李嫦憲,黃德衛(wèi)

(1.南寧青秀山風(fēng)景名勝旅游開發(fā)有限責(zé)任公司，廣西 南寧 530029；2.中國林業(yè)科學(xué)研究院熱帶林業(yè)實驗中心，廣西 憑祥 532600)

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林木種子活力研究意義及進展

李嫦憲1,黃德衛(wèi)2

(1.南寧青秀山風(fēng)景名勝旅游開發(fā)有限責(zé)任公司，廣西 南寧 530029；2.中國林業(yè)科學(xué)研究院熱帶林業(yè)實驗中心，廣西 憑祥 532600)

摘要：綜述了我國林木種子活力的概念與意義以及研究進程，指出了影響種子活力的因素，提出了種子活力的測定以及提高林木的種子活力的措施，以期為林木種子活力的相關(guān)研究提供參考。

關(guān)鍵詞：林木；種子活力；研究進展

1引言

種子學(xué)作為一門獨立學(xué)科約有130多年的歷史，相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)家對種子活力的概念，種子活力的測定方法，影響種子活力的因素，以及遺傳物質(zhì)分析、作物產(chǎn)量與種子活力的關(guān)系等方面做了系統(tǒng)而全面的研究。目前種子學(xué)領(lǐng)域里種子活力仍然是一個熱點的研究話題，隨著分子技術(shù)的飛速發(fā)展，對種子活力的研究也在進入一個新的高度[1]。

2種子及種子活力的概念與意義

整個植物界從低等植物到高等植物經(jīng)過億萬年的進化產(chǎn)生了種子，在植物學(xué)概念里，由胚珠發(fā)育而成的繁殖器官稱為種子，是遺傳物質(zhì)的載體[2]。種子與人類的生存和發(fā)展有著密不可分的關(guān)系，是人類及許多動物生存繁衍的物質(zhì)基礎(chǔ)，提供了高營養(yǎng)的食物。種子亦可作為纖維、糧食、香料、藥物、飲料、食用油、工業(yè)油等，為人類社會的健康發(fā)展奠定強有力的物質(zhì)基礎(chǔ)。

20世紀(jì)50年代，國際種子會議把種子活力和種子的發(fā)芽力做了區(qū)分，將種子活力作為衡量種子質(zhì)量的一個重要標(biāo)準(zhǔn)之一。直到20世紀(jì)70年代末期，ISTA給種子活力做了定義：種子活力是種子在發(fā)芽期和出苗期的潛在水平特征和各種活動力的總和，高活力種子的性狀優(yōu)異，低活力種子的屬性較差[3]。1980年，北美官方種子分析家協(xié)會(AOSA)對種子活力的定義是：廣泛的田間條件背景下，對種子迅速整齊發(fā)芽出苗以及幼苗生長起決定作用的能力[4]。總的來說，種子活力就是種子的健康程度，形容種子健壯情況的一個指標(biāo)。種子活力強的種子，發(fā)芽快，出苗迅速整齊，對環(huán)境的適應(yīng)能力強。種子活力弱的種子，發(fā)芽慢，出苗慢并且不夠整齊，甚至不出苗，對環(huán)境的適應(yīng)能力差。

3林木種子活力的研究進程

關(guān)于種子活力的研究，我國起步較晚。鄭光華在1979年撰寫的論文中首次提出了種子活力問題。學(xué)者傅家瑞仔1980年對國外種子活力的研究進行了綜述，并對種子活力概念進行了首次論述。雜志《種子》在1981年創(chuàng)刊，鄭光華在論文《積極開展種子活力研究的建議》中，用種子的健壯度來概括種子活力。隨后有學(xué)者陶嘉齡和鄒德曼從美國歸國進行了種子活力的講學(xué)，關(guān)于種子活力的研究由此推動進入了一個新階段[5]。近年來，我國關(guān)于種子活力的研究進入了快速的發(fā)展階段，在種子活力的測定、種子的儲藏、檢驗、遺傳育種等領(lǐng)域均有廣泛的研究，研究結(jié)果均發(fā)表在相關(guān)科技期刊。在探討種子活力制約機理方面也有了較新的研究進展，不僅應(yīng)用于蔬菜、作物，而且逐步廣泛涉足到林木方面。馬尾松、落葉松、臭椿、杉木、柏木、刺槐等樹種，關(guān)于種子活力的研究均取得了一定的進展[6,7]。

4影響林木種子活力的因素

弄清林木種子活力的影響因素，直接關(guān)系到林業(yè)生產(chǎn)的最終收益。通常分為內(nèi)因和外因兩個方面，也就是遺傳因素和環(huán)境因素。

種子活力受遺傳特征的影響較大，決定其種子活力強度的是親本的遺傳性質(zhì)。張運吉等[8]對七葉樹種子進行研究發(fā)現(xiàn)，種子級別與種子活力和種苗品質(zhì)均有相關(guān)性。劉軍等[9]在種子活力與蛋白質(zhì)關(guān)系等研究進展一文中，對種子活力與貯藏蛋白對關(guān)系、種子活力與泛肽和鈣調(diào)蛋白的關(guān)系以及種子活力與熱激蛋白等逆激蛋白的關(guān)系進行了詳細等敘述，并對與種子活力有關(guān)對逆激蛋白之間的同源性進行了探討。杜宏鵬等[10]在不同家系楓香種子活力的研究一文中，對75個楓香優(yōu)樹的種子活力進行了研究，發(fā)現(xiàn)活力指數(shù)、壯苗率、發(fā)芽指數(shù)等指標(biāo)均能反映出不同家系楓香種子的活力以及其之間的相關(guān)性。

