不同外源激素处理对弗吉尼亚栎种子发芽的影响

摘要 为提高弗吉尼亚栎种子的发芽率，以弗吉尼亚栎种子为材料，选用不同浓度的吲哚乙酸（IAA）、萘乙酸（NAA）外源激素分别浸种1、3 h，以清水浸种1、3 h为对照，在20 ℃恒温下观测种子的发芽指标。结果表明：100 mg/L NAA浸种1 h发芽率为66.70%，100、200 mg/L IAA浸种3 h和150 mg/L浸种1 h IAA发芽势均为53.30%；100 mg/L IAA浸种3 h的发芽指数为16.38；100 mg/L IAA浸种3 h的胚根生长为3.80 cm，优于对照及其他处理。

关键词 外源激素；北美栎树；弗吉尼亚栎；发芽率

中图分类号 S 722  文献标识码 A  文章编号 0517-6611（2024）12-0113-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.12.024

Effects of Different Hormone Treatments on Seed Germination of Quercus virginiana in North America

MA Shang1，CUI Lan-fang2，WANG Fu-he2

（1.Forestry Bureau of Pingqiao District， Xinyang， Henan 464100;2. Xinyang Agriculture and Forestry University， Xinyang， Henan 464100）

Abstract In order to improve the germination rate of Q. virginiana seeds， the seeds of Q. virginiana were soaked in different concentrations of exogenous hormones indoleacetic acid （IAA） and naphthoacetic acid （NAA） for 1 h and 3 h， respectively. The seeds were soaked in water for 1 h and 3 h， and the germination indexes of the seeds were observed at a constant temperature of 20 ℃. The results showed that the germination rate of seeds soaked with 100 mg/L naphthoacetic acid （NAA） for 1 h was 66.70%. The germination rate of indoleacetic acid （IAA） was 53.30% at 100 mg/L， 200 mg/L for 3 h and 150 mg/L for 1 h. The germination index of seeds soaked with 100 mg/L indoleacetic acid （IAA） for 3 h was 16.38. The radicle growth of seeds soaked with 100 mg/L indoleacetic acid （IAA） for 3 h was 3.80 cm， which was better than the control and other treatments.

Key words Exogenous hormone;American oak;Q. virginiana;Germination rate

基金项目 中央财政林业科技推广项目（GTH〔2020〕15号）。

作者简介 马尚（1988—），男，河南信阳人，工程师，从事园林、经济林栽培、林业生产技术推广研究。

收稿日期 2023-08-22

弗吉尼亚栎（Q.virginiana Mill.）又称强生栎，原产美洲，属于白栎组的常绿乔木栎类，种子长而渐尖，深棕色至黑色，叶色四季亮绿色，冠厚枝密，枝条平展、柔韧性高，叶形多变，幼苗叶片常有刺尖，但成年树叶缘光滑，少有缺刻。因其树体高大挺拔，树冠大而浓密，叶色多变，秋色鲜红，是一种优良的园林观赏树种；弗吉尼亚栎冠幅优美宽大，优美的延展性拱形树冠可形成一个圆形的遮篷，养护粗放，可用作行道树、公园景观树、庭院绿化树等；不仅成形快，造型养护也容易，且耐盐、耐湿，抗风力强，是沿海滩涂绿化、盐碱地绿化以及沿海防风林建设的优良树种之一，提高了弗吉尼亚栎的园林应用价值［1-5］。

刘春林等［6］在中南林业科技大学长沙校区植物园内进行8种国外栎属植物的播种育苗，结果表明，弗吉尼亚栎出芽率较低，为55.74%；信阳农林学院实验人员通过3个温度梯度对弗吉尼亚栎种子进行引种试验，得出了在20 ℃下，发芽率可达到49.5%，在不做任何处理的情况下，弗吉尼亚栎种子发芽率低且发芽时间长。为了提高发芽率，笔者开展不同外源激素处理试验，观测北美栎树弗吉尼亚栎的发芽情况。

1 材料与方法

1.1 试验材料

以原产于美国的弗吉尼亚栎种子为试验材料，将种子置于冰箱中3 ℃贮藏备用，弗吉尼亚栎种子由中国林业科学研究院亚热带林业研究所提供。萘乙酸（NAA）、吲哚乙酸（IAA）、高锰酸钾溶液、TTC溶液由信阳农林学院林学院实验室提供。信阳农林学院坐落在信阳市平桥区，信阳位于河南省最南部，属于亚热带季风气候，气候潮湿，四季分明；年日照时数1 800～2 200 h，年均气温15.2～15.5 ℃，年无霜期210～220 d，年均空气相对湿度为76%。

1.2 试验设计

采用不同浓度的NAA、IAA 2种外源激素对弗吉尼亚栎种子进行浸种处理，浸种时间分别为1、3 h，其中各激素所使用的浓度梯度分别为100、150、200 mg/L，另设对照用清水浸种（CK）。共14个处理，每个处理30粒种子，清水浸种1、3 h作为对照（CK）（表1）。

1.3 试验方法

1.3.1 种子性状测定。

种子横径、纵径测定：

采用四分法，取弗吉尼亚栎种子各30粒，以游标卡尺量出种子的横向和纵向直径，以1/1 000电子天平测种子重量，重复3次后，取其均值，作为最终数据。

种子千粒重测定：

采用百粒法测定千粒重［7］。

1.3.2 种子生活力测定。

采用TTC染色法检验弗吉尼亚栎种子的生活力，随机选择10粒种子，浸种18 h后破开种皮，将胚从顶部沿着中线切割成两半，将其中的一半放入1.0％ TTC溶液中，在30 ℃恒温箱中于黑暗条件放置24 h，使其染色，操作重复3次。染色结束后用蒸馏水冲洗干净，观察染色情况，具有生活力种胚为红色，无生活力的种胚为黑色。

