稀有狭域特有种Centaurea pangaea的种子特征与萌发生态学

《Journal for Nature Conservation》：Seed traits and germination ecology of the rare steno-endemic Centaurea pangaea

　　乔治奥斯·瓦尔萨米斯（Georgios Varsamis）|西奥多拉·梅鲁（Theodora Merou）|斯皮罗斯·齐夫蒂斯（Spyros Tsiftsis）
希腊色雷斯德谟克利特大学（Democritus University of Thrace）自然环境与气候韧性系，66132德拉马（Drama）

**摘要**
本研究首次评估了Pangeon山（希腊）特有的狭域分布物种Centaurea pangaea的种子生物学特性。我们量化了该物种在头状花序（capitulum）和植株层面的种子产量，并测量了其形态学特征。种子被分为自然存在的颜色类别（白色、米色、棕色和黑色），并评估了种子的胚活力。在冷层积处理、赤霉素（gibberellic acid）、激动素（kinetin）以及对照组条件下测试了种子的发芽能力。非参数统计分析显示不同颜色类别之间存在显著差异，主要受白色种子的影响，因为米色、棕色和黑色种子在形态学上存在重叠。白色种子属于一个小尺寸类别，且大部分不具备发芽能力，仅有少量能够受精。在有色种子中，受精率较高（米色约58%，棕色约78%，黑色约80%），但其活力显著较低（米色约35%，棕色约50%，黑色约51%）。发芽反应显示了明显的休眠梯度：米色种子受益于冷层积处理，而棕色和黑色种子在未经处理的情况下也能良好发芽。因此，颜色可以作为判断种子休眠状态的实用指标。这些发现有助于了解这种地中海狭域分布物种的种子生物学特性，并为未来的保护工作提供依据。

**1. 引言**
种子在植物生命周期中起着关键作用，它使大多数开花植物能够传播、在不利季节存活，并在空间和时间上实现再生（Baskin & Baskin 2014）。植物的发芽能力反映了其更新种群、抵御外部压力以及持续产生新基因型的能力（Vitales et al., 2013, Donohue et al., 2010）。种子的形态、胚活力、休眠类型（如生理休眠或形态休眠）以及其对环境信号的响应共同决定了一个物种能否维持稳定的种群。然而，由于大多数植物种群在从种子到幼苗的过渡阶段面临最大的生存挑战，种子特征的微小变化可能会对种群动态产生重大影响，尤其是在地理分布范围狭窄或生态位受限的物种中（Moles et al. 2007）。

休眠是植物进化过程中早期出现的适应性特征之一，因此一直受到强烈的自然选择（Donohue et al. 2010）。全球范围内的证据表明，休眠是所有主要植被类型中的普遍现象（Baskin and Baskin, 2014, Dayrell et al., 2017）。种子进化为能够有效感知环境变化，响应环境变化并保留过去波动的痕迹，这些痕迹影响了种子的结构和变异性（Fenner and Thompson, 2005, Linkies et al., 2010）。休眠也受遗传控制，种子成熟的母体环境对其深度和持续时间有显著影响，水分胁迫、温度和养分可用性是关键决定因素（Fujita et al., 2010, Rubio de Casas et al., 2017）。

地中海型生态系统因其独特的气候条件而创造了具有挑战性的环境，这对种子生物学产生了重要影响（Gratani 2014）。在许多地中海植物中，种子休眠机制使发芽时间与环境条件支持幼苗存活的有限时期同步（Ooi et al. 2012）。在这些环境中，发芽的成功取决于季节性水分供应与胚的生理准备状态的精确匹配（Mondoni et al. 2012）。因此，一个物种在一个地区的持续存在取决于防止因过早发芽导致的幼苗大量死亡（Donohue et al. 2010）以及其在新地点的定殖能力（Venable 2007）。

