榉树种子打破休眠与萌发机理的研究

摘要

榉树是中国三种榆科榉属之一,是中国Ⅱ级重点保护野生植物,随着近年来乡土树种越发受到绿化、景观等方面的青睐,榉树形态优美、抗性强、叶色变化丰富使得其能够在众多乡土树种中凸显出来,市场对榉树的需求也是日益加大.榉树目前有两种繁殖方式,一种为种子繁殖,另一种为无性繁殖,但因无性繁殖成本较大,并没有大面积推广,还是以成本较低的播种育苗为主,因为榉树当年下种并不能出芽,必须经过一定的方法处理才能够出芽,所以研究榉树种子打破休眠与萌发机理有非常深远的意义,能够全面分析出打破榉树休眠的最佳方法和最适萌发环境,有利于更好的推广榉树,加大对榉树的市场供应,极大地降低榉树育苗的成本. 本课题以济南地区周围的榉树种子为试验材料,从优化层积榉树种子的温度参数、生理生化机理和榉树种子萌发的外界因素为研究点,研究榉树种子解除休眠的最佳时间与方法和萌发最适合的环境参数,从而可以快速促进榉树种子的萌发.主要研究结果如下: (1)低温沙藏和变温沙藏均有利于榉树种子打破休眠,在参数优化上,4/20℃变温沙藏最适合榉树种子,其次是4℃沙藏,经过这两种方式处理的种子,最高发芽率均能达到60%以上.在处理时间上来看,4/20℃变温沙藏与4℃沙藏均在处理时间为60d时达到试验规定条件下的最大值,实际应用时可采用4/20℃变温沙藏与4℃沙藏的方法处理2个月就可以进行催芽. (2)研究榉树种子在4℃沙藏过程中内部各项物质含量变化发现:可溶性糖在60d时达到最高值,0d-60d过程中可溶性糖含量持续上升,60d之后可溶性糖开始下降,说明种子已经处于活跃状态,开始消耗可溶性糖来进行萌发阶段,可溶性蛋白在沙藏过程中持续降低,不断分解为游离氨基酸,30d-60d下降幅度最大,种子状态最活跃.沙藏过程中脯氨酸含量不断增高,60d-90d时上升幅度最大,表明后期种子受到的不利影响开始加大.丙二醛含量随贮藏时间延长含量整体呈现上升然后下降再升高的态势,60d-90d时较为平稳,有效的控制住了种子内的丙二醛含量,综合MDA与Pro含量的变化可以得出大部分榉树种子在60d时开始处于强烈的萌动状态.SOD活性随着处理时间的延长先上升60d后微有下降,POD在60d-90d后开始急剧增加,说明前期榉树种子的抗氧化能力是持续增强的,到60d之后种子内部的过氧化物不断积累造成内部抗氧化系统失去平衡,不利于种子萌发.综合以上分析,榉树种子4℃沙藏60d左右最适合萌发. (3)通过不同萌发条件对榉树种子发芽指标影响试验分析可得:当温度保持在25℃或者变温条件下5℃10h+25℃14h时,通过较少的光照(<8h),将土壤相对含水量控制在60%左右,榉树种子的发芽效果最好.赤霉素(GA3)、细胞分裂素6-BA浸种后均对提高榉树种子萌发率有很好的辅助作用,浓度为400mg/L的赤霉素和40mg/L的6-BA处理的榉树种子更适合萌发.

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The Research of Breaking Dormancy and Germination

Abstract

1引言

1.1种子休眠与萌发的研究

1.1.1种子休眠的研究进展

1.1.1.1种子休眠方式分类

1.1.1.2打破种子休眠的研究进展

1.1.2 国内外关于种子萌发的研究进展

1.1.2.1 光照对萌发的作用

1.1.2.2水分对萌发的作用

1.1.2.3温度对萌发的作用

1.1.3 种子打破休眠生理生化的变化

1.1.3.1 种子打破休眠营养物质的变化

1.1.3.2 种子打破休眠抗氧化体系的变化

1.2榉树的研究进展

1.2.1榉树的概述

1.2.2 榉树种子与繁殖技术研究现状

1.2.2.1 榉树种子研究现状

1.2.2.2榉树繁殖技术研究现状

1.3本研究目的和意义

2材料与方法

2.1实验材料

2.2实验设计

2.3实验方法

2.3.1榉树种子生物学特性测定

2.3.2三种沙藏法对榉树种子发芽指标的影响

2.3.3榉树种子4℃沙藏过程中生理生化变化

2.3.3.1榉树种子沙藏过程中可溶性糖含量的测定

2.3.3.2榉树种子沙藏过程中可溶性蛋白含量的测定

2.3.3.3榉树种子沙藏过程中脯氨酸含量的测定

2.3.3.4榉树种子沙藏过程中丙二醛含量的测定

2.3.3.5榉树种子沙藏过程中酶活性的测定

2.3.4不同萌发条件下榉树种子发芽指标试验

2.3.4.1温度条件榉树种子发芽指标试验

2.3.4.2光照条件处理榉树种子发芽指标试验

2.3.4.3土壤含水量处理榉树种子发芽指标试验

2.3.4.4三生长调节剂处理榉树种子发芽指标试验

3结果与分析

3.1榉树种子生物学特性

3.2不同层积方法对榉树种子发芽指标的影响

3.3榉树种子在4℃沙藏过程中生理生化变化

3.3.1可溶性糖含量的变化

3.3.2可溶性蛋白质含量的变化

3.3.3脯氨酸（Pro）与丙二醛（MDA）含量变化

3.3.4酶活性的变化

3.4不同萌发条件对榉树种子发芽指标影响

3.4.1不同温度处理对榉树发芽指标的影响

3.4.2光照条件对榉树发芽指标的影响

3.4.3土壤相对含水量条件对榉树种子发芽指标的影响

3.4.4生长调节剂对榉树种子发芽率与发芽势的影响

3.4.4.1 GA3对榉树种子发芽率与发芽势的影响

3.4.4.2 IAA对榉树种子发芽率与发芽势的影响

3.4.4.3 6-BA对榉树种子发芽率与发芽势的影响

3.4.5小结

4讨论

4.1种子休眠的解除

4.2种子休眠与萌发的生理生化

4.3 种子催芽与外部因素的影响

5 结论与创新点

5.1结论

5.2 创新点

参考文献

附录

致谢