林木种子活力研究意义及进展

摘要：综述了我国林木种子活力的概念与意义以及研究进程，指出了影响种子活力的因素，提出了种子活力的测定以及提高林木的种子活力的措施，以期为林木种子活力的相关研究提供参考。

关键词：林木；种子活力；研究进展

中图分类号：S722

文献标识码：A 文章编号：16749944（2016）11007602

1 引言

种子学作为一门独立学科约有130多年的历史，相关领域的科学家对种子活力的概念，种子活力的测定方法，影响种子活力的因素，以及遗传物质分析、作物产量与种子活力的关系等方面做了系统而全面的研究。目前种子学领域里种子活力仍然是一个热点的研究话题，随着分子技术的飞速发展，对种子活力的研究也在进入一个新的高度[1]。

2 种子及种子活力的概念与意义

整个植物界从低等植物到高等植物经过亿万年的进化产生了种子，在植物学概念里，由胚珠发育而成的繁殖器官称为种子，是遗传物质的载体[2]。种子与人类的生存和发展有着密不可分的关系，是人类及许多动物生存繁衍的物质基础，提供了高营养的食物。种子亦可作为纤维、粮食、香料、药物、饮料、食用油、工业油等，为人类社会的健康发展奠定强有力的物质基础。

20世纪50年代，国际种子会议把种子活力和种子的发芽力做了区分，将种子活力作为衡量种子质量的一个重要标准之一。直到20世纪70年代末期，ISTA给种子活力做了定义：种子活力是种子在发芽期和出苗期的潜在水平特征和各种活动力的总和，高活力种子的性状优异，低活力种子的属性较差[3]。1980年，北美官方种子分析家协会（AOSA）对种子活力的定义是：广泛的田间条件背景下，对种子迅速整齐发芽出苗以及幼苗生长起决定作用的能力[4]。总的来说，种子活力就是种子的健康程度，形容种子健壮情况的一个指标。种子活力强的种子，发芽快，出苗迅速整齐，对环境的适应能力强。种子活力弱的种子，发芽慢，出苗慢并且不够整齐，甚至不出苗，对环境的适应能力差。

3 林木种子活力的研究进程

关于种子活力的研究，我国起步较晚。郑光华在1979年撰写的论文中首次提出了种子活力问题。学者傅家瑞仔1980年对国外种子活力的研究进行了综述，并对种子活力概念进行了首次论述。杂志《种子》在1981年创刊，郑光华在论文《积极开展种子活力研究的建议》中，用种子的健壮度来概括种子活力。随后有学者陶嘉龄和邹德曼从美国归国进行了种子活力的讲学，关于种子活力的研究由此推动进入了一个新阶段[5]。近年来，我国关于种子活力的研究进入了快速的发展阶段，在种子活力的测定、种子的储藏、检验、遗传育种等领域均有广泛的研究，研究结果均发表在相关科技期刊。在探讨种子活力制约机理方面也有了较新的研究进展，不仅应用于蔬菜、作物，而且逐步广泛涉足到林木方面。马尾松、落叶松、臭椿、杉木、柏木、刺槐等树种，关于种子活力的研究均取得了一定的进展[6，7]。

4 影响林木种子活力的因素

弄清林木种子活力的影响因素，直接关系到林业生产的最终收益。通常分为内因和外因两个方面，也就是遗传因素和环境因素。

种子活力受遗传特征的影响较大，决定其种子活力强度的是亲本的遗传性质。张运吉等[8]对七叶树种子进行研究发现，种子级别与种子活力和种苗品质均有相关性。刘军等[9]在种子活力与蛋白质关系等研究进展一文中，对种子活力与贮藏蛋白对关系、种子活力与泛肽和钙调蛋白的关系以及种子活力与热激蛋白等逆激蛋白的关系进行了详细等叙述，并对与种子活力有关对逆激蛋白之间的同源性进行了探讨。杜宏鹏等[10]在不同家系枫香种子活力的研究一文中，对75个枫香优树的种子活力进行了研究，发现活力指数、壮苗率、发芽指数等指标均能反映出不同家系枫香种子的活力以及其之间的相关性。

种子活力也受环境因素的制约，在种子形成、成熟以及发芽的过程中，都与外界环境有着密不可分的关系，外界环境往往直接或者间接的影响着林木的种子活力强弱。司杰等[11]在《吸湿回干处理对新疆沙冬青种子活力的影响》一文中指出，经过该处理，新疆沙冬青种子在萌发率、苗长和活力指数上均显示出优势，是一种经济实用的提高种子活力的方法。朱世威[12]在电场对马尾松种子活力影响的研究发现，用电场强度、处理时间、浸种时间这3个因素对马尾松种子进行正交实验发现，电场强度对马尾松种子的活力有显著影响。

