谢慧敏　汪贵斌　夏禹

摘要：为了解不同产地喜树（Camptotheca acuminata）种子的生物学特性，以6个产地的喜树种子为试验材料，分别测定种子的长度、宽度、厚度、千粒质量、发芽率、可溶性糖含量、喜树碱的含量等种子生物学参数。结果表明，不同产地间喜树种子的生物学特性存在显著性差异。喜树种子的长度、宽度和厚度变幅分别为19.69～24.20、5.37～6.82、3.09～3.67 mm；种子千粒质量的变幅为28.93～48.49 g；发芽率的变幅为46.5%～79.87%；种子可溶性糖和喜树碱含量的变幅分别为4.23～9.16、1.27～1.74 mg/g。结果发现，云南昆明产地喜树种子的发芽率和喜树碱含量都较高，是较优良的种子资源。

关键词：喜树；种源；种子；生物学特性；喜树碱

中图分类号： S792.990.1文献标志码： A

文章编号：1002-1302（2017）15-0122-03

喜树（Camptotheca acuminata）为蓝果树科喜树属植物，多年生落叶阔叶树，也是我国特有的珍稀树种。喜树干形通直、树姿优美，有很高的观赏价值；喜树中还含有抗癌物喜树碱，因而被国内外广泛关注[1-2]，目前多作为叶用林、用材林和风景林大面积栽培。我国喜树分布很广，最南端分布在云南省西双版纳地区，最北端则分布在陕西省秦岭地区。集中分布在江浙一带以及长江以北部分地区。我国的野生喜树资源很丰富，其中，四川省喜树资源最多，约占我国喜树总资源的一半，其次为广东和广西等[3]。目前，有关喜树的研究主要集中在栽培技术[4]、生长发育规律[5-6]、喜树碱产量和定位[7-8]等方面，对喜树种子的研究主要集中在喜树种子的萌发和喜树碱含量的变化[9]方面，而有关不同产地喜树种子生物学特性的差异鲜见报道。笔者通过对喜树6个产地种子的生物学[LL]特性进行研究，揭示不同产地喜树种子之间的生物学特性差异，为选择优良种源及进一步选种、育种和种子生产与调拨等提供参考。

1材料与方法

1.1试验材料

2014年12月中下旬，分别采集江苏南京、贵州麻江、贵州荔波、贵州下司东山、云南昆明、湖北荆州6个产地的喜树种子（表1），由于喜树分布广泛，在选择试验材料产地时考虑到气候对树种的影响，则按照气候区域的分布采集喜树种子。种子采下后进行初步去杂质处理，在4 ℃恒温箱内干燥保存。于2015年3月开始试验。以四分法挑选大小均匀的种子作为试验材料。

1.2试验方法

1.2.1形态指标

各种源随机取出100粒种子，游标卡尺测定每粒种子长（种子纵轴方向）、宽（平行子叶且与纵轴垂直方向）及厚（垂直子叶方向）。

1.2.2发芽率

每个种源取100粒种子，用电子天平称质量，共做3组，取平均值，即为种子百粒质量，计算千粒质量。每个种源选取30粒喜树种子，重复3次，发芽试验采用沙床试验方法，以两片子叶展开、幼苗生长良好为正常幼苗。发芽试验周期为 14 d，统计发芽种苗数。

1.2.3内含物含量测定

可溶性糖含量的测定采用蒽酮比色法[10]。将样品放置于电热恒温鼓风干燥箱中1 d，然后用电子天平称取干燥的喜树种子质量，剥去无法研磨均匀的种子外壳，取出最内层种子，将其研磨均匀，称取3份，每份 0.1 g（即3个重复）放入试管，放入5.0 mL蒸馏水，用塑料薄膜封口，于沸水浴中提取1 h。冷却后吸取提取液0.5 mL于试管中，加入蒸馏水1.5 mL，再加0.5 mL蒽酮乙酸乙酯和 5.0 mL 浓H2SO4，充分振荡后，立即加入沸水浴准确保温 1 min，自然冷却至室温，以空白（2.0 mL水+0.5 mL蒽酮乙酸乙酯+5.0 mL浓H2SO4）作参比，用紫外分光光度计测定630 nm波长处吸光度，可溶性糖含量计算方式如下：

