枫杨种子活力测定方法研究

唐 强， 宋自力， 徐 雯

(1.湖南省林产品质量检验检测中心，湖南 长沙 410004；2.南京林业大学森林资源与环境学院，江苏 南京 210037)

枫杨种子活力测定方法研究

唐 强1， 宋自力1， 徐 雯2

(1.湖南省林产品质量检验检测中心，湖南 长沙 410004；2.南京林业大学森林资源与环境学院，江苏 南京 210037)

以枫杨种子为材料，研究种子活力测定方法预测种子田间出苗率的准确性。结果表明: 随着老化处理时间的延长，种子活力不断下降，老化5d时，种子活力减半；幼苗生长测定法得出的种子发芽率和发芽指数与田间出苗率呈显著正相关，用于预测枫杨种子播种后的田间表现最为准确；电导率测定的种子活力极不稳定；TTC定量法测定的种子活力与田间出苗率相关性不明显,2种方法均难以预测种子的田间出苗率。

枫杨；种子活力；测定方法；老化；幼苗生长测定法；电导法；TTC定量法；田间出苗率

为了检验种子的质量，常对种子进行实验室发芽测定。但其测定结果只能说明种子在实验室的发芽能力，用于预测种子在田间的表现可能存在偏差。因为,实验室发芽测定是在最适宜的环境条件下进行的，而田间的环境条件往往不是最适宜的。这就可能出现在实验室发芽率很高的同一批种子在圃地发芽率却不高的现象。种苗工作者在重视种子在实验室的发芽率的同时，更希望了解种子在不同环境条件下的潜在萌发能力。因此，不同环境条件下种子活力的测定是十分必要的[1-4]。枫杨属胡桃科枫杨属植物，其根系发达、较耐水湿，常用作水边固堤护岸、涵养水源及防风林树种，适宜于平原、低湿地、河滩、沟边、水库周围和道路两旁造林，是我国亚热带地区重要的乡土造林树种和绿化树种。近年来,枫杨的造林用苗量不断增加，由于其繁殖几乎全为播种育苗方式，所以,枫杨种子的质量成为影响其育苗成败的重要因素。受母树状况、贮藏条件等各种因素的影响，枫杨种子的质量存在较大的差异。为了确定枫杨种子的活力，提高播种育苗的成效，开展枫杨种子活力测定方法的研究十分必要。

1 材料与方法

1.1试验材料

试验所用的枫杨种子于2007年9月采自江西省九江市。种子采回后立即进行低温湿沙贮藏，以打破休眠。

1.2研究方法

1.2.1 枫杨种子的老化处理 经低温湿沙贮藏的种子，白天置于高温(55℃)加速老化箱中进行老化处理，晚上用水浸泡，如此进行交替处理。老化时间分别为0d、3d、6d、9d、12d和15d，共得到6组不同老化程度的种子样品。老化后的种子置于冷库(0～5℃)中保存。

1.2.2 枫杨种子活力的测定

(1) 幼苗生长测定法[2]。分别随机取不同老化程度的种子4×100粒种子，置于沙床上，放入25℃恒温培养箱培养，每天观察发芽情况，统计发芽种粒数。用下式计算发芽率和发芽指数。

发芽指数(GI)可用下式计算：

(2)电导法[5-7]。称取不同老化程度的种子各2g，先用清水冲洗3次，再用蒸馏水冲洗2次，然后放入100mL烧杯中，加入50mL蒸馏水，在25℃下浸泡8h，采用DDS — 307型电导仪测定电导率(S1)，然后用塑料薄膜封瓶口，将浸泡液连同种子在沸水浴中煮15min，冷却至25℃时再测定其电导率(S2)；以不加种子的蒸馏水作为空白对照，测定其电导率(S0)。按下式计算相对电导率(L)。

