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几种禾草种子显微结构研究与半透层定位

颜欣娟  
【摘要】: 种子半透层是指种子覆盖物中存在具半透性的某层组织,它允许种子内外气体和水分的自由出入,而阻止其他物质的交换。目前,禾草种子半透层的研究是以往关注不够的领域。本文以苏丹草(Sorghum sudanense)老芒麦(Elymus sibiricus)和高羊茅(Festuca arundinacea)3种禾草种子为材料,通过硝酸镧示踪、透射电镜观测和能量色散X射线光谱仪分析(EDX)等技术,研究了3种禾草种子的显微结构、半透层及其位置,并研究了不同发育期苏丹草种子的光镜显微结构和透性变化,主要结论如下: 1供试3种禾草的种子生活力与电导率测定结果呈不同响应趋势。苏丹草和老芒麦种子的生活力与电导率不相关(P>0.05),不同质量种子的水浸液电导率值变化较小;而高羊茅种子的生活力与水浸电导率呈极显著正相关(P<0.01)。 2对3种种子光镜下的基本结构观测表明,种皮及临近胚乳的结构有一定差异。苏丹草和老芒麦的种皮结构致密,具栅栏组织等特化结构;且苏丹草糊粉层和淀粉细胞之间存在2-3层未分化细胞。而高羊茅种子种皮及糊粉层结构疏松,无栅栏组织。 3通过电镜和EDX对3种种子种皮的镧通透性的研究表明:苏丹草具有胚乳半透层,该半透层位于糊粉层内侧细胞膜,紧靠未分化细胞;老芒麦具有种皮半透层,且位于种皮最内侧,紧靠栅栏组织;高羊茅种皮及胚乳对镧元素通透性较好,不存在种子半透层。 4镧在老化苏丹草种子内的渗入程度较未老化稍深,但均未进入苏丹草的未分化细胞。表明老化对苏丹草种子的糊粉层膜系统有一定损伤,但未伤及半透层。 5对不同发育期苏丹草种子的结构和透性研究表明,随种子成熟度增加,种子千粒重和发芽率逐渐增加,吸水率和电导率逐渐降低,至盛花期后25 d达到生理成熟。盛花期后16 d,糊粉层内侧的未分化细胞层出现,种子的电导率与吸水率均已达到较低水平,与25 d生理成熟的种子差异不显著。再次证明种子半透层是在种子成熟过程中逐渐发育形成的。电导率不能评价苏丹草种子活力,但可以反映种子的成熟度。


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