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沙藏层积过程中滇牡丹种子萌发特征研究

2023-06-04分类号:S685.11

【作者】张平芳  普甜  余潇  代嫚婷  杜春  王娟  栗宏林  
【部门】西南林业大学园林园艺学院  西南林业大学西南地区生物多样性保育国家林业和草原局重点实验室  西南林业大学林学院  西南林业大学绿色发展研究院  
【摘要】【目的】探索沙藏层积对滇牡丹种子萌发的影响,为滇牡丹种苗繁殖和栽培奠定基础。【方法】以人工栽培的滇牡丹种子为试验材料,采取室温沙藏层积至上胚轴露出时,每隔15 d取60粒,对滇牡丹种子在沙藏层积过程中的萌发指标进行测定,根据层积过程中种子外部形态特征的变化,将种子划分为6个不同萌发阶段(S1~S6),并利用体视显微镜观察沙藏层积前(S0)和不同萌发阶段种子结构及种胚的变化特征,分析胚乳中贮藏物质(蛋白质、淀粉、油脂)的组织化学染色情况,同时测定各萌发阶段胚乳和种胚中营养物质(可溶性糖、可溶性蛋白)及酶(过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD))活性的动态变化。【结果】室温沙藏层积过程中,滇牡丹种子的瞬时发芽率和活力指数均呈现增大趋势,瞬时发芽率在沙藏90 d时增加到85.00%,活力指数增加到20.82。在S0阶段,种胚较小;S1阶段(层积30 d),种子吸水膨胀;S2阶段,胚根突破种皮,少量种子开始萌发;S3阶段,下胚轴明显伸长和增粗;S4阶段,子叶进一步增大,胚根明显伸长和增粗;S5阶段,随着胚根的不断伸长,子叶继续变大;S6阶段,能够观察到少许种子的上胚轴明显伸长。从S2到S6阶段,滇牡丹种子的横纵径、厚度、质量、去皮质量均未显著增加,但种子纵径、胚乳长、胚乳宽、胚长、胚宽分别从S1阶段的(12.19±1.71),(10.75±1.83),(9.22±1.59),(3.20±0.69),(1.56±0.43) mm到S6阶段显著增加至(14.07±0.42),(13.46±0.28),(11.14±1.57),(70.53±14.43),(8.85±0.31) mm,胚率从S1阶段的(30.21±4.31)%显著增大到(525.02±116.10)%。种子萌发过程中,胚乳和种胚中可溶性蛋白和可溶性糖含量总体呈下降的趋势;组织化学染色结果显示,胚乳中贮藏物质含量最多的是油体和蛋白质,淀粉含量较少。胚乳和种胚中POD活性总体均呈先升高后下降的趋势,分别在S3和S1阶段达到最高值23.20和58.07 U/g,胚乳和种胚中SOD活性总体呈增加趋势,均在S5阶段达到最高值320.42和2 604.39 U/g。【结论】沙藏层积50~70 d的滇牡丹种子发芽率较高,酶活性较强,有助于种子的进一步萌发,取此时段的种子播种,辅以适宜的栽培管理措施,能有效提高种子的出苗率。
【关键词】滇牡丹  沙藏层积  种子萌发  贮藏物质
【基金】国家自然科学基金项目(32060089);; 云南省万人计划“云岭产业技术领军人才”专项(云发改[2018]212号);; 云南省重大基础专项生物资源数字化开发应用项目(202002AA10007);; 云南省千人计划专项(2019)
【所属期刊栏目】西北农林科技大学学报(自然科学版)
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