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种子萌发范文1
1.材料工具
(1)常见的种子(如:绿豆 黄豆)40粒。
(2)有盖的罐头4个,小勺1个,餐巾纸8张,4张分别标有1、2、3、4的标签,胶水,清水。
2.方法步骤
(1)在第一个罐头里,放入两张餐巾纸,然后用小勺放入10粒绿豆,拧紧瓶盖。置于室温环境。
(2)在第二个罐头里,放入两张餐巾纸,然后用小勺放入10粒绿豆,洒上少量水,使餐巾纸湿润,拧紧瓶盖。置于室温环境。
(3)在第三个罐头里,放入两张餐巾纸,用小勺放入10粒绿豆,倒入较多的清水,使种子淹没在水中,然后拧紧瓶盖。置于室温环境。
(4)在第四个罐头里,放入两张餐巾纸,用小勺放入10粒绿豆,洒入少量清水,使餐巾纸润湿,拧紧瓶盖。置于低温环境里。
通过观察,我发现1、3、4号罐中种子未发芽,而2号罐中种子发芽了。
二、研究
1.为什么同样优质,同样品种的种子有的发芽,有的没有呢?
当一粒种子萌发时,首先要吸收水分。子叶或胚乳中的营养物质转运给胚根、胚芽、胚轴。随后,胚根发育,突破种皮,形成根。胚轴伸长,胚芽发育成茎和叶。
然而,种子的萌发需要适宜的温度,充足的空气和水分。
1号种子未发芽是因为它虽有充足的空气和适宜的温度,但无水分,所以它不可能发芽。
2号种子既拥有适宜的温度和充足的水分,还有水分,所以它发芽了。
3号种子未发芽是因为它被完全浸泡在水中,而水中没有氧气,所以它也不可能发芽。
4号种子也因缺适宜的温度未发芽。
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三、讨论结果
种子萌发范文2
关键词:无籽西瓜种子;萌发障碍;萌发技术
中图分类号:S651 文献标识码:A 文章编号:1001-3547(2014)04-0001-04
西瓜作为我国的一种重要的蔬果作物,其种植面积和产量都居世界第一[1]。无籽西瓜的栽培面积近些年来也逐年扩大,且产量也得到稳步增长。无籽西瓜是以二倍体西瓜为父本、四倍体西瓜为母本,通过杂交授粉而培育出的后代不孕、具有父母本优良性状的三倍体西瓜品种。无籽西瓜具有品种优异、糖分较高、味道可口、食用方便、抗病耐涝、丰产稳产并且耐贮运等特点,从而受到广大生产者和消费者的欢迎。但是无籽西瓜种子由于受到其遗传特性的影响,种子的产量一直很低,“三低”(萌发率低、出苗率低、成苗率低)问题[2,3]明显,限制了三倍体无籽西瓜的生产。目前生产上常采用磕开种皮等人工破壳的方法来提高种子的萌发率[4,5],但是这种方法对种胚容易造成损害,而且费时、费工,不能满足现代农业规模化、产业化生产的需要。因此需要探索更方便可行、操作简便的方法来提高无籽西瓜种子的萌发率。
1 无籽西瓜种子萌发障碍
种子不能萌发一般有3种情况,一是种子已具有萌发能力,但没得到萌发所 必需的基本条件,种子被迫处于停止状态,如种皮太厚太坚硬而引起的机械束缚作用等;二是种子本身还未完全通过生理成熟阶段,胚尚未完全成熟,还需要有一定的温度和时间促进胚的形成,即“胚后熟休眠”;三是种子内存在生长抑制物质,抑制了种子的萌发。无籽西瓜种子自然发芽率很低,究其原因,主要是种皮和胚结构本身所具有的特点阻碍了种子的萌发。
1.1 种皮
郑晓鹰等[6]认为种皮过厚所形成的机械阻力是影响无籽西瓜萌发的主要因素;Grange 等[7]发现三倍体无籽西瓜的种皮和种皮与种胚之间的种腔可能是限制三倍体发芽的主要因素之一,并认为坚硬的中种皮是三倍体种子萌发的主要障碍;戴思慧等[8]进一步证实三倍体种子中种皮平均厚度约为二倍体西瓜种子的2 倍,内种皮平均厚度约为二倍体的10 倍,且木质化,表明三倍体西瓜种子木质化且厚实的内种皮对种子萌发也起到了阻碍作用,其研究还表明,三倍体种子种皮的透气性比二倍体种子差,也在一定程度上阻碍了种子内外气体的交换。
