南方红豆杉种子休眠机理的研究

摘要

南方红豆杉(Taxus chinensis var．mairef(Lemee et I’evl．)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GA<,3>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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文摘

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致谢

第一章导论

1种子休眠机理研究综述

1.1种子休眠的原因

1.2种子休眠机理的研究进展

1.3种子休眠与分子生物学的研究进展

1.4种子休眠的解除方法

2立题依据、研究目的及意义

2.1南方红豆杉资源的开发利用价值

2.2本课题的研究目的

3研究的技术路线

第二章南方红豆杉种子的生物学特性

1材料与方法

1.1实验材料

1.2实验方法

2结果分析

2.1种子特征

2.2种子的生活力

2.3种子的发芽能力

3小结

第三章种子休眠原因的研究

1材料与方法

1.1实验材料

1.2实验方法

2结果分析

2.1南方红豆杉种子的透水性

2.2南方红豆杉种子的透气性

2.3南方红豆杉种子浸提液的生物测定

2.4种胚的休眠特性

3小结

3.1种子透性

3.2生物测定

3.3种胚休眠特性

第四章种子中内源抑制物质的研究

1材料与方法

1.1实验材料

1.2实验方法

2结果分析

2.1南方红豆杉种皮和胚乳中各分离相的生物测定

2.2种皮中提取的有机化合物种类和相对含量

2.3胚乳中提取的有机化合物种类及相对含量

2.4几种化合物的生物活性及抑制中浓度的研究

3小结

3.1抑制物质的生物测定

3.2南方红豆杉种子中抑制物的种类

3.3几种化合物的有效抑制浓度

第五章种子处理过程中的激素变化

1材料与方法

1.1实验材料

1.2实验方法

2结果分析

2.1 ABA含量的变化

2.2 GA含量的变化

2.3 IAA含量的变化

2.4 ZR含量的变化

2.5各激素含量之间比值的变化

3小结

3.1脱落酸(ABA)含量变化

3.2赤霉素(GA)含量变化

3.3生长素(IAA)含量变化

3.4玉米素核苷(ZR)含量变化

3.5各激素含量之间比值的变化

第六章种子处理过程中的生理生化变化

1材料与方法

1.1实验材料

1.2实验方法

2结果分析

2.1南方红豆杉种子贮藏物质含量的变化

2.2南方红豆杉种子处理过程中关健性酶活性变化

2.3南方红豆杉不同处理对种子发芽率的影响

3小结

3.1种子中各贮藏物质含量的变化

3.2种子中酶活性的变化

3.3南方红豆杉不同处理种子的发芽率

第七章种子处理过程中种胚的变化

1材料与方法

1.1实验材料

1.2实验方法

2结果分析

2.1处理过程中胚的大小变化

2.2处理过程中种胚的结构

3小结

附图及说明

第八章结论与讨论

1结论

1.1种子的休眠原因

1.2内源抑制物质

1.3南方红豆杉种子休眠过程中的变化

2讨论

2.1激素调控

2.2代谢调控

2.3萌发抑制物质

2.4种胚的发育

2.5休眠的解除

3后续研究及展望

参考文献

附：个人简况