马蔺种子休眠解除技术与适宜萌发条件研究

马蔺种子休眠解除技术与适宜萌发条件研究

孙跃春[1]2004年在《马蔺种子休眠解除技术与适宜萌发条件研究》文中提出马蔺(Iris Jactea Pall.var.chinensis (Fisch.)Koidz),是鸢尾科鸢尾属多年生草本植物,由于其耐早、耐盐碱、耐寒等特点,在绿化、水土保持、植被恢复等方面具有开发潜力。研究马蔺种子的萌发有利于马蔺的开发利用,为城市绿化提供优质节水材料,为植被恢复提供种质资源。实验表明,马蔺种皮相对较厚,有致密的细胞层,种皮含有纤维、半纤维素类物质,还含有抑制物质ABA,当年种子胚和胚乳中GA_3和Z含量不足,休眠类型属于综合型休眠。马蔺种子适宜的萌发条件为20℃(夜间16h)到30℃(白天8h)变温,沙床和黑暗环境,在萌发过程中受光抑制,为需暗种子;用40%NaOH在温度32℃条件下处理20h,可有效去除种皮,使发芽率达到55%,进一步提高种子发芽率和缩短发芽时间的方法是预冷处理,种子去除种皮后再经7℃预冷处理40d,GA_3和Z含量升高,种子完成生理后熟,在适宜萌发条件下14d发芽率可达81.5%。生产上建议使用当年种子,生活力高,去除种皮可有效解除机械束缚和发芽抑制物质,经过40d预冷后发芽率达到最高。

贾永华[2]2006年在《四种花卉种子解除休眠及萌发生理的研究》文中认为随着生活水平的提高,人们对花卉的需求日益增加,开展花卉种子休眠特性和提高发芽率的研究对我国花卉产业发展具有重要的理论和实践指导意义。本研究以马蔺、薰衣草、跳舞草和多叶羽扇豆四种花卉种子为材料,分析了种子的休眠原因并采取相应措施促进种子萌发,测定了种子经不同处理萌发过程中一些生理生化变化。取得的主要研究结果如下:1.通过对种子种皮透水性和种皮及胚乳浸提液的生物测定,可以判断出,马蔺和薰衣草种子属于深度的综合休眠,跳舞草和多叶羽扇豆种子休眠都在于种皮障碍。2.解除种皮障碍中浓硫酸比氢氧化钠效果好,但要掌握好处理温度和处理时间。3.种子萌发期间,脂质过氧化产物MDA含量降低,SOD、POD、CAT叁种抗氧化保护酶活性升高,种子的贮藏物质降解利用,为胚的生长提供了大量的物质和能量。经过GA3或PEG处理的种子,加快了萌发代谢的各种生理生化进程,提高了种子的活力。4.马蔺、薰衣草、跳舞草和多叶羽扇豆种子用不同的处理方法最终的发芽率分别达到90.3%、99%、98%、92.3%,接近或达到了种子的生活力,种子休眠的解除及发芽率提高的问题得以解决。