地中海物种中普遍存在的生理休眠涉及抑制发芽的激素平衡，直到特定的信号（如温度或土壤湿度变化）表明条件变得有利（Baskin & Baskin 2014）。然而，种子可能会在种子库中储存多年，导致发芽延迟。这是一种适应性策略，可以在不可预测的环境中分散幼苗死亡的风险（Walck et al., 2005, Venable, 2007, Moreira and Pausas, 2012, Pausas et al., 2022）。研究和评估种子休眠对于保护工作至关重要，例如指导发芽处理、优化储存和恢复策略（Liu et al. 2020）。然而，仅评估种子休眠是不够的，还需要进行活力评估。活力反映了胚的功能完整性，即种子在适宜环境条件下的发芽能力（Silveira, 2013, Baskin and Baskin, 2014）。因此，活力测试对于区分休眠但具有活力的种子与死亡种子是必要的。需要注意的是，胚可能同时包含活组织和死亡组织，大量死亡组织仍可能允许发芽，但可能无法支持幼苗的正常生长（Copeland and McDonald, 2002, Fran?a-Neto and Krzyzanowski, 2019）。对于受保护关注的物种（如狭域分布的特有种），活力评估尤为重要，因为即使种子产量略有下降也会削弱种群的持续存在（Walck et al., 2001, Lavergne et al., 2004, Varsamis et al., 2023）。

种子形态的变异往往对传播、持续性和发芽产生深远影响。种子大小、形状、种皮厚度和色素沉着等特征在同一物种的不同个体之间以及不同个体之间可能存在显著差异（Fenner & Thompson 2005）。种子色素沉着通常是由于成熟过程中酚类化合物的积累，导致颜色从浅到深的变化（Debeaujon et al. 2000）。颜色变异反映了发育阶段、环境影响或生化途径的差异（Wada et al. 2011）。在某些物种中，种皮色素沉着与生理行为相关，如休眠深度、种皮通透性或发芽速度的差异，而在其他物种中则几乎没有功能意义（Freixas Coutin et al. 2017）。然而，种子特征的变异通常归因于母体环境的影响，如养分可用性、水分胁迫、种子发育期间的温度等因素（Fujita et al., 2010, Susko and Lovett-Doust, 2000）。

对于狭域分布的特有种而言，所有这些生物学过程都具有重要意义。这些物种通常占据空间有限且孤立的生境，种群规模小，种群间的连通性较低（Lavergne et al. 2004）。它们的持续存在依赖于足够的可育种子产量和成功的繁殖。低种子产量、高种子败育率、种子活力低或发芽失败、以及幼苗建立不良都可能严重影响种群的生存能力（Navarro & Guitián 2003）。

地中海盆地被认为是全球主要的生物多样性热点之一（Médail & Quézel 1999），希腊拥有极高的植物特有性水平。许多希腊狭域特有种仅存在于悬崖和陡坡上的小生境中（Dimopoulos et al., 2013, Strid, 2024）。尽管这些生境为这些物种提供了竞争避难所，但也使它们面临非生物胁迫、资源限制和极端气候条件。对于这些物种而言，成功繁殖依赖于产生能够在有限土壤资源、多变微气候条件和潜在严重季节性干旱条件下发芽的可育种子。Centaurea pangaea Greuter & Papanicolaou就是一个典型的例子，它仅分布于Pangeon山的有限岩石微生境中。由于其分布范围狭窄和种群规模小，该物种被IUCN列为濒危物种（Constantinidis & Tsiftsis 2025）。在对Centaurea pangaea的监测和保护研究中（Tsiftsis et al. 2025），我们观察到种子存在颜色变异，表现为白色、米色、棕色或黑色。

本研究首次评估了这种狭域特有种的种子产量和生物学特性，通过检查种子数量和质量、休眠类型以及对不同颜色类别的处理反应，为保护和繁殖计划提供了基础数据。具体目标包括：(a) 量化头状花序、植株和预测种群层面的种子产量；(b) 比较不同颜色类别的种子形态学特征；(c) 确定胚活力以界定潜在的最大发芽数量；(d) 诊断休眠深度和发芽行为。这些结果有助于研究人员和决策者制定实际的种子库管理和未来保护措施。

