木薯种子休眠特性及破除方法研究

摘要

木薯(Manihot esculenta Crantz)作为全球重要的粮食作物和生物能源作物,杂交育种是木薯种质改良和品种选育的重要手段之一。然而,由于木薯存在种子萌发困难等一系列问题,极大限制了新品种的选育。本研究以新收获的华南124号母本自然结实种子为材料,通过一系列室内试验,对木薯种子休眠特性及休眠破除方法进行研究,结果表明:(1)解剖学和扫描电镜发现,木薯种子呈卵圆形,由种皮、胚乳和胚组成;其中,种子外表皮整体光滑,由外至内依次为表皮层、海绵组织层和栅栏组织,且栅栏层细胞排列较为致密。(2)种阜和种皮虽减缓木薯种子本身吸水速率,但种阜不是诱导其休眠的原因,而种皮的机械阻碍作用或抑制物的存在是诱导种子休眠的主要原因,从而判断木薯种子休眠类型为生理休眠。(3)采用砂纸打磨发芽口、去种皮和砂纸打磨发芽口+冷热循环2次处理均可有效破除种子休眠,显著提高种子萌发率;其中,砂纸打磨发芽口效果最佳,可使萌发率由2%提高至88%,处理后萌发速率最快。(4)35℃是木薯种子萌发的最佳温度,其萌发率和萌发指数分别达88%和36.6。本研究从木薯种子结构、种子休眠特性及其有效破除方法等方面为生产实践提供科学依据,也为木薯杂交后代优良性状得以表达提供理论参考。