[JZ]可溶性糖含量=（c×V×n）/（106×Vs×m）×100%。

式中：c为标准方程所得的糖量（mg）；Vs为测定时吸取样品液体积（mL）；V为提取液总量（mL）；n为稀释倍数；m为样品质量（g），m=0.1 g。

喜树碱含量测定采用孙世芹等的方法[11]，使用高效液相色谱仪进行测定分析。

1.3数据分析处理

试验数据用Excel 2010与SPSS 19.0软件进行处理分析，采用Duncans法进行方差分析和多重比较。

2结果与分析

2.1不同种源喜树种子形態差异

由图1可知，下司东山的喜树种子长度最长，湖北荆州的喜树种子长度最短，下司东山比湖北产地的种子长15.8%，每个产地喜树种子长度基本上都在20.00～25.00 mm 范围，整体表现为下司东山>昆明>南京>荔波>麻江>荆州。下司东山种子最长，为23.61 mm，其次是云南昆明的 22.41 mm；长度最短的是荆州的喜树种子，仅有19.88 mm。由图1误差线可看出，麻江的种子长度标准差最大，离散程度最高，波动范围最大，南京的种子长度最稳定。方差分析表明，不同产地喜树种子长度的差异不显著（F=3.058

由图1可知，南京喜树种子宽度最大，达6.34 mm，其次是麻江种子（6.22 mm），荆州的喜树种子宽度最小。总体来看，喜树种子的宽度基本都在5.00～6.00 mm范围，表现为南京>麻江>荔波>昆明>下司东山>荆州。由图1误差线可看出，下司东山的喜树种子长度标准差最大，离散程度最高，波动范围最大，麻江的种子宽度最稳定。方差分析表明，不同产地喜树种子宽度的差异不显著（F=1.123

由图1可知，昆明喜树种子的厚度最大（3.71 mm），其次是南京 （3.27 mm），下司东山的喜树种子厚度最小（3.06 mm）。总体上看，基本都在3.00～4.00 mm之间，整体呈现为昆明>南京>荔波>荆州>麻江>下司东山。由图1误差线可看出，昆明喜树种子厚度的标准差最大，离散程度最高，波动范围最大，南京的种子厚度最稳定。方差分析表明，不同产地喜树种子厚度的差异显著（F=5.040>F0.05=320，P=0.012）。

2.2不同种源喜树种子的千粒质量和发芽率

由图2可知，云南昆明种源的千粒质量最大，为 48.427 g；贵州麻江种源千粒质量最小，为28.904 g。贵州荔波、贵州下司东山、江苏南京的千粒质量分别为39.5、357、34.0 g。方差分析表明，各种源种子千粒质量差异达到极显著水平（F=5.935>F0.01=4.67，P=0.004）。

江苏南京的种子发芽率最高，为79.9%；而贵州荔波种子的发芽率最低，为46.5%。云南昆明、贵州下司东山和贵州麻江种子的发芽率分别为79.7%、65.9%和52.8%。不同种源喜树种子发芽率的差异达到极显著水平（F=17.983>F0.01=599，P=0.000）。

2.3不同种源喜树种子可溶性糖和喜树碱的含量

由图3可知，种子内可溶性糖含量最高的是麻江的喜树种子（9.15 mg/g）；其次是昆明（8.14 mg/g），荆州的喜树种子内可溶性糖含量最低（4.23 mg/g），具体为麻江>昆明>南京>下司东山>荔波>荆州。方差分析表明，不同产地喜树种子内可溶性糖含量差异达极显著水平（F=10.189>F0.01=5.06，P=0.001）。由图3中误差线可知，南京的标准差最大，离散程度最高，波动范围最大，麻江的种子内可溶性糖含量最稳定，波动较小。