**2. 材料与方法**
2.1. 研究物种与采样
Centaurea pangaea Greuter & Papanicolaou是一种仅分布于三个微生境的狭域特有种（Tsiftsis et al. 2025）。迄今为止共记录了108株成熟个体，其中95株来自一个微生境。在三个含有该物种的微生境中，仅在一个生境进行了采样，因为另一个生境受到Larinus属甲虫的严重侵害，无法采集到种子进行检测。总共从48株具有繁殖能力的个体中收集了102个头状花序（每个个体1至5个头状花序；表1）。将每个植物的成熟头状花序切下并储存在纸袋中。在室温（20–24°C；相对湿度35–55%）下风干，以稳定水分后再提取瘦果。

**表1. 每个个体的种子产量**
| 个体数量 | 采样头状花序数量 | 总种子数量 | 白色种子数量 | 米色种子数量 | 棕色种子数量 | 黑色种子数量 |
|---------|-------------|------------|-----------|------------|-----------|
| 11 | 22 | 182 | 166 | 103 | 346 |
| 21 | 22 | 131 | 85 | 273 | 465 |
| 30 | 147 | 302 | 191 | 181 | 107 |
| 24 | 132 | 219 | 133 | 244 | 220 |
| 22 | 152 | 238 | 162 | 245 | 191 |
| 18 | 173 | 142 | 151 | 184 | 85 |
| 19 | 191 | 192 | 217 | 121 | 149 |
| 20 | 171 | 121 | 149 | 225 | 133 |
| 13 | 121 | 125 | 178 | 211 | 128 |
| 23 | 114 | 142 | 230 | 71 | 121 |
| 12 | 112 | 125 | 172 | 211 | 128 |
| 25 | 129 | 241 | 129 | 469 | 543 |
| 13 | 123 | 239 | 171 | 123 | 333 |
| 12 | 121 | 143 | 230 | 202 | 283 |
| 28 | 152 | 262 | 136 | 510 | 430 |
| 35 | 104 | 307 | 373 | 356 | 131 |
| 13 | 172 | 164 | 239 | 240 | 194 |
| 36 | 123 | 294 | 127 | 342 | 214 |
| 29 | 154 | 104 | 212 | 194 | 535 |
| 19 | 119 | 192 | 217 | 121 | 149 |
| 20 | 171 | 121 | 149 | 221 | 152 |
| 17 | 121 | 149 | 230 | 71 | 121 |
| 13 | 125 | 178 | 212 | 162 | 224 |
| 15 | 184 | 191 | 151 | 85 |
| 18 | 191 | 192 | 217 | 121 | 149 |
| 21 | 188 | 231 | 142 | 230 | 71 |
| 13 | 121 | 125 | 178 | 211 | 128 |
| 22 | 129 | 241 | 129 | 469 | 543 |
| 12 | 130 | 239 | 171 | 123 | 125 |
| 13 | 112 | 125 | 178 | 211 | 128 |
| 25 | 129 | 241 | 129 | 469 | 543 |
| 12 | 130 | 239 | 171 | 123 | 125 |
| 13 | 112 | 164 | 272 | 131 | 162 |
| 27 | 111 | 128 | 225 | 124 |
| 12 | 129 | 241 | 129 | 469 | 543 |
| 13 | 123 | 230 | 202 | 283 | 262 |
| 25 | 136 | 104 | 307 | 373 | 356 |
| 13 | 172 | 164 | 239 | 240 | 194 |
| 36 | 123 | 294 | 127 | 342 | 214 |
| 23 | 137 | 144 | 248 | 192 | 451 |
| 12 | 124 | 221 | 188 | 231 | 142 |
| 24 | 142 | 220 | 152 | 238 | 162 |
| 22 | 152 | 184 | 191 | 173 | 184 |
| 19 | 151 | 191 | 192 | 202 | 171 |
| 17 | 172 | 121 | 149 | 221 | 149 |

瘦果根据Cervantes等人（2016）提出的方法手动提取并测量。为了估算每个个体的总种子产量，我们计算了每个头状花序的种子数量，并乘以每个个体的平均头状花序数量（23.28个头状花序/个体；Tsiftsis et al. 2025）。同时分别记录了不同颜色类别（白色、米色、棕色和黑色）的种子数量。此外，我们使用Adobe Photoshop CS5软件（Adobe Inc.）测量了种子的长度、表面积、周长和圆形度。圆形度指数（I）表示形状与完美圆的相似程度，范围从0到1，1表示完美圆。这为评估瘦果形态提供了初步估计。

