青钱柳是我国特有的单种属植物,也是国家重点保护的濒危植物之一。青钱柳集药用、保健、材用和观赏等多种价值于一身,是一种很有开发利用前景的珍贵树种。青钱柳种子(按植物解剖学定义应为果实)具有深休眠特性,一般在常规播种条件下,需隔年甚至2年后才萌发;同时,种子发育差,更新能力较弱,这些严重影响了青钱柳树种的开发利用和迁地保护。本文通过青钱柳离体胚及不同破皮处理种子的萌发试验、种皮透水性和透气性测定以及种子各部分内源抑制物质的提取、生物测定和鉴定等研究对青钱柳种子休眠机制进行了较深入的探讨。通过剥取青钱柳离体胚和经不同破皮处理的种胚在空白培养基上进行培养,结果表明离体胚培养30d萌发率为90%,而带完整果皮结构的种子萌发率为0,说明被覆物是导致种胚处于休眠状态而不能萌发的原因。不同破皮处理方式对青钱柳种子萌发有明显影响。浓硫酸处理4h后的种子接种培养30d仍然不能萌发;夹裂种子的萌发率也仅为2%;除去一半果皮和除去全部果皮(只保留种皮)的种胚萌发率分别提高到27%和73%,但萌发速度明显不及离体胚,长势较差甚至枯死。综合上述结果我们可推断,青钱柳果皮和种皮可能存在一定的机械束缚和透性障碍,但这不是抑制萌发的主要原因,而果皮和种皮中含有抑制萌发和生长的内源抑制物质,可能是导致青钱柳种子休眠的主要原因之一。完整种子、酸蚀种子和夹裂种子的种皮吸水实验表明,青钱柳完整种子能透水,但与夹裂种子吸水率相比,完整的果皮和种皮结构(酸蚀后果皮虽变薄,但结构仍较完整)存在一定的透水障碍。不同破皮处理种子的呼吸速率测定结果表明,青钱柳完整干种子的呼吸速率很低,吸水后有所增强,但酸蚀5 h的种子和完整种子在24 h后就进入呼吸停滞期,到吸水饱和时分别只是干种子的4.1倍和3.2倍。而夹裂种子的呼吸速率随着吸水时间延长不断增强,到72 h达到高峰,为干种子的16.2倍。这说明青钱柳种子存在一定的透气性障碍,破坏种皮结构可明显改善其透气状况。采用80%甲醇分别对青钱柳整粒种子、果皮、种皮和种胚进行浸提,并对各部分浸提液进行了白菜种子生物测定,结果表明,种子各部分均含有内源抑制物质,抑制强度为:果皮>种皮>整粒种子>种胚。采用系统溶剂法将抑制作用最强的果皮甲醇浸提液初步分离为石油醚相、乙醚相、乙酸乙酯相、甲醇相和水相。通过对各分离相进行白菜种子生物测定,结果表明各分离相中乙醚相的抑制活性最强。GC-MS鉴定结果表明,青钱柳果皮乙醚相中可能具抑制作用的物质种类多,主要为有机酸类物质,其中相对含量最大的组分为香草酸,达35.09%。很多研究表明,香草酸是种子中普遍分布且抑制作用很强的一种内源抑制物质。本试验对香草酸标准品进行了生物活性测定,结果显示浓度为10000 mg·L-1香草酸对白菜种子的幼根生长抑制率为100%,浓度为1000 mg·L-1时的抑制率为84.53%,说明高浓度的香草酸能抑制幼根的伸长。通过计算得出拟合方程,并利用方程经反对数求出白菜幼根生长抑制率达到50%时的香草酸浓度为63.90 mg·L-1。由此推测青钱柳果皮中含有香草酸等抑制物质是导致青钱柳种子休眠的主要原因。研究结果首次较系统地阐明了青钱柳种子的休眠机制,并为生产上采取打破休眠的技术措施提供了理论依据。