深秋将至,即将进入许多树种最佳的采种季节。而采种之后所面临的一个极为重要的问题便是种子的储藏问题。种子冬季储藏方法不当,将直接影响种子来年的成活率及保存率。那么,我们该怎样做才能保证种子储藏的质量呢?目前,使用最广泛的方法是低温层积沙藏法。该方法不仅是目前效果最好的方法,而且几乎适用于所有发芽率低的种子。
层积原理:在低温沙藏的条件下,氧气的溶解度增大,在此过程中,种子本身可解除休眠,软化种皮,增加种皮的透性,对于一些生理后熟的种子,胚会明显增大,完成生理后熟过程,提高种子第二年的发芽率。
层积条件:种子在播种前需用凉水浸泡一天,将浸泡后的种子沙藏在0?-5?的环境中 (1?-3?最佳),若小于0?则种子表面易结冰,高于5?则种子可能在第二年播种前就发芽生根,播种时根易受到损害。储存空间的层间含水量应保证约为60%,所以在储藏期间应不定时给储藏的种子喷水,判断层间含水量的标准为:“土抓起来成团放在地上就散”,并且储藏的环境中每隔1米需设置一个通气道,以便增加空气含氧量。
层积时间:一般在土地上冻时进行沙藏。
操作过程:
1、选地及挖坑。沙藏时一般选择地势高燥、排水良好、背风向阳的地方进行挖坑,坑的宽度一般为1米,我省晋南地区一般坑的深度为50-60cm,晋中地区一般坑的深度为60-70cm,晋北地区一般坑的深度为70-80cm,原则是保证沙藏环境的温度为0?-5?。
2、处理坑底。坑底的环境不同,处理的方法也不一样,若坑底是沙土或轻壤土,则坑底不需要处理,可直接把要储藏的种子放入其中;若坑底是粘土,则必须处理,可在坑底铺一层红砖或木板,该砖或木板在放入之前需用水浸透,然后再将种子放入。
3、存放种子。按沙:种为3:1的比例放入坑中,既可分层放置也可混合放置,若分层放置则必须先放沙,若混合放置则必须先在底层铺厚度约为5cm的沙土,并且至坑顶5-10cm处也必须铺沙,铺平后需在上面用黄土砌成屋脊状,角度在45?左右,防止冬季降雨或降雪时坑内积水过多,对种子造成危害。
4、设置通气道。通气道可放草秸,且草秸尽量细一些。不能用玉米秆,因为玉米秆相对较粗,通风过强,易对种子造成危害,更不可用钢管。
5、冬季检查。必须根据每年冬季的温度变化情况对储藏的种子进行及时管护,以保证种子储藏的质量。若冬季温度剧烈下降则应及时覆盖草帘,等天气好转后再把草帘掀开;若冬季温度逐渐下降则自然越冬即可。
6、种子检查。在第二年2月底3月初时将种子拿出来进行检查,若种子裂嘴率达20%,则该批种子在土壤解冻后10天左右可直接进行播种;若种子基本无开裂,则将种子取出放在背风向阳的地方,促进种子发芽,若时间不够,也可采用揉搓、碱水浸泡的方法,或者结合变温层积法促进种子萌发。
低温层积处理
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林果育苗生产技术系列之二低温层积处理 小编:张新空 发布时间2014-02-12 来源:林业英才网
如将种子和沙分层堆积,上盖禾草或落叶,就叫做层积处理,这种贮藏在低温环境下(5度左右)进行并兼有催芽目的时,就叫做低温层积处理或低温层积催芽。此法在生产上用途较广,操作简便,而且是比较安全的一种方法。具体方法是:在晚秋选择地势较高、排水良好、背风向阳处挖坑,坑深在地下水位以上,冻层以下,宽在1-1.5米,坑长视种子数量而定。在坑底放石子、石砾等有利于排水物,约10-20厘米厚,或铺一层石子,上面加些粗沙,再铺3-4厘米的湿沙。坑中每隔1-1.5米插一束草把,以便通气。在层积以前要进行种子消毒,然后将种子与湿沙混合,放入坑内,种子和沙体积比为1:3-5,或一层种子一层沙子交错层积。每层厚度约5厘米左右。沙子湿度以手握成团,不出水,松手触之即散开为宜,种子堆到离地面10-20厘米时停止。上覆5厘米河沙和10-20厘米厚的秸杆等。四周挖好排水沟。层积期间要定期检查温度、湿度及通气状况,并及时调节。如果种子催芽强度未达到要求时,在播种前1-2周(视种子情况而定),取出种子,转移到温暖处(一般15-25度)再催芽,待种子达到催芽强度时(1/3露白为止)。低温沙藏层积处理必须满足四个基本条件:较好的通风条件;0-5度的低温(取决于树种);适当的湿度(不要太潮);一定的时间,各树种时间很不一致,短的只要一周,长的需要3-4个月的时间。