2.2. 种子活力评估（Tetrazolium, TTC）
采集后不久（≤10天），瘦果在室温下用蒸馏水浸泡24小时以软化组织。在立体显微镜下用剃须刀片小心地取出胚。将取出的胚浸入1%（w/v）的2,3,5-三苯基四唑（TTC）溶液中，并在30°C下密封培养18–24小时。TTC染色法广泛用于直接检测活组织的酶活性，从而快速可靠地评估代谢活力（Pradhan et al. 2022）。由于活力决定了潜在的最大发芽数量，因此应在发芽试验前进行活力测试。培养后，胚被短暂冲洗并立即评分。如果染色均匀呈红色或在胚轴和子叶组织中显示局部红色，则认为胚具有活力；无染色或仅有微弱染色的胚被归类为无活力。还记录了每个颜色类别中具有活力的胚的比例。

2.3. 发芽测试
在瘦果在室温下自然干燥后，于9月底开始发芽测试。根据颜色将种子随机分组。由于白色种子在活力测试中几乎完全不育，因此未对其进行发芽测试。对于每个颜色类别，种子被分为四组（三种预处理加上对照组），每组重复实验的数量分别为17粒棕色种子、20粒米色种子和27粒黑色种子。组间数量的差异反映了由于种群规模极小而导致的种子供应有限。为了打破休眠，种子接受了特定的处理，包括激素处理（赤霉素或激动素）、冷湿层积处理或直接转移到发芽条件（以下简称对照组）。在激素处理中，种子在250 ppm的赤霉素（GA3）或50 ppm的激动素（KIN）溶液中浸泡48小时。储备溶液用HPLC级水稀释，激动素处理需加入NaOH调节pH值至接近中性。在冷湿层积处理中，种子放置在无菌湿润的沙子上，置于冰箱中约0°C（±0.5°C）下保存2个月。每周检查一次湿度，并保持基质湿润。处理后，种子被放置在装有无菌沙子的培养皿中。在受控环境舱内进行了发芽测试，温度设置为25°C/15°C交替变化，光照时间为12小时，黑暗时间为12小时。选择这种环境条件是基于该物种分布地区的晚春和初夏或初秋的典型天气模式，以模拟种子发芽和幼苗生长最适宜的时期（Mondoni等人，2012年）。未处理的种子作为对照组，采用上述相同的实验设计，用于评估基线发芽潜力以及各种处理方法（激素处理和层积处理）的有效性。发芽情况每七天记录一次，持续12周。发芽的定义是胚根长度达到或超过2毫米。

为了确定不同颜色种子（白色、米色、棕色和黑色）在长度、表面积、周长和圆度方面的统计显著差异，使用了Dunn的事后检验方法。这是一种在非参数分析（此处使用的是Kruskal-Wallis检验）之后进行的统计检验，用于确定哪些组之间存在显著差异，并应用Bonferroni校正来处理多重比较问题。最后，为了分析不同颜色种子的形态特征，还使用了线性判别分析（LDA）。由于圆度是通过对表面积和周长的计算得出的，为了避免引入来自相同测量的冗余信息，因此将其从线性判别分析中排除。

发芽数据的正态性和同质性分别通过Shapiro-Wilk检验和Levene检验进行了检验，结果符合要求。处理对种子发芽的影响通过单因素方差分析（ANOVA）进行评估，而平均值之间的差异则通过Tukey的HSD检验在5%的显著性水平上进行检验。