(3) TTC定量法[8-10]。分别随机取不同老化程度的种子20粒，浸泡至充分吸胀后去掉外种皮，剥出种胚装入干燥小烧杯，加入1g/L的TTC溶液50mL，封口，放入35℃恒温黑暗培养箱中染色4h，取出后在避光的条件下用漏斗滤去种胚，取上清液，在分光光度计490nm波长下测定光密度值。

比色值和TTC之间的换算关系为：

Y=0.1594x-0.1066

1.2.3 田间试验 取不同老化程度的种子，于2008年春点播在苗床上，随机区组设计，3次重复。播后进行常规管理。3个月后统计田间出苗数，计算田间出苗率。

1.2.4 数据处理 数据用EXCEL软件和SPSS13.0软件进行统计和方差分析。

2 结果与分析

2.1老化时间对枫杨种子发芽率和发芽指数的影响

从图1可知，未经过老化处理的种子发芽率为39%。随着老化时间的延长，枫杨种子的发芽率逐渐降低，但降低的趋势比较平缓。老化15d后，枫杨种子发芽率仍有22%。

图1 老化时间对枫杨种子发芽率的影响Fig.1 Effect of aging time on the seed germination rate

发芽指数的变化能在一定程度上反映种子活力的变化[2]。由图2可知，未经过老化处理的种子发芽指数较高，为9.89；随着老化天数递增，发芽指数不断下降。其中老化0～6d的种子发芽指数下降最快，表明种子活力在老化的起始阶段就迅速下降，且下降的速率大于种子发芽率。老化6d后，发芽指数的下降趋势明显减缓。

图2 老化时间对枫杨种子发芽指数的影响Fig.2 Effect of aging time on the seed germination index

2.2老化时间对枫杨种子电导率的影响

种子老化劣变过程中，细胞膜的结构与功能受损，引起选择性渗透能力的降低，导致吸胀过程中细胞内含物外渗，使种子生理失调，利于种子周围病菌的侵染，从而降低田间出苗率和幼苗生长势。因此，测定种子浸出液的电导率就能预测种子的活力水平[5,7]。

从图3可以看出，随老化时间的延长，枫杨种子的电导率呈现先下降后升高的趋势。即在老化初期，电导率不但没有上升，反而表现出下降的趋势。可能是因为人工加速老化的初期，时间较短，枫杨种子的细胞膜并没有遭受很大的损伤。

图3 老化时间对枫杨种子电导率的影响Fig.3 Effect of aging time on the electric conductivity of seed

2.3老化时间对枫杨种子TTC还原量的影响

图4显示，经过3d老化处理的枫杨种子，其脱氢酶活性被激活，TTC还原量最大。而后随着老化时间的延长，TTC还原量略有下降，但总体下降趋势不明显。说明人工加速老化对枫杨种子脱氢酶活性没有造成很大的影响。

2.4老化时间对枫杨种子田间出苗率的影响

田间出苗率最能反映种子的真实质量[1,9]。从图5可以看出，人工老化处理后，枫杨种子的田间出苗率呈显著下降的趋势。老化处理12d后，种子田间出苗率低于5%。说明人工加速老化处理对枫杨种子的质量造成了极大的影响。

图4 老化时间对枫杨种子TTC还原量的影响Fig.4 Effect of aging time on the TTC reducing amount of seed

图5 老化时间对枫杨种子的田间出苗率的影响Fig.5 Effect of aging time on the nursery germination percentage

2.5相关性分析

为了比较幼苗生长测定、电导率测定和TTC定量测定3种活力测定方法的结果预测田间出苗率的效果，将发芽率、发芽指数、电导率、TTC还原量与田间出苗率的相关性进行了分析，结果见表1。由表1可看出，田间出苗率与幼苗生长测定法得出的发芽率和发芽指数呈显著正相关关系，而与其他2种测定方法得出的结果呈不显著相关关系。由此可以看出，用幼苗生长测定法测定枫杨种子的活力，其结果用于预测田间出苗率最为准确。

