乌桕种皮对种子萌发的影响
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培养基组分与培养条件对乌桕花粉萌发的影响作者:潘超峰刘诚诚来源:《种子科技》2022年第07期摘要:以乌桕花粉为试材,采用花粉离体培养法,研究不同培养基组分及温度对乌桕花粉萌发的影响。
研究结果表明,乌桕花粉离体培养的合适温度在20~30 ℃,25 ℃下萌发率为18.05%;蔗糖、硼和钙能促进乌桕花粉萌发,单因素的最适浓度分别为10 g/L、100 mg/L和 60 mg/L,花粉萌发率分别为57.32%、25.45%和31.74%。
关键词:乌桕花粉;萌发率;浓度梯度文章编号:1005-2690(2022)07-0022-03 中国图书分类号:S685.99 文献标志码:B乌桕(学名:Sapium sebiferum (L.) Roxb.)也称腊子树、桕子树、木子树,是大戟科、乌桕属落叶乔木,是我国特有的木本油料植物,已有1 400多年的栽培历史。
乌桕种子可榨油,出油率高达41%,高于一般木本油料树种[1],为工业用木本油料树种之一,有很大的开发潜力。
花器官的发育、授粉和授精在植物繁殖中十分重要。
花粉在适宜的条件下萌发出花粉管。
花粉管是否正常生长直接关系到植物受精作用能否顺利进行,进而影响种子和果实的形成,如在生产中遇到“花而不实”会降低产量。
钙、硼是花粉萌发和花粉管生长过程中最重要的元素,蔗糖对花粉萌发也有一定的促进作用[2]。
大量研究表明,在离体培养过程中,培养基中的营养成分如蔗糖、硼酸和钙的质量分数,以及外界条件如培养时间、贮藏温度等,均可以影响花粉离体萌发生长,不同植物不同品种不尽相同[3]。
本试验以离体萌发法为研究手段,初步探讨蔗糖、硼、钙对乌桕花粉萌发的影响,寻找最适合乌桕花粉萌发的培养温度及蔗糖、硼、钙的浓度,为乌桕杂交育种、人工授粉和提高坐果率提供依据。
1 材料和方法1.1 材料收集与处理2020年5月采集生长于米易县攀莲镇公路沿线的鸡爪桕花序,密封储存于5 ℃黑暗环境中备用。
试验前,取出花序置于室内的纸上摊开,阴干取粉。
种子知识点总结一、种子的结构种子是植物的繁殖器官,它由胚珠发育而成,并带有一定数量的营养组织。
一般来说,种子的结构由种皮、胚乳、胚和胚轴组成。
种子的结构对种子的生长发育和萌发有着重要的影响,不同植物种子的结构也存在差异。
1. 种皮:种子外部的表皮,起到包裹和保护种子内部组织的作用。
种皮的结构和形态对种子的贮藏和萌发有重要影响。
2. 胚乳:种子内部的主要储藏组织,贮存着植物胚胎发育所需的养分和水分,对种子的贮藏和萌发起着关键作用。
3. 胚:种子内形成的新生植物胚胎,它是种子生长发育的关键部分,对种子的萌发起着决定性作用。
4. 胚轴:连接胚和种子的组织,起着支持、传递养分和水分的作用,对种子的生长发育有着重要的影响。
二、种子的形成过程种子的形成是植物生长发育过程中的重要阶段,它包括花粉萌发、授粉、受精、胚胎发育和种子发育等多个阶段。
在这一过程中,植物需要依赖花粉、雄蕊、雌蕊、子房等生殖器官的协同作用,完成种子的形成。
1. 花粉萌发:花粉萌发是花粉在萌发管中形成萌发管并向子房内生长的过程,它是种子形成过程中的第一步。
2. 授粉:授粉是花粉与雌蕊柱头的接触和花粉粒与子房花柱部形成萌发管的过程,它是种子形成过程中的重要环节。