3. 结果
3.1. 花序和种子产量——繁殖成功率
从48个个体的102个花序中提取了总共1,441个瘦果，每个瘦果含有一粒种子。其中，646粒是白色的（44.83%），418粒是米色的（29%），85粒是棕色的（5.9%），292粒是黑色的（20.27%）（表1）。每个花序和每个个体的种子数量差异很大，范围从2粒到42粒（平均值±标准差：14.13±7.92），每个个体从4粒到107粒（平均值±标准差：30.02±23.93）。考虑到采样地点的Centaurea pangaea个体数量（95个成熟个体）以及每株植物的平均花序数（23.28个花序），我们估计这个种群大约会产生2,212个花序（95个个体×每个个体23.28个花序），总种子产量约为31,255粒（2,212个花序×每个花序14.13粒种子）。其中，14,012粒是白色的（44.83%），9,064粒是米色的（29%），1,844粒是棕色的（5.9%），6,335粒是黑色的（20.27%）。
这些估计值应视为近似值，因为它们是基于每株植物的平均花序数和每个花序的种子数得出的。因此，计算出的种群级别的种子产量应被视为指示性估计，而不是精确值。

3.2. 不同颜色种子之间的形态学特征比较
四种种子颜色类别的四个形态特征在图1和表2中展示。可以看出，与其他颜色相比，白色种子的长度、周长和表面积最小，而米色、棕色和黑色种子之间的差异相对较小。非参数分析显示，种子长度、表面积、周长和圆度在不同颜色类别之间存在显著差异（种子长度：Kruskal-Wallis X2 = 642.35，p < 0.001；表面积：X2 = 688.99，p < 0.001；周长：X2 = 676.55，p < 0.001；圆度：X2 = 34.63，p < 0.001）。更具体地说，Dunn的成对事后检验表明大多数成对比较具有统计学意义（表3）。米色和棕色种子之间以及米色和黑色种子之间的长度和表面积差异不显著。对于周长，只有米色和黑色种子之间的比较不显著；而对于圆度，米色和棕色种子之间、米色和黑色种子之间以及棕色和黑色种子之间的差异也不显著。这些结果表明种子大小随颜色而变化，而反映种子形状的圆度在某些颜色类别中相对保持一致（图1）。

使用种子长度、周长和表面积进行的线性判别分析显示，前两个轴解释了几乎所有的变异（LDA1 = 96.96%，LDA2 = 2.91%）。如图2所示，米色、棕色和黑色种子的质心彼此非常接近，而白色种子则分布在线性判别分析的第一轴上。此外，95%的置信椭圆也有很大程度的重叠，表明仅凭形态特征无法完全区分种子颜色类别。

3.3. 种子的活力和发芽能力
表4展示了可育种子和不可育种子的比例，以及可存活种子和不可存活种子的比例。白色种子大多不可育（96.46%），只有极少数种子（2.05%）是可存活的。相反，种子颜色越深，其可育性越高，黑色种子的可育性最高（79.75%），其次是棕色种子（78.25%）和米色种子（58.24%）。值得注意的是，黑色种子和棕色种子之间的可育性差异很小（79.75% vs 78.25%），而两种颜色类别中可存活种子的比例都约为50%。

表5展示了在四种处理条件下三种颜色种子类别的发芽百分比。黑色种子在所有处理条件下的发芽率最高。值得注意的是，米色种子在经过冷层积处理后的发芽率最高，这与对照组有显著差异。相反，冷层积处理导致棕色和黑色种子的发芽率显著降低。在对照组中，棕色和黑色种子的发芽率通常高于其他处理，且显著高于冷层积处理。唯一的例外是棕色种子，其Kinetin处理后的发芽率与对照组相同（76.47%），以及黑色种子，GA3处理后的发芽率（99.04%）高于对照组。