王育青[3]2010年在《马蔺繁殖生物学特性及遗传多样性研究》文中进行了进一步梳理采用野外定位试验观测与室内实验相结合的试验方案,从生物学、生理学、细胞学、胚胎学、遗传学等方面,围绕马蔺各阶段不同繁殖特性展开研究,为马蔺种子生产、应用及其种质资源研究和开发提供科学依据。针对不同生态区马蔺,从种子萌发与休眠解除技术,开花生物学特性,传粉生物学特性,繁育系统研究,农艺性状分析和ISSR遗传分析等六方面对其进行了研究,进而揭示马蔺开花、传粉、繁殖等生理生化动态变化,探讨马蔺种子休眠原因,寻找打破马蔺种子休眠技术和确定适宜种子萌发的条件,同时明确不同种群材料的亲缘关系。主要研究结果如下:1.马蔺种子生活力较高,胚发育不完全,具有形态后熟特性。种子自然萌发率较低,种皮较厚、革质、占种子总重量的31.7%,种子特性对吸水无明显阻碍,对萌发有机械阻力,也是马蔺种子休眠的主要原因之一;种皮和胚乳浸提液中均不存在发芽抑制物,马蔺种子休眠为自发性综合休眠;在生产上,采用层积和40%NaOH处理8h等方法,可以提高种子发芽率。2.生长多年的马蔺花朵数可达15~55朵,总体花期长达35d以上;马蔺始花日期、开花高峰日期、终花期、开花持续期在年度间无明显差异,且个体在年度间能够保持相近的开花物候进程(开花振幅曲线)。马蔺花的开放主要受温度、光照、湿度等气候因子影响,马蔺开花数和座果数均与开花时间呈负相性,开花数与座果数呈极显着正相关。3. 9:00~10:00马蔺花朵开放散粉后,其花粉生活力最强,之后逐渐降低,到下午18:30花粉活力已降到9.58%,花粉的贮藏环境与花粉生活力密切相关;马蔺具有自交不亲和性,以昆虫为传粉媒介,是异花授粉植物,授粉中可以去垂瓣作为其有效隔离机制。4.马蔺依靠花粉萌发形成花粉管传递,进入胚囊释放内溶物,融合,进而完成双受精;胚乳发育类型为核型,从开花到种子成熟需要60d左右,马蔺每枝花序上具1~4果,蒴果先端具喙,成熟的果实尖端3裂,平均每蒴果内含种子为50粒,马蔺种子的产量和产草量取决于分蘖芽的数量。5.马蔺种群农艺性状表现出不同程度的变异性。千粒重、发芽率、吸水率、胚长、胚乳长、种子长、生殖枝、营养枝、叶宽、株高等10个主要性状是引起不同来源种群分化的主要因素。胚长、千粒重、吸水率等易受环境因子影响。聚类结果显示,绝大多数种群材料表现出明显的地域性。经、纬度相近的种群聚类在一起。6.马蔺表现出丰富的遗传多样性。不同种源马蔺多态性带数比例为91.1%。UPGMA聚类将20个种群分为4大类群。种群间亲缘关系与纬度相关性显着,与其所处生境存在一定的相关性,与农艺性状研究结果吻合,建立并优化了马蔺ISSR-PCR扩增反应体系。

