李本勇 吴辰光 (河南省驻马店市薄山林场 463218)
不同种源地猥实种子质量分析
李本勇 吴辰光 (河南省驻马店市薄山林场 463218)
为了解野生猥实资源的分布规律和群落特征,为其实生苗繁殖提供科学依据,在4个种源地采集猥实果实,检测了不同种源地猥实的种子质量。结果表明,猥实果实中种子空瘪粒和涩粒较多,种子小、饱满度低,由于猥实种子发芽率低于种子生活力,致使其有性生殖困难,这是该物种处于濒危状态的主要原因之一。不同猥实种源地间种子存在明显的变异,成片状分布的野生猥实的种子质量高于零星分布于林下生长的猥实,人工栽培的猥实种子质量较高。
猥实;种源;种子质量
猥实(Kolkwitzia amabilis Graebn)为忍冬科猥实属落叶灌木,是我国特有的单种属植物[1,2],因猥实果实密被刺刚毛,状如刺猬而得名[3-4]。长期以来,由于受人类活动的影响,再加上自身种子发育不良,使猥实呈现出斑块状的间断分布格局,猥实逐渐成为濒危种群[5],是国家三级稀有保护植物[6]。
猥实是古老的原始种群,由于其果实空瘪粒多,种皮硬,有休眠期;果实具刺刚毛,落下之后常悬挂在灌草丛之上,难入土;种子落地后因土壤干燥而难以萌发;种子幼芽生长力弱,成苗率低;猥实主要依靠根部萌蘖自然更新等原因,导致了猥实种群的发展受到了限制。
近年来,猥实凭借其植株紧凑、树干丛生、初夏开花、花序紧簇、具有较高观赏价值,在城市绿化中得到广泛应用。为了解野生猥实资源的分布规律与群落特征、推动猥实产业发展,笔者对猥实野生种质资源进行了调查,主要是通过采集不同种源地的猥实果实,对猥实的种子质量进行了研究,旨在为猥实实生苗繁殖提供依据。
1.1 试验区概况
试验设在新郑市郭店镇进行,试验点位于北纬36°32′15″,东经113°38′23″,海拔高度126 m,苗圃场地势平坦,土壤类型为潮土,pH值8.3。试验点为暖温带大陆性气候,年平均气温14.4 ℃,年平均降雨量640.9 mm,无霜期220 d,年平均日照时数2 300-2 400 h。
1.2 材料来源
2013年9月,收集不同种源地的猥实果实,即收集的猥实种源来自河南济源黄楝树林场、山西省夏县泗交林场、陕西省华阴华山、河南郑州东区绿地。各种源地的经纬度、海拔高度、年平均气温、年降雨量、土壤类型与群落结构(见表1)。
表1 猥实种源地的地理位置及气候概况
1.3 研究方法
2013年9月,在各种源地采摘猥实果实,在实验室把果实与湿沙按1∶3的比例混合,层积6个月后取出,放入45 ℃的温水中浸泡48 h。果皮软化后,随机抽取100个果实剥取种子,统计种子数,测定种子饱满度与千粒重。按照国际种子检验协会(ISTA)种子检验规程,采用四唑(1%)染色法测定种子生活力。选用成熟、饱满的种子,在0.2%高锰酸钾溶液中消毒10 s,置于120 mm培养皿,在28℃恒温箱内暗培养。发芽基质为中速滤纸,种子的萌发以胚根达到种子长度的1/2为标准。在种子萌发过程中,每24 h观察1次,并将已萌发的幼苗取出,在发芽末期,于连续5 d的发芽粒数不足供测种子总数的1%时计算发芽率。
1.4 数据分析
采用Excel及SPSS 19.0软件对观测数据进行统计分析。
2.1 不同种源地间种子质量差异
由表2、3可知,不同种源地的猥实种子质量有显著差异。
表2 不同种源地猥实种子质量比较
表3 不同种源地的猥实种子质量显著性检验
在山西夏县泗交林场,猥实零星分布于林缘、路边或水沟旁,且3个样地彼此相距均在300 m以上,传粉条件受到限制,因此种子数/果实数较低。但该处土壤的光、热、水分条件适宜,种子的其它4项指标都明显高于其他3个种源地。
在陕西华阴华山,猥实呈带状分布,传粉条件得到改善,种子数/果实数比河南济源黄楝树林场高。但该处土壤贫瘠,猥实能维持生长已属不易,因此种子质量各项指标均较低。
在河南济源黄楝树林场,样地林分郁闭度都在0.5以上,而猥实为喜光树种,在林冠遮阴下生长不良,生殖生长受到很大影响,种子饱满度、种子生活力和发芽率均为4个分布区的最低值。低质量的种子营养不足、抗性差,幼苗转化比较困难。
郑州东区栽培的猥实苗木质量高,土壤条件好,管理水平高,猥实生长良好,种子质量的各项指标都较高。
综上,以山西夏县泗交林场的猥实种子质量最高,其次是郑州东区、陕西华阴华山,河南济源黄楝树林场的猥实种子质量最差。
2.2 影响猥实种子发芽率的因素
研究结果表明,4个种源地猥实种子数/果实数平均值为0.53,即100个果实中只有53粒种子。种子小,平均千粒重只有0.35 g,通常大粒种子比小粒种子更具较充实的贮藏物质,如此小的猥实种子可能会造成其种子萌发时所需的营养物质和能量不足。由于空瘪粒和涩粒较多,种子饱满度不高,猥实种子的生活力仅35.34%。100个果实中含种子53粒,而饱满种子占61.58%,因此,具生活力的猥实种子占全部种子的18.73%,占全部果实的9.93%,即每100个果实中仅有约10粒种子具有生活力。猥实种子的发芽率平均为34.22%,低于种子平均生活力(35.21%)。对未发芽粒进行解剖发现,多数种胚发育不良,这一现象表明,猥实种子可能具形态休眠特性。总之,猥实种子整体质量低劣,有性生殖困难。
猥实喜光、喜温凉湿润的环境,在郑州东区城市绿地栽培,有可能因改善了其生长的自然生态环境,而使种子质量提高。因此,郑州东区应大面积栽培猥实,既可美化环境,又便于开展猥实研究,还可减缓其濒危趋势。
研究结果表明,猥实种子整体质量低劣,近50%的果实中没有种子,且种子小,种子中营养物质含量低,种子空瘪粒和涩粒较多,种子饱满度不高,种子发芽率低于种子平均生活力,因此,猥实有性繁殖困难,这是造成该物种濒危的重要原因之一。此外,不同种源地间猥实存在明显的变异,成片状分布的野生猥实种子质量高于零星分布的猥实,人工栽培的猥实种子质量较高。鉴于猥实具有较高的观赏价值,建议采取无性繁殖、组织培养与种子繁殖等多种繁殖方式,加大对猥实苗木的繁殖力的研究,扩大猥实种植面积。
[1] 李智选,苏建文,王玛丽.稀有花卉植物猥实在华山地区的种群繁育和分布特征[J].西北植物学报,2004,24(11):2113-2117.
[2] 徐炳声,胡嘉琪,王汉津.中国植物志(第72卷)[M].北京: 科学出版社,1988.
[3] 宋朝枢,徐荣章,张清华.中国珍稀濒危保护植物[M].北京:中国林业出版社,1989.
[4] 崔红霞.繁花似锦话猥实[J].中国花卉盆景,2002,(5):16-17.
[5] 李智选.稀有保护植物猥实简介[J].西北植物学报.2004,24(3):423.
[6] 国家环境保护局,中国科学院植物研究所.中国珍稀濒危保护植物名录[M].北京:科学出版社,1987.
2015-08-10