4. 讨论
了解种子产量潜力、形态特征、活力和发芽反应对于保护科学非常重要，特别是对于受限制和稀有的植物物种（Lavergne等人，2004年；Liu等人，2020年；Varsamis等人，2023年）。这些特征影响种群的持续存在、异地保护和恢复成功率（Johnson等人，2023年；Carrió等人，2009年）。
在本研究中，我们记录了同一株C. pangaea个体上每个花序的种子数量存在很大差异，范围从2粒到42粒。生物和非生物因素都可能影响这种种子产量的变化。受精过程中的差异可能是造成这一结果的原因，这也适用于狭域特有种Centaurea corymbosa（Colas等人，2001年）。在授粉过程中，单个花朵经常接收到的花粉不足，无法形成完整的种子集合（Ashman等人，2004年）。特别是在高山和暴露环境中，花粉限制可能是导致花朵间繁殖产出差异的主要因素之一（García-Camacho & Totland，2009年）。此外，雌性繁殖成功率不仅受花粉限制的影响，还受资源可用性的影响（Sletvold等人，2017年）。资源稀缺极大地影响了繁殖，因为植物必须在生长、维持和种子生产之间分配有限的资源。对于一个种群来说，最有效的繁殖策略是将可用资源在胚珠和花粉生产之间进行分配，以最大化受精胚珠的数量和随后的种子发育（Gillet & Gregorius，2020年）。这种分配方式会随着环境条件、生活史和交配系统的不同而变化（Kumari等人，2020年）。因此，环境条件的变化可能导致可用于配子生产的资源减少。另一方面，生态系统破碎化可能会影响传粉者的访问次数，从而进一步降低繁殖成功率（Aguilar等人，2006年）。
此外，在我们的研究中，受精胚珠的数量多于具有可存活胚胎的种子数量，这表明并非所有受精胚珠都发育成了可存活的种子。这种受精胚珠与成熟种子之间的差异在开花植物中很常见，通常与受精后的过程有关，包括选择性种子脱落或早期胚胎发育失败（Miyajima等人，2003年；Meyer等人，2014年；Chen等人，2022年）。当母本植物无法使所有受精胚珠成熟时，它们可能会优先分配资源给发育中的胚胎（Meyer等人，2014年）。
在许多物种中观察到了种子质量的类似变异性，这种差异在同一植株内部通常比不同植株之间更为明显，表明植物在其发育中的种子之间分配资源不均（Susko & Lovett-Doust，2000年）。在竞争激烈的情况下，种子质量的变异性会减少，因为植物倾向于产生较少的种子，并在种子上投入更多资源以提高幼苗的存活率（Violle等人，2009年）。此外，物种在生态群落中的共存往往反映了竞争能力和繁殖产出之间的权衡（Pillai & Guichard，2012年）。
除了花序间种子数量的大幅变化外，收集到的种子还表现出颜色差异（白色、米色、棕色和黑色）。种子颜色的变化是由于色素的积累，这会影响种皮的结构。研究表明，种皮中的色素形成受环境条件、植物的发育阶段和/或遗传因素的影响（Liu等人，2007年）。例如，在大豆中，种皮颜色由多个基因的相互作用调节，这些基因影响化学成分（Desta等人，2022年）。此外，种子颜色的差异通常归因于成熟程度的不同，因为不同步的成熟可以分散发芽时间（Velijevi?等人，2017年）。此外，种皮颜色的差异也可能表明种皮组织的生化成分不同，特别是在酚类化合物的沉积方面（Debeaujon等人，2000年；Pourcel等人，2007年）。在种子成熟和干燥过程中，这些原本无色的酚类化合物可能会氧化成不溶性的棕色聚合物，逐渐使种皮变暗，并导致种子之间的结构差异（Pourcel等人，2007年；Wada等人，2011年）。
然而，在许多物种中，种子异质性不仅体现在颜色上，还体现在大小和形状上（Matilla等人，2005年）。对C. pangaea收集到的种子进行形态特征分析后发现，不同颜色类别之间存在明显差异，但这些差异在不同特征之间并不一致或信息量不等。Dunn的成对检验显示，白色种子类别的对比最为显著，而米色、棕色和黑色种子之间的差异较小，表明白色种子形成了一个独特的组（小尺寸种子），而较深的颜色类别（米色、棕色和黑色）在形态上较为相似，大小上也较大，形成了一个连续体而不是离散的组。
环境适应性被认为与种子特征（如颜色、大小和形状）密切相关（Saatkamp等人，2019年）。研究发现，不同物种的种子特征可能反映了种子行为的差异（Zhang等人，2023年）。这种异质性主要由生理、环境和遗传因素驱动，并可能影响与种子发芽相关的某些生理和生化方面（Atak等人，2008年）。一个植物物种可能会产生在休眠深度、传播能力和持久性方面存在差异的种子（Mandizvo & Odindo，2019年）。此外，这种异质性还可能影响生理过程（尤其是与发芽相关的过程），尽管这种关系在不同物种间存在差异（Matilla等人，2005年）。一些研究表明，色素更丰富的种子吸水速度更快，发芽率也更高（Atis等人，2011年；Liu等人，2007年）。例如，在Trifolium pratense中，浅色种子的活力高于深色或混合颜色的种子（Velijevi?等人，2017年）。在Macrotyloma uniflorum中，浅色种子的发芽率最高，其次是中等颜色和深色种子（Singh等人，2009年）。相反，Cyamopsis tetragonoloba的黑色种子比白色种子发芽更好（Liu等人，2007年），而Vigna subterranean的深色种子具有最厚的种皮（Mandizvo & Odindo，2019年）。根据本研究的结果，种子颜色不能完全解释其生育能力或胚胎的活力。尽管大多数白色种子未受精，但仍有一小部分受精种子，其中超过一半的胚胎具有活力。米色种子的生育能力中等（58.24%），而深色种子的生育能力较高（黑色79.75%，棕色78.25%）。相反，颜色可以清楚地预测休眠深度，正如Mandizvo & Odindo（2019年）所指出的那样。米色种子在经过冷层积处理后发芽最好，表明它们具有生理休眠性；棕色种子无需任何预处理即可良好发芽；而黑色种子几乎不具休眠性。因此，在C. pangaea中，种子颜色最好被解释为休眠的标志（米色种子休眠较深，棕色/黑色种子休眠较浅或无休眠），而不是成熟度的标志。这种模式与种子皮化学成分的特性相符。种子皮中的色素形成是由于proanthocyanidins在种皮细胞层中的积累（Debeaujon等人，2000年）。Proanthocyanidins（PAs）非常容易受到氧化降解。在种子成熟过程中，PAs氧化形成anthocyanidins（黄酮类化合物），从而导致种子皮具有特定物种的色素特征（Wada等人，2011年；Freixas Coutin等人，2017年）。这些化合物强烈影响种子皮的通透性（Radchuk和Borisjuk，2014年；Demonsais等人，2020年）。在我们的研究中，深色种子无需预处理即可轻易发芽，表明其种皮不具有防水性。因此，色素更丰富的种子并不一定意味着种皮坚硬且不透水，这与之前对其他物种的研究结果不同（Atis等人，2011年；Liu等人，2007年）。此外，黄酮类化合物的氧化具有保护作用，有助于植物抵御生物（如病原体）和非生物胁迫（Pourcel等人，2007年）。在我们的研究中，种子颜色的加深也可能反映了表面酚类物质的成熟后氧化，这加深了颜色，但并未改善胚胎的生理状态。