3. 受精:受精是授粉后,花粉萌发管与子房内的胚珠结构相接触并形成胚珠内部的核融合的过程,它是种子形成过程中的关键步骤。
4. 胚胎发育:受精后形成的受精卵通过细胞分裂和细胞分化等过程,逐渐形成胚乳和胚,从而完成胚胎的形成。
5. 种子发育:胚胎发育后,胚乳组织逐渐发育形成营养组织,并与胚形成完整的种子结构,完成种子的形成过程。
以上是种子形成的基本过程,它们决定了种子的数量和质量,同时也对种子的萌发和生长发育起着深远的影响。
三、种子的生理特性种子的生理特性包括种子休眠、萌发、生长发育等多个方面。
它们对种子的保存和利用有着重要的意义,同时也影响着植物的生长发育和产量形成。
1. 种子休眠:种子休眠是种子在成熟后处于休眠状态,这种状态下种子不会发芽。
种子萌发知识点总结一、种子的结构1. 种皮:种子的外层,起保护作用,保护种子免受外界环境的影响;2. 胚乳:种子内的主要储藏组织,含有大量的养分,为幼苗生长提供所需的能量和营养物质;3. 胚轴:包括胚、胚芽和胚根等,是种子在萌发时生长的主要部位;4. 胚乳和种子芽:在萌发的过程中,胚乳中的养分被利用,胚芽和胚根开始生长。
二、种子萌发的条件1. 合适的温度:种子萌发时需要一定的温度条件,不同植物对温度的要求也有所不同,一般在适宜的温度下,种子的萌发率和速度都会增加;2. 适当的湿度:种子在萌发时需要充分的水分,但是过高或者过低的湿度都会导致种子的萌发受阻;3. 适度的通气:种子萌发时需要氧气,通气不良会影响种子的萌发;4. 合适的光照:有些植物的种子萌发受到光照的影响,合适的光照条件能够促进种子的萌发。
三、种子萌发的过程1. 吸水膨胀:种子在接触到水分后,吸收水分膨胀,种子的体积增大,加快了种子内部化学反应的速度;2. 发芽出芽:胚芽和胚根开始生长,胚芽向上生长形成幼苗,胚根向下生长形成根系;3. 萌发过程中的生理和生化变化:种子中的淀粉转化为葡萄糖、蛋白质分解成氨基酸等,为幼苗提供能量和营养物质;4. 种子的萌发速度和率:受环境条件和遗传因素等多种因素的影响,不同种子的萌发速度和率也会有所不同。
四、种子萌发的影响因素1. 外界环境条件:温度、湿度、光照等外界环境条件对种子萌发有直接的影响;2. 种子的遗传因素:不同植物的种子对外界环境条件的适应能力有所不同,遗传因素在种子萌发中也起着重要的作用;3. 种子的储藏条件:种子的储藏条件会影响种子的质量和萌发率,不良的储藏条件会导致种子的质量下降和萌发受阻。
五、种子萌发的应用意义1. 农业生产中的播种和育苗:了解种子萌发的机理和影响因素,可以为农业生产提供科学的播种和育苗技术支持;2. 森林和草原的恢复重建:种子的萌发是植物的再生过程中的关键环节,了解种子萌发的机理,可以为森林和草原的恢复和重建提供科学的技术支持;3. 生态环境修复和改善:种子萌发对生态环境的修复和改善起着重要的作用,深入了解种子萌发的机理,可以为生态环境的修复和改善提供科学的支持。
种皮构造的影响一、种皮构造的影响种子寿命:是指在通常情况下,种子生活力所能维持的年限。
种子贮藏室工作就是为了保存和延长种子的寿命。
种子寿命随树种不同而有很大的差异,凡种皮构造致密、坚硬或具有蜡质的种子,种子寿命长,种皮的这些构造,都起着阻碍水分与氧气进入种子内部的作用,因而抑制了种子的呼吸作用与物质转化,有利于种子保持生命力,法国巴黎博物馆的银合欢种子,距今已有150多年,仍有发芽能力,因为银合欢的种皮构造致密。