变温层积处理
变温层积处理是用高温与低温交替进行催芽的方法。即先用高温(15-25度)后用低温(0-5度),必要时再用高温进行短时间的催芽。例如红松、山楂、黄栌等种子;只有低温需要时间较久,而用变温层积处理催芽效果好,需时短。变温层积的温度和时间因树种而异,一般高温时间短,低温时间长。
浸种处理
由于一些种子具有硬种皮、蜡质层不能吸水膨胀或休眠期长等原因,自然条件下,发芽持续的时间很长。对于大多数种子来说,硬种子经水浸泡后会膨胀,水可以帮助种子打破休眠状态,软化种皮和刺激发芽。常用的方法有:温水浸种,适用于种皮不太硬,含水量不高的树种,如桑、悬铃木、泡桐及一些豆科种子等,对种皮稍后一些的种子,如油松、侧柏、臭椿等,用40-50度的温水浸泡更好。热水浸种,对于种皮坚硬的种子,如刺槐、皂荚等用70度以上的热水浸种;对于种皮较厚的种子,如元宝枫、枫杨、苦楝、君迁子(软枣)、紫穗槐等用60度左右热水浸种。
温水浸种 热水浸种
将相当于种子5-10体积的清水煮开 将相当于种子5-10体积的清水煮开后挪出放置3-5分钟,直到温度降至30-50度 将种子放入热水中(77-95度)又很快取出将种子浸入并缓慢搅拌至水凉 放如4-5倍的凉水中降温将种子继续浸
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泡12小时,每隔12小时换水一次 将种子继续浸泡12-24小时浸泡1-3天,种子膨胀后,晾干取出 将已膨胀的种子取出余下种子重复以上过程,直至大多数种子膨胀为止但是千万注意不要煮种子,这一点一定要注意。
催芽处理
浸种后要进行催芽,催芽一般有两种方法:一种是"生豆芽法"。将湿润种子放入无釉的泥盆中,用湿润的纱布覆盖,放在温暖出催芽,每天用温水滔洗种子2-3次,直到催芽程度达到要求。种子量少时可用此法。一种是混沙层积催芽,把浸水后的种子,混以三倍湿沙(湿度为其饱和含水量的60%),然后覆草帘保湿,再将混合物放在温处催芽。水分不足时要喷水。混沙催芽的堆积不能太高并要注意定期检查。发芽快的树种约经2-3天(如刺槐),发芽慢的经7-10天(如苦楝)。当裂嘴露白的种子数达到30%时即可播种。
低温层积催芽的具体做法
低温层积催芽的具体做法
时间 :2011-11-1019:31来源 :低温层积催芽的具体做法 作者 :低温层积 催芽的具体做 点击 :171次
低温层积催芽一般多在室外进行,故又叫露天埋藏、混沙埋藏。在催 芽过程中使 法桐 的种子经常处于低温条件, 在室外就便于控制种子 的湿度和利用冬季的低温。具体做法是:i .选地:选择地势较高, 排水良好,背阴背风的地方,有利于 法桐小苗 的生长。 Ii. 入挖 低温层积催芽一般多在室外进行,故又叫露天埋藏、混沙埋藏。 在催芽过程中使 的种子经常处于低温条件,在室外就便于控制种 子的湿度和利用冬季的低温。具体做法是:
i .选地:选择地势较高,排水良好,背阴背风的地方,有利于 桐小苗 的生长。
Ii. 入挖沟 (或坑 ) :沟 (或坑 ) 的深度与温度密切相关,要根据当地 的气候条 件和温度的需要决定深度。 原则上沟底在结冻层以下, 地下 水位以上,能经常保持催芽所要求的温度为原则。在北京地区一般为 60一 80cm 即可。沟宽一般为 0. 5一 0.7m 、最宽不超过 1m ,过宽会使 种子的温度不一致。长度依种子的数量而定。
iii. 树种的种子要用 50一 60℃ 的温水浸种 1—2昼夜, 用水量为种子的 2倍 (容积比, 即 1份种子 2份水 ) 。
但种皮薄的和小粒种子不适用。然后进行种子消毒,如需要用生长刺 激素处理,也可在此时结合浸种进行。
考虑到 ,我们还需要重视施肥的这一 步。
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种子的低温层积处理技术