5. 结论
尽管C. pangaea的种群数量较少（Tsiftsis等人，2025年），但估计其种子产量相对较高，许多种子适合发芽。这与该物种持续稀有的情况相矛盾，表明除了种子生产相关因素外，其他因素（如招募失败、传播限制、种子捕食或栖息地限制）可能限制了种群的扩张。不同颜色种子的共存及其不同的发芽行为有助于种群在波动的地中海环境中生存。Sánchez-Martín等人（2021年）和Abley等人（2024年）也支持这一观点，他们认为具有不同休眠和发芽模式的种子增加了招募机会，从而在暂时变化的环境或高度不可预测的条件下有更大的生存机会。从保护角度来看，黑色种子最适合快速异地繁殖，而米色种子由于休眠较深，最适合用于种子库保存。然而，在恢复计划中可以使用不同颜色的种子混合物来维持自然的招募动态。总体而言，这些发现强调了种子异质性和发芽策略在管理和保护稀有特有物种中的重要性。

作者贡献声明：
Varsamis Georgios：撰写原始稿件、审稿与编辑、数据可视化、验证、方法学研究、调查、数据分析。
Merou Theodora：撰写原始稿件、审稿与编辑、数据可视化、验证、方法学研究。
Tsiftsis Spyros：撰写原始稿件、审稿与编辑、数据可视化、验证、方法学研究、数据分析、项目管理、资源协调、监督、概念构建。