再如皂荚、相思树、刺槐、黑荆、椴树、山楂、漆树、圆柏等种子的种皮都具有不同程度的致密、坚硬。
漆树、花椒、圆柏、乌桕种皮还具有蜡质。
种皮薄、膜质的种子,因种皮不能阻止氧气和空气中的水分进入种子。
种子受湿气与氧气的影响,使呼吸作用加强,消耗营养物质多,这也是造成种子寿命短的原因之一。
例如杨树、柳树、榆树。
二、种子内含物质的性质不同树种种子内部所含物质的性质不同。
其寿命长短也不相同,一般认为富含脂肪、蛋白质的种子(如松科、豆科)寿命长,而富含淀粉为主的种子,如栎类、板栗种子的寿命较短,这是因为脂肪、蛋白质转化为可利用状态所需的时间长,同时消耗时所释放出的能量也比淀粉高,用少量脂肪、蛋白质放出的热能,已能满足种子微弱呼吸作用的需要。
在单位时间内消耗的营养物质也较为淀粉少三、种子的成熟度和损伤状况未充分成熟的种子(生理成熟)种子含水量高,呼吸作用强,贮藏物质呈易溶状态,容易感染病菌而发霉腐烂,致使种子丧失生命力。
种子受机械损伤和冻伤后,由于种皮不完整,空气能自由地进入种子中。
促进呼吸作用,同时微生物也在种破伤处侵入,损害种,致使种子丧失生命力。
萌动和经过浸种的种子,由于酸的活动加强,呼吸强度增加都不宜继续贮藏。
四、种子的最初质量同一树种不同批的种子,则于母树状况及环境条件的不同,它们的寿命也有很在的差异,即使同一株母树上的种子,各个种粒的生命力强弱也不相同。
在相同的贮藏条件下,种子的最初质量是相当重要的。
第7章客观题1、估计量的含义是指(A)A。
用来估计总体参数的统计量的名称B。
用来估计总体参数的统计量的具体数值C。
总体参数的名称D.总体参数的具体数值2、在参数估计中,要求通过样本统计量来估计总体参数,评价统计量的标准之一是使它与总体参数的离差越小越好。
这种评价标准称为(B)A。
无偏性B。
有效性C.一致性D.充分性3、根据一个具体的样本求出的总体均值的95%的置信区间(D)A。
以95%的概率包含总体均值B。
有5%的可能性包含总体均值C.一定包含总体均值D。
要么包含总体均值,要么不包含总体均值4、无偏估计是指(B)A.样本统计量的值恰好等于待估的总体参数B.所有可能样本估计值的数学期望等于待估总体参数C.样本估计值围绕待估总体参数使其误差最小D。
样本量扩大到和总体单元相等时与总体参数一致5、总体均值的置信区间等于样本均值加减边际误差,其中的边际误差等于所要求置信水平的临界值乘以(A)A.样本均值的抽样标准差B.样本标准差C。
样本方差D.总体标准差6、当样本量一定时,置信区间的宽度(B)A。
随着置信系数的增大而减小B。
随着置信系数的增大而增大C。
与置信系数的大小无关D.与置信系数的平方成反比7、当置信水平一定时,置信区间的宽度(A)A.随着样本量的增大而减小B.随着样本量的增大而增大C。
与样本量的大小无关D.与样本量的平方根成正比8、一个95%的置信区间是指(C)A.总体参数中有95%的概率落在这一区间内B.总体参数中有5%的概率落在这一区间内C。
在用同样方法构造的总体参数的多个区间中,有95%的区间包含该总体参数D。
在用同样方法构造的总体参数的多个区间中,有95%的区间不包含该总体参数9、95%的置信水平是指(B)A。
总体参数落在一个特定的样本所构造的区间内的概率为95%B。
