为 。不同存储时间处理下胚轴为 ，依次为 ，其中，小于，和 则大于；其变异系数为 ，依次为 ，、和 均小于。时，由于不同存储时间处理种子未无发芽，上下胚轴均无数据。风干种子：上胚轴为 ，变异系数为 。时，不同存储时间处理上胚轴为 ，依次为 ，其中，大于，和 则小于；其变异系数为 ，依次为 ，其中，大于，和 则小于。下胚轴为 ，变异系数为 。不 同 存 储 时 间 处 理 下 胚 轴 为 ，依次为 ，其中，大于，和 则小于；其变异 系 数 为 ，依 次 为 ，、和 均 大 于。时，不同存储时间处理上胚轴为 ，依次为 ，、和 均小于；其变异系数为 ，依次为 ，其中，大于，和 均小于。下胚轴 为 ，依 次 为 ，、和 均小于；其变异系数为 ，依次为 ，其中，小于，和 均大于。表不同处理红河橙的生长及变异系数 .处理 上胚轴 平均值 变异系数下胚轴 平均值 变异系数新鲜种子 风干种子 注：表示无数据（因在 下存储时新鲜种子已全部发霉，均未发芽）。：，种子萌发力与生长势的相关性从表可知，发芽率与发芽势及上下胚轴生长势、发芽势与上下胚轴生长势、上胚轴表红河橙种子萌发与生长势的相关系数 .指标 发芽势 上胚轴 下胚轴 发芽率 发芽势 上胚轴 注：和表示相关性显著（.）和极显著（）。：期李月艳 等低温与存储时间对红河橙种子萌发的影响生长势与下胚轴生长势均呈极显著正相关。说明，红河橙的种子发芽率和发芽势越高，其幼苗的生长势就越强。讨论种子是种子植物的主要繁殖体，对物种的延续起着重要的作用。种子保存是最安全、高效和经济的种质资源保存方式。储藏种子是为了能较长时间地保持种子具有旺盛的生命力，延长种子的使用年限，以保证种子具有较高的品质，满足生产对种子数量和质量的需求。郑光华等 研究表明，柑橘属植物的种子具有多胚特性，由于其有性胚在种子发育过程中多数败育，播种所得植株大多数由其无性胚直接发育而成，能保持母本植株的特性；且柑橘类种子属于不耐干藏类型，极易因干燥失水而迅速丧失发芽力；因此，在柑橘属植物种子的贮藏、交换、调运、播种以及对其进行生命力控制等种子学研究工作中，必须及时了解其种子的萌发能力。红河橙果肉中含有抑制物，且外种皮之外的胶质较多，不易洗净，影响种子萌发。潘丽梅等 研究发现，柑橘类种子属于顽拗型种子，不耐干燥，且种子对低温敏感；种子成熟时含水量仍较高，采收不久后便可自动进入萌发状态，如果含水量低于某一临界含水量时，则种子生活力全部丧失；在以下极易遭受冰晶损伤而导致其生活力丧失。研究结果表明，红河橙新鲜种子和风干种子的重量、纵径、横径、棱径和纵横径比分别为 粒和 粒、和 、和 、和 、和 。新鲜种子 的发芽率为 ，时不同存储时间处理的发芽率为 ，各处理依次为 ；时 、和 的发芽率均为；风干种子 的发芽率为 ，时不同存储时间处理发芽率为 ，各处理依次为 ；时不同 存 储 时 间 处 理 发 芽 率 为 ，各处理依次为 。新鲜种子 的发芽势为 ，时 不 同 存 储 时 间 处 理 为 ，各处理依次为 ；时，、和 均为；风干种子 的发芽势为 ，时不同存储时间处理发芽势为 ，各处理依次为 ，时不同存储时间处理发芽势为 ，各处理依次为 。红河橙种子的发芽率与发芽势及上下胚轴生长势、发芽势与上下胚轴生长势、上胚轴生长势与下胚轴生长势均呈极显著正相关。