孙颖[4]2004年在《东北野生鸢尾属6种植物种子生物学及种苗发育过程的研究》文中研究指明鸢尾属(Iris L.)是单子叶植物鸢尾科中最大的属,也是最进化的属。野生的鸢尾属植物生命力强,抗逆性强,绿色期长,观赏价值高,有大面积推广应用的前景。系统地掌握鸢尾属植物种子生物学特性及其种苗的发育过程,将为其育种、扩繁和园林应用提供理论指导与技术支持,对东北地区的城市绿化建设发挥巨大作用。基于此目的,本论文以东北野生鸢尾属中的6种典型植物为研究对象,从种子形态结构、种子各项生理指标(包括生活力、含水量、吸水性)、种子的休眠与萌发、种苗的发育过程几个方面进行研究。研究结果如下: (1)6种鸢尾属植物的种子外观形态差异很大,肉眼即可进行区分。玉蝉花、黄菖蒲、燕子花的结构使其可以在水面漂浮较长时间,直到有满足种子萌发的环境条件出现。这叁个种均为湿生植物:溪荪、北陵种皮较薄,但胚乳较为致密,为中生种类:马蔺种皮厚,胚乳硬实,紧紧包被种胚,具有旱生植物的特征。这也是其发芽困难的主要原因。 (2)6个鸢尾种类的种皮亚显微结构区别显着。其中呈网状纹饰的有玉蝉花、溪荪、北陵、黄菖蒲、燕子花5个种类。马蔺纹饰为蜂窝状。本文认为鸢尾属种皮微形态特征的网脊龙骨状、网眼较浅的是较原始特征,表面有凹点或网脊较宽、网眼较深的是较进化的特征。 (3)成熟野生鸢尾种子绝大多数具有活力,种子发芽的内在潜力很大。玉蝉花、溪荪、北陵、黄菖蒲种子生活力在不同时期变化不明显。2年的室温贮藏对马蔺种子的品质产生显着影响,生活力下降了13%。6种鸢尾属植物的种子均具有一定透水性。马蔺胚乳结构较为致密,对水分的吸收有阻碍。种皮厚而致密,也是致使种子发芽率低的原因之一。 (4)6种植物的种子萌发对温度的适应范围基本上趋于一致,即在15℃条件下和30℃条件下均不利于萌发,大部分种类的萌发最适应范围在20~25℃。30/20℃昼夜变温处理有助于种子发芽。尤其是低温层积处理与昼夜变温激素处理有利于种子发芽,但各种种子适宜的激素种类及浓度不同。马蔺种子经过切除部分胚乳的方法可以得到较高的发芽率。 (5)鸢尾属植物种苗的生长规律是:从种子3月开始发芽至6月期间生长缓慢;7月份时生长速度中等;8~10月期间生长快速,11~12月期间生长极慢。根系生长高峰比苗高生长高峰期推迟一个月。根系生长量与苗高生长量的关系不规则。叶片数目与不定根数目在种苗生长过程中存在显着的正相关性。 (6)溪荪、北陵、黄菖蒲、燕子花种苗的子叶只有基鞘,无舌状鞘。这4种鸢尾属植物属于鸭跖草型。玉蝉花种苗子叶的基鞘和舌状鞘均发达,属于蓝耳草型。马蔺幼苗只有舌状鞘而基鞘完全退化,子叶联结继续伸延和下胚轴完全贴合,形成中胚轴。属于迦通尼型。6个种类中只有舌状鞘的马蔺是最进化。其次是具有舌状鞘和基鞘的玉蝉花以及黄菖蒲和燕子花。而溪荪、北陵则是相对原始的种类。 (7)所测定的莺尾属植物中,马蔺的光补偿点、光饱和点均较高,为典型的喜光阳生植物;溪荪光补偿点较低而光饱和点高,说明其能适应多种光照环境,为较耐阴植物:北陵的光补偿点、光饱和点适中,为中性植物:玉蝉花光补偿点高而光饱和点较低;燕子花的光补偿点、光饱和点均较低,为强耐阴植物。

白尧[5]2011年在《预处理对六种灌草植物种子休眠的影响》文中研究说明臭柏(Sabina vulgaris Ant.)、黄刺玫(Rosa xanthina)、马蔺(Iris lactea Pall. var. chinensis (Fisch.) Koidz)、灰栒子(Cotoneaster acutifolius)、水栒子(Cotoneaster multiflorus)、金银忍冬(Lonicera maackii (Rupr.) Maxim.)都是耐旱、耐盐碱、耐寒,是优质节水植物,景观效果也很好。并且它们在水土保持、植被恢复等方面具有开发潜力。因此大量的繁殖这些苗木具有重要的意义。然而这些种子均存在着不同程度的休眠。本研究采用层积处理、赤霉素(GA_3)浸种、浓硫酸酸蚀和双氧水侵蚀种皮的方法,探讨预处理对六种灌草植物种子休眠的影响,并得出以下结论:1、臭柏种子休眠属于综合性休眠,150d的恒温层积处理可以使种子裂口率最高达到39.00%,而发芽率为2.33%。由裂口率和发芽率可以看出,裂口率与发芽率之间相差较大,裂口的种子并不能及时发芽,而裂口的种子其种皮对萌发已无影响,所以断定臭柏种子种皮对其休眠的影响不是其休眠的主要因素,而是存在其他因素的制约。2、金银忍冬种子育苗,用GA_3溶液浸泡处理以及层积处理都可使金银忍冬发芽率提高。而在实际工作中,GA_3浸泡的费用高,发芽需要的时间长,在这里并不建议采用。层积处理,容易操作,费用少、发芽所用时间短,发芽率高,是较好的预处理手段。10℃恒温层积处理14d其发芽率最为理想。3、黄刺玫的休眠可在层积120d以后打破,在设计的150d的层积处理试验,黄刺玫部分种子的休眠被打破,发芽率最高为13.00%。种子在5℃、10℃恒温环境下层积120d后配合GA_3处理可以使发芽率有所提高。而种子在15℃的层积环境下,极少有种子的休眠被打破。4、用单面刀片切去马蔺的种皮,其发芽率提高到31.67%。但是用刀片去种皮不适合实际生产。GA_3处理虽然提高了发芽率,但是药剂比较贵。而酸蚀40min马蔺的种子发芽率提高到了28.00%。5℃的层积也可以使马蔺的发芽率提高到27.67%。所以建议在马蔺的预处理中,5℃的环境下层积为较好的方法。5、在对水栒子和灰栒子种子的预处理中,同样使用了层积处理法、GA_3浸泡法和酸蚀种皮的方法,灰栒子在层积处理中出现裂壳现象,此法可以消除种皮引起的种子休眠。而水栒子在各种方法的处理下均未出现解除休眠的迹象,证明所使用的方法中有不适合水栒子解除休眠的条件存在。