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种子的低温层积处理技术
小编:张新空 发布时间2014-02-17 来源:林业英才网
低温层积处理:如将种子和沙分层堆积,上盖禾草或落叶,就叫做层积处理,这种贮藏在低温环境下(5度左右)进行并兼有催芽目的时,就叫做低温层积处理或低温层积催芽。此法在生产上用途较广,操作简便,而且是比较安全的一种方法。具体方法是:在晚秋选择地势较高、排水良好、背风向阳处挖坑,坑深在地下水位以上,冻层以下,宽在1-1.5米,坑长视种子数量而定。在坑底放石子、石砾等有利于排水物,约10-20厘米厚,或铺一层石子,上面加些粗沙,再铺3-4厘米的湿沙。坑中每隔1-1.5米插一束草把,以便通气。在层积以前要进行种子消毒,然后将种子与湿沙混合,放入坑内,种子和沙体积比为1:3-5,或一层种子一层沙子交错层积。每层厚度约5厘米左右。沙子湿度以手握成团,不出水,松手触之即散开为宜,种子堆到离地面10-20厘米时停止。上覆5厘米河沙和10-20厘米厚的秸杆等。四周挖好排水沟。层积期间要定期检查温度、湿度及通气状况,并及时调节。如果种子催芽强度未达到要求时,在播种前1-2周(视种子情况而定),取出种子,转移到温暖处(一般15-25度)再催芽,待种子达到催芽强度时(1/3露白为止)。低温沙藏层积处理必须满足四个基本条件:较好的通风条件;0-5度的低温(取决于树种);适当的湿度(不要太潮);一定的时间,各树种时间很不一致,短的只要一周,长的需要3-4个月的时间。 变温
-25层积处理变温层积处理是用高温与低温交替进行催芽的方法。即先用高温(15度)后用低温(0-5度),必要时再用高温进行短时间的催芽。例如红松、山楂、黄栌等种子;只有低温需要时间较久,而用变温层积处理催芽效果好,需时短。变温层积的温度和时间因树种而异,一般高温时间短,低温时间长。浸种处理由于一些种子具有硬种皮、蜡质层不能吸水膨胀或休眠期长等原因,自然条件下,发芽持续的时间很长。对于大多数种子来说,硬种子经水浸泡后会膨胀,水可以帮助种子打破休眠状态,软化种皮和刺激发芽。常用的方法有:温水浸种,适用于种皮不太硬,含水量不高的树种,如桑、悬铃木、泡桐及一些豆科种子等,对种皮稍后一些的种子,如油松、侧柏、臭椿等,用40-50度的温水浸泡更好。热水浸种,对于种皮坚硬的种子,如刺槐、皂荚等用70度以上的热水浸种;对于种皮较厚的种子,如元宝枫、枫杨、苦楝、君迁子(软枣)、紫穗槐等用60度左右热水浸种。温水浸种 热水浸种将相当于种子5-10体积的清水煮开 将相当于种子5-10体积的清水煮开后挪出放置3-5分钟,直到温度降至30-50度 将种子放入热水中(77-95度)又很快取出将种子浸入并缓慢搅拌至水凉 放如4-5倍的凉水中降温将种子继续浸泡12小时,每隔12小时换水一次 将种子继续浸泡12-24小时浸泡1-3天,种子膨胀后,晾干取出 将已膨胀的种子取出余下种子重复以上过程,直至大多数种子膨胀为止但是千万注意不要煮种子,这一点一定要注意。催芽处理浸种后要进行催芽,催芽一般有两种方法:一种是"生豆芽法"。将湿润种子放入无釉的泥盆中,用湿润的纱布覆盖,放在温暖出催芽,每天用温水滔洗种子2-3次,直到催芽程度达到要求。种子量少时可用此法。一种是混沙层积催芽,把浸水后的种子,混以三倍湿沙(湿度为其饱和含水量的60%),然
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后覆草帘保湿,再将混合物放在温处催芽。水分不足时要喷水。混沙催芽的堆积不能太高并要注意定期检查。发芽快的树种约经2-3天(如刺槐),发芽慢的经7-10天(如苦楝)。当裂嘴露白的种子数达到30%时即可播种。
【word】 低温层积处理对4种苔草种子休眠与萌发的影响
低温层积处理对4种苔草种子休眠与萌发的
影响
第19卷第3期
VoI.19.No.3
草业
A(:TAPRATA(,UITURAES1NICA
l17一l23
2O1O年6月
低温层积处理对4种苔草种子
休眠与萌发的影响
罗弦,潘远智?,杨学军,武菊英.,滕文军,范俊岗.