在用同样方法构造的总体参数的多个区间中,包含总体参数的区间比例为95%C.总体参数落在一个特定的样本所构造的区间内的概率为5%D.在用同样方法构造的总体参数的多个区间中,包含总体参数的区间比例为5%10、一个估计量的有效性是指(D) A 。
浅谈乌桕播种技术作者:秦兴静来源:《农家科技下旬刊》2018年第11期摘要:陆放翁诗中有“乌桕赤于枫”之句。
乌桕为色叶树种,春秋两季叶色红艳耀眼,其效果不亚于丹枫,在园林中有独到的运用。
乌桕作为一种集药用、能源、观赏等为一体的阔叶树种,其具有耐旱、喜光等特点,具有顽强的生命力,在降水量750mm的环境当中均可生长。
此外,乌桕对土壤适应能力较强,以上优势决定了乌桕是树种调整结构最佳树种。
乌桕为中国特有的经济、观赏树种,有千年的栽培历史。
叶落后,满树白色种子覆盖树冠,宛如积雪,亦可观赏。
因种子外被蜡质化,播种繁殖具有一定难度。
如何提高其播种技艺,使其发芽率得到最大程度上的提高,是园林生产者一直追求的目标。
本文主要对乌桕的选种、播种、棚期管理、以及树苗移栽等方面进行分析,进而提升乌桕的存活率及生长率。
笔者通过试验,取得良好的效果,撰写此文,期望本文的论述为相关人员提供参考。
关键词:乌桕;播种技术;应用;研究乌桕(拉丁学名:Sapium sebiferum (L.) Roxb.),别名:腊子树、桕子树、木子树等,乌桕适合生长在我国的丘陵、山区等地,并可以将乌桕作为山地、丘陵等地进行造林所用,甚至还可以将其种植在土地比较干旱的石山地区。
乌桕主要的特点适应性较强,并且树木高大发枝能力相对较强等。
当前我国除了利用乌桕进行制造香皂、蜡纸等,由于乌桕的强大的优势,通常情况下会利用乌桕进行造林,造景等,此外,乌桕还具有极强的经济价值,为地区经济利益的实现发挥其强大的功效。
一、种子来源与处理乌桕的种子主要来源于附近村落成熟的母树植株。
并且乌桕种子的外层通常情况下,会包着一层蜡层。
由于其蜡层在很大程度上不但阻碍了种子的吸水,而且对种子的萌发具有一定的影响。
因此,技术人员需要将种子与蜡层进行分离,一般情况下将洗衣粉导入40摄氏度的热水当中,将乌桕种子浸泡6小时,然后用手对浸泡后的种子进行反复揉搓,使其与蜡层分离。
然后将分离后的乌桕种子进行阴干,并将阴干后的种子与湿润的沙子进行混合在一起进行沙藏,沙藏时间控制在136天左右。
植物的种子结构和萌发过程种子是植物繁衍后代的重要方式之一。
通过种子的结构和萌发过程,植物能够适应各种环境并完成生命周期的不同阶段。
本文将介绍植物种子的结构和萌发过程,并探讨其在植物生长中的重要性。
一、种子的结构植物种子是由胚珠发育而成,具有一定的结构和形态特征。
一般而言,植物种子可以分为三个主要部分:种皮、胚乳和胚。
1. 种皮:种皮是种子外部的一层保护壳,主要由两个部分组成,即外种皮和内种皮。
种皮的作用是保护种子内部的胚胎和营养物质,同时防止水分流失和外界环境的干扰。
2. 胚乳:胚乳是种子内部的主要营养来源,它可以提供种子萌发所需要的能量和营养物质。
胚乳的大小和组织结构因植物种类而异,一般可以分为细胞型胚乳和非细胞型胚乳。
3. 胚:胚是种子内部的发育成熟的植物胚胎,它包含了植物未来生长所需的各种组织和器官。
胚由胚轴和胚芽组成,胚轴连接种子与胚芽,胚芽则是胚胎发育成熟后继续生长的部分。
二、种子的萌发过程种子的萌发是植物生长的起点,它涉及到许多生理和生化过程。
一般而言,种子的萌发过程可以分为以下几个阶段:吸水、破裂、胚乳消耗、根系和胚芽生长。