王晓晶[6]2010年在《马蔺种子休眠机理及休眠解除技术的研究》文中研究说明马蔺(Iris lactea Pall. var. chinensis(Fisch.)Koidz)是鸢尾科鸢尾属多年生草本植物,具有耐寒、耐旱、耐盐碱等特点,但其种子的严重休眠特性是制约其开发利用的最大障碍。为此,本文研究了马蔺种子的形态、胚的长度、种子解剖结构、种皮透水性并对种子不同部位发芽抑制物进行鉴定;此外由于自然条件下马蔺种子萌发率低,同时研究了用砂磨处理、热水处理、低温层积处理和酸、碱处理对种子发芽率的影响,以便探讨导致马蔺种子休眠的原因,找出快速解除马蔺种子休眠的方法。结果表明:①马蔺种子形状不规则,种皮黑褐色,种胚位于种子尾端,胚细小,胚乳丰富。②马蔺种皮没有明显阻碍种子吸水。③马蔺种子存在的形态后熟性是其休眠的一个原因。④马蔺种子的种皮浸提液和胚乳浸提液对其萌发不存在抑制作用。⑤马蔺种子萌发以25℃效果最好。⑥比较砂磨处理、热水处理、低温层积处理对马蔺休眠种子破除效果则以低温层积处理最好。⑦比较酸、碱处理对马蔺休眠种子破除效果则以40%NaOH处理8h最佳。

李楠[7]2013年在《马蔺种子休眠原因及提高萌发率方法》文中指出马蔺是一种抗逆性非常强的园林植物,由于种子具有休眠特性,使种子的发芽率和发芽势都很低。其休眠原因主要有4个方面:①种皮胚乳的机械阻碍。②种子含水量。③种子中存在抑制物。④种子需要后熟等。针对其休眠特性,提高其萌发率方法有:①切除部分胚乳法。②碾压处理法。③电离辐射处理。④化学物质处理。⑤激素处理。⑥变温处理。⑦低温层积处理等。但是,多种处理方法的配合使用对破除马蔺种子休眠以及提高其萌发率有更好的作用。

李勇刚[8]2009年在《黄精生物学特性及种子休眠特性的研究》文中研究表明本文主要对药用植物黄精(Polygonatum sibiricum Red.)的生物学特性做了观察,初步探索了黄精种子的休眠原因及打破种子休眠的方法。主要从黄精根状茎顶芽的发育解剖学研究、种子形态特征及结构观察、种子营养成分分析、种子发育过程中的激素水平的变化的观察、种子浸提液对白菜种子发芽抑制作用的测定、种子萌发过程中所需外界环境条件的探索等几个方面做了探索。主要研究结果如下:1.黄精种子主要营养成分为:粗淀粉73.70%,粗脂肪10.74%,粗蛋白8.21%,属淀粉性种子;脂肪酸中以不饱和的油酸(39.75%)和亚油酸(49.77%)含量最高;氨基酸种类齐全;干种子中游离氨基酸、可溶性糖和还原糖的含量都很高。种子解剖结果表明:种皮由一层部分壁木质化的细胞构成,胚乳结构致密,影响了种子的吸水速率;胚在果实成熟时已可见子叶和胚芽原基的分化,但胚根和胚轴分化不明显。2.根状茎顶芽发育解剖表明:黄精地上茎芽的分生组织在发育后期逐渐退化,失去分生能力;花芽在先一年伴随着地上茎芽的发育一起形成,出苗时不再有新的花芽分化产生。3.黄精的生长季节是每年的3月初到9月上旬之间,从9月中旬到次年2月底以休眠的地下根茎越冬。3月底出苗,4月中旬开花,伴随着开花,地下根茎也在迅速膨大,5月进入盛苗期,5月底到6月中旬为灌浆期,7月下旬果实成熟,开始出现倒苗,地下根茎停止了生长,8月中旬苗全部枯萎,新生芽长5mm左右,9月上旬,新生芽发育完成,停止生长进入休眠状态,长约2cm左右。因此,黄精的无性繁殖应选用具有饱满芽(长约2cm)的根茎作繁殖材料。4.黄精种子的休眠属于综合休眠。种皮和胚乳的结构使种子吸水缓慢;种子成熟后,又经过了一个生理休眠过程,使种子进入休眠状态;种子中含有萌发抑制物质影响了种子的萌发。采用变温,层积处理都可以打破休眠,促进种子的后熟过程。在生产上也可以采用提早采收的方法,避免种子进入生理休眠过程。

