河西走廊泡果白刺（ Nitraria sphaerocarpa ）种子表型差异及休眠破除

doi:10.7522/j.issn.1000-694X.2023.00056

摘要/Abstract

摘要：

为筛选泡果白刺（Nitraria sphaerocarpa）优质种源进行人工栽培，以河西走廊戈壁荒滩、山前平地、荒漠沙地采集的25份泡果白刺种子为材料，研究其物理特性、休眠特性、休眠破除方法及萌发特性。结果表明：泡果白刺种子呈纺锤形或针形，种皮乳黄、黄褐色，极少数为黑褐色；种子外表皮较软，表面粗糙；种子长7.01~9.29 mm，宽1.90~2.63 mm，形状指数为5.41~11.18，千粒重8.28~19.23 g，比重1.02~1.16 g·cm^-3，容重282.17~448.33 kg·L^-1，优良度34.5%~92%；初始发芽率4.25%~30.25%。不同样品种子各指标均达到了极显著差异（P<0.01）；种子比重与种子优良度极显著正相关（P<0.01），种子优良度与初始发芽率和样地水分极显著正相关（P<0.01）。在果实发育期灌水保育，可有效保证种子优良度；采集的种子中休眠种子和非休眠种子同时存在，不同采种基地种子特征特性和休眠深度不同；种子休眠原因是种子中存在发芽抑制物质，种子中的发芽抑制物能溶于NaOH、Ca（OH）₂或KOH溶液，且发芽抑制物具有非专一性，既可抑制自身萌发，也可抑制其他植物种子萌发。用NaOH、Ca（OH）₂或KOH溶液处理后清洗种子，可剔除种子发芽抑制物，使种子休眠完全释放。破除休眠后，25份泡果白刺种子发芽率为13%~90%，平均发芽日数为1.88~2.95 d，发芽指数4.03~34.07。适宜条件下，泡果白刺种子置床后2 h内为急剧吸水期，2~14 h为缓慢吸水期，14 h后为饱和吸水期，吸水率维持在60%；种子萌发过程中物质效率达到67.09%，种子萌发形成的幼苗为双子叶子子叶出土类型幼苗。

关键词: 泡果白刺（Nitraria sphaerocarpa）种子, 河西走廊, 休眠破除, 发芽率, 表型差异

Abstract:

In order to screen high-quality seed sources of pickled Nitraria sphaerocarpa for artificial cultivation， 25 pickled Nitraria sphaerocarpa seeds were collected as materials in the Gobi Desert Beach， in front of the Hexi Corridor and the desert sand to study their physical characteristics， dormant characteristics， dormant destruction methods and germination characteristics. The results show that the foam Nitraria sphaerocarpa seeds are spindle-shaped or needle-shaped， with milky yellowish-brown colors， and a very few are black-brown. The outer skin of the seeds is soft and the surface is rough. The seed length is 7.01-9.29 mm， the width is 1.90-2.63 mm， the shape index is 5.41-11.18， the thousand grain weight is 8.28-19.23 g， the specific gravity is 1.02-1.16 g·cm^-3， the volume weight is 282.17-448.33 kg·L^-1， the soundness is 34.5%-92%， the initial germination rate is 4.25%-30.25%， and the indicators of different sample seeds have reached a very significant difference （P<0.01）； the seed specific gravity is extremely positively correlated with the seed soundness （P<0.01）， the seed soundness is extremely positive correlation cleaning the seed with NaOH， Ca（OH）₂or KOH solution can remove the seed germination inhibitors and release the seed dormant completely. After breaking the dormancy， the germination rate of 25 foam fruit white thorn seeds is between 13% and 90%， the average germination days is 1.88-2.95 d， and the germination index is 4.03-34.07. Under suitable conditions， the seed of pickled fruit is a sharp water absorption period within 2 h after being put on the bed， a slow water absorption period of 2 to 14 h， and a saturated water absorption period after 14 h. The water absorption rate remains at 60%， the material efficiency reaches 67.09% during seed germination， and the seedlings formed by seed germination are dicotyledon leaf seedlings.

Key words: Nitraria sphaerocarpa seed, Hexi Corridor, dormant rupture, germination rate, phenotype difference

中图分类号:

P964

王进, 刘钊, 张玉杰, 濮超, 吴尧, 鄂利锋, 谢全刚. 河西走廊泡果白刺（ Nitraria sphaerocarpa ）种子表型差异及休眠破除[J]. 中国沙漠, 2024, 44(1): 86-95.