1. 吸水:种子在适宜的环境条件下开始吸水,种子吸水会刺激种皮的膨胀,进而使种皮产生破裂的力量。
吸水过程中,种子内部的胚乳也开始吸水膨胀。
2. 破裂:种子所吸收的水分导致种皮的膨胀,最终引起种皮破裂,露出胚乳和胚。
这一过程被称为种皮破裂,它标志着种子即将进入下一阶段。
3. 胚乳消耗:胚乳是种子内部的主要营养来源,在种子破裂后,胚芽开始慢慢消耗胚乳中的能量和营养物质。
通过胚乳的消耗,胚芽能够获得所需的能量和营养来支持其生长。
4. 根系生长:一旦胚乳消耗完成,胚芽开始快速生长,并长出根系。
根系的生长是通过胚芽顶端的细胞分裂和伸长来实现的,根系的主要功能是吸收土壤中的水分和养分。
5. 胚芽生长:根系的生长刺激了胚芽的进一步生长,胚芽逐渐形成叶片和茎部,并继续延伸。
胚芽是植物的生长点,通过胚芽的生长,植物能够发展成为一个完整的个体。
皖南山区乌桕的特征特性及种子育苗技术乌桕(学名:Melia azedarach L.),又称苦楮、楮实、楝楝、香椿、黄椿、虫椿等,是常用的园林、行道树木和药材。
乌桕原产于印度,在我国南方广泛分布,是一种适应性强、成活率高的树种。
乌桕的特点是生长迅速、适应性强、环境容忍性高、果实具有药用价值等。
乌桕的外形特征:乌桕属于落叶乔木,高5-15米,树冠为圆形或鸡冠形;树皮灰褐色至黑褐色,疏皮状,幼时光滑,长大后多裂缝纹。
乌桕的叶子为偶数羽状,互生,小叶有5-9枚,羽片倒披针形,长4-15厘米,宽1-4厘米,颜色深绿色,叶柄长8-15厘米,下垂,嫩叶柔软。
乌桕的花朵为白色或淡黄色,呈对生短串状花序,开花期在4月至6月之间。
乌桕的果实为核果,外形球形,直径约2.5厘米,表面凸起多棱,成熟时呈现浅黄色或白色,播种期在10月至次年3月之间。
乌桕的种子育苗技术:乌桕的繁殖方式多样,可通过枝条扦插、树根扦插、压条繁殖或种子育苗。
其中,种子育苗是比较普遍并且成活率较高的一种方法。
1. 种子处理:从成熟的乌桕果实中取出种子后,先进行浸水处理,将种子放入淡盐水中,过程中不断更换水,至种子外壳裂缝,可使种子的发芽率提高。
2. 泡种处理:将浸水处理过的种子放入50℃左右的水中,浸泡30分钟,然后用常温水的温差冷却,使种子外壳脱落,加快发芽。
3. 播种:将处理好的种子均匀地撒到湿润的培养土中,压实,按照株距5cm×5cm的原则进行排列。
播种后,铺上湿润的稻草或麻绳等,合上棚盖,保持适当的温度和湿度。
4. 光照:在室外环境下,适当开放繁殖棚,让阳光充分照射到乌桕种子上。
5. 浇水:根据天气条件和土壤湿度情况,注意浇水润湿。
种子长成幼苗后,可进行喷雾浇水,注意适量,不可过浇。
6. 移苗:当幼苗长成2-3片真叶时,将幼苗逐步移植到育苗袋中,根部稍加稍加刺激删去过长根或病根,控制株距在3cm×3cm左右。
幼苗应放在半阴半阳处,如室外阳光太强或气温过高,应加荫遮照。
乌桕种子怎么种
种子的处理
种子表面被一层蜡质包裹,若不处理干净,会严重影响种的发芽。
在播种前可以放在温水中泡一段时间,或是用碱揉搓一会,然后用水冲洗干净,两种方法都比较简单,可以有效的除去蜡质。
种子的发芽
早春进行播种,先把土壤均匀浇透,然后把种子均匀的铺在沙质土壤上,上面覆盖一层薄土,此时保持一定的潮湿度与温度,可以用塑料膜包裹住,既可保温,又可保湿,白天时掀开薄膜进行透气与浇水,这样有利于种子的发芽。
小苗的处理