马小春[9]2010年在《马蔺的生物学特性研究》文中提出马蔺(Iris lactea Pall. var. chinensis (Fisch.) Koidz.)是鸢尾属多年生植物,分布广泛。其根系发达,绿期长,花高贵淡雅,植株高矮适中,且有较强的耐旱、耐寒、耐盐碱、耐践踏、耐土壤贫瘠等特性,近年来逐渐被用作缺水城市绿化、护坡固沙,盐碱地改良、园林绿化的优质材料。系统地研究马蔺各时期的生物学特性,可以为其育种、扩繁及园林应用提供理论实践指导。本论文运用栽培试验和实验室处理等方法,对中国农业科学院草原研究所沙尔沁试验站引种的马蔺进行了种子生物学特性、种子萌发及幼苗发育过程、开花特性的分析和研究,主要结果如下:1.马蔺处于乳熟期、蜡熟期和完熟期的种子具有不同的萌发能力:处于乳熟期的种子在实验过程中全部腐烂,不能正常萌发;处于蜡熟期的种子具备萌发能力,萌发率可达到80%;处于完熟期的种子进入深度休眠,不经处理萌发率很低,但活力可保持叁年左右。同一果实不同位置种子的萌发率差别不大。2.马蔺种皮的透水、透气性差及种皮的机械束缚是马蔺种子休眠的主要原因之一,也是保持其活力的重要机制;通过切掉部分胚乳进行发芽,证实马蔺种子胚乳对发芽有一定影响;离体胚萌发证实,种胚本身无休眠特性;通过内源抑制物的测定发现,马蔺种皮和胚乳浸提液对白菜籽生长有极强的抑制作用。3.马蔺在15℃和30℃条件下均不利于萌发,其萌发最适应范围在20-25℃。30/20℃昼夜变温处理有助于种子发芽。马蔺种子经过切除部分胚乳的方法可以得到较高的发芽率。预冷处理和赤霉素处理对打破马蔺休眠作用不大。酸蚀去种皮如果处理不当,会造成种子严重霉烂。4.马蔺种苗为子叶留土萌发型,其幼苗有舌状鞘,子叶联结继续伸延和下胚轴完全贴合,形成中胚轴。5.马蔺花期长达35天以上,单朵花的开花时间平均为63.8小时,单株花期20天左右。一般由植株上部往下开放,常在第一朵谢后,第二朵第二天开放。