种子中喜树碱含量最高的是昆明，为1.74 mg/g；其次是荆州（1.70 mg/g），而南京的种子中喜树碱含量最低，为 1.27 mg/g；喜树碱的含量表现为昆明>荆州>麻江>荔波>下司东山>南京。由图3中误差线可知，南京的标准差最大，离散程度最高，波动范围最大，昆明的种子中喜树碱含量最稳定，波动较小。方差分析表明，不同产地喜树种子中喜树碱含量差异达显著水平（F=3.848>F0.05=3.11，P=0.026）。说明不同产地喜树种子中喜树碱含量之间有较大差异，不同产地对于喜树碱含量的影响较大。

3结论与讨论

树木的种子形态指标是一种较稳定的形状，在树木分类及林木遗传研究上也具有重要价值[12]。种子的形态大小只有在同一植物种内或品种内才是相对稳定的，而当范围缩小至种群甚至个体，种子的形态大小就会出现差异[12-13]。分析发现，不同种源喜树种子的长和宽无显著差异，而种子厚度存在显著差异，表明种子的大小和形态在不同种源间存在分化。综合长、宽、厚三者来看，下司东山的长最大（23.61 mm），而厚最小（3.06 mm），可见下司东山的种子较细长，荆州种子的长和宽都是最小的，较其他种源的种子瘦小，荆州的种子没有进行种子发芽试验，但经过在大田种植的情况看，荆州喜树种子的出苗率较高，出苗也很整齐。不同种源之间喜树种子的厚度有显著差异，可见不同产地的地理环境对喜树种子的形态还是有影响的。

种子的大小和饱满程度可以通过种子的千粒质量来衡量，种子越大越饱满，含有的营养物质就越多，则种子后期的萌发就会有越多的营养物质提供，发芽也越整齐[14]。研究表明，种子越大越饱满，苗木生长越好，生物量也越高[15]。种子的大小和饱满程度还会受生长环境条件的影响，不同种源的喜树种子生长环境不同，如气候、土壤、降雨等条件不同，种子种所积累的营养物质含量也会不同，环境条件通过影响种子中营养物质的积累来影响种子的质量[16]。本试验发现云南昆明的喜树种子千粒质量最大，发芽率也仅次于南京，可溶性糖含量仅次于麻江，可见千粒质量和可溶性糖的含量对发芽率的影响很大。而且通过不同环境条件对种子形状的影响，可以为喜树种源区划和优良种源筛选提供依据[17-20]。

当种子开始萌发时，种子内含有的营养物质被用来生长，如储存在胚中的可溶性糖、少量的蛋白质和一些氨基酸，之后淀粉和蛋白质成为种子萌发过程中的主要营养物质来源[9]。经本试验研究发现可溶性糖含量高的产地发芽率也很高，可溶性糖含量低的产地发芽率也很低。而麻江县的喜树种子可溶性糖含量很高而发芽率很低，可能是因为在做发芽试验时浇水太多从而导致发芽率很低。

喜树碱在叶、种子以及幼枝中含量较高，木质部和髓中较低[21]。对于喜树种源选取时，喜树碱含量是很重要的指标，由测出的喜树碱含量可见种子中喜树碱的含量是较高的。云南、湖北的麻江县的喜树种子喜树碱含量更高，更具有利用价值。南京和下司东山产地的种子中喜树碱含量较低。由此可见，我国西南和中南产地的喜树种子中喜树碱含量较为高一些，可能與这些产地的温和气候、湿润土壤有一定关系[22]。

笔者通过对喜树种子大小、发芽率比较和可溶性糖、喜树碱含量的测定，发现不同产地的喜树种子差异性显著。云南产地的喜树种子发芽率和喜树碱含量都较高，是较优良的种子资源。南京产地的喜树种子发芽率很高，但种子中喜树碱的含量较低。而荔波产地的喜树种子发芽率和喜树碱含量都很低。以上是对喜树种子产地的生物学特性的初步探讨，在今后的研究中，可以从分子标记方向对不同产地的喜树种子做进一步的研究。

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