期刊VIP學(xué)術(shù)指導(dǎo) 符合學(xué)術(shù)規(guī)范和道德
保障品質(zhì) 保證專業(yè),沒有后顧之憂
來源:期刊VIP網(wǎng)所屬分類:生物科學(xué)時(shí)間:瀏覽:次
摘要: 為揭示新疆白蘚種子萌發(fā)條件,從種子形態(tài)、種子吸水情況、種子萌發(fā)等方面進(jìn)行研究的結(jié)果表明:新疆白蘚種子千粒重為(19.14±0.056)g,內(nèi)種皮上附有致密的角質(zhì)與骨狀石細(xì)胞,吸水內(nèi)種皮角質(zhì)化;種子在2~12 h吸水最快,達(dá)到鮮種的2.15~3.47倍;經(jīng)剝皮和激素處理后種子萌發(fā)率達(dá)到89%,均在4~5天開始萌發(fā),新疆白蘚外種皮結(jié)構(gòu)與成分是影響種子萌發(fā)的主要因素。
關(guān)鍵詞: 新疆白蘚; 種子休眠; 破除方法
植物種子休眠現(xiàn)象普遍存在但十分復(fù)雜,引起種子休眠的原因是多種多樣的,主要源自種子自身,即種皮障礙、胚發(fā)育狀況和內(nèi)源抑制物的存在[ 1 ]。越來越多的研究指出,種皮的阻礙作用可能是由于種皮的物理或化學(xué)特性引起的,從而導(dǎo)致種皮對(duì)水、氣體的透性變差,由于胚無法得到充足的水分或氧氣不能進(jìn)行生理生化變化而萌發(fā),如果種皮過于堅(jiān)硬,即使透水透氣性較好,胚根也不能突破種皮,產(chǎn)生機(jī)械束縛。
新疆白蘚(Dictamnus angustifolius)又名狹葉白蘚,為蕓香科白蘚屬多年生草本植物,葉軸無狹翅,生長在丘陵山坡,平地灌木叢中或草地樹林下。其根皮是一種傳統(tǒng)的新疆民族道地藥材,藥效同白蘚,其種子存在休眠現(xiàn)象,但目前還不清楚引起休眠的原因。因此,本研究旨在確定引起新疆白蘚種子休眠的主要因素,找到破除休眠的最佳方法,以期提高種子的繁殖能力,增加人工種植面積,有效降低對(duì)野生資源的需求,同時(shí)對(duì)新疆白蘚的跨區(qū)域栽培及野生資源保護(hù)具有重要意義。
1 材料和方法
1. 1 試驗(yàn)材料
新疆白蘚種子采收自新疆阿勒泰地區(qū),生長在山坡上,周圍有大石塊遮陰,或者是生長的草叢間,地下土質(zhì)較軟,有機(jī)質(zhì)含量較高,這種環(huán)境下新疆白蘚生長較好,有的高達(dá)近1 m。種子采收后置于陰涼通風(fēng)處晾干,選取顆粒飽滿、大小均勻、未受病蟲害的成熟種子于室溫下保存。
1. 2 試驗(yàn)方法
1. 2. 1 種子千粒重的測(cè)定
將篩選過后的新疆白蘚種子隨機(jī)選出100粒,用精度為萬分之一的電子天平稱重,試驗(yàn)共6次重復(fù),計(jì)算平均值,然后換算成千粒重。
1. 2. 2 種子吸脹試驗(yàn)
將篩選過后的種子先用蒸餾水沖洗表面,沖洗干凈后均勻的擺放于有兩層濾紙的玻璃培養(yǎng)皿中。每個(gè)處理5次重復(fù),每次重復(fù)100粒,分別統(tǒng)計(jì)在1~2 、2~4、4~8、8~12、12~24、24~36、36~48、48~
72 h內(nèi)的吸脹率。
1. 2. 3 種子發(fā)芽試驗(yàn)