表1 相关性分析表Tab1 Correlationanalysis发芽率发芽指数电导率TTC还原量田间出苗率发芽率发芽指数1000(∗∗)电导率02070207TTC还原量00110014-0540田间出苗率0999(∗∗)0998(∗∗)02180028

3 结论与讨论

(1) 范玲娟研究大豆种子[11]的结果表明，随着老化时间的延长，大豆种子的发芽率、发芽指数和活力指数都呈下降趋势，且相对活力指数下降最迅速。可见，人工老化后种子活力先于生活力衰退，老化时间越长，种子的生理劣变越深。经人工老化的枫杨种子，田间出苗率明显下降，表明种子活力已明显下降。由于枫杨种子种皮较厚，比较耐老化，一般种子的老化温度只需45℃左右，而枫杨种子在55℃条件下老化效果比较好。

(2) 幼苗生长测定法得出的发芽率和发芽指数与田间试验的出苗率呈显著正相关，用于预测田间出苗率最为准确。因此，该法最适用于枫杨种子活力的测定。但幼苗生长测定法存在用时较长,记录过程较繁琐等不足。

(3) 电导法只需浸泡种子，操作最简单，但电导法测定结果最不稳定[6-7]，变化趋势不明显，得出的结果与田间出苗率无显著相关性。因此,该法不适用于枫杨种子活力的测定。

(4)TTC定量法需剥出种胚，而枫杨种子种皮厚而且坚硬，种胚较小，易破碎，剥出完整的种胚较难。此法所用的药品昂贵，成本较高[10-11]，而且得出的结果与田间出苗率无显著相关性。因此,该法也不适用于枫杨种子活力的测定。

[1] 国际种子检验协会(ISTA)(徐本美，韩建国，等译).种苗评定与种子活力测定方法手册[M]. 北京：北京农业大学出版社.1993.

[2] 李淑娴，陈幼生，吴琼美.湿地松种子活力测定方法的研究[J].南京林业大学学报，1996，20(3)：16-19.

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[4] 李铁华，朱祥云.闽楠种子活力测定方法的研究[J].浙江林学院学报，2003，20(3)：321-324.

[5] 周志权，孙奎利，赵恒军，等.介电清选的林木种子活力测定研究[J].辽宁林业科技，1996(3)：18-20.

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[9] 唐先韦，邢世岩，李士美，等.老化处理对喜树种子活力的影响[J].山东林业科技，2006，(5)：20-21.

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[11] 范玲娟.三种人工老化方法对大豆种子活力和生理生化的影响[D].中国优秀硕士学位论文全文数据库,2007.

StudyontestingmethodsforseedvigorofPterocaryastenoptera

TANG Qiang1, SONG Zili1, XU Wen2

(1. The Center of Hunan Forestry Administration for Forest Products Quality Inspection and Testing, Changsha 410004,China; 2. College of Forest Resources & Environment, Nanjing Forestry University, Nanjing 210037, China)

In this paper, the testing methods for seed vigor ofPterocaryastenopterawere studied to forecast the nursery germination percentage. The result showed that the seed vigor decreased continuously with prolongation of aging time, which decreased to the 50% of original value after 5d accelerated aging. The seed germination rate and germination index determined by seedling growth test were positively correlated with the nursery germination percentage, so the seedling growth test could be an effective method for accurate prediction of the seeds' field performance. While the way of electrical conductivity test was unstable, and the seed vigor determined by TTC quantitative method had no obvious correlation with the nursery germination percentage, these two methods could not be used to predict the nursery germination percentage.

Pterocaryastenoptera; seed vigor; aging; testing method; seedling growth test; electrical conductivity test; TTC quantitative method; the nursery germination percentage

2011 — 03 — 08

2011 — 03 — 27

S 792.13

A

1003 — 5710(2011)02 — 0014 — 03

10. 3969/j. issn. 1003 — 5710. 2011. 02. 004

(责任编辑：唐效蓉)