表明，红河橙的风干种子在 低温下存储时，低温不会对其细胞产生破坏作用，仍 具 有 萌 发 能 力；而 新 鲜 红 河 橙 种 子在 低温存储下，由于细胞富含水分，低温下细胞被破坏，保存 后即失去生活力，其与潘丽梅等 关于柑橘类顽拗型种子的描述特征相一致，同时也验证了风干种子时减少种子内自由水的含量，降低其代谢速率，可延长贮藏时间。储藏温度会影响植物种子的萌发率，随着存储时间的延长，红河橙新鲜种子和风干种子发芽率的变化与郝海坤等 对柚木（）种子萌 发 和 种 野 牡 丹 科（）保存时间对种子萌发的研究结果相一致。红河橙新鲜种子和风干种子在贮藏条件下发芽率均较 贮藏条件下的发芽率高，与 景 丹 龙 等 对 水 杉（）种子萌发研究结果一致。种子发芽需要合适的水分、温度、氧气和光照等条件，其中水分是关键性因素。红河橙新鲜种子立即培养的发芽率较高，可能是种子的含水量合适，且胚发育成熟，满足了萌发的条件。研究主要是探索不同冷藏温度对红河橙种子萌发能力的影响，由于可供采集的红河橙种子数量有限，采用试验验证方法较为单一，具有一定局限性。后续还将尝试利用化学或物理催芽处理以提高红河橙种子萌发贵 州 农 业 科 学率，以及从超干燥保存、超低温储藏或离体保存等方面探寻更好的保存方法，为红河橙的有性繁育及种质资源保育等研究提供理论依据。结论红河橙种子采集清洗后立即播种的萌发能力最强，其发芽率为 ，新鲜种子和风干种子均不适宜 保存；若需保存，风干种子在条件下的贮藏效果最佳，且随着存储时间的延长，种子萌发力逐渐降低。参考文献 ：中国科学院中国植物志编辑委员会 中国植物志：第 卷（第分册）北京：科学出版社，：（）：，：叶荫民，刘晓东，丁素琴，等云南红河橙 柑桔属大翼橙亚 属的一个新 种 植 物 分 类 学 报，（）：，（）：牟凤娟，黄必娇，李双智，等野生与栽培红河橙叶表型性状比较研究西南林业大学学报（自然科学版），（）：，（），（）：孙卫邦云南 省 极小种 群 野 生 植 物 保 护 名 录 版昆明：云南科技出版社，：，：；：，：暴卓然，梁明清，陈云铎，等元江大翼橙 柑桔属红河橙的新变种 园艺学报，（）：，（），（）：林正奎，华映芳 柑桔属 个类群叶精油成分与系统进化关系 植物学报，（）：，（）：方德秋，章文才 应用同工酶进行宽皮柑桔分类及其进化研究 武汉植物学研究，（）：，（）：方德秋，章文才，肖顺元 应用同工酶进行柑桔分类和进化研究 植物分类学报，（）：，（）：，（），（）：张太平，彭少麟，王峥峰，等甘廉生柚类品种遗传相互关系的 标记研究热带亚热带植物学报，（）：，（），（）：谢让金柑橘属及其近缘植物基于 分子标记的分类与进化研究重庆：西南大学，（，）：，王炯，龚桂芝，彭祝春，等基于 分析柑橘属及其近缘、远缘属植物的遗传与进化 中国农业科学，（）：，（）：，（）：，（），（）：期李月艳 等低温与存储时间对红河橙种子萌发的影响 刘勇，孙中海，刘德春，等 柚类种质资源 与 遗 传 多 样 性 分 析 中 国 农 业 科 学，（）：，（）：刘勇，刘德春，吴波，等 利用 标记对中国柚类资源及近缘种遗传多样性研究 农业生物技术学报，（）：，（）：杨杨，范眸天，龚洵 红河大翼橙的遗传多样性分析 云南农业大学学报，（）：，（）：，（）：黄远征，陈全友，吴云伦香茅醛的两种新的资源植物天然产物研究与开发，（）：，（）：林正奎，华映芳来檬叶精油化学成分研究四川日化，（）：，（）：朱祥枝药用柑果主要药用成分及其对酪氨酸酶抑制作用研究福州：福建农林大学，：，崔佳韵，梁建芬 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