Jin Wang, Zhao Liu, Yujie Zhang, Chao Pu, Yao Wu, Lifeng E, Quangang Xie. Phenotype differences and dormancy breaking of Nitraria sphaerocarpa seeds in Hexi Corridor[J]. Journal of Desert Research, 2024, 44(1): 86-95.

图/表 11

参考文献 31

1	春亮，那日苏，赵山志，等.白刺属植物资源及其利用［J］.中国野生植物资源，2016，35（3）：58-60.
2	张振荣.基于聚类分析的3种白刺耐盐碱性研究［J］.天津农业科学，2016，22（12）：31-33.
3	左凤月，郝秀芬，陈占峰，等.小果白刺和泡果白刺的耐盐性［J］.天津农学院学报，2013，20（2）：11-14.
4	罗光宏，王进，颜霞，等.不同寄主锁阳种子质量差异及相互寄生关系研究［J］.中国中药杂志，2013，38（20）：3432-3437.
5	张景波，郝玉光，苏智，等.唐古特白刺嫩枝扦插繁殖技术研究［J］.内蒙古农业大学学报（自然科学版），2009，30（4）：80-86.
6	韩喜田，李月季，常国辉，等.白刺的综合开发利用［J］.科技信息，2012（36）：724.
7	皮宝柱.白刺在滨海盐碱地区绿化中的应用［J］.河北林业科技，2013（1）：67-72.
8	潘晓云，魏小平，尉秋实，等.多倍化：白刺属的系统分类、进化特征及应用前景［J］.植物学通报，2003（5）：632-638.
9	王方琳，柴成武，赵鹏，等.3种荒漠植物光合及叶绿素荧光对干旱胁迫的响应及抗旱性评价［J］.西北植物学报，2021，41（10）：1755-1765.
10	王桔红，陈文，张勇，等.贮藏条件对河西走廊四种旱生灌木种子萌发的影响［J］.生态学杂志，2011，30（3）：477-482.
11	曹当当.南疆几种荒漠植物固沙及种群更新能力研究［D］.新疆：喀什大学，2020.
12	马静，单立山，王洋，等.保水剂对４种典型荒漠植物种子萌发的影响［J］.水土保持通报，2019，39（2）：38-42.
13	李星辰，单立山.典型荒漠植物种子萌发最适赤霉素浓度研究［J］.防护林科技，2018，181（10）：3-5.
14	张春庆，王建华.种子检验学［M］.北京：高等教育出版社，2006：35-36
15	尹燕枰，董学会.种子学实验技术［M］.北京：中国农业出版社，2008：209-210.
16	周奕含，孙扬，何章，等.胚乳裂纹对玉米种子萌发过程中贮藏物质效率的影响［J］.天津农业科学，2015，21（9）：19-21.
17	张南平，康帅，连超杰，等.我国药用种子鉴定与分类研究进展［J］.中国药事，2020，34（1）：71-76.
18	黄建中，李扬汉，姚东瑞，等.检疫性寄生杂草种子的鉴定方法与菟丝子属常见种的识别特征［J］.植物检疫，1992（4）：247-251.
19	苌伟，吴建国，刘艳红.荒漠木本植物种子萌发研究进展［J］.应用生态学报，2007，18（2）：436-444.
20	刘贵峰，臧润国，刘华，等.天山云杉种子形态性状的地理变异［J］.应用生态学报，2012，23（6）：1455-1461.
21	钟军弟，徐意媚，曾富华，等.不同生境下假臭草生长特征分析［J］.广西植物，2014，34（1）：68-73.
22	李伟，林富荣，郑勇奇，等.皂荚天然群体间种实表型特性及种子萌发的差异分析［J］.植物资源与环境学报，2013，22（4）：70-75.
23	Danica E， Goggin R J， Neil E，et al.Steadman. Initial characterisation of low and high seed dormancy populations of Lolium rigidum produced by repeated selection［J］.Journal of Plant Physiology，2010，167（15）：1282-1288.
24	张萍，张雯，王亚清.水稻种子休眠调控与破除技术的发展［J］.现代农业研究，2022，28（5）：110-112.
25	阿依帕夏·居麦，赵晓英，王姣.泡果沙拐枣种子在原生境休眠状态的变化［J］.生态学杂志，2018，37（7）：1952-1958.
26	侯冬花，萨拉木·艾尼瓦尔，海利力·库尔班.种子休眠与休眠解除的研究进展［J］.新疆农业科学，2007（3）：349-354.
27	刘刚，雷激，张庆坤，等.果胶碱法脱酯工艺影响因素的研究［J］.食品科技，2008（6）：61-64.
28	吴玉，周亚晶，胡惠，等.种子休眠与解除的分子机制研究进展［J］.种子，2021，40（5）：63-70.
29	Abbas A M， Figueroa M E， Castillo J M.Burial effects on seed germination and seedling establishment of Prosopis juliflora （SW.） DC［J］.Arid Land Research and Management，2019，33（1）：55-69.
30	王进，吕彪，肖占文，等.苦豆子和披针叶黄华种子特性及硬实破除研究［J］.农业工程学报，2010，26（）：406-410.
31	严子柱，李天永，姚泽.甘肃干旱荒漠区植物资源的开发利用［J］.甘肃科技，2020，36（8）：33-40.