1.2 种子胚结构
三倍体无籽西瓜种子虽较大, 但种胚发育不完全, 种胚绝对质量较低, 胚质量仅占种子质量的38.5%, 种胚体积占种壳内腔的60%~70%, 同时还有相当比例的畸形胚,子叶有不同程度的缺刻,即使是发育较好的种胚也很不充实[9]。种胚中存在大量的折叠胚、大小胚以及严重发育不良的种胚,这些都严重阻碍了无籽西瓜的萌发。再加上种壳内腔体积较大,在发芽过程中吸收的大量的水分包裹种胚,容易引起种胚在萌发过程中水气失调,从而缺氧导致腐烂,使得三倍体西瓜种子的萌发率降低。
2 无籽西瓜种子促萌发技术
2.1 浸种
浸种方法有温汤浸种和开水浸种,但使用较多的是温汤浸种。徐玉波等[10]以黑蜜无籽2号为材料进行研究,设4个处理,浸种时间分别为0,1,3,5 h。结果发现在温汤浸种温度为55~65℃条件下浸种10 min后,再在常温条件下浸种3 h,对提高种子的发芽势最好,发芽率也最高,但与1 h差异不显著。这说明黑蜜无籽2号浸种时间以1~3 h为宜。郑晓鹰等[11]为克服三倍体西瓜种子的萌发障碍,用H2O2结合吸水促萌技术处理了6个无籽西瓜品种,种子分别用0.1%H2O2、水、水加气浸泡2 h,并在饱和相对湿度下保持24,34,48 h后回干。用软-X射线对无籽西瓜种子和胚结构的分析表明,吸水促萌提高了种胚的活力,克服了种皮制造的萌发障碍。
2.2 破壳
无籽西瓜种皮较厚,种脐十分坚硬,种胚发育不完全,在自然条件下,无籽西瓜的发芽率较普通西瓜低很多。陈豫梅等[12]以国外引进无籽西瓜品种HAPPY为材料,用不同的方法对比研究提高无籽西瓜的发芽率,试验发现破壳处理能极显著提高该种子的发芽率。施展等[13]以无籽1号、无籽2 号和无籽3 号为对象发现,磕种处理后平均发芽率高达80.00%,而未嗑种处理平均发芽率仅19.79%。徐玉波等[10]对黑蜜2号种子的研究也表明,与不嗑种相比,嗑种可以显著提高无籽西瓜的发芽率和发芽势。丁泳等[14]以无籽西瓜种子黑蜜二号为研究材料发现,磕种能使平均发芽率从21%提高到78%,提高了57 个百分点,并且发芽快, 发芽集中。
2.3 种子引发技术
种子引发又称为渗透调节,最早由Heydecker等[15]提出,是指采用缓慢控制种子洗水和种子回干的处理技术。现阶段主要的引发方法有固体基质引发、液体引发、水引发和生物引发等[16]。种子经引发处理后能提高种子的活力,种子内主要酶的活性得到提高,对齐苗具有重要作用,同时还能提高幼苗的抗逆性。引发技术给农业生产创造了有利的条件,特别是对于解决一些发芽、出苗困难的种子具有重要意义。引发技术在蔬菜种子上的应用比较广泛,而在西瓜种子上的应用却还不多,但据研究表明,引发技术对西瓜种子特别是无籽西瓜种子作用明显,效果显著,也许是解决无籽西瓜生产过程中种子难以发芽和成苗困难的有效方法之一。
顾桂兰等[17]以珍珠岩为引发基质对3种无籽西瓜品种种子研究了基质不同含水量、引发温度、引发时间的引发效果,结果发现,在珍珠岩含水量60%、引发温度20℃、引发时间36~48 h处理效果最好,种子的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数显著提高。吴凌云等[18]分别用1%硝酸钾和蛭石在15℃和20℃两种温度下引发两种无籽西瓜种子,结果发现,在15℃低温条件下,硝酸钾引发处理效果最好,而在20℃条件下,两种引发处理效果相同,均能显著提高西瓜种子活力。黄如葵[19]应用水引发技术,处理无籽西瓜金王子1号及广西5号种子,发现吸水促萌技术能显著改善这两个品种的发芽性能。卢荔等[20]采用PEG(聚乙二醇)作为引发剂,以黑牛无籽西瓜种子为材料进行研究,表明PEG-6000溶液引发3 h,无籽西瓜种子有最高的发芽能力,其发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数明显高于6,9,12 h 3个引发时间处理。
