棱叶蒜繁殖方式及种子萌发特征

摘要

本文以国内分布于新疆乌鲁木齐雅玛里克山的二倍体棱叶蒜(Allium caeruleum L.)和引种到三坪种质资源圃的二倍体、三倍体及四倍体棱叶蒜为研究对象，通过对其繁殖方式和种子萌发特征的研究，掌握野生棱叶蒜的有性生殖和无性繁殖的特征，为野生棱叶蒜的合理利用提供理论基础和科学依据。为今后开展新疆野生棱叶蒜的核心种质建立、驯化栽培和育种创新工作提供参考。主要结果如下:
　　(1)花粉活力研究表明，联苯胺-α萘酚法、TTC法、醋酸洋红法、I2-KI、孢粉染色法和红墨水法不适宜于雅玛里克山二倍体棱叶蒜的花粉活力检测，MTT法和离体萌发法适宜于棱叶蒜的花粉活力检测。离体萌发法最适配方为80 mg·L-1硼酸+100 g·L-1蔗糖。棱叶蒜居群不同开花物候期的花粉活力和花粉萌发率均呈现升高，下降-升高，下降的趋势，有效花粉活力和有效花粉萌发率均在24 h之内，且两者之间存在极显著相关性。雅玛里克山二倍体棱叶蒜的柱头可授性研究表明，用联苯胺-过氧化氢法和MTT法测定，在6枚花药已散粉，柱头等长于花丝时开始具有可授性;在花被片完全闭合时柱头可授性达到最强;随着开花时间的延长可授性逐渐变弱，在柱头开始萎蔫时柱头失去活性。雅玛里克山二倍体的棱叶蒜在原生境下可以成功完成有性繁殖。
　　(2)鳞芽、株芽萌发及繁衍特征研究表明，三坪二倍体和雅山二倍体棱叶蒜当季形成的鳞芽在室内控制条件下5d开始发芽，三坪三倍体需要6d，自然条件下的萌芽均晚于人工控制条件;不同生境采集的棱叶蒜的鳞芽在室内控制条件下的叶片和根系生长量均大于自然条件下的生长量。三坪二倍体、三倍体和四倍体棱叶蒜母株的繁殖系数分别为18.6、14.5和11.4，而雅山二倍体棱叶蒜母株的繁殖系数为25.1。三坪二倍体棱叶蒜母株的株芽繁殖系数为54.3，高于鳞芽的繁殖系数。棱叶蒜在原生境下可通过鳞芽、株芽成功完成无性繁殖，而人工控制条件下可有效缩短鳞芽萌动期。
　　(3)种子形态特征研究表明，棱叶蒜种子均为倒卵形，种皮黑色，表面网纹状，雅玛里克山二倍体棱叶蒜种子含水量为9.14％，三坪二倍体棱叶蒜种子含水量为10.09％，三坪四倍体棱叶蒜种子含水量为10.73％。新鲜种子经0.1％ TTC活力测定，均在61.2％-84.4％之间。不同倍性棱叶蒜种子的含水量高于一般蔬菜种子的安全含水量。
　　(4)种子吸水规律和电导率研究表明，雅山二倍体、三坪二倍体和三坪四倍体棱叶蒜种子的吸水量与浸种时间呈现正相关，最大吸水量分别为自重的52.40％、56.04％和58.53％。种子浸出液电导率变化规律一致，电导率值表明种子浸泡时间不能太长，安全浸种时间为36h。
　　(5)种子萌发特性研究表明，雅山二倍体棱叶蒜种子在10/20℃变温条件下的发芽率和发芽势最高，分别为84.67％和21.33％，在连续黑暗条件下发芽率、发芽势和发芽指数最高，分别为38.67％、11.30％和0.17。棱叶蒜为喜变温、光中性种子。
　　(6)种子休眠特性研究表明，机械损伤处理后种子的发芽率可达30.50％;浓H2SO4处理种子2 min的发芽率可达23.30％;30％的NaOH处理后对种子发芽无促进;H2O2处理后种子的发芽率只有5.67％;种子层积处理3～4个月可显著提高种子发芽率，且变温层积效果好于恒温层积，低温层积效果好于暖温层积。采用激素500 mg·L-1的青霉素处理24 h后种子发芽率可达65.33％;200 mg·L-1的GA3处理24 h后种子发芽率可达88.67％;15 mg·L-1的6-BA处理12 h后，种子发芽率为47.33％;0.05 mg·L-1的SA处理24 h后，种子发芽率可达58.67％，其中GA3处理种子效果最好。结合TTC活力测定结果，雅山二倍体棱叶蒜种子具有非深度综合性休眠特征，人工控制条件下的层积处理或物理、化学方法可在一定程度上打破种子休眠。
　　(7)种子逆境耐受性研究表明，吸湿-回干处理能在一定程度上提高雅山二倍体棱叶蒜种子萌发;人工老化处理4d可显著提高种子发芽率和发芽势。采用NaCl和PEG胁迫后种子的萌发受到抑制，200 mmol·L-1 NaCl处理下的种子发芽率仅为1.33％，15％PEG处理下种子的发芽率仅为5.33％。经NaCl和PEG胁迫后的种子在0.4 mmol·L-1的SNP处理4h后，可有效恢复NaCl和PEG的胁迫影响，提高胁迫后种子发芽率。研究结果阐明棱叶蒜种子耐盐性中等偏弱，在种子萌发期间受到盐胁迫或干旱胁迫可一定程度上人工解除。

目录

声明

论文说明

摘要

第1章 引言

1．1 研究目的与意义

1．2 国内外研究进展

1．3 棱叶蒜研究存在的问题

第2章 棱叶蒜的繁殖方式特征

2．1 材料与方法

2．2 结果与分析

2．3 讨论

第3章 棱叶蒜种子萌发特征

3．1 试验材料

3．2 试验方法

3．3 结果与分析

3．4 讨论

第4章 结论

参考文献

致谢

作者简介