编号	样地名称	地理坐标	海拔/m	优良度/%	初始发芽率/%	土壤含水量/%
S1	河西学院试验地	38°57′11″N，100°26′18″E	1 471	82.75	12	9.7
S2	高台县罗城乡沙地	39°41′13″N，99°35′46″E	1 303	42.5	6	3.5
S3	肃州区银达镇荒漠	39°48′06″N，98°34′15″E	1 424	84	23	9.8
S4	阿拉善右旗陈家新井沙地	39°22′13″N，101°10′34″E	1 560	56	11.75	5.2
S5	甘州区林业局兔儿坝植被站	39°03′58″N，100°31′59″E	1 468	68.75	8.25	6.0
S6	临泽县沙河林场	39°01′47″N，100°04′28″E	1 626	68.5	7.25	5.8
S7	金塔县鼎新镇沙地	40°18′25″N，99°30′29″E	1 267	70.5	18.5	6.6
S8	肃州区东洞乡荒滩	39°34′38″N，98°33′36″E	1 560	83.25	30.25	10.1
S9	甘州区沙漠公园	38°47′48″N，100°29′04″E	1 537	79.5	25.25	8.7
S10	肃南县明花乡沙荒地	39°23′25″N，99°26′55″E	1 417	81	24.25	8.6
S11	敦煌市莫高镇沙地	40°10′14″N，94°48′21″E	1 115	56.5	13.25	5.8
S12	临泽中国科学院试验站	39°21′01″N，100°07′53″E	1 383	77.5	16	7.1
S13	永昌朱王堡镇荒地	38°12′51″N，102°36′47″E	1 486	90.5	24.5	11.3
S14	民乐县六坝治	38°38′55″N，100°44′04″E	1 822	79.59	23.75	8.3
S15	古浪县海子滩镇河床地	37°34′57″N，103°35′21″E	1 721	91.25	13	13.8
S16	凉州区发放镇王家碱滩	37°56′55″N，102°43′47″E	1 498	54.25	6.5	5.1
S17	民勤县红沙梁乡沙地	38°58′38″N，103°24′25″E	1 322	48	7.75	4.4
S18	山丹县清泉镇红寺湖荒地	38°53′27″N，101°08′17″E	2 002	60.75	11.5	5.4
S19	山丹县老君乡荒地	38°32′53″N，101°22′46″E	2 141	64	12	5.8
S20	甘州区老寺庙农场荒地	38°54′14″N，100°39′26″E	1 516	34.5	4.25	3.8
S21	甘州区平山湖乡沙荒地	39°00′37″N，100°50′50″E	2 245	79.25	15	8.4
S22	阿拉善右旗板滩井	39°26′57″N，104°05′34″E	1 250	85.75	18	9.6
S23	嘉峪关市峪泉镇荒地	39°48′30″N，98°13′53″E	1 684	81.25	17	9.1
S24	张掖市龙首电站荒地	38°55′07″N，100°59′39″E	1 548	89.5	19.75	12.1
S25	凉州区长城乡沙地	37°53′52″N，102°54′27″E	1 528	92	25.5	14.2