(1.四川农业大学林学院,四川雅安62501d;2.北京草业与环境研究发展中心,北京100097;3.遂宁市安居区林业局,四JI』遂宁629000)
摘要:以北京地区4种苔单(矮苔草,披针苔草,青绿苔草和涝峪苔草)的种子为材料,通过低温层积处理,测定了层
积不同时间种子发芽率,发芽指数及内源激素含量,可溶性糖和淀粉含量等指标,对苔草种子休眠的原因进行了探
讨.结果表明,层积处理能够增加苔草的发芽率和发芽指数,使矮苔草和披针苔草种子的发芽率分别从34和
40提高到84和81,青绿苔草和涝峪苔草种子发芽指数分别从7.88
和2.86提高到18.15和5.20;内源ABA
含量较高是导致苔草种子休眠的重要原因;可溶性糖含量与种子发芽指数存在正相关关系.
关键词:苔草种子;休眠;萌发;内源激素;可溶性糖
中图分类号:Q945.35文献标识码:A文章编号:1004—5759(2010)03—0l17O7
苔草属(Care3)为莎草科(Cyperaceae)多年生草本植物,全球约2000种,我国苔草属植物约500种,北京有
35种,2变种.苔草属植物株型紧凑,形态优美,具有春季返青早,生长季长,耐干旱的特点,可作为草坪地被植
物应用于城市园林绿化中,具有较高的开发利用价值j.但苔草属植物种子常常由于成熟度不一致,贮藏条件
差异以及种群在漫长自然进化过程中形成的生态适应性等原因,造成种子具有一定程度的休眠,这对开发推广利
用苔草资源,进一步实现苔草种子商业化生产造成严重制约.据报道,苔草属的某些种可以在土壤中休眠6年而
保持种子活力.
国内近年对苔草属的研究主要集中于两大方面,一是苔草属植物在生态系统中的地位,功能和养分转化及对
水文情势的响应等方面,尤其是对东北三江平原湿地生态系统中毛苔草(C.1asiocarpa)和乌拉苔草(C.meyeri—
aria)与环境的相互作用关系的研究很深入[6];二是对苔草属植物种
质资源调查,引种驯化,打破种子休眠,栽培
繁育等园林应用的研究nj,第二方面研究的数量和深度均不及前者.其中打破苔草种子休眠的研究内容包括
用机械处理和不同化学药剂处理种子,以期提高发芽率和发芽势,结果表明,浓硫酸(HSO)处理,氢氧化钠
(Na0H)处理,赤霉素(GA)与6一苄基腺嘌呤(6BA)混合处理比较有效..
国外对苔草属的研究涉及面很广,包括生理生态,遗传多样性,植株内有机物的提取及其分子式鉴定,种子休
眠与萌发特性等.对苔草种子休眠的研究主要从生态适应性上人手,内容包括原生境的群落组成,周年温度,光
照,水分变化动态,实验室内不同光周期,光质,温度梯度,变温与恒温,湿冷层积与干冷层积等变量对苔草属植物
种子休眠及萌发的影响.结果表明,光暗交替,变温和冷湿层积等因素有利于苔草种子萌发|5...
