筇竹种子主要内含物成分与不同种源种子播种品质研究

郑静楠 董文渊 吴义远 尹泽南 浦 婵 田发坤 谢泽轩

（1西南林业大学林学院 昆明650224；2西南林业大学亚太林学院昆明650224；3西南林业大学生态与水土保持学院昆明650224；4大关县一县一品筇竹产业办公室云南大关657400）

筇竹 （Qiongzhuea tumidinoda），又称罗汉竹，小型混生竹类，被列为我国三级保护的珍稀濒危竹种[1]。筇竹是我国西南地区特有竹种，仅分布于金沙江下游云南省昭通市北部8个县和四川省雷波、叙永、筠连、兴文、马边等县。筇竹笋历来被视为山珍，其味甘鲜嫩，营养丰富，笋干、盐渍笋、清水笋长期畅销日本及港澳台地区，是云南省传统的出口创汇大宗商品。竹秆秆环极度隆起，姿态秀丽，具有极高的工艺价值和观赏价值，是制作手杖、竹工艺品、圆竹家具和庭园绿化的佳品[1-3]。长期以来，对于筇竹的研究主要集中于天然居群遗传多样性、种群遗传多样性、实生苗生长发育规律及筇竹笋营养成分等领域，而有关筇竹种子营养成分方面的研究，迄今未见文献报道。本研究测定分析了筇竹种子主要内含物成分及其主要播种品质指标，以期为筇竹种子贮藏、萌发、实生苗培育提供参考。

1 材料与方法

1.1 供试材料

1.1.1 种子内含物成分测定材料

2018年4月17日，于大关县木杆镇细沙村开花筇竹林 （103°59′21.56″E，28°04′42.98″N， 海拔1 395 m），采集筇竹种子用于主要内含物成分的检测。竹林土壤以黄棕壤为主，成土母岩为花岗岩，土层深厚且湿润，呈酸性；林分郁闭度大，林下形成深厚的腐殖层，林下生长有其他植物。

1.1.2 不同种源种子播种品质测定材料

2018年4月中下旬，分别于大关县木杆镇漂坝村 （103°59′32.74″E， 28°10′40.19″N， 海拔 1 409 m）、 大关县木杆镇银基村 （104°00′01.46″E，28°06′50.70″N，海拔1 365 m）、盐津县豆沙关镇红沙坪村（104°06′46.57″E， 28°04′3.60″N， 海拔 1 309 m）、盐津县中和镇中堡村 （104°02′40.35″E， 28°07′37.80″N，海拔1 356 m）等的开花筇竹林中采集成熟筇竹种子，用于种子播种品质试验。

1.1.3 供试材料制备

在采集的种子中挑选大小均匀、成熟饱满的种粒，装入纱布包，浸入质量分数0.05%的甲醛溶液中消毒，30 min后用蒸馏水冲洗3次，洗去残留种子表面的消毒液以防对种子的后期贮藏和萌发造成影响；然后将冲洗干净的种子放进装有苔鲜 （尖叶泥炭藓Sphagnum nemoreum Scop.）的8号自封袋中并置于4℃冰箱中保存备用[4]。

1.2 试验方法

1.2.1 种子内含物测定

蛋白质采用FOSS全自动凯氏定氮仪 （Kjeltec 8400）测定[5]，可溶性糖和可溶性淀粉采用苯酚比色法测定[6]，维生素C采用2，6-二氯靛酚滴定法测定 （GB/T 6195-1986），粗脂肪采用索氏抽提法测定 （GB/T 14772-2008）。种子含水量采用直接干燥法测定 （GB/T5009.3-2003）。每组测定设置3个重复，取平均值。

用氨基酸自动分析仪对筇竹种子样品中的17种氨基酸进行测定 （GB/T5009.124-2003）；用电感耦合等离子体发射光谱法对筇竹种子样品中的磷、钾、钙、镁、铁、锌、铜、锰、钠等9种矿质元素进行测定 （NY/T 1653-2008）。

1.2.2 种子播种品质测定

1）形态特征：取新鲜种子，观察记录其形态。用游标卡尺测量种子长度和直径，设置3个重复，每个重复测定30粒，取其平均值。

2）将成熟种子上的外稃、废种子、夹杂物去除后，测定其净度、千粒质量 （GB/T 5519-2008）[7-10]和含水量 （GB/T3543.6—1995）。

3）种子发芽率试验分别在3种环境条件下进行。实验室种子带菌发芽：种子先用温水浸种约20 h后，去掉稃叶装入纱布包，浸入1%次氯酸钠溶液中消毒，30 min后用蒸馏水冲洗3～5次，洗去残留种子表面的消毒液，将种子均匀放置在铺有双层滤纸的15 mm培养皿中，再将培养皿放入人工气候培养箱进行发芽；发芽条件为光照12 h/d，温度25℃，相对湿度80%，光照强度2000 Lx，期间用蒸馏水补充水分损失。实验室种子无菌发芽：种子先用温水浸种约20 h后，去掉稃叶装入纱布包，浸入1%次氯酸钠溶液中消毒30 min后，用蒸馏水冲洗3～5次洗去残留种子表面的消毒液；将其置于超净工作台，用75%酒精消毒15 min，然后用0.1%升汞浸泡8 min，无菌水冲洗3次；将无菌处理后的种子接种于事先准备好的无菌空白MS培养基中，最后将其放入组培室进行发芽；发芽条件为光照12 h/d，温度25℃，光照强度2 000 Lx，当种子胚根长到1/2种子长度时视为发芽。种子苗圃带菌萌发：种子先用温水浸种约20 h后，去掉稃叶装入纱布包，浸入1%次氯酸钠溶液中消毒30 min后，用蒸馏水冲洗3～5次洗去残留种子表面的消毒液后播种于西南林业大学苗圃大棚，种子胚芽冒出土面视为发芽。各种条件的试验均设3个重复，每个重复随机取30粒种子[11-13]。

