种子的休眠与解除
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一、种子的休眠和种子的寿命
(一)种子的休眠
种子形成后虽已成熟,即使在适宜的环境条件下,也往往不能立即萌发,必须经过一段相对静止的阶段后才能萌发,种子的这一性质称为休眠(dormancy)。休眠的种子是处在新陈代谢十分缓慢而近于不活动的状态。种子休眠期的长短是不一样的,有的植物种子休眠期很长,需要数周乃至数月或数年,如银杏、毛茛、轮叶王孙、松等;也有一些植物种子成熟后在适宜的环境条件下能很快萌发,不需经过一个休眠时期,只有在环境条件不利的情况下才处于休眠的状态,如水稻、小麦、豌豆、芝麻以及多种高原植物的种子。没有休眠期的种子,在成熟期间常发生在植株上萌发的现象,造成很大的损失,对这类作物必须及时收割才能免遭损失。种子的休眠在生物学上是个有利的特性,因为休眠可以避免种子在不适宜的季节或环境里萌发,免于幼苗受伤害和死亡。
种子休眠的原因是多方面的,只有根据不同休眠原因,采取适当措施,才能打破或缩短休眠期限,促使种子萌发。种子休眠的主要原因是:
1.由于种皮阻碍了种子对水分和空气的吸收,或是种皮过于坚硬,使胚不能突破种皮向外伸展。这类种子的种皮极其坚厚,含有角质、角质层或酚类化合物,不易使水分透过。对氧的渗透作用也极微弱,如豆科、锦葵科植物中的某些属种,以及苍耳等种子具有这样的性质。苋属(Amaranthus)成熟种子的种皮虽然并不阻碍水分的吸收,但因种皮十分坚硬,生活的胚还是无法突破种皮而出。对这类种子可以用机械方法擦破种皮,或是用浓硫酸作短时间处理,再用清水洗净,使种皮软化,水分便可顺利地渗入种子内部。此外,将种子先在冷水内浸泡12小时,然后再在沸水中放30—60秒钟,也可以打破休眠,促使萌发。对苋属等种皮特别坚硬的种子可采用冻结、或利用土壤中微生物的作用,使种皮渐次软化,达到萌芽的目的。
2.由于种子内的胚尚未成熟,或种子的后熟作用。有些植物的种子在脱离母体时,胚体并未发育完全,或胚在生理上尚未全部成熟,这类种子即使环境条件适宜,也不能萌发成长。银杏、毛茛、紫堇等植物的种子或果实脱离母株时,里面的胚还没有充分发育成熟,需要经过一段休眠时期,等胚充分成熟后才能萌发。有的种子的胚虽已成熟,但在适宜条件下仍不萌发,如一些原在温带地区生长的植物,它们的种子需要在湿度大、温度低(一般0—6℃)的条件下,经过数周以至数月以后才能萌发,这一现象称为种子的后熟作用(after-ripening)。目前已知,种子休眠和种子萌发这一对对立的矛盾主要是由脱落酸(ABA)和赤霉素(GA)两种植物激素的消长来调节的,前者导致休眠,后者导致萌发;休眠种子中常含有高浓度的脱落酸,抑制了催化种子内贮藏物质水解的酶,因而阻碍萌发;而赤霉素则促进水解酶的形成,导致贮藏物质转化为可溶状态,从而解除了休眠。所以,处理这类种子的有效办法,是将种子、土壤和泥炭分层铺设(一层种子,一层土壤,一层泥炭),放在室外暴露过冬,种子在低温的长期作用下,脱落酸的含量会逐渐减少,或者与之相拮抗的赤霉素含量相对增多,经过一定时期,两者间的矛盾便发生转化,有利于萌发的开始。低温处理的时间,视植物种类、种皮情况和种子内水分的含量,以及外界氧气和二氧化碳的浓度等因素而定。一般在0—6℃的低温下,经过2—3个月即可。在生产实践上有时为了赶季节,必须采用各种方法来人为的打破休眠,促进萌发,如人工施用赤霉素处理等。对胚体未曾全部成熟,或胚体根本没有发育的种子,也可采取合适的高温处理,或供给种子以有机营养的办法,促使早日成熟。
沈阳农业大学学报,2010—10,41(5):614—617
ournal of Shenvang Am'icultural University.2010—10.41(51:614—617
短果茴芹种子的休眠原因及解除方法
胡春霞,王 丽
(抚顺师范高等专科学校生化系,辽宁抚顺113006)
摘要:以短果茴芹种子为试材,通过测定种皮的透水性和种子中的抑制物质,探讨种子休眠的原因;采用赤霉素和层积处理结合 室内发芽试验,寻找打破种子休眠的方法;测定层积过程中种子的主要贮藏物质含量变化及过氧化物酶活性的变化。了解解除种 子休眠与物质代谢变化的相关性。结果表明:短果茴芹种子的休眠是由胚未发育完全和存在萌发抑制物质引起的综合性休眠。低 温层积和赤霉素浸种后再低温层积,均能打破休眠,其中200rag・L--GA 浸种24h后低温层积105d效果最好,发芽率达54.84%。 在低温层积阶段,可溶性糖、可溶性蛋白质含量升高,但当休眠逐渐打破,其含量均呈下降趋势;ABA、POD、CAT含量呈下降趋 势,nA总体保持较稳定状态。GA含量、GMABA总体呈上升趋势,IAA/ABA变化不明显,说明短果茴芹种子内源ABA、GA含量 的变化与种子休眠和萌发具有相关性,ABA可能是种子休眠的抑制物质。 关键词:短果茴芹种子;休眠;低温层积 中图分类号:S647 文献标识码:A 文章编号:1000—17O0(2010)05—0614—04
Dormancy Reasons and Methods of Breaking Dormancy of
Spuropimpinella brachycarpa(Kom.)Kitag.
