光皮桦不同家系种子生活力研究_江波.pdf

现代农业科技2023 年第 7 期林业科学光皮桦不同家系种子生活力研究江 波1程国源1方乐金2万志兵2*丁亚斌1（1绩溪县镇头国有林场，安徽绩溪 245321；2黄山学院生命与环境科学学院，安徽黄山 245041）摘要光皮桦是速生、耐瘠薄、适应性强、材质上等的优良用材树种,但在生产中存在采种难、种子小、种子寿命短等问题。本试验以光皮桦 22 个家系的种子为材料，在低温贮藏的条件下，每月进行 1 次种子发芽能力检测，探讨各家系种子发芽能力的变化趋势。结果表明，储藏 12 个月后，14 号家系种子发芽率由 86.67%下降到20.00%，下降了 76.92%；11 号家系种子发芽率由 58.00%下降到 8.00%，下降了 86.21%；而 50 号家系种子发芽率降为 0。整个试验中平均发芽率较高且下降较为平缓的 3 个家系为 26 号、17 号、51 号，其平均发芽率分别为75.00%、61.83%、61.67%。方差分析结果表明，光皮桦不同家系之间的种子发芽率差异极显著。关键词光皮桦；家系；种子；发芽率中图分类号S792.15文献标识码A文章编号 1007-5739（2023）07-0114-03DOI：10.3969/j.issn.1007-5739.2023.07.033开放科学（资源服务）标识码（OSID）：Study on Seed Viability of Different Betula luminifera FamiliesJIANG Bo1CHENG Guoyuan1FANG Lejin2WAN Zhibing2*DING Yabin1（1Zhentou State-owned Forest Farm,Jixi County,Jixi Anhui 245321;2School of Life and Environment Sciences,Huangshan University,Huangshan Anhui 245041)AbstractBetula luminifera is an excellent timber tree with fast-growing,barren resistant,strong adaptability andsuperior quality,but there are some problems in production,such as difficulty in seed collection,small seed size,shortseed life and so on.In this experiment,the seeds of 22 families of Betula luminifera were used as materials,the seedgermination ability was tested once a month to explore the change trend of the seed germination ability of each familyunder the condition of low temperature storage.The results showed that after 12 months of storage,the seed germinationrate of No.14 family decreased from 86.67%to 20.00%(decreased by 76.92%),the seed germination rate of No.11 familydecreased from 58.00%to 8.00%(decreased by 86.21%),and the seed germination rate of No.50 family decreased to 0.In the whole experiment,there were three families with high average germination rate and relatively slow decline,namelyNo.26,No.17 and No.51,with average germination rate of 75.00%,61.83%and 61.67%respectively.The results ofvariance analysis showed that the difference of seed germination rate among different families of Betula luminifera wasvery significant.KeywordsBetula luminifera;family;seed;germination rate光皮桦又名亮皮桦、亮叶桦，属桦木科桦木属落叶乔木。桦木科全世界仅 6 属，100 余种，其中桦木属约 100 种，主要分布于北温带，少数种类分布于北极区内；我国桦木科 6 属植物均有分布，其中桦木属约有29 种 6 变种。分类系统上，光皮桦属于桦木属中最原始的西桦组，是亚热带中部桦木属的代表种，也是中国特有分布的珍贵经济树种1。光皮桦的种子成熟期很短，且成熟期不一致，种子轻且带翅，极易飞散。同时，种子发芽率低，良种供不应求，已选出的部分优良材料繁殖速度远不能满足生产需要。光皮桦树体高大，采种难度大，生产上往基金项目 安徽省 2021 年林业科技创新研究计划项目（AHLYCX-2021-2）；黄山学院校级人才启动项目（2018xkjq013）；大学生创新创业训练项目（S202010375059）。*通信作者收稿日期 2022-08-01114往伐树采种，致使种子资源日益匮乏，同时种子大小年现象加剧了种子供需矛盾。