Page 40 - 《广西植物》2020年第7期

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Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｔｏ ｅｘｐｌｏｒｅ ｌｏｎｇ ｔｅｒｍ ｐｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｉｎｕｓ ｍａｓｓｏｎｉａｎａ ｓｅｅｄｓ ｔｈｒｏｕｇｈ ｃｒｙｏｐｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ ａｓｅｐｔｉｃ
ｓｅｅｄｓ ｏｆ Ｐ. ｍａｓｓｏｎｉａｎａ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔｓ (ＷＣ) (２７.４％ꎬ ２４.６％ꎬ ２２.７％ꎬ １６.８％ꎬ １５.８％ꎬ １０.７％ꎬ ７.５％ꎬ
６.１％ꎬ ４. ８％ꎬ ３. ２％) ｗｅｒｅ ｃｒｙｏｐｒｅｓｅｒｖｅｄ ｉｎ ｌｉｑｕｉｄ ｎｉｔｒｏｇｅｎ. Ｏｕｒ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ: ( １) Ｔｈｅ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ
ｃｒｙｏｐｒｅｓｅｒｖｅｄ ｓｅｅｄｓ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｓｅｅｄ ＷＣ ｅｌｅｖａｔｅｄ ｆｒｏｍ ３.２％ ｔｏ ６.１％ꎬ ｒｅａｃｈｉｎｇ ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｓｔ ｒａｔｅ ｏｆ ９１.３３％ ａｔ
ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍ ＷＣ ｏｆ ６.１％ꎻ Ｈｏｗｅｖｅｒꎬ ｓｅｅｄ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ａｓ ＷＣ ｆｕｒｔｈｅｒ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｆｒｏｍ ６.１％ ｔｏ ２７.４％ꎬ ｉｎ
ｐａｒｔｉｃｕｌａｒꎬ ｗｉｔｈ ａ ｒａｐｉｄ ｄｅｃｌｉｎｅ ｉｎ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｅｅｄｓ ｗｉｔｈ １５.８％ ｏｒ ｈｉｇｈｅｒ ＷＣꎻ Ｔｈｅｒｅ ｉｓ ａ ｗｉｄｅ ｒａｎｇｅ ｏｆ ｓａｆｅ ＷＣꎬ
ｗｉｔｈｉｎ ３.２％－７.５％ꎬ ｔｈｅ ａｖｅｒａｇｅ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｒｅａｃｈｅｄ ａｂｏｖｅ ８０％. (２) Ｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎ ｔｏ ＷＣꎬ ｆｒｅｅｚｉｎｇ ａｎｄ ｔｈａｗｉｎｇ
ｍｅｔｈｏｄｓ ａｌｓｏ ａｆｆｅｃｔｅｄ ｃｒｙｏｐｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ. Ｒａｐｉｄ ｆｒｅｅｚｉｎｇ ｂｙ ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｉｍｍｅｒｓｉｎｇ ｓｅｅｄｓ ｉｎｔｏ ｌｉｑｕｉｄ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｉｓ ｂｅｔｔｅｒ ｔｈａｎ
ｐｒｅ￣ｆｒｅｅｚｉｎｇ ａｔ －２０ ℃ ｐｒｉｏｒ ｔｏ ｌｉｑｕｉｄ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｆｒｅｅｚｉｎｇꎻ ａ ｓｌｏｗ ａｉｒ￣ｔｈａｗｉｎｇ ａｔ ｒｏｏｍ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｇａｖｅ ａ ｂｅｔｔｅｒ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ
ｒｅｓｕｌｔ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ａ ｒａｐｉｄ ｔｈａｗｉｎｇ ｉｎ ａ ４２ ℃ ｗａｔｅｒ ｂａｔｈ ｔｈａｔ ｃａｕｓｅｄ ｓｅｅｄ ｅｐｉｓｐｅｒｍ ｃｒａｃｋｉｎｇ. (３) Ｔｈｅ ｅｐｉｓｐｅｒｍ ａｌｓｏ
ｐｌａｙｅｄ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｒｏｌｅꎬ ｗｈｉｃｈ ｐｒｏｔｅｃｔｅｄ ｔｈｅ ｓｅｅｄｓ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｄａｍａｇｅ. Ｔｈｅ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｒａｔｅｓ ｗｉｔｈｏｕｔ ｅｐｉｓｐｅｒｍ
ｗｅｒｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｌｏｗｅｒ ｔｈａｎ ｔｈｏｓｅ ｗｉｔｈ ｅｐｉｓｐｅｒｍꎬ ａｎｄ ｔｈｅ ａｂｎｏｒｍａｌ ｓｅｅｄｌｉｎｇｓ ｗｅｒｅ ｍｏｒｅ ｏｂｓｅｒｖｅｄ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｅｐｉｓｐｅｒｍｓ
ｗｅｒｅ ｒｅｍｏｖｉｎｇ. (４) Ａｔ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍ ＷＣ ｏｆ ６.１％ꎬ ｃｒｙｏｐｒｅｓｅｒｖｅｄ ｓｅｅｄｓ ｇｅｒｍｉｎａｔｅｄ ｂｅｔｔｅｒ ｔｈａｎ ｔｈｏｓｅ ｎｏｎ￣ｃｒｙｏｐｒｅｓｅｒｖｅｄ
(ｃｏｎｔｒｏｌ)ꎬ ｉｎｄｉｃａｔｉｎｇ ｔｈａｔ ｃｒｙｏｐｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｍａｙ ｓｔｉｍｕｌａｔｅ ｓｅｅｄ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐ. ｍａｓｓｏｎｉａｎａ. Ｃｏｌｌｅｃｔｉｖｅｌｙꎬ ｏｕｒ ｒｅｓｕｌｔｓ
ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔꎬ ｆｒｅｅｚｉｎｇ ａｎｄ ｔｈａｗｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄｓ ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｔｈｅ ｅｐｉｓｐｅｒｍ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｃａｎ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ａｆｆｅｃｔ
ｃｒｙｏｐｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐ. ｍａｓｓｏｎｉａｎａ ｓｅｅｄｓꎻ ａｎｄ ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｃｒｙｏｐｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐ. ｍａｓｓｏｎｉａｎａ ｓｅｅｄｓ ｉｓ ｔｏ ｄｉｒｅｃｔｌｙ
ｆｒｅｅｚｅ ｓｅｅｄｓ ｗｉｔｈ ６.１％ ＷＣ ｕｓｉｎｇ ｌｉｑｕｉｄ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｆｏｌｌｏｗｅｄ ｂｙ ａ ｓｌｏｗ ａｉｒ￣ｔｈａｗｉｎｇ ａｔ ｒｏｏｍ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅꎬ ｂｙ ｗｈｉｃｈ ｔｈｅ
ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｃａｎ ｒｅａｃｈ ａｂｏｖｅ ９０％. Ｒｅｓｕｌｔｓ ｆｒｏｍ ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ ｍａｙ ｐｒｏｖｉｄｅ ａ ｒａｔｉｏｎａｌ ｆｏｒ ａ ｌｏｎｇ￣ｔｅｒｍ ｓｔｏｒａｇｅ ｏｆ Ｐ. ｍａｓｓｏｎｉ￣
ａｎａ ｓｅｅｄｓ ｔｈｒｏｕｇｈ ｃｒｙｏｐｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: Ｐｉｎｕｓ ｍａｓｓｏｎｉａｎａ ｓｅｅｄｓꎬ ｃｒｙｏｐｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎꎬ ｄｅｓｉｃｃａｔｉｏｎꎬ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔꎬ ｒａｎｇｅ ｏｆ ｓａｆｅ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔꎬ
ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ

马尾松(Ｐｉｎｕｓ ｍａｓｓｏｎｉａｎａ) 为松科松属常绿高 存最主要的方式之一ꎮ
大乔木ꎬ是我国分布最广的优质乡土针叶及南方 秦国峰等(２０１７ａ) 研究表明马尾松种子随着

主要造林、绿化树种ꎬ广泛应用于用材、产脂、荒山 保存期限的延长ꎬ其品质不断下降ꎬ常温开放保存
造林及制浆造纸ꎬ在森林资源建设及生态发展中 ３ ~ ４ ａ 几乎全部丧失发芽力ꎬ在 ２ ~ ４ ℃ 低温密闭
发挥着极其重要的作用( 秦国峰和周志春ꎬ２０１２ꎻ 保存可在 １０ ａ 以上ꎮ 虽然低温密闭条件延长了马
杨章旗ꎬ２０１２)ꎮ 广泛的地理分布和悠久的进化起 尾松种子的保存期限ꎬ但相比其漫长的生命周期
源赋予马尾松种质资源丰富的遗传多样性ꎬ由于 和从发芽到产生可用于繁殖下一代种子的时间间
自然环境恶化及人为破坏等因素ꎬ所以其天然林 隔仍显短暂ꎬ从保障种质资源安全的角度来看ꎬ延

在演替过程中逐渐被常绿阔叶林和人工林替代ꎬ 长其保存期限具有重要意义ꎬ而超低温保存正是
加上单一人工林在应对病虫害及恶劣环境等自然 目前为止实现种质资源长期保存的最佳途径ꎮ
灾害方面存在的局限性ꎬ其种质资源多样性正受 种子的超低温保存是指将种子投入到液态氮
到严重威胁(石娟等ꎬ２００５ꎻ邓伦秀和李茂ꎬ２００９)ꎮ ( －１９６ ℃ )或气态氮( －１５０ ℃ ) 条件下进行保存ꎮ
因此ꎬ开展对马尾松种质资源保存的研究就显得 在此温度下ꎬ大多数植物的种子新陈代谢活动基
尤为迫切和必要ꎮ 种子作为植物生命的载体ꎬ蕴 本停止ꎬ劣变最大限度降低ꎬ理论上可以保存成百
含着丰富的遗传信息ꎬ是遗传改良、品种创新和良 上千年(Ｗａｌｔｅｒｓ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００４ꎻＢａｓｕꎬ ２００８)ꎬ是目前

种生产的重要物质基础ꎮ 种子的离体保存能在有 一种集简便、实用、占地少、低成本于一体的长期
限的空间最大限度地保存材料的遗传多样性ꎬ且 保存种质资源的方法(Ｗｉｌｄｅꎬ ２０１５)ꎮ 超低温保存
不受病虫害及天气等影响ꎬ具有成本低、效率高、 技术已成功应用于多种木本植物成熟种子或种胚
交流、运输方便等优点ꎬ是目前马尾松种质资源保 的保存ꎬ如樱桃( 宋常美等ꎬ２０１９)、樟树( 马健等ꎬ