北美鹅掌揪种子休眠机理及老化特性研究

摘要

林木种子休眠是植物长期适应外界环境以保持物种不断延续和进化而形成的一种生理生态特性.其有利于植物个体的生存和发展,但也给种子检验和林业生产带来了一定的不利和困难.因此,研究种子休眠特性和解除休眠的方法便成为种子研究领域重要的任务之一.该文以北美鹅掌楸(liriodendron tulipifera L)种子为材料,通过对种皮透水性测定、外种皮抑制物质的提取与生物鉴定、层积过程中激素含量的测定、赤霉素处理以及结合室内发芽试验,对种子休眠原因、休眠解除以及人工加速老化过程中SOD、CAT等保护酶活性、MDA含量和种子浸出液电导率的变化进行了研究.主要研究结果如下:1.北美鹅掌楸种子种皮透水性较好,不是引起种子休眠的原因.2.外种皮含有抑制物质,不同浓度外种皮浸提液对白菜种子萌发的影响差异不显著,不是引起北美鹅掌楸种子休眠的原因,但对幼苗的高生长和根生长有一定的抑制作用.3.北美鹅掌楸种子在低温层积过程中,IAA、GA<,3>含量总体上呈上升趋势;ZR含量的变化出现波动性,且在种子中的含量很小;而ABA含量在层积过程中呈现出明显的下降趋势;IAA/ABA、GA<,3>/ABA和ZR/ABA的比值在层积过程中表现出上升趋势.4.北美鹅掌楸种子在裸层积过程中,激素含量变化比较复杂.IAA、GA3、ZR的含量出现波动性,但IAA/ABA、GA3/ABA、ZR/ABA的比值呈上升趋势.5.北美鹅掌楸种子中含有抑制物质ABA,这可能是引起种子休眠的原因,休眠的解除并不仅仅取决于某种激素的含量,而是取决于发芽促进物质与抑制物质的平衡.6.赤霉素处理能促进北美鹅掌楸种子的萌发,但不能明显地打破种子的休眠.7.该研究认为,低温沙藏层积处理1 80d和裸层积处理120d打破北美鹅掌楸种子休眠的效果最好,处理后的发芽率分别为88％和90％.8.北美鹅掌楸种子老化初期(1~5d)SOD、CAT保护酶活性增加,MDA含量和种子浸出液电导率有所下降;老化后期(5~20d)SOD、CAT保护酶活性迅速下降,MDA含量和种子浸出液电导率上升.研究表明,老化初期北美鹅掌楸种子具有一定的抗老化能力.

目录

文摘

英文文摘

致谢

缩写词目录

1前言

2文献综述

2.1休眠的概念和分类

2.1.1休眠的概念

2.1.2休眠的分类

2.2种子休眠原因的研究进展

2.2.1种皮构造与种子休眠的关系

2.2.2内源抑制物质与种子休眠的关系

2.2.3种子胚的发育程度与休眠的关系

2.3种子休眠机理的研究进展

2.3.1代谢活性的改变对种子休眠的影响

2.3.2氧化途径的转换对种子休眠的影响

2.3.3激素调控学说

2.3.4光敏素学说

2.4打破种子休眠的方法

2.4.1层积催芽

2.4.2使用植物激素和生长调节剂

2.4.3化学药剂处理

2.4.4物理(电磁场)处理

2.5种子老化的研究进展

2.5.1储藏养分的衰竭

2.5.2化学成分的改变

2.5.3膜结构的改变

2.5.4酶系统的变化

3材料与方法

3.1试验材料

3.2试验方法

3.2.1北美鹅掌楸种子休眠原因的研究

3.3种子处理

3.3.1低温层积处理

3.3.2裸层积处理

3.3.3赤霉素处理

3.3.4赤霉素预处理后低温层积处理

3.4对照(CK)

3.5发芽测定

3.6种子内源激素的测定酶联免疫吸附测定法(ELISA)

3.7人工老化过程中北美鹅掌楸种子生理生化指标的测定

3.7.1实验方法

3.7.2种子浸出液电导率的测定

3.7.3超氧化物歧化酶(SOD)活性的测定

3.7.4丙二醛(MDA)含量的测定－巴比妥酸显色法

3.7.5过氧化氢酶(CAT)活性的测定(高锰酸钾滴定法)

3.8统计分析

4.结果与分析

4.1北美鹅掌楸种子吸水速度试验结果

4.2外种皮浸提液对白菜种子发芽率和幼苗生长的影响

4.3低温层积处理对北美鹅掌楸种子萌发的影响

4.3.1低温层积时间长短对北美鹅掌楸种子发芽率的影响

4.3.2低温层积时间长短对北美鹅掌楸种子发芽势的影响

4.3.3低温层积时间长短对北美鹅掌楸种子日平均发芽率的影响

4.4赤霉素处理对北美鹅掌楸种子萌发的影响

4.4.1不同浓度赤霉素对北美鹅掌楸种子萌发的影响

4.4.2相同赤霉素浓度、不同处理时间对北美鹅掌楸种子萌发的影响

4.5低温裸层积处理对北美鹅掌楸种子萌发的影响

4.5.1裸层积时间长短对种子发芽率的影响

4.5.2裸层积时间长短对种子发芽势的影响

4.5.3裸层积时间长短对种子日平均发芽率的影响

4.6赤霉素溶液浸种48h后低温层积处理对北美鹅掌楸种子萌发的影响

4.7北美鹅掌楸种子层积处理过程中内源激素含量的动态变化

4.7.1低温层积处理过程中种子内源激素含量的变化

4.7.2裸层积处理过程中种子内源激素含量的变化

4.8人工老化对北美鹅掌楸种子保护酶活性、MDA含量和浸出液电导率的影响

4.8.1种子老化过程中超氧化物歧化酶(SOD)活性的变化

4.8.2种子老化过程中过氧化氢酶(CAT)活性的变化

4.8.3种子老化过程中丙二醛(MDA)含量的变化

4.8.4种子老化过程中浸出液电导率的变化

5讨论

5.1北美鹅掌楸种子的休眠原因

5.1.1北美鹅掌楸种子种皮透性与种子休眠的关系

5.1.2内源激素与北美鹅掌楸种子休眠的关系

5.2外源激素对北美鹅掌楸种子萌发的影响

5.3打破北美鹅掌楸种子休眠的最佳方法

5.4种子老化过程中保护酶活性、MDA含量的变化

5.5种子老化过程中浸出液电导率的变化

6结论

参考文献