2.4 药剂处理
近年的许多研究表明,化学药剂和生长调节剂对种子的引发处理有较好效果,且在许多蔬菜种子上已经得到了很好的验证,而许多研究发现,在西瓜上的应用也有很好的效果。贾云鹤[21]以不同的生长调节剂和化学药剂处理自然储存5 a的京欣一号西瓜种子,研究发现,各种生长调节剂处理均能显著提高西瓜种子的发芽能力,其中以0.1 mmol/L SA处理效果最为明显,其次为200 mg/L NAA处理和200 mg/L GA处理;各种化学试剂处理也均显著提高了西瓜种子的发芽能力,其中3.0%的KNO3 处理效果最为明显。王广印[22]采用浓度为20 mg/L的赤霉素丙酮溶液处理黑蜜2号西瓜种子,发现纯丙酮液处理对种子发芽影响不大,而20 mg/L GA3丙酮液不同时间处理均对种子发芽有较大的影响,
20 mg/L GA3丙酮液处理6 h,种子发芽率、发芽指数和活力指数均最高,而当处理时间超过6 h时,随处理时间延长,种子的发芽能力逐渐降低。邢燕等[23]以水杨酸(SA)处理无籽西瓜种子,设置6个浓度水平,结果发现,各处理均能显著提高西瓜种子的发芽特性,较低浓度SA处理对种子发芽的促进作用更为显著,0.1 mmol/L浓度SA处理效果最佳,处理时间以24 h效果最好。但当浓度超过0.1 mmol/L时,种子发芽各项指标呈现下降的趋势。
3 无籽西瓜种子处理研究方向
无籽西瓜播种前的处理是提高种子萌发率的最有效办法,不仅能消毒杀菌,提高种子的发芽率,还能提高西瓜的抗病能力,增加产量。以上所述处理方法均能在一定程度上提高无籽西瓜种子的萌发率和发芽势,但各方法的可行性在实际生产中还有待进一步深入研究。在现实生产中,浸种破壳等传统方法依然占据主导地位,但其操作费工费时,在大面积的生产中操作困难,这就有必要探究更方便而廉价实用的技术方法。相对来说,引发技术效果较好,但我们还应该探究其他新技术如电场、磁场处理等,这些技术在其他蔬菜以及林木种子萌发方面已多有研究,但在西瓜种子上的应用上还比较少见,也许可以为无籽西瓜种子的萌发提供新思路。
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种子萌发范文3
关键词:月季品种天山祥云;种子萌发;化学药剂;植物生长调节物质
中图分类号:S685.12;S604+.1;S482.8 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2013)16-3871-03
月季品种天山祥云(Rosa laxa × hybrida cv. Tianshan Xiangyun)是在1994年通过野生疏花蔷薇(R. laxa Retz.)与当地主栽庭院月季品种粉和平(R. hybrida Hort.cv. Pink Peace)混合花粉杂交获得的 F1代杂种。2009年4月获得新疆维吾尔自治区非主要农作物品种登记合格证。
天山祥云生长势旺盛,多分枝,直立,多年生植株高达250 cm以上(属高大型月季)。叶椭圆形,叶尖锐尖,叶基楔形,叶缘浅锯齿状。皮刺斜直,体刺密度中等。花聚生,粉红色;花托卵圆形,光滑;萼片5枚,披针形,被腺毛;花形盘状,花径 6~8 cm,花瓣16~20枚(半重瓣);味芳香;蕾卵形;花丝黄色。花期30 d,盛花期15 d 左右。生产应用上表现出耐寒、耐旱、抗病、耐瘠薄等特性,可用于园林绿化上做拱门、花篱、花墙、花柱等景观,也可单株列植用于城市内道路和高速公路两旁的绿化[1]。
