王龙泉,李快芬，骆礼秀，安静，刘梅影

(贵州省国有龙里林场，贵州 黔南 558000)

种子是植物开启下一代个体生活史的物质基础[1]。种子休眠和萌发是高等植物生长发育进程的重要环节，是维系物种繁衍的重要过程。对种子进行适当的物理及化学方式处理，有利于延长种子贮存时间、提高种子活力和发芽率，对改善种子质量和增强其抗逆性具有重要作用[2-3]。

掌叶木[Handeliodendronbodinieri(Levl.)Rehd]，又名为鸭脚板、平舟木，为无患子科 (Sapindaceae) 掌叶木属(Handeliodendron)落叶植物，是西南喀斯特地区特有濒危物种，主要分布在海拔500～1500 m，气候类型为亚热带季风的岩溶石山地区。掌叶木因根系发达，树形优美，花果艳丽，叶形奇特，耐旱耐瘠薄土，能够吸收岩溶石山上分散的水肥等特点，常作为中国西南石漠化地区优良的造林绿化树种[4-5]。此外，掌叶木还具有较高经济价值，种子、种仁和果皮位中均含有油脂，种子含量最高，为42.92%[6]，种仁含油率为52.6%[7]。但在自然状态下，掌叶木种群更新能力极弱，种子难贮存，易霉变，萌发率低下，幼苗生长弱，繁育较困难[3]，加之动物取食和人为采伐破坏，导致掌叶木处于濒危状态，被列为国家二级重点保护植物[8]。因此，为提高掌叶木种子的发芽率，本研究以其掌叶木种子为试验材料，设置GA3、NAA不同浓度梯度和浸种时间，研究激素和浸种时间对其种子萌发特性的影响，以期筛选出最适合种子萌发浓度及浸种时间，为培育健壮优质苗木，更好的开发、利用和保护掌叶木资源提供理论依据和技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 研究区域概况

研究区域属北亚热带季风湿润气候，年平均气温14.8 ℃，最冷月平均气温4.6 ℃，最热月平均气温23.6 ℃，年均日照时数1248.1 h，有效积温(≥10 ℃)4467.1 ℃，无霜期283 d，年均降雨量1089.3 mm，多雨雾，年平均相对湿度77%，常年温暖湿润。

1.1.2 供试种子

供试树种掌叶木的种子均采自贵州省国有龙里林场珍稀植物园内的优良母株。2020年10月采集掌叶木成熟果实，取出种子，去除假种皮和杂质后置于常温下室内晾干。

1.2 试验方法

筛选颗粒饱满、大小相近、无霉的掌叶木种子，清水洗净后用0.5%的高锰酸钾溶液在常温下消毒30 min，再用蒸馏水冲洗干净。试验组用不同浓度(50 mg/L、100 mg/L、200 mg/L)的外源激素萘乙酸(NAA)、赤霉素(GA3)溶液浸泡2 d、4 d、6 d，处理结束后进行常温湿沙储存，层积时沙子的体积与种子的体积比为3∶1，湿度保持在70%左右，储存时间为4个月。每2 d对沙藏的种子进行喷雾，保证处于湿润状态。

2021年3月，取出湿沙储存的掌叶木种子清洗干净，除去漂浮的瘪粒和涩粒后，用0.5%的高锰酸钾溶液在常温下消毒15 min并清洗干净，在规格为8 cm×10 cm无纺布育苗容器中装入6 cm厚经消毒处理黄土，并将表面铺平，之后将种子随机均匀点播在无纺布育苗容器内，每袋播种2粒，在种子上覆盖2 cm厚的黄土，播种后立即浇水，之后根据天气情况适时浇水，保持育苗基质湿润。

表1 试验设置

1.3 种子发芽率测定

以出土1.0 cm为发芽标志，从第一粒种子发芽开始，每天统计种子的发芽数，连续统计60 d，并计算发芽率和发芽势。

发芽率(%)=供试种子发芽数/供试种子数×100%。

发芽势(%)=规定时间内供试种子的发芽数/供试种子数×100%。

1.4 数据处理与分析

运用SPSS20.0软件进行单因素方差分析(one-way ANOVA)，使用Duncan法对数据进行显著性分析(p<0.05)和多重比较，采用WPS软件对数据进行记录和图表制作，结果用平均值±标准误表示。