王晓娟[10]2011年在《沙葱胚胎学及种子休眠机理的研究》文中进行了进一步梳理沙葱(Allium mongolicum Regel.)属于百合科葱属,别名蒙古韭、蒙古葱,是蒙古高原特有种,为多年生旱生草本植物。不仅具有固沙和防止水土流失的重要生态价值,且是一种营养价值和药用价值极高的沙生蔬菜。目前有关沙葱的研究报道日趋增多,但有关沙葱大小孢子发生及雌雄配子体发育过程的研究尚未见报道。沙葱种子具有的休眠特性,给人工播种栽培带来了出苗率低及出苗不齐的生理障碍。因此,本文对沙葱的胚胎学及种子休眠机理进行了系统的研究,主要结论如下:1沙葱大小孢子发生及雌雄配子体发育过程的研究沙葱为薄珠心,倒生胚珠,孢原体积较大,大孢子母细胞进行减数第一次分裂形成二分体,其中近珠孔端的细胞逐渐退化消失,近合点端的一个完成减数第二次分裂,形成具有双核的胚囊,属于双孢子葱型胚囊。小孢子母细胞减数分裂,胞质分裂为同时型,四分体多为左右对称型,极少数为四面体型。花药壁五层,属分泌型绒毡层。成熟花粉为2-细胞型,未见3-细胞型。2沙葱种子休眠机理的研究2.1沙葱种皮的透水性、透气性均较差,但前者不足以成为种子休眠的主要原因,后者是引起休眠的主要原因之一。沙葱种子种皮、种孔由厚壁细胞组成,强角质化,结构致密,吸水后的种子存在较强的机械束缚作用,是引起休眠的主要原因之一。2.2沙葱种子浸提液对白菜种子的发芽率有抑制作用,其不仅能抑制种子发芽、影响幼苗生长,甚至还能造成幼苗出现畸形生长等情况,说明沙葱种子含有抑制萌发的内源抑制物质是引起休眠的原因。2.3沙葱种子离体胚在MS基本培养基中培养,种胚能快速萌发,且萌发率高达85%,因此种胚不是引起沙葱种子休眠的主要原因;同时也可以说明内源抑制物质主要在种皮。2.4沙葱休眠种子各有机相均含有萌发抑制物质,其不但抑制白菜种子的发芽率、苗高、根长,还对其种子本身产生抑制作用;打破休眠的种子中虽也含有低于休眠种子的萌发抑制物质,但主要集中于甲醇相。2.5经GC-MS分析,沙葱种子有机相浸提液中分离鉴定出多种萌发抑制物质,主要为有机酸类、酯类、酚类、苯类、醛类、醇类和酮等。2.6种子中内源ABA的含量随着层积时间的延长呈现先增高后降低的趋势,GA_3的含量先是迅速升高,后期有所下降,IAA呈现波动变化,且在打破休眠的前一天含量大幅度升高,ZR含量总体呈现下降趋势。(GA_3+IAA)/ABA与IAA/ABA比值呈现相似的变化趋势,随着层积时间的延长不断升高,层积第12天即种子解除休眠时其比值均达到最大。综上所述沙葱种子休眠的机理为种皮、种孔结构导致了种子透气性差、且对种子萌发具有较强的机械束缚作用及种子含有的萌发抑制物及内源ABA抑制了种子的萌发,从而导致休眠。该研究不仅填补了沙葱胚胎学和种子生理的研究空白,且对打破休眠措施的制定提供了理论指导,有着重要的理论意义和应用前景。

参考文献:

[1]. 马蔺种子休眠解除技术与适宜萌发条件研究[D]. 孙跃春. 中国农业大学. 2004

[2]. 四种花卉种子解除休眠及萌发生理的研究[D]. 贾永华. 西北农林科技大学. 2006

[3]. 马蔺繁殖生物学特性及遗传多样性研究[D]. 王育青. 中国农业科学院. 2010

[4]. 东北野生鸢尾属6种植物种子生物学及种苗发育过程的研究[D]. 孙颖. 东北林业大学. 2004

[5]. 预处理对六种灌草植物种子休眠的影响[D]. 白尧. 内蒙古农业大学. 2011

[6]. 马蔺种子休眠机理及休眠解除技术的研究[D]. 王晓晶. 内蒙古农业大学. 2010

[7]. 马蔺种子休眠原因及提高萌发率方法[J]. 李楠. 河北林业科技. 2013

[8]. 黄精生物学特性及种子休眠特性的研究[D]. 李勇刚. 西北农林科技大学. 2009

[9]. 马蔺的生物学特性研究[D]. 马小春. 内蒙古大学. 2010

[10]. 沙葱胚胎学及种子休眠机理的研究[D]. 王晓娟. 内蒙古农业大学. 2011

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