当小苗生长至5厘米至8厘米高时,便可以把涨势较弱的小苗拔除,同时也可以增加苗的间距,当小苗生长至20厘米左右时,便可以在挑选生长不强的小苗进行拔除。
此时也可以进行移植或定植,但最好在4月至5月之间进行。
小苗的养护
约10天进行一次浇水即可,第二次选苗时也要进行施肥与除杂草。
生长期内不可缺水,发现土壤表层呈现偏干状态,就要立即浇水。
它是喜水肥的植物,尤其是生长期内。
但是不可让土壤长期处于潮湿或是出现积水的状态。
乌桕种皮对种子萌发的影响摘要:我们测量的生理参数包括种子的水吸收,体外胚胎发芽率,并通过扫描式电子显微镜观察种皮结构,以探索乌桕种皮对种子萌发的影响。
乌桕种皮具有良好的透水性。
我们发现,当白菜种子浸泡在乌桕种皮提取液中时,白菜种子的萌发会受到抑制。
从种皮结构中,我们发现,有胚根的一面似乎能够阻碍种子的发芽。
我们测试了一些方法来打破乌桕种子的休眠,就是将休眠的乌桕种子浸泡在500mg⋅L-1或1000mg⋅L-1赤霉素(GA3)中,然后低温层积100天。
关键词:乌桕;种子休眠;低温层积;抑制物质;赤霉酸(GA3)。
介绍当植物被引进到园林行业中,它的繁殖方法应该被我们详细了解。
在繁殖木本植物时,最常用的便是种子繁殖。
因为这是最具有成本效益的方法。
对于许多的物种,在种子萌发的时候,会吸水并且溶胀,最终导致种皮的破裂。
最后,胚根从破裂的种皮中出现。
但是,即使在明显有利的条件下,许多种子都无法发芽或难以做到这一点。
在通常情况下,这种状态被认为是种子的休眠状态。
种子萌发的因素包括种皮,胚胎,抑制剂以及激素的相对浓度。
中国的乌桕树种在大戟科中属于落叶乔木,遍布在中国的很多地方。
由于其丰富多彩的叶子,很有潜力用作景观规划。
在中国,乌桕树被广泛种植在花园和路边。
并且乌桕种子在行业也有较高的经济价值。
乌桕树的种皮是抑制乌桕种子萌发的因素之一。
乌桕种子之所以不能够迅速发芽,并保持种子结构的完整性,主要是由于其种皮的特殊性能。
我们做的这项研究主要是确定乌桕种皮是如何影响乌桕种子萌发的。
以及如何能打破这种影响,以更好的提高乌桕种子的萌芽率。
材料和方法种子材料2008年,十一月,中国南京。
在南京林业大学手动收集校园里的乌桕树的成熟种子,将种子外层的白蜡切除,使其和种子的果实分开,在5℃在冰箱中贮存。
吸水试验种子吸水的重量通过种子浸水之后,种子增加的重量算出。
样品种子约为10克(含45至50粒种子),样本分别进行水吸收试验,并且重复三次。
具体做法是将种子浸泡在200毫升蒸馏水中,在室温下搅拌。
每隔八个小时,种子从水中取出,并立即使用滤纸擦干表面,称重,连续三天。
吸水率计算方法如下内容:式中,W为水吸收率(%); WS是后重浸泡; W I是初始重量。
乌桕种皮提取液对白菜种子萌发的影响将乌桕种皮磨成粉末状,得到的种皮粉末使用甲醇溶液萃取。
取乌桕种皮粉末三份,每份5克,分别萃取3次。
具体做法是将每份粉末溶解在100毫升的80%(体积/体积)的含水甲醇中,然后将其在5摄氏度的冰箱中储存24小时。
过滤,将得到的三份上清液合并,在37摄氏度的真空环境下将甲醇蒸发出来。
将得到的高浓度上清液调节至0.1g⋅mL-1-和0.2g⋅mL-1。
我们测试了乌桕种皮萃取物抑制甘蓝种子发芽的能力。
白菜的种子发芽试验我们重复进行了三次。
将一百粒种子浸泡在5毫升的乌桕种皮提取液中。
浸泡液浓度为0.1g⋅mL-1和0.2g⋅mL,浸泡十三小时。