2 结果与分析

2.1 不同激素浓度对掌叶木种子发芽率的影响

植物激素不仅对植物生长发育有调控作用，还对部分植物种子萌发具有促进或抑制作用。由图1可知，一定浓度范围内(50～200 mg/L)的NAA、GA3溶液处理对掌叶木种子的发芽率均具有显著的促进作用。与对照相比，NAA处理分别增加了12.25%、118.43%、236.8%。GA3处理分别增加了304.16%、130.68%、63.26%。此外，在50、100 mg/L时，GA3处理的种子发芽率显著高于NAA处理，与NAA处理相比，分别增加了260%，5.61%，差异显著(p<0.05)。

图1 不同激素浓度对掌叶木种子发芽率的影响

2.2 不同激素浓度对掌叶木种子发芽势的影响

由图2可知，两种激素处理对掌叶木种子的发芽势均具有促进作用；呈现出随NAA浓度增加而增加的趋势，在200 mg/L时最高，较对照增加了387.5%，差异显著(p<0.05)。GA3浓度在50 mg/L时发芽势最高，较对照增加了466.63%，之后随浓度的增加发芽势逐渐降低。此外，在50 mg/L时，与GA3处理相比，NAA处理的种子发芽势降低了74.28%。在100、200 mg/L时分别增加了8.96%、133.95%，差异显著。

图2 不同激素浓度对掌叶木种子发芽势的影响

2.3 不同浸种时间对掌叶木种子发芽率的影响

由图3可知，不同浸种时间对种子萌发率具有不同的影响。NAA浸种2 d和4 d时，种子的发芽率随浓度的增加而增加，其中在2 d时发芽率最高，较对照分别增加了12.25%、118.43%、236.8%，差异显著(p<0.05)。GA3浸种2 d时，50 mg/L的GA3处理种子的发芽率最高，较对照增加了304.16%，之后随浓度增加发芽率逐渐降低。浸种4 d时，200 mg/L的GA3处理种子发芽率最高，较对照增加了224.56%。浸种6 d时，种子的发芽率随浓度的增加呈先上升后下降的趋势。此外，在浓度为50、100m g/L时，GA3处理的种子发芽率均高于NAA处理，在100 mg/L时增量最大，较NAA处理分别增加了2.8%、96.41%、98.97%。

图3 不同浸种时间对掌叶木种子发芽率的影响

2.4 不同浸种时间对掌叶木种子发芽势的影响

由图4可知，不同浸种时间对种子发芽势影响不同。NAA浸种2 d和4 d 时，种子的发芽势均随浓度的增加而增加。在50～100 mg/L范围内，以浸种2 d时发芽势最高，较浸种4 d分别增加了136.38%、178.57%。GA3浸种2 d时，种子的发芽势随浓度的增加而降低。此外，在浓度为50 mg/L时，不同浸种时间下GA3处理的种子发芽势均高于NAA处理，与NAA相比，分别增加了297.18%、70%、1.56%。