1.3.3 层积及消毒处理。

在试验开展前30 d，将种子从冰箱取出，对种子进行层积处理，打破种子休眠，促进种子萌发及完成种子的后熟作用［8-13］。具体方法：种子与湿沙的体积比为1∶3，沙子的相对含水率为60%～70%，层积30 d左右。试验前清水清洗、选种，去除漂浮、虫害、霉烂种子，用0.1%高锰酸钾消毒10 min，防止种子在培养过程中出现霉烂，消毒取出后用蒸馏水冲洗至高锰酸钾味消除为止，消毒过程中轻摇以提高消毒效果，培养皿等试验器具采用高温消毒法［10，14-18］。

1.3.4 培养条件。

浸种结束后将种子放置在无菌培养皿中，底部垫有脱脂棉。将种子放入20 ℃培养箱内进行培育。种子放入恒温箱后，每24 h观测1次发芽情况，及时补充水分，记录发芽个数、未发芽个数、发芽时长直至不再出现发芽种子。种子发芽以胚根突破种皮为标准，以连续5 d未出现新发芽种子为结束发芽日期，若期间出现有发芽迹象的种子，则适当延长发芽日期。发芽结束后，从各组随机取5粒发芽种子，用细线测量其胚根长度，求均值，以计算胚根的生长量。

1.3.5 种子发芽指标测定。

发芽率：发芽结束后，计算弗吉尼亚栎种子长成正常幼苗的种子粒数占供试种子总数的百分比。

平均发芽时间：统计供试弗吉尼亚栎种子平均所需发芽时间。

发芽势：弗吉尼亚栎种子发芽数达到高峰时正常发芽种子总数占供试种子总数的百分比。发芽势反映种子发芽迅速整齐程度，发芽率相同的情况下，发芽势高的种子品质更好。

发芽指数：能综合表现弗吉尼亚栎种子发芽速度和发芽数量。发芽率相同的2个种批，发芽指数越高，种批质量越好，发芽指数能在一定程度上表达种子活力高低。

1.4 数据统计

试验数据采用Microsoft Excel 2013进行整理分析。

2 结果与分析

2.1 种子性状与吸水率

对弗吉尼亚栎种子的纵径、横径、千粒重等表型性状进行测定，结果显示，弗吉尼亚栎种子的纵径为2.15 cm，横径为1.23 cm，横纵比为0.57，单粒重为1.92 g，千粒重为1 904.36 g，种子呈长卵形，长而渐尖，深褐色到黑色，带有深的壳斗。由图1可知，弗吉尼亚栎吸水率逐渐增加，但只有第1天吸水速度较快，其他时间吸水速度缓慢。

2.2 种子生活力

采用TTC染色法测定弗吉尼亚栎种子生活力，结果表明发芽率达57%。

经TTC染色速测法测定弗吉尼亚栎种子生活力，结果表明：种子生活力表现良好，平均生活力在56.67%。

2.3 IAA对种子发芽的影响

2.3.1 对发芽率的影响。

由图2可知，不同处理对弗吉尼亚栎种子发芽有明显差别。100 mg/L IAA浸种1 h（A1处理）种子第15天开始发芽，持续发芽时间50 d，发芽率为40%。150、200 mg/L IAA浸种1 h（A3、A5处理），第14天开始发芽，发芽持续时间分别为43、40 d，发芽率分别为63.30%、46.70%。由此可以看出，150 mg/L IAA浸种1 h（A3处理）的发芽率最高，达到63.30%。

100、150、200 mg/L IAA浸种3 h（A4、A6、A6处理），种子从第14天开始发芽，浓度100 mg/L浸种3 h（A2处理），持续发芽51 d，发芽率为60.00%，150、200 mg/L浸种3 h（A4、A6处理）都持续发芽49 d，发芽率分别为56.70%、60.00%。由此可以看出，100、200 mg/L IAA浸种3 h（A2、A6处理）的种子发芽率最高，达60.00%。可见，3个浓度IAA浸种3 h的种子持续发芽时间接近。

综合可知，150 mg/L IAA浸种1 h（A3处理）的发芽率最高，达到63.30%。100 mg/L IAA浸种3 h（A2处理）的持续发芽时间最长，达到51 d。CK1、CK2的发芽率达到45.20%、43.60%，除A1处理外，其他处理均超过CK1和CK2的发芽率。可见，在一定程度上，IAA促进了弗吉尼亚栎种子发芽，但也能抑制发芽率。

2.3.2 对发芽势的影响。

由图3可知，100、200 mg/L IAA浸种3 h（A2、A6处理）、150 mg/L IAA浸种1 h（A3处理）的发芽势最高，达到53.30%，100 mg/L IAA浸种1 h（A1处理）的发芽势最低，仅30.00%，其他处理的发芽势在40%～52%，表现良好。浸种1 h的处理中，150 mg/L IAA（A3处理）超过其他浓度浸种1 h（A1、A5处理）的发芽势。浸种3 h的处理中，只有150 mg/L IAA（A4处理）的发芽势低，为50.00%，100、200 mg/L IAA（A2、A6处理）的发芽势均为53.30%。CK1、CK2的发芽势分别为33.00%、32.30%，虽然A1处理的发芽势未超过CK1、CK2，但也相差不大，其他处理均超过CK1、CK2。由此可知，IAA可有效提高弗吉尼亚栎种子活力。