種子活力也受環(huán)境因素的制約，在種子形成、成熟以及發(fā)芽的過程中，都與外界環(huán)境有著密不可分的關(guān)系，外界環(huán)境往往直接或者間接的影響著林木的種子活力強弱。司杰等[11]在《吸濕回干處理對新疆沙冬青種子活力的影響》一文中指出，經(jīng)過該處理，新疆沙冬青種子在萌發(fā)率、苗長和活力指數(shù)上均顯示出優(yōu)勢，是一種經(jīng)濟實用的提高種子活力的方法。朱世威[12]在電場對馬尾松種子活力影響的研究發(fā)現(xiàn)，用電場強度、處理時間、浸種時間這3個因素對馬尾松種子進行正交實驗發(fā)現(xiàn)，電場強度對馬尾松種子的活力有顯著影響。

5林木種子活力的測定

種子活力的測定通常分為直接和間接兩種方法。逆境測定法和幼苗生長測定法屬于直接法，電導(dǎo)法、ATP測定法和四唑染色法屬于間接法。

逆境測定法通常分為遇冷測定和加速老化測定，遇冷測定通過模擬田間低溫條件進行發(fā)芽試驗，由此得到林木種子在田間的發(fā)芽表現(xiàn)力。加速老化測定是將種子放在高溫高濕的環(huán)境中進行處理，測定種子的發(fā)芽率來判斷種子活力，通常對于高溫高濕有較強抵抗力的種子活力較高，反之則活力較低。

幼苗測定法是在特定的條件下，通過形狀、重量等來判斷種子或者幼苗的生長狀況，以推測出種子活力的高低。常規(guī)的發(fā)芽試驗通過發(fā)芽指數(shù)、發(fā)芽勢、平均發(fā)芽天數(shù)、首次發(fā)芽時間等來判斷種子的活力，這種方法直觀、簡單，因此被廣泛采用。在幼苗階段通過分級來判斷種子活力的時候，主要是通過觀察幼苗形狀，一般分為壯苗、弱苗、畸形苗。

電導(dǎo)法主要是通過酶系統(tǒng)的活性來判斷種子活力，而酶系統(tǒng)的活性是通過測定電導(dǎo)率來實現(xiàn)的。種子的細胞膜有著重要的生理功能，是進行物質(zhì)交換和能量傳遞的重要場所，如果種子發(fā)生劣變，細胞膜會受到損壞，因此電導(dǎo)率會發(fā)生變化。這是一種精確度較高的測定方法。

通過測定種子萌發(fā)時的ATP來判斷種子活力，是因為種子在萌發(fā)時有較強的新陳代謝，ATP含量的多少，直接反應(yīng)出種子活力的高低。

四唑染色法是通過測定細胞的還原過程，通過指示劑TTC來實現(xiàn)的?？梢酝ㄟ^此方法分辨出有生命活力和無生命活力的種子。根據(jù)染色的區(qū)域面積和顏色的深淺來確定種子活力的高低。該方法原理簡單，操作簡便，結(jié)果精確，是測定種子活力最常用的方法之一。不同的樹種，測定結(jié)果也不盡相同，要綜合考慮染色部位、顏色深淺以及染色的面積。

6關(guān)于提高種子活力的注意事項

對種子進行預(yù)處理、靜電和磁處理以及科學(xué)地采收加工和貯藏，是提高種子活力的關(guān)鍵。傅遠志[13]的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在短時間高溫的條件下用2%NH4Cl溶液處理杉木種子可以明顯提高杉木的種子活力。鄭林等[14]對馬尾松和黑松的種子進行靜電場處理之后發(fā)現(xiàn)，可以激活種子內(nèi)部相關(guān)酶的活性，細胞膜的修復(fù)功能得以提高，因此種子活力也相對提高。劉文明[15]對青皮種子進行研究發(fā)現(xiàn)，青皮種子果翅具有提高種子活力的作用，對種子進行處理的時候，等到果翅與去翅種子含水量相同時，去掉果翅可以使種子具有較高的活力。

7結(jié)語

目前我國對于林木種子活力的研究，取得了許多進步，但相對于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，仍然比較落后。林木種子的活力是反映林木種子質(zhì)量的一個重要指標(biāo)，因此，還需加強對林木種子活力的研究，以充分發(fā)揮種子活力這一指標(biāo)的重要作用，以便為林業(yè)生產(chǎn)提供強有力的科學(xué)依據(jù)與技術(shù)保障。

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[12]朱世威.電場對馬尾松種子活力影響的研究[J].福建林業(yè)科技,2004,31(1):18～21.

[13]傅遠志.不同預(yù)處理對杉木種子活力的影響[J].浙江林業(yè)科技,1988(2):19～22.

[14]鄭林.高壓靜電場對馬尾松、黑松種子活力的影響[J].集美大學(xué)學(xué)報,1998,3(1):32～36.

[15]劉文明.失水對青皮種子劣變的影響[J].林業(yè)科學(xué)研究,1993,6(2):162～166.

收稿日期：2016-04-22

作者簡介：李嫦憲(1986—)，女，助理工程師，主要從事園林植物引種工作。

中圖分類號：S722

文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：1674-9944(2016)11-0076-02