5 林木种子活力的测定

种子活力的测定通常分为直接和间接两种方法。逆境测定法和幼苗生长测定法属于直接法，电导法、ATP测定法和四唑染色法属于间接法。

逆境测定法通常分为遇冷测定和加速老化测定，遇冷测定通过模拟田间低温条件进行发芽试验，由此得到林木种子在田间的发芽表现力。加速老化测定是将种子放在高温高湿的环境中进行处理，测定种子的发芽率来判断种子活力，通常对于高温高湿有较强抵抗力的种子活力较高，反之则活力较低。

幼苗测定法是在特定的条件下，通过形状、重量等来判断种子或者幼苗的生长状况，以推测出种子活力的高低。常规的发芽试验通过发芽指数、发芽势、平均发芽天数、首次发芽时间等来判断种子的活力，这种方法直观、简单，因此被广泛采用。在幼苗阶段通过分级来判断种子活力的时候，主要是通过观察幼苗形状，一般分为壮苗、弱苗、畸形苗。

电导法主要是通过酶系统的活性来判断种子活力，而酶系统的活性是通过测定电导率来实现的。种子的细胞膜有着重要的生理功能，是进行物质交换和能量传递的重要场所，如果种子发生劣变，细胞膜会受到损坏，因此电导率会发生变化。这是一种精确度较高的测定方法。

通过测定种子萌发时的ATP来判断种子活力，是因为种子在萌发时有较强的新陈代谢，ATP含量的多少，直接反应出种子活力的高低。

四唑染色法是通过测定细胞的还原过程，通过指示剂TTC来实现的。可以通过此方法分辨出有生命活力和无生命活力的种子。根据染色的区域面积和颜色的深浅来确定种子活力的高低。该方法原理简单，操作简便，结果精确，是测定种子活力最常用的方法之一。不同的树种，测定结果也不尽相同，要综合考虑染色部位、颜色深浅以及染色的面积。

6 关于提高种子活力的注意事项

对种子进行预处理、静电和磁处理以及科学地采收加工和贮藏，是提高种子活力的关键。傅远志[13]的研究结果发现，在短时间高温的条件下用2%NH4Cl溶液处理杉木种子可以明显提高杉木的种子活力。郑林等[14]对马尾松和黑松的种子进行静电场处理之后发现，可以激活种子内部相关酶的活性，细胞膜的修复功能得以提高，因此种子活力也相对提高。刘文明[15]对青皮种子进行研究发现，青皮种子果翅具有提高种子活力的作用，对种子进行处理的时候，等到果翅与去翅种子含水量相同时，去掉果翅可以使种子具有较高的活力。

7 结语

目前我国对于林木种子活力的研究，取得了许多进步，但相对于农业领域，仍然比较落后。林木种子的活力是反映林木种子质量的一个重要指标，因此，还需加强对林木种子活力的研究，以充分发挥种子活力这一指标的重要作用，以便为林业生产提供强有力的科学依据与技术保障。

参考文献：

[1]舒英杰，陶 源，王 爽，等.高等植物种子活力的生物学研究进展[J].西北植物学报，2013，33（8）：1709～1716.

[2]陈火英，柳李旺.种子种苗学[M].上海：上海交通大学出版社，2011.

[3]李晓明，王金影.林木种子的活力测定[J].农业与技术，2013，33（5）：44

[4]PERRY D A.The concept of seed vigor and its relevance to seed production techniques[C]∥HEBBLATHWAITE P D.Seed Production.London：Botterworths，1980：585～591.

[5]桑红梅，彭祚登，李吉跃.我国林木种子活力研究进展[J].种子，2006，25（6）：55～59.

[6]邢广萍.关于刺槐种子活力测定方法的研究[J].科技简报，1997：4.

[7]陶嘉龄，郑光华.种子活力[M].北京：科学出版社，1991.

[8]张运吉，赵兰勇，郭 蕊.七叶树种子级别与种子活力及苗木品质的相关性研究[J].山东林业科技，2005（2）：5～7.

[9]刘 军，黄上志，傅家瑞，等.种子活力与蛋白质关系等研究进展[J].植物学通报，2001，18（1）：46～51.

[10]杜宏鹏，陈凤毛，高捍东，等.不同家系枫香种子活力的研究[J].林业科技开发，2005，19（4）：13～16.

[11]司 杰，周禧琳，焦培培.吸湿回干处理对新疆沙冬青种子活力的影响[J].天津农业科学，2016，22（4）：25～27.

[12]朱世威.电场对马尾松种子活力影响的研究[J].福建林业科技，2004，31（1）：18～21.

[13]傅远志.不同预处理对杉木种子活力的影响[J].浙江林业科技，1988（2）：19～22.

[14]郑 林.高压静电场对马尾松、黑松种子活力的影响[J].集美大学学报，1998，3（1）：32～36.

[15]刘文明.失水对青皮种子劣变的影响[J].林业科学研究，1993，6（2）：162～166.