通过天山祥云种子繁殖得到的实生苗为F2代,其生活力强,生长势旺盛,可作为月季嫁接砧木应用,还可从中筛选出优良的分离后代。但是耐寒杂交月季品种天山祥云种子的种皮厚,在自然状态下发芽困难。许多学者利用化学药剂浸种提高了木本植物种子的发芽率[2-7],这为天山祥云提高种子发芽率提供了可行性。为此试验借鉴他们的方法,采用不同浓度的化学药剂与植物生长调节物质(CaCl2、KNO3、NAA、GA3)浸泡处理天山祥云F1代种子后,再进行层积处理,探索缩短月季种子发芽时间和提高其发芽率的方法,旨在对月季植物的繁殖栽培及其在园林上的推广应用提供技术参考。
1 材料与方法
1.1 材料
供试的耐寒杂交月季品种天山祥云的成熟果实在2011年9月采于新疆应用职业技术学院园林植物实验基地,果实的采收在其变为红色或黄红色时进行;将采下果实的果肉去除后取出种子,经清水浸没清洗,选取下沉、饱满、发育完全的种子洗净、晾干,备用。
化学药剂有氯化钙(CaCl2)、硝酸钾(KNO3),植物生长调节物质有赤霉素(GA3)、萘乙酸(NAA)。均为新疆应用职业技术学院植物生理实验室原已备用品。
1.2 方法
1.2.1 种子选择 采用沉水筛选法[2]选种。将天山祥云种子放在清水中浸泡1~2 min,成熟充分的种子能够完全沉入水底,而成熟不足的种子会漂浮在水面,当漂浮的种子与沉在水底的种子完全分开时,将漂浮水面的种子除去,选取沉在水底的种子在晾干后测定种子的千粒重,并随机选取沉在水底的种子作为试验对象。
1.2.2 化学药剂与植物生长调节物质浸种处理 试验在2011年10月实施。设CaCl2溶液浸泡处理浓度为25、50、100、200 mmol/L, KNO3溶液浸泡处理浓度为50、100、200、400 mmol/L, NAA溶液浸泡处理浓度为10、20、50、100 mg/L,GA3溶液浸泡处理浓度为250、500、750、1 500 mg/L。将天山祥云F1代种子浸入按试验设计配制好的各溶液中,浸泡24 h后用去离子水冲洗种子,然后将其埋入洁净的含水量约为60%~70%的河沙中,每个处理3次重复,每重复30粒种子,以去离子水浸种为对照(CK)。将所有处理都分别置于小花盆中,于2011年11月中旬埋于地下40 cm处,放置4个月(120 d左右),进行室外层积催芽处理,到2012年3月中旬取出,在室温15~20 ℃条件下,每天观察发芽情况。当幼芽长度达种子长的1/2时即视为天山祥云种子发芽。
1.2.3 种子发芽指标的计算 在试验过程中定期观察天山祥云F1代种子的发芽情况,参照宋松泉等的方法[8]测定种子的发芽势和发芽率,计算公式如下。
发芽率=发芽粒数/供试种子数×100%;
发芽势=规定时间内发芽的种子数/供试种子数×100%。
试验以第一株幼苗破土后第七天的发芽数为发芽试验规定的全程时间。
1.2.4 数据处理 对试验数据采用Microsft Office Excel 2000软件进行处理,再用SPSS 11.0统计软件实施差异显著性测验(Duncan′s多重比较)。
2 结果与分析
2.1 耐寒杂交月季品种天山祥云种子性状
耐寒杂交月季品种天山祥云成熟的F1代种子外种皮呈灰白色,形状为椭圆形,用清水浸泡24 h后不肿胀,为硬实种子;种子千粒重为42.97 g。
2.2 CaCl2溶液浸泡对天山祥云种子萌发的影响
CaCl2溶液浸泡处理对天山祥云F1代种子萌发的影响结果见表1,从表1可以看出,经过不同浓度CaCl2溶液浸种处理后,各个CaCl2溶液处理的天山祥云种子的发芽率和发芽势都比对照的要高,与对照之间的差异都达到了极显著水平(P