层积处理是一种古老而有效的打破种子休眠的方法.在层积处理期间种子中的抑制物质含量下降,种皮软
化,提高透性,种胚发育后熟,为种子发芽提供了有利条件,已在打破多种植物种子休眠上取得较好效果[2船].但
湿冷层积处理对苔草种子内源激素和可溶性糖等生理生化指标的影响鲜有报道,本研究以4种苔草种子为材料,
探讨层积处理对苔草种子休眠及萌发的影响,并从种子生理的角度
探讨休眠机理,为指导生产实践提供依据.
1材料与方法
1.1材料
供试苔草种子(小坚果)于2008年5月2日一12日在北京草业与环境研究发展中心小汤山草圃基地采收,4
收稿日期:200908—07;改回口期:200909—23
基金项目:北京市农林科学院青年科研基金(200707),北京市科技新星计划(2008B32)和国家科技支撑计划(2007BAD88B09—04)资助.
作者简介:罗弦(1983),男,四川自贡人,在读硕士.
*通讯作者.E—mail:scpyzls@163.com
118ACTAPRATACULTURAESIN1CA(2O1O)Vo1.19,No.3
种苔草分别为矮苔草(C.humilisvar.nana),披针苔草(C.1anceolata),青绿苔草(c.breviculmis)和涝峪苔草
(C.giraldiana),所有供试种子经清选,去除杂质和空瘪粒后装入牛皮纸袋放于室内风干备用.层积处理,发芽
试验,可溶性糖和淀粉测定于2008年7—11月在北京草业与环境研究发展中心实验室进行,内源激素含量测定
试验于2008年12月在中国农业大学农学与生物技术学院植物生理与生化实验室测定.
1.2方法
1.2.1低温层积处理将种子与湿润细沙按体积比1:3混匀,装入塑料袋内,在4,5.C冰箱中放置6O,90,
120和150d,定期搅拌翻动种子以保持良好的通气.待层积时间到后取样,用蒸馏水冲洗干净,用于发芽试验和
生理指标测定.
1.2.2发芽试验参考王彦荣的方法进行发芽试验.采用培养皿纸上发芽法,光照培养箱设置为15/25?变
温(夜温15?,16h;昼温251C,8h),光照度为5000lx,相对湿度RH一75,在直径为9em培养皿内铺单层滤
纸,用蒸馏水浸润滤纸,将苔草种子均匀放置于滤纸上;3次重复,每重复100粒种子,以未经层积处理的种子为
对照,逐日统计发芽数,计算发芽率和发芽指数,计算公式为:
发芽率一X100~
发芽指数一?tart
式中,G是第t天的发芽数,D相应于G的发芽天数.
1.2.3内源激素含量测定用酶联免疫法测定?2.将层积处理后取样的种子用液氮冷冻15min,然后放入
一
2O?冰箱保存,待所有样品收集齐后,统一测定内源激素含量[包括脱落酸(ABA),赤霉素(GA),生长素
(IAA),玉米素核苷(zeatinriboside,ZR)].在测定时将样品表面干燥,准确称取干样500mg,3次重复,按中国
农业大学植物生理与生化实验室提供的酶联免疫试剂盒测试程序测定.
1.2.4可溶性糖及淀粉含量测定采用蒽酮比色法__2:将取样的种子放人培养皿中萌发3d后,称取0.5g,放
人50mL的三角瓶中,加沸水25mL,在水浴锅中加盖煮沸10min,冷却后过滤,滤液收集在5OmL的容量瓶中,
水洗后定容至刻度,作为可溶性糖提取液.吸取0.5mL提取液于大试管中,加入1.5mL蒸馏水,加入0.5mL
2%蒽酮试剂,再加入5mL浓硫酸,摇匀,10rain后用UV一1800紫外光光度计在620nm波长下比色,记录消光
值,在标准曲线上查出对应的葡萄糖含量.再按下列公式进行计算,得出样品中可溶性糖的含量.