光皮桦种子是小粒种子，在常温下不耐贮藏，种子寿命短2-3；光皮桦种子在4 月下旬至 5 月下旬成熟，一般都是随采随播，出苗期正值 5 月的高温多雨季节，幼苗抗性差，易感染病害；幼苗期易遭遇暴雨冲刷和日灼，成苗率低，育苗成本高4。采用低温贮藏方法，降低种子的呼吸作用，控制种子呼吸作用的性质和强度，是保存种子生命力、延长种子寿命的有效途径5-8。本研究在低温贮藏光皮桦不同家系子代种子的条件下，进行多次种子发芽能力检测试验，探讨不同家系子代种子的发芽能力变化趋势，选出发芽能力强的光皮桦优良品系，以用于生产造林，增加林农收入，促进林业可持续发展。1材料与方法1.1供试材料试验用种为绩溪县镇头国有林场光皮桦种子园内 2020 年 5 月生产的种子，由光皮桦遗传改良及种子园建立技术课题组提供，共计 22 个家系。1.2试验设计试验共设 22 个处理，即每个家系种子为一个处理。采用随机区组设计，每个家系每个培养皿内播100 粒种子，重复 3 次，在相同发芽环境条件下检测不同光皮桦家系的种子发芽能力。1.3试验方法供试种子于冰箱 15 条件下储藏备用。种子发芽率共计测定 10 次，测定时间分别为 2020 年 5 月25 日、6 月 24 日、7 月 24 日、8 月 24 日、9 月 24 日、10 月 24 日、11 月 24 日及 2021 年 3 月 24 日、4 月25 日、5 月 24 日。59 月气温较高，则在室温条件下检测发芽率，其他时间在发芽箱内控温条件下进行检测。开始发芽后，统计发芽种子数量，直至所有家系种子发芽结束。试验在黄山学院生命与环境科学学院种子检验室和组织培养室内完成。1.4调查内容与统计方法将每次记录的发芽种子粒数进行整理，并计算出发芽率。统计分析发芽率变化趋势，并进行方差分析，评选出发芽能力强的光皮桦家系。2结果与分析由表 1 可知，储藏 12 个月后，22 个家系平均发芽率由第 1 次测定的 50.99%下降到第 10 次测定的27.95%，下降了 45.19%。随着储藏时间的增加，光皮桦家系整体发芽率有逐月降低的趋势。第 10 次检测，发芽率 30%以上的家系有 8 个，发芽率 20%30%之间的家系有 7 个，其他家系的发芽率均在 20%以下，其中：14 号家系发芽率由 86.67%下降到 20.00%，下降了 76.92%；11 号家系由 58.00%下降到 8.00%，下降了 86.21%；50 号家系由 14.00%下降到 0。整个试验中平均发芽率较高而且下降较为平缓的 3 个家系为 26 号、17 号、51 号，其 10 次测定平均发芽率居前 3 位，分别为 75.00%（由 90.33%下降到 71.00%，下降了 21.40%）、61.83%（由 63.00%下降到 59.00%，下降了 6.35%）、61.67%（由 71.33%下降到 56.00%，下降了 21.49%）；平均发芽率较低的家系为 13 号，50 号发芽率最低。22 个光皮桦家系子代的第 1 次测定种子发芽率、第 9 次测定种子发芽率，经平方根转换后进行方差分析。由表 2 可知，22 个光皮桦家系子代种子第 1 次和第 9 次测定的发芽率差异均达极显著水平。3结论与讨论试验结果表明，随着贮藏时间的延长，22 个光皮桦家系种子发芽率都表现出下降的趋势。尽管种子发芽率的下降趋势很明显，但有的贮藏月份的发芽率明显高于上一个贮藏月份，这可能由试验过程中的误差造成。从试验数据可以看出，储藏 12 个月后，14 号家系发芽率由 86.67%下降到 20.00%，下降了 76.92%；11 号家系由 58.00%下降到 8.00%，下降了 86.21%；而 50 号家系由 14.00%下降到 0。整个试验中平均发芽率较高而且下降较为平缓的 3 个家系为 26 号、17 号、51 号，其 10 次测定平均发芽率分别为 75.00%、61.83%、61.67%。方差分析结果表明，各个家系之间的发芽率差极异显著。这与 Bevington9的研究结果一致。在 22 个光皮桦家系中，26 号、17 号、51 号家系是发芽能力较强的 3 个光皮桦优良家系，林业工作者可以采用 05 低温贮藏的方法，利用这些优良家系开展光皮桦造林。可以当年采集光皮桦种子贮藏以延长其寿命，调节播种季节至翌年春季，使幼苗期避开恶劣气候条件，利于提高苗木规格和产量，大幅降低育苗成本，同时平抑种子大小年现象，缓解供求不平衡现象。需要说明的是，尽管种子经过较长时间的贮江 波等：光皮桦不同家系种子生活力研究115现代农业科技2023 年第 7 期林业科学藏其实验室发芽率仍较高（26 号、17 号和 51 号家系），但田间发芽率可能远低于实验室测定的发芽率，特别是经过贮藏后发芽势明显减弱的种子，二者之间的差距更大。因此，为了进一步提高种子的田间发芽率，除选择耐贮藏的家系和种子含水量低的品系外，降低贮藏温度也是行之有效的方法。4参考文献1 树木学编写委员会.树木学：南方本M.北京：中国林业出版社，1994.2 祝小科，朱守谦.光皮桦种子千粒重、寿命及生命力研究J.林业科学，2003，39（4）：168-172.3 欧国腾.光皮桦种子质量特征J.贵州林业科技，2002，30（3）：11-14.4 方乐金，曹健康，方太平.遮光对光皮桦苗木存活率及生长效应分析J.黄山学院学报，2005，7（6）：36-38.5 徐振飞，过晟鹏，钱旺，等.3 种杉木种子活力测定方法比较J.浙江农林大学学报，2020，37（6）：1230-1234.6 陈晓玲，张金梅，辛霞，等.植物种质资源超低温保存现状及其研究进展J.植物遗传资源学报，2013，14（3）：414-427.7 孙嘉莹，李红阳，李一琅，等.药用植物超低温保存研究进展J.药物生物技术，2019，26（1）：60-63.8 张晓宁，黄宁，覃子海，等.无菌马尾松种子超低温保存技术研究J.广西植物，2020，40（7）：935-943.9 BEVINGTON J.Geographic dif