將白蘚種子放入35 ℃水中溫浸24 h,去掉浮于水面上的癟種,留下沉于水底的種子,分成3份,一份不做處理;一份用木棒輕輕壓破,破開種皮;一份用鑷子完全剝掉種皮。將每個(gè)處理的種子分別用HgCl2消毒5 min,各取100粒已滅菌的種子在:①M(fèi)S不添加激素;②MS+6-BA0.5 mg/L +NAA0.01 mg/L;③MS+GA3 0.5 mg/L 3種培養(yǎng)基中培養(yǎng),分別置于光照、黑暗條件下進(jìn)行恒溫(25 ℃)萌發(fā)試驗(yàn),計(jì)算種子發(fā)芽率,每組設(shè)10瓶重復(fù)。
2 結(jié)果與分析
2. 1 新疆白蘚種子千粒重和種子形態(tài)的觀察
通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定種子千粒重和形態(tài)觀察,結(jié)果表明:新疆白蘚種子千粒重為(19.14±0.056)g,變異系數(shù)為2.7,符合種子千粒重測(cè)定要求,種子表皮大部分呈亮黑色,少部分種皮為黑色的種子不具胚,說明這些種子不具萌發(fā)能力。
如圖2所示,內(nèi)種皮上附有致密的角質(zhì)與骨狀石細(xì)胞,由于種皮堅(jiān)硬,內(nèi)種皮角質(zhì)化,阻礙了胚與外界的水汽交換,對(duì)胚根的生長和伸長產(chǎn)生了機(jī)械阻力,影響了種子的吸脹和萌發(fā)[ 2 ]。種皮結(jié)構(gòu)是影響種子發(fā)芽的關(guān)鍵因素,推測(cè)在自然條件下,白蘚種子的萌發(fā)可能依靠土壤微生物的作用,從而使得種皮軟化[ 3 ]。
由圖3可以看出,種胚有萌發(fā)的趨勢(shì),僅在接種第3天內(nèi)種皮開始裂開,第5天開始脫落。內(nèi)種皮吸水后木質(zhì)、堅(jiān)硬、變厚,說明內(nèi)種皮是抑制白蘚種子萌發(fā)的原因,但主要原因是外種皮水份不充足導(dǎo)致白蘚內(nèi)種皮干枯,干枯的內(nèi)種皮緊緊包裹胚,限制了種子萌發(fā)。因此推測(cè)新疆白蘚外種皮、內(nèi)種皮和種胚內(nèi)存在抑制白蘚種子萌發(fā)的物質(zhì)。
2. 2 新疆白蘚種子吸水實(shí)驗(yàn)
由圖4可知,新疆白蘚種子1~2 h吸水(0.476 3±0.11)g;2~4 h吸水(6.021 1±1.13)g;5~8 h(6.497 4± 2.22)g;8~12 h吸水(6.944 1±2.34)g;12~24 h(8.079 3± 2.71)g;24~48 h吸水(6.637 1±2.79)g;48~36 h吸水(6.636 8±2.32)g;36~72 h吸水(6.621 4±1.79)g。
種子的休眠往往與種皮(果皮)的透性有關(guān),種皮(果皮)的厚度和結(jié)構(gòu)可以影響種子的透氣性和透水性[ 4 ]。由圖4可知,在開始的2~ 4 h 內(nèi)吸水率均呈直線上升,吸水量分別達(dá)到鮮種重的2.15倍;5~8 h吸水率分別達(dá)到2.39倍;8~12 h吸水率達(dá)到鮮種重的2.63倍;12~24 h達(dá)到3.22倍;24~48 h為3.47倍;48~36 h吸水速率減慢,但仍保持較快吸水速率。按照卡恩理論,種子在吸水率達(dá)到40%就達(dá)到種子萌發(fā)的生理需求[ 5 ],說明白蘚完整種子種皮無吸水障礙,在浸種12 h后吸水率就能達(dá)到萌發(fā)的生理需求[ 6 ]。