样品可溶性糖含量(mg/g鲜重)一查盔堕望宣囊轰翻塑登鱼
将提取可溶性糖以后剩余的干燥残渣,移入50mL容量瓶,加20mL蒸馏水,放入沸水浴中煮沸15rain,再
加入9.2mol/L高氯酸溶液2mL,提取15min,冷却后用蒸馏水稀释定容摇匀,用滤纸过滤,吸取滤液0.5mL
于小试管中,加1.5mL蒸馏水,再加入0.5mL2%葸酮试剂,再沿管壁缓慢加入5mI浓硫酸,微微摇动,促使
乙酸乙酯分解,当管内出现蒽酮絮状物时,再剧烈摇动促进蒽酮溶解,然后立即放人沸水浴中加热10min,冷却
后在620nm波长下比色,测定消光度.在标准曲线上查出对应的淀粉含量,再按下列公式计算样品淀粉含量.
样品淀粉含量(mg/gNN_)-查量鱼鑫旦叠竖
1.3数据统计与处理
原始数据用Excel软件录入,并按公式进行计算,制作图表,发芽率数据经过平方根反正弦转换(arcsin?),
用SPSS软件进行单因素方差分析和Duncan法多重比较.
2结果与分析
2.1不同层积时间对发芽率和发芽指数的影响
低温层积处理能提高种子发芽率和发芽指数(表1,图1),首粒萌发的时间提前,发芽的持续时间缩短.矮苔
草层积60d时,发芽率为56,比对照提高22,发芽指数比对照提高1.98;层积150d时,发芽率为84,比对
照提高50,发芽指数为12.60,比对照提高9.99,差异极显着.披针苔草层积处理的结果与矮苔草相似,层积
第19卷第3期草业2010年119
能提高发芽率和发芽指数.青绿苔草种子不同层积时间的发芽率一直较高,达90%以上,但层积处理提高了发
芽指数,差异极显着.层积150d时发芽指数为18.15,发芽试验的第4天就开始萌发,第7天发芽率就接近
90%0,而对照发芽指数为5.83,第12天才开始萌发,第20天发芽率才接近9o%.涝峪苔草种子层积处理后,发
芽率变化不大,发芽指数有所提高,层积150d时发芽指数为5.20,第12天出现首粒萌发,第26天发芽结束,发
芽率为86,对照第18天出现首粒萌发,第55天发芽结束,发芽率为81.
表1低温层积处理对苔草种子萌发的影响
Table1Effectsofdifferenttemperatureregimeongerminationpercentagean
dgerminationindexofCarPseeds
往:采用Duncan法进行多重比较.表中同列不吲小写字母表示差异
显着(P<O.05),不同大写字母表示差异极显着(,)<O.01).
Note:UsingDuncan’sMultiplecomparison.Valueswithdifferentlettersinth
esamecolumnindicatesignif1cantdifference
,1.wercase1eIterstands
forP<0.05andcapitallettersstandsforP<O.01.
裂
1OO
8O
60
40
2O
O
lOO
80
60
40
2O
O
O25
O5101520
发芽时间Germinationtime(d)
25
60d
90d
120d
l50d
斛2
舌
星
善0
0
1OO
80
6O
40
20
O
lOO
80
60
40
20
O
O5l0152O
发芽时间Germinationtime(d)
25
051015202530354O455O
发芽时间Germinationtime(d)
图1层积处理对4种苔草种子萌发的影响
Fig?1EffectofstratificationtreatmentonfourCarexspeciesseedsgerminatio
n
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O
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12OACTAPRATACULTURAESINICA(201O)Vo1.19,No.3
2.2层积过程中内源激素含量变化
苔草种子中4种内源激素含量差异较大(图2),ABA含量最高,为15,27ng/gFw(Fw表示鲜重,fresh
weight),GA次之,为5,14ng/gFw,IAA和ZR含量最低,小于5ng/gFw.随着层积时间的增加,脱落酸
ABA含量变化最明显,其他激素含量变化相对乎缓.ABA含量变化趋势为:从层积开始到层积60d含量明显
大幅下降,层积6o,150d,ABA含量呈小幅上下波动;未经层积处理的对照与层积60,90,120,150d的处理相
25
O
3O
25
.
菩s
{lo.
5
.
06090l2O15O
层积时问Stratificationlime(d)
如
吾
0
25
.
