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南方红豆杉种子休眠机理的研究

张艳杰  
【摘要】: 南方红豆杉(Taxus chinensis var.mairei(Lemee et I’ev1.)Cheng et L.K.Fu)是我国特有的珍稀树种,国家一级保护野生植物,集药用、材用和观赏价值于一身。然而,南方红豆杉种子具有深休眠的特性,在自然状态下,需经两冬一夏方能萌发,给种子繁殖造成困难。因此,本文对南方红豆杉种子的休眠机理进行了系统的研究。主要结论如下: 1.南方红豆杉种子属于综合性休眠类型。成熟的南方红豆杉种胚结构完整,但胚体积小,需要生理后熟,这是南方红豆杉种子休眠的根本原因。种皮坚硬致密,种皮表面具角质层,透气性差,但这不是引起种子休眠的主要原因。另外,南方红豆杉种子的中种皮、内种皮和胚乳中均含有萌发抑制物质,这也是导致种子休眠的主要原因。 2.种子的中种皮、内种皮和胚乳的浸提液对白菜籽发芽率和幼苗生长均有抑制作用,且抑制作用随着浸提液浓度的增大而逐渐增强。 3.采用系统溶剂分离法得到种皮和胚乳的各相。胚乳中各相对白菜苗高生长的抑制作用由强到弱依次为:甲醇相、乙酸乙酯相、乙醚相、石油醚相、水相;而对根长生长的抑制作用由大到小依次为:甲醇相、乙醚相、乙酸乙酯相、水相和石油醚相。种皮中各相对苗高和根长生长的抑制作用由强到弱依次为:甲醇相、石油醚相、乙酸乙酯相、乙醚相和水相。 4.经GC-MS分析,南方红豆杉种皮和胚乳中含有多种有机化合物,主要以有机酸类、苯类、酯类等为主。选择峰面积较大、相似度大于85%的庚酸、壬酸、辛酸、邻苯二甲酸二乙酯、十八烷酸、苯甲酸和乙酸等有机物进行活性测定表明,这些有机物的抑制作用均随着抑制物浓度的增大而逐渐增强。 5.种子胚乳中内源ABA的含量随着层积时间的延长而逐渐下降,GA含量增加,IAA和ZR的含量先增加后降低,GA/ABA的比值逐渐增加,同样IAA/ABA、ZR/ABA的比值增大,休眠随之解除。种皮中内源ABA、GA、IAA和ZR的含量均随着层积时间的延长而逐渐下降。 6.淀粉酶活性、可溶性糖和可溶性蛋白质的含量随着层积时间的延长先升高后降低,而脂肪和淀粉的含量逐渐下降。在层积过程中,过氧化物酶活性先上升后下降,葡萄糖-6-磷酸脱氢酶和6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶联合活性和酸性磷酸酯酶的变化无明显规律,但均有两个峰值。 7.胚细胞随着层积时间的延长不断分裂,顶端分生组织逐渐分化,胚体积增大,由乳白色转为淡绿色,逐渐发育成熟。在层积过程中,胚细胞内脂类物质逐渐降解,细胞核体积增大,核仁出现,线粒体数量增加,高尔基体出现,胚具有萌发能力。 8. 200mg?L-1赤霉素GA3溶液浸泡48h和流水淋洗1周后的种子与湿沙以1:3混合后,先置于昼23℃/夜10℃变温条件下暖层积4个月,然后再置于5℃进行4个月次层积处理,可明显地提高种子的发芽率,对解除种子休眠很有效。


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