编号	样地名称	地理坐标	海拔/m	优良度/%	初始发芽率/%	土壤含水量/%
S1	河西学院试验地	38°57′11″N，100°26′18″E	1 471	82.75	12	9.7
S2	高台县罗城乡沙地	39°41′13″N，99°35′46″E	1 303	42.5	6	3.5
S3	肃州区银达镇荒漠	39°48′06″N，98°34′15″E	1 424	84	23	9.8
S4	阿拉善右旗陈家新井沙地	39°22′13″N，101°10′34″E	1 560	56	11.75	5.2
S5	甘州区林业局兔儿坝植被站	39°03′58″N，100°31′59″E	1 468	68.75	8.25	6.0
S6	临泽县沙河林场	39°01′47″N，100°04′28″E	1 626	68.5	7.25	5.8
S7	金塔县鼎新镇沙地	40°18′25″N，99°30′29″E	1 267	70.5	18.5	6.6
S8	肃州区东洞乡荒滩	39°34′38″N，98°33′36″E	1 560	83.25	30.25	10.1
S9	甘州区沙漠公园	38°47′48″N，100°29′04″E	1 537	79.5	25.25	8.7
S10	肃南县明花乡沙荒地	39°23′25″N，99°26′55″E	1 417	81	24.25	8.6
S11	敦煌市莫高镇沙地	40°10′14″N，94°48′21″E	1 115	56.5	13.25	5.8
S12	临泽中国科学院试验站	39°21′01″N，100°07′53″E	1 383	77.5	16	7.1
S13	永昌朱王堡镇荒地	38°12′51″N，102°36′47″E	1 486	90.5	24.5	11.3
S14	民乐县六坝治	38°38′55″N，100°44′04″E	1 822	79.59	23.75	8.3
S15	古浪县海子滩镇河床地	37°34′57″N，103°35′21″E	1 721	91.25	13	13.8
S16	凉州区发放镇王家碱滩	37°56′55″N，102°43′47″E	1 498	54.25	6.5	5.1
S17	民勤县红沙梁乡沙地	38°58′38″N，103°24′25″E	1 322	48	7.75	4.4
S18	山丹县清泉镇红寺湖荒地	38°53′27″N，101°08′17″E	2 002	60.75	11.5	5.4
S19	山丹县老君乡荒地	38°32′53″N，101°22′46″E	2 141	64	12	5.8
S20	甘州区老寺庙农场荒地	38°54′14″N，100°39′26″E	1 516	34.5	4.25	3.8
S21	甘州区平山湖乡沙荒地	39°00′37″N，100°50′50″E	2 245	79.25	15	8.4
S22	阿拉善右旗板滩井	39°26′57″N，104°05′34″E	1 250	85.75	18	9.6
S23	嘉峪关市峪泉镇荒地	39°48′30″N，98°13′53″E	1 684	81.25	17	9.1
S24	张掖市龙首电站荒地	38°55′07″N，100°59′39″E	1 548	89.5	19.75	12.1
S25	凉州区长城乡沙地	37°53′52″N，102°54′27″E	1 528	92	25.5	14.2

项目	长度/mm	宽度/mm	形态指数	千粒重/g	比重/(g·cm^-3)	容重/(kg·L^-1)	优良度/%	初始发芽率/%
最大值	9.29	2.63	11.18	19.33	1.16	448.33	92	30.25
最小值	7.01	1.90	5.41	8.28	1.02	282.17	34.5	4.25
平均值	8.11	2.30	7.80	14.12	1.07	365.19	72.05	15.77
标准差	0.65	0.53	1.63	2.90	0.03	44.62	15.79	7.14
变异系数/%	8.01	23.04	20.90	20.53	2.80	12.22	21.93	45.27
F值	27.47^**	9.83^**	30.65^**	51.28^**	2.71^**	95.85^**	145.76^**	30.07^**

项目	长度/mm	宽度/mm	形态指数	千粒重/g	比重/(g·cm^-3)	容重/(kg·L^-1)	优良度/%	初始发芽率/%
最大值	9.29	2.63	11.18	19.33	1.16	448.33	92	30.25
最小值	7.01	1.90	5.41	8.28	1.02	282.17	34.5	4.25
平均值	8.11	2.30	7.80	14.12	1.07	365.19	72.05	15.77
标准差	0.65	0.53	1.63	2.90	0.03	44.62	15.79	7.14
变异系数/%	8.01	23.04	20.90	20.53	2.80	12.22	21.93	45.27
F值	27.47^**	9.83^**	30.65^**	51.28^**	2.71^**	95.85^**	145.76^**	30.07^**

因子	长度	宽度	形态指数	千粒重	比重	容重	优良度	初始发芽率	样地水分
长度		0.095	0.000	0.852	0.445	0.006	0.440	0.658	0.225
宽度	0.341		0.247	0.748	0.526	0.900	0.927	0.704	0.581
形状指数	0.981^**	0.241		0.715	0.655	0.011	0.355	0.552	0.013
千粒重	-0.039	-0.068	-0.077		0.612	0.680	0.423	0.308	0.346
比重	0.160	0.133	0.094	-0.107		0.542	0.002	0.062	0.189
容重	0.531^**	0.027	0.499^*	0.087	-0.128		0.014	0.116	0.014
优良度	-0.162	-0.019	-0.193	-0.168	0.598^**	-0.487^*		0.000	0.000
初始发芽率	-0.093	0.080	-0.125	-0.212	0.379	-0.322	0.803^**		0.000
样地水分	-0.2518	-0.116	0.4909^*	-0.1965	-0.2718	-0.4835^*	0.907^**	0.8096^**