将浸泡在提取液中的种子和浸泡在蒸馏水中的种子对照。
种子随后在光线环境试验箱中培养,温度保持在25℃。
七天后记录苗数。
记录标准是仔苗的子叶可见,然后根据数据计算发芽率。
切除胚胎的发芽试验乌桕的成熟种子在活水中浸泡两天。
然后将胚从封闭的种子组织中切除,将胚胎置于塑料盒中(塑料盒中有浸水的棉花),温度为25℃。
光照周期为八小时。
其中每隔十六天对发芽监控一次。
最后,切除了胚胎的种子的发芽率就能够根据数据算出。
乌桕种子的层积发芽试验乌桕种子在容积为400 毫升的烧瓶中浸泡24小时。
取三个烧瓶,烧瓶中分别装有200mL的三个浓度(200毫克•L-1500mg⋅L-1和1000mg⋅L-1)的赤霉酸溶液。
种子浸泡在超细空隙滤纸过滤的蒸馏水中,用作对照。
浸泡后,将种子散布在40厘米×30厘米×10厘米的托盘上将种子彼此分开,并用消过毒的沙子覆盖,最后在0至5摄氏度的冰箱中放置60到100天。
继续分层,种子发芽试验在最佳条件下的生长室(温度为25℃每天8小时光照)中进行30天。
种子低温层积60天,发芽试验分别测试有种皮的种子和无种皮的种子。
100天的低温层积试验只对那些有种皮的种子进行,因为100天的低温层积几乎可以消除种皮抑制萌发的效果。
三十天后,种子的萌芽率由森林树种种子测试规则得出。
统计分析每个实验中,对种子处理过后的影响通过种子的萌芽率来体现。
不同处理方法得到的结果分别评估。
通过扫描式电子显微镜观察种皮结构通过扫描式电子显微镜观察乌桕种子的种皮结构。
种皮结构在种子低温层积的一两个月后进行检查,并用新鲜种子进行对照。
检测按照如下进行:取样品种子,切除1—2平方毫米的种皮,混入4%的戊二醛,用0.1M磷酸盐缓冲液洗涤,在一系列浓度渐变的乙醇溶液(30%,50%,70%,90%,100%)中脱水。
最后,将样品放入乙酸异戊酯中。
每次处理时间为15分钟。
最后在电子显微镜下观察样品。
结果吸水乌桕种皮的结构会抑制发芽,通过延缓水分吸收和减慢胚胎发育。
种子浸泡在水中之后,对种子的吸水状况进行72小时监视。
(图1随着时间的变化种子吸收水分的增加)。
在40小时的时候,种子吸水率为50.9%,之后种子的吸水率变慢。
该实验表明,种皮可以透水,并且能够在萌发的时候吸收水分。
图1乌桕种子的吸水曲线乌桕种皮中的抑制剂对白菜种子萌发的影响许多植物的种子中都含有抑制萌发的化合物,但白菜种子没有。
因此白菜种子常用于测试其他物种种子中的抑制化合物的抑制效果。
当种子没有在乌桕种皮提取液中浸泡时,白菜种子的发芽率为86%。
当种子浸泡在0.1-g⋅mL-1的乌桕种皮提取液中时,发芽率为63%,当浸泡在0.2g⋅mL-1的提取液中时,发芽率为35%。
因此,乌桕种皮中的抑制剂是造成乌桕种子休眠的原因之一。
孤立的成熟胚萌发乌桕种子在种皮作用下在成熟时期没有萌发。
但脱离成熟种子的胚在合适的条件下却可以萌发。
16天中,80%的乌桕胚胎发芽,说明脱离了母体的胚胎在没有种皮的作用时可以快速的发芽。
不同浓度的赤霉素处理对乌桕种子萌发的影响表1数据显示未经处理种子的萌芽率要比经过赤霉素处理种子的萌芽率低。
低温层积100天后,种子发芽为26%,远比成熟胚胎80%的发芽率要低。
这表明乌桕种子处在深度休眠。
乌桕树的种子同其他种子一样,被一层厚厚的种皮包住。
我们推测这可能会降低种子的发芽率。
脱皮的种子的萌芽率比完整种子的萌芽率明显的高(表1)。