呵嘲”
如
5
O
O6O90l20150
层积时间Stratificationtime(d)
0609012015006090120150
层积时间Stratificationtime(d)层积时问Stratificationtime(d)
图2层积过程中4种苔草种子内源激素变化
Fig.2DynamicofendogenoushormonescontentoffourCarexspeciesseedsd
uringstratification
比,脱落酸含量差异显着,矮苔草对照的脱落酸含量为
21.38ng/gFw,层积60d后降至15.29ng/gFw,层
积150d后含量降至14.15ng/gFw.发芽试验结果
表明,苔草种子发芽率和发芽指数随层积时间的增加
而增加,而在层积过程中测得的脱落酸含量显着减少,
发芽率与脱落酸含量负相关,披针苔草脱落酸含量与
发芽率的相关系数为r一一0.823,但差异不显着(.j
一0.878),矮苔草种子的相关系数r一一O.906,差异显
着,说明脱落酸是导致这2种苔草种子休眠的重要因
素之一.
矮苔草和披针苔草赤霉素GA含量随层积时间的
增加而小幅下降,变化比较平缓.这2种苔草种子赤
霉素含量的绝对值(5ng/gFw左右)远小于脱落酸含
量的绝对值(15ng/gFw左右),含量变化比较平缓地
+矮苔草C.humiltsvat.nana
—
激素的绝对含量多少有关,还与种子中各激素之间的含量比值有关,其中
GA与ABA之间的平衡关系是休眠的关键.矮苔草和披针苔草种子GA/ABA变化随层积时间增加而增加(图
3),层积120d时达最大值.
青绿苔草种子发芽率高,但ABA含量并不低,在层积过程中,ABA含量下降,发芽指数提高.未层积的对
照含量为2J.83ng/gFw,层积60d含量降为14.32ng/gFw,差异显着.青绿苔草GA/ABA一直在0.3左右
波动.
涝峪苔草ABA含量变化较矮苔草和披针苔草平缓,但层积过程中含量仍然呈逐渐下降趋势.涝峪苔草种
子GA含量在4种苔草中最高,未层积的对照GA含量为14.16ng/gFw,
层积60d含量降为8.76ng/gFw,60
d之后变化比较平缓.GAABA先降低后增高.
4种苔草种子在层积过程中ZR和IAA含量变化一直比较平缓,各层积时间处理后含量差异不显着.
2.3不同层积时间对种子内可溶性糖和淀粉含量的影响
随着层积时间的增加,苔草种子淀粉含量减少,可溶性糖含量增加(图4).矮苔草种子对照,淀粉含量为
14.95mg/gFw,层积60d后含量为11.03mg/gFw,比对照减少2.07mg/gFw,可溶性糖含量为7.34mg/g
Fw,层积60d后含量为10.06mg/gFw,比对照增加了2.28mg/gFw;层积90d后,可溶性糖含量为12.O8
mg/gFw,比对照增加了4.64mg/gFw;层积150d后,可溶性糖含量为18.53mg/gFw,比对照增加了8.47
mg/gFw,差异显着,可溶性糖含量增加的过程中淀粉含量随之减少.矮苔草和披针苔草种子可溶性糖含量在
150d时达到最大值,青绿苔草和涝峪苔草在120d时达最大值.层积过程中,4种苔草种子发芽指数与可溶性
糖含量呈正相关,相关系数分别为0.818,0.831,0.881和0.749,除涝峪
苔草外,差异显着(.;一0.811).
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20
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25
20
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O306090l20l50
层积时间Stratificationtime(d)
O306090l2O150
层积时间Stratificationtime(d
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层积时间Stratificationtime(d)
O3O609012O15O
层积时间Stratificationtime(d)
图4层积过程中4种苔草种子可溶性糖和淀粉含量变化
Fig.4DynamicofsolublesugarandstarchcontentoffourCarexseedsduringst
ratification
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122ACTAPRATACULTURAESINICA(2010)VoI_19,No.3
3讨论
湿冷层积处理能打破许多植物的生理性休眠,已在诸如羊草(Leymuschinensis),异穗苔草(C.bet—
erostachya),珙桐(Davidiainvolucrata),东北红豆杉(Taxuscuspidata)等草本和木本植物种子上取得较好效
果l2舵.通过层积处理不同时间对苔草种子发芽率和发芽指数的影响可以看出,湿冷层积处理对本研究的
4种苔草解除休眠,促进萌发具有较好效果,这与前人对涝峪苔草,砾苔草(C.s,e加zoPs)和异穗苔草进行
层积处理研究的结果相似_】”],但本研究的4种苔草之间休眠与萌发特性有一定差异.按照Baskin和
-
Baskinl2的分级系统,种子生理休眠分为3个水平:浅生理休眠,中等程度的生理休眠和深生理休眠.鉴于试验
中矮苔草和披针苔草种子层积处理后发芽率和发芽指数显着高于对照,故将这2种苔草种子定性为中等程度的
休眠;青绿苔草对照的发芽率和发芽指数均较高,故将其定性为不休眠;涝峪苔草对照发芽率较高,但发芽指数
低,层积处理后发芽指数显着提高,故定性为浅休眠.