2 结果与分析

2.1 筇竹种子主要内含物

对筇竹种子蛋白质、可溶性糖、可溶性淀粉、维生素C、粗脂肪含量进行测定。结果表明：筇竹种子中可溶性淀粉和维生素C含量较低，分别为2.48%和3.81%；可溶性糖含量处于中间水平，为8.26%；而蛋白质和粗脂肪含量较高，分别为12.54%和12.97%；表明筇竹种子的主要贮藏物质不是淀粉而是粗脂肪。

可溶性糖是种子萌发早期主要利用的内含物，而粗脂肪则在种子萌发后发挥主要作用。蛋白质在种子萌发直至成苗的过程中扮演着极其重要的角色，为种子生长发育提供养料，还调控着种子的各种生理生化反应和代谢过程，可为种子自身的形成及成体植株的生长提供必不可少的条件。可溶性糖含量略低于蛋白质和粗脂肪，糖对种子萌发后的生长发育具有重要的调节作用。

筇竹种子中氨基酸、矿质元素种类及其含量的测定结果见表1。从表1可以看出：在筇竹种子所含的17种氨基酸中，天冬氨酸的含量最高，达10.50 g/kg，其次为精氨酸、谷氨酸和苏氨酸，含量分别为2.96、2.67和2.04 g/kg；筇竹种子富含多种矿质元素，常量矿质元素中钾含量最高，达到3 280.00 mg/kg，镁、钙含量次之，分别为166.00和46.90 mg/kg；钠含量最少，仅为11.10 mg/kg；在微量元素中，磷的含量最高，高达672.00 mg/kg；铜的含量最低，为2.14 mg/kg。

表1 筇竹种子中水解氨基酸与矿质元素种类及含量

2.2 不同种源筇竹种子的播种品质

不同种源筇竹种子播种品质的统计结果见表2。由表2可以看出，种源地为大关县木杆镇漂坝村和银吉村的筇竹种子在形态特征 （长度、直径）、千粒质量、含水量等指标上均高于盐津县，且大关县的种子与盐津县的种子之间在千粒质量 （P＝0.048＜0.05）、含水量 （P＝0.045＜0.05） 和发芽率 （P＝0.038＜0.05）方面存在显著差异，但在形态特征方面差异不明显 （种子长度，P＝0.122＞0.05）。

表2 不同种源筇竹种子播种品质比较

从种子萌发效果的统计结果看 （表3）：种子发芽势指标，室内无菌环境与场圃带菌环境间没有明显差异，但高于室内带菌环境；种子发芽率指标，室内无菌环境明显高于室内带菌环境和场圃带菌环境；室内无菌环境的发芽势和发芽率指标值均高于室内带菌环境和场圃带菌环境。

表3 不同环境条件下筇竹种子萌发效果

3 结论与讨论

3.1 结论

1）研究显示：筇竹种子主要有机养分为蛋白质、可溶性糖、可溶性淀粉、维生素C和粗脂肪，其中粗脂肪含量最高，其次为蛋白质，而可溶性淀粉含量较低。表明筇竹种子的主要贮藏物质不是淀粉而是粗脂肪；筇竹种子中氨基酸含量为0.36～10.50 g/kg，占总营养成分的1.23%～35.78%，其中天冬氨酸含量最高，达到10.50 g/kg；种子中矿质元素含量居前3位的为：钾＞磷＞镁，含量分别为3 280.00、 672.00 和166.00 mg/kg。

2）不同种源筇竹种子，在千粒质量、含水量和发芽率方面存在显著性差异，而在形态特征上差异不明显；种子品质的各项指标均表现出大关县种子优于盐津县的种子。

3）不同环境条件下筇竹种子发芽率试验表明，室内无菌发芽率为90.00%，室内带菌发芽率为87.50%，苗圃带菌发芽率为86.66%。因此，生产上建议采用室内无菌环境进行种子发芽。

4）筇竹种子富含脂肪、可溶性糖和蛋白质，可溶性糖是种子萌发早期主要利用的内含物，而筇竹种子发芽率最高达到90%，初步猜测可溶性糖对筇竹种子的萌发有促进作用，其作用机理有待于进一步研究。

5）筇竹种子为厚皮质的坚果状颖果，加之含水量较高，呼吸作用强，可溶性糖呈易溶状态，易感染病菌而发生霉变，致使种子丧失生命力，建议在生产实践中尽量做到随采随播。

6）筇竹种子场圃发芽率低，多是因为受外界条件 （如土壤质地、覆盖厚度、土壤养分、光照和天气等）的影响较大，需进一步探索影响筇竹种子发芽率的外界因子，加强种子生物、生态学特性研究，深化对筇竹种子贮藏、萌发过程内含物变化规律的系统研究，进一步揭示筇竹种子萌发机理，为规模化培育筇竹苗提供科学理论与实践的依据。