这表明,种皮阻碍了种子的萌发。
对乌桕籽表1:被三种不同浓度的赤霉素处理过的乌桕种子的萌芽率,以及分别经过60天低温层积(包含有完整重皮的种子和脱皮的种子)和100低温层积(只包含完整重皮的种子)的种子的萌芽率。
在三种赤霉素浓度和低温层积的两个不同时期的条件下测试乌桕种子萌芽率。
赤霉素对种子有明显的影响,当种子低温层积60天或是100天后。
赤霉素处理所产生的促进作用通常归因于赤霉素调动了种子内部的储备并且弱化了自由基尖端周围的胚乳细胞的机械阻力。
用赤霉素处理乌桕种子,只能克服部分休眠。
在用500mg⋅L-1赤霉素处理并且低温层积时,种子实现了最高的萌芽率。
因此赤霉素处理和低温层积两种方法的结合能够最大限度的提高种子的萌芽率。
使用扫描式电子显微镜记录种皮结构的变化利用扫描式电子显微镜记录处理后的种皮结构变化。
被处理过的种皮的自由基一侧要比对照试验中的种子薄(图2A)。
在低温层积期间,种皮在经过赤霉素处理后变得更薄,但对于种子萌发来讲仍旧过厚。
种子低温层积60天,种子休眠并没有被完全打破。
因此,种皮的自由基一侧在某种程度上抑制了种子的萌发。
种皮的形态改变或许同样证明了为什么当低温层积的时间增加以后种子的萌发率会增加。
和对照试验相比,种皮的间隙在不同处理后会更加丰富(图2B)。
并且这对于种子萌发是至关重要的,因为这样能够增加种子某些部分的含水量,并且使氧气向着胚轴弥散。
讨论种皮加强休眠这项研究调查的是乌桕种子的种皮和种子萌发之间的关系。
完全切除种胚的种子发芽率为80%,说名乌桕种子的胚胎对种子发芽没有抑制作用。
我们之前的处理和试验已经证实了种皮的特殊结构和种皮中包含的特殊化合物抑制了乌桕种子的萌发。
乌桕种皮中包含了几种萌发抑制剂,但这几种萌发抑制剂目前仍旧没有具体的了解和认识,这将是以后研究的重点和挑战。
解除种子休眠的的处理办法赤霉素能够刺激许多种被子植物和裸子植物的种子发芽。
我们的研究证实了赤霉素能够影响乌桕种子的休眠但不能完全解除乌桕种子的休眠,直到低温层积扩大到100天。
其他研究需要优化程序,从而能够更迅速的克服种子的休眠。
为了提高种子发芽率,各种打破种子休眠的方法都可以使用。
物理处理方法包括割裂种皮,种皮微裂隙(使用热和超声使种皮产生微小的裂缝),种皮软化和胚胎刺激(采用预冷却和浸泡方法)。
化学处理可以使用硫酸去除种皮涂层,同时除去防水剂或胚胎抑制剂(主要化合物为次氯酸钠和乙醇),或是刺激胚胎的生长。
当我们用浓硫酸处理种子时,种子的内部结构就能在扫描式电子显微镜下观察到。
图2:乌桕种皮结构在扫描式电子显微镜下的变化。
图3:乌桕种皮在浓硫酸中浸泡八小时以后,在扫描式电子显微镜下观察到的结构损伤图。
结论我们的研究结果表明,乌桕种皮抑制乌桕种子的萌发。
我们的实验同时也表明,种皮结构和种皮里的化合物在种子休眠中扮演着重要的较色。
我们发现自由基一侧的种皮要比其他部分的种皮要厚,并且我们假设,增厚部分的里面主要包含了抑制种子萌发的物质。
我们测试了各种处理方法打破种子休眠。
最终的研究结果表明,必须对种子特殊处理,除去种子的物理发芽障碍和化学发芽障碍,才能更好的促进种子发芽。
低温层积法结合赤霉素法(以气态喷洒在种子上)能够显着提高种子发芽率。
并且在这项研究中,我们发现最有效的处理方法就是将种子浸泡在500mg⋅L-1或是1000mg⋅L-1的赤霉素溶液中,然后再低温层积100天。