层积过程中,随着休眠的逐渐解除,种子内源ABA含量降低,发芽率和发芽指数提高,说明ABA在控制苔
草种子休眠中具有重要作用.许多ABA合成突变体植物合成ABA的基因过量表达,增强了种子休眠性或延迟
萌发;与此相反,种子发育中ABA营养缺陷型突变与成熟种子先天性休眠缺失相关,导致突变体种子在母株上
胎萌.本研究发现苔草种子在经过较长时间的低温层积后,种子内源ABA含量降低,发芽率提高,二者之间
相关性显着,试验证明了ABA是一个诱导休眠的正调节因子,参与了休眠的保持.
虽然青绿苔草种子不休眠,但其ABA含量亦较高,因此,ABA可能不是控制种子休眠与萌发的唯一因素.
深休眠性的矮苔草和披针苔草种子层积过程中GA/ABA逐渐升高,而青绿苔草种子GA/ABA一直维持在0.3
左右,故种子休眠的原因可能还与其他内源激素之间的平衡有关.ABA对GA具有拮抗作用【230_,层积过程中
苔草种子ABA含量降幅大于GA含量降幅,减轻了ABA对GA的抑制.浅休眠的种子包含了必要的GAs或者
说具有合适种类的GA使种子萌发.GA.处理可以解除浅休眠和中度休眠种子的休眠.低温层积处理后种子
合成GA.,促进浅的形态生理休眠种子胚的生理后熟.与房丽宁等口.圳对砾苔草,异穗苔草的研究结论相似.
通过层积处理后测得萌发3d的种子可溶性糖含量增加,淀粉含量减少,这些指标与种子发芽指数相关性显
着.这是因为苔草种子属于淀粉性种子,淀粉作为能源物质贮藏于种子内,层积诱导种子GA受体的敏感性增
加,GA扩散至糊粉层,诱导a一淀粉酶,蛋白酶,核酸酶等水解酶产生.可溶性糖是呼吸作用的基质,可溶性糖还
能形成有机酸,在有机体的萌发代谢中起着重要作用.这些生理上的变化使得种子逐渐由休眠态转向萌发状
态,满足胚萌发需要的内部条件,当遇到适宜环境条件时,胚乳分解,胚根突破种皮,进而使得种子萌发.
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EffectofcoldstratificationondormancyandgerminationoffourCarexspecie
sseeds
LUOXian,,PANYuan—zhi,YANGXue—jun,wUJu—ying,TENGWen
gjun,FANJun—gang’.
(1.CollegeofForestry,SichuanAgriculturalUniversity,Ya’an625014;2.BeijingResearchand
DevelopmentCenterforGrassandEnvironment,Beijing100089;3.ForestryBureau
ofAnjuDistrictSuining,Suining629000)
Abstract:TheeffectofcoldstratificationondormancyandgerminationoffourCarexspeciesseedswerestud—
ied.Thegerminationpercentage(GP),germinationindex(GI),endogenoushormonecontent,andsoluble
sugarandstarchweremeasuredtoexplorethecausesofdormancy.StratificationtreatmentelevatedGPandGI
oftheseeds.TheGPofC.humilivar.nanaandofC.1aceolataseedsincreasedfrom34to84andfrom
40to81,respectivelyandtheGIofC.breviculmiandC.giraldianaseedsincreasedfrom7.88to18.15
andfrom2.86to5.20,respectively.HighlevelsofendogenousABAcontentmaybeanimportantfactorfor
Carexseeddormancy.SolublesugarcontentpositivelycorrelatedwithGI.
Keywords:Carexseed;dormancy;germination;endogenoushormone;solublesugar
l一力
心心心