图4 不同浸种时间对掌叶木种子发芽势的影响

3 讨论

3.1 不同激素处理对掌叶木种子发芽率和发芽势的影响

种子萌发是一个复杂的过程，对植物个体生长发育、繁殖后代和种群的分布等方面意义重大。萌发过程受内部因素和外部因素的共同控制[9-10]。内因有种皮障碍、种子休眠、胚发育不完全、含有抑制物质等。外因有温度、水分和光照等环境因子[11]。肖杰[12]在外源激素对紫薇种子萌发的影响中发现，与对照相比，1 mg/LNAA、10 mg/LIBA、20～50 mg/LGA3处理显著提高红火箭和紫薇种子的发芽率和发芽势。李先民[9]研究发现，高浓度的GA3浸种对杜鹃红山茶种子的发芽率影响显著。以600 mg/LGA3+100 mg/LNAA+600 mg/L6-BA+浸种3 h时组合的发芽率最高。崔令军[13]研究表明，在浓度为100～400 mg/L范围内，随外源激素质量浓度的增加，种子的发芽率、发芽势和发芽指数均呈先增大后减少的趋势。彦晓娜[14]在3种激素处理对偃松种子萌发及其生理生化的影响中研究发现，10 mg/L和100 mg/L的GA3处理对种子的萌发具有显著促进作用，200 mg/L的GA3处理对种子的萌发作用不明显。刘广超[15]在不同激素处理百合花杜鹃种子萌发的影响中发现，800 mg/L的GA3处理种子的发芽势和发芽率最大。本研究中，两种激素处理显著促进种子的发芽率和发芽势，促进作用各不相同。其中,NAA处理后种子的发芽率和发芽势随浓度的增加而增加，GA3处理则随处理浓度的增加而降低,在50 mg/L和100 mg/L时，GA3处理的种子发芽率显著高于NAA处理。其原因可能是两种激素通过打破种子休眠来促进种子萌发[16]。其中GA3通过诱导种子内部淀粉酶等水解酶的合成，提高水解酶的活性，促进种子内贮存物质的水解，为种子萌发提供非结构性化合物及其他必要的营养物质，进而促进种子萌发[11,17-19]。此外，吸水后的掌叶木种子在低浓度的化学诱变剂的刺激下，种皮加速软化，有利于胚根和胚芽突破种皮，而高浓度的药剂处理则可能产生了毒害作用。由此可知，使用一定质量浓度的植物生长调节剂浸种，能破除种子休眠，破解阻碍种子萌发的抑制物质，从而提高种子发芽率[20]。

3.2 不同浸种时间对掌叶木种子发芽率和发芽势的影响

适宜的浸种时间能提高种皮的透水性和透气性，并浸出种子内发芽的抑制物，同时促进外源激素穿过种皮作用于种胚的细胞分裂中心，从而促进细胞分裂和分化，促进种子萌发。本研究结果表明，浸种时间≤4 d时，种子的发芽率和发芽势均随NAA浓度的增加而增加，并以浸种2 d时发芽率最高。而GA3浸种种子的发芽率和发芽势随浸种浓度的增加呈先增加后降低的趋势。黄宁[21]研究表明，随浸种时间的增加，各赤霉素浓度处理的种子萌发率和萌发指数均逐渐减小，种子发芽势先增加后减小。GA3和6-BA随浸种时间的延长促进作用加强。并以GA3浓度800 mg/L，6-BA浓度400mg/L时促进作用最大。NAA浸种则是在浓度为50 mg/L时促进种子萌发，之后随浸种时间延长产生抑制作用。贾鑫[20]在赤霉素和生长素浸种对多叶棘豆子萌发的影响中表明，在同一浸种时间处理下，随GA3浓度的增加对多叶棘豆子萌发的促进作用呈先增加后减弱的趋势。这与本研究结果不同，其原因可能是不同的树种对激素的敏感度不同[22-23]，也可能是浸种时间过长，种子在无氧环境中出现无氧发酵，进而影响种子的萌发。

4 结论

在掌叶木种子萌发过程中，激素种类、浓度和浸种时间对掌叶木种子的发芽率和发芽势具有一定的影响。当NAA浓度为200 mg/L时，掌叶木种子的发芽率和发芽势最高，较对照分别增加了236.8%、387.5%。当GA3浓度为50 mg/L时，种子发芽势最高，较对照增加了466.63%。在50～100 mg/L范围内，GA3处理的种子发芽率和发芽势显著高于NAA处理。浸种时间≤4 d时，种子的发芽率和发芽势均随NAA浓度的增加而增加，而GA3浸种种子的发芽率和发芽势随浸种浓度的增加呈先增加后降低的趋势，均以浸种2 d时发芽率最高。