HU Chun-xia,WANG Li
(Department of Biochemistry,Fushun Teachers College,Fushun Liaoning 1 13006,China)
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腊肠树种子休眠与解除的方法研究
作者:杨鹭生,李娟,李国平
来源:《安徽农业科学》2018年第06期
摘要 [目的]探讨腊肠树种子休眠与解除的方法。[方法]通过热水浸泡、机械脱种皮、设置不同KNO3和GA3溶液浓度,分别对腊肠树种子进行处理,探讨解除腊肠树种子休眠的方法。对种子周围的胶质以及包围种胚的种皮分别进行研磨、浸提,测定其提取液对白菜种子发芽率的影响。[结果]95 ℃热水和机械脱种皮处理的腊肠树种子的发芽最好,能有效解除种子休眠。而KNO3和GA3浸种对种子萌发和休眠解除没有明显效果。腊肠树果实中存在抑制种子萌发和使种胚处于休眠状态的抑制物。[结论]该研究可为进一步探讨腊肠树种子休眠机制提供参考。
关键词 种子休眠;腊肠树;破除休眠;抑制物质;白菜种子发芽测定
中图分类号 S722.1+4 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2018)06-0093-03
Study on the Methods of Seed Dormancy and Dissolution of Cassia fistula L.
YANG Lusheng,LI Juan,LI Guoping (School of Ecology and Resources Engineering,Wuyi University,Wuyishan,Fujian 354300)
Abstract [Objective]To study the methods of seed dormancy and dissolution of Cassia fistula
L..[Method]The seeds of sausages were treated by hot water soaking,mechanical seed coating,potassium nitrate and gibberellin solution concentration respectively,so as to explore the way to
种子休眠原因及休眠解除方法研究
牡丹为芍药科、芍药属木本植物,是我国传统的十大名花之一,具有很高的观赏性,此外,牡丹中的‘凤丹’和紫斑牡丹还具有重要的油用和药用价值。牡丹播种繁殖具有繁殖系数大,可以短时间内获得大量苗木等优点,因此多用于牡丹嫁接用砧木苗的培育,同时,播种繁殖也是培育优良牡丹新品种和药用牡丹产业化生产重要方式。
牡丹种子从播种到发芽需要历时数月,具有发芽率低,出苗不齐等问题,野生牡丹在自然环境下需要的萌发时间更长。因此,探究牡丹种子休眠原因以及研究牡丹休眠解除方法,使种子快速萌发,对于实际生产有重要的意义。
本实验采用‘凤丹’(P.ostii‘Feng Dan’)、紫斑牡丹(P.rockii hybrids
hybrids)为实验材料,通过(1)牡丹种胚活力测定实验;(2)牡丹种子种皮透水性实验;(3)牡丹种胚形态观测实验;(4)牡丹种胚休眠特性研究实验;(5)牡丹种子内源抑制物活性测定;(6)牡丹种子休眠解除法方研究,来探究牡丹种子休眠的原因和休眠解除方法。主要结论如下:1.牡丹种子具有很高的活性,具有很高的发芽潜力,牡丹种子萌发率低并不是因为牡丹种子种胚活力低,而是因为牡丹种子具有休眠性。
2.牡丹种皮对种子吸水速度有一定阻碍作,但不会降低吸水率,牡丹种子浸水56 h后,其吸水率基本恒定。种皮的透水性不是牡丹种子休眠的主要原因,但种皮对种子的萌发具有一定的机械阻碍作用。
3.牡丹果实成熟后,其种胚并未发育完全,要求在一定条件下完成形态及生理后熟才能萌发。种胚形态发育不完全及生理障碍,是导致牡丹的种子休眠的主要因素之一。 4.牡丹的种子中含有抑制物,这些抑制物不仅抑制白菜种子的萌发,也抑制自身种子的萌发,种子不同部位所含抑制物种类和含量不同。牡丹种子中的内源抑制物是牡丹种子休眠的主要原因之一。
5.牡丹种子成熟采摘后,有最佳播种时间,一般为采后1~2周,采摘后不经过后熟阶段立即播种或者放置时间过长都会影响牡丹的萌发。6.300mg/L的GA3以及种脐端去皮处理牡丹种子能够提高种子的生根率并且使种子提前生根。