2.3 KNO3溶液浸泡对天山祥云种子萌发的影响
KNO3溶液浸泡处理对天山祥云F1代种子萌发的影响结果见表2,从表2可以看出,经过不同浓度KNO3溶液浸种处理后,KNO3溶液浓度在100~400 mmol/L范围内的天山祥云种子发芽率和发芽势比对照的要高,与对照之间的差异达到了极显著水平(P0.05)存在。说明KNO3溶液浓度在100~400 mmol/L范围内浸泡处理对天山祥云F1代种子的萌发可产生极显著的促进效果。
2.4 NAA溶液浸泡对天山祥云种子萌发的影响
NAA溶液浸泡处理对天山祥云F1代种子萌发的影响结果见表3,由表3可知,随着NAA溶液浓度的增加,天山祥云种子的发芽率表现为先递增后下降的变化趋势,在浓度为50 mg/L 时,天山祥云种子的发芽率达最高,为40.00%,比对照的发芽率高出了28.33个百分点,与对照之间的差异达到了极显著水平(P
2.5 GA3溶液浸泡对天山祥云种子萌发的影响
GA3溶液浸泡处理对天山祥云F1代种子萌发的影响结果见表4,从表4可见,随着GA3溶液浓度的增加,天山祥云种子的发芽率与发芽势均呈现先下降、后递增、再下降的变化趋势。在较低的GA3浓度250 mg/L处理下,天山祥云种子的发芽率(38.33%)与发芽势(30.00%)均比对照的发芽率与发芽势大幅度提高,比对照的发芽率高出了26.66个百分点,比对照的发芽势高出了23.33个百分点,都与对照之间的差异达到了极显著水平(P
3 小结与讨论
因CaCl2在细胞有丝分裂纺锤体的形成过程中发挥着特殊作用,所以缺钙会妨碍新生细胞的形成,影响细胞的分裂。因而应用CaCl2处理能够促进植物种子的萌发[9]。试验采用25、50、100、200 mmol/L的CaCl2溶液浸泡处理杂交月季品种天山祥云F1代种子,结果各浓度都极显著促进了种子的萌发,其中100 mmol/L 浓度处理的种子萌发指标表现最优。
用KNO3预处理种子在国际种子检验规程中被列为是破除休眠的方法之一,因为它能代替部分低温的作用[2]。试验采用50、100、200、400 mmol/L的KNO3溶液浸泡处理杂交月季品种天山祥云F1代种子,结果显示,浓度为200~400 mmol/L的KNO3溶液对天山祥云种子的萌发可产生极显著的促进效果。
据报道,NAA对彩色马蹄莲(Zantedeschia hybrida Spreng.)种球的发芽可产生显著的促进作用[10],能够提高韭葱(Allium porrum L.)种子的发芽率[11]。试验采用10、20、50、100 mg/L的NAA溶液浸泡处理杂交月季品种天山祥云F1代种子,结果上述各处理浓度都对天山祥云F1代种子的萌发指标产生了极显著的促进效果;其中浓度为50 mg/L的NAA溶液对种子的萌发效果最优。
GA3在种子发芽中起着调节作用,能够加速细胞的伸长,对细胞的分裂具有促进作用[12]。试验采用250、500、750、1 500 mg/L的GA3溶液浸泡处理杂交月季品种天山祥云F1代种子,结果显示,低浓度的GA3可促进天山祥云F1代种子的萌发,浓度过高对种子萌发有极显著的的抑制作用。
综合而言,采用不同浓度的CaCl2、KNO3、NAA、GA3溶液对耐寒杂交月季品种天山祥云成熟的F1代种子实施萌发试验。结果表明,在一定浓度范围内的CaCl2、KNO3、NAA、GA3溶液均能对天山祥云F1代种子的萌发产生有利影响,其中50 mg/L的NAA溶液浸泡24 h后,发芽率可达40%,促进萌发的效果显著优于其他处理。
关于月季类植物在种子发芽方面的研究报道还不是很多,此次试验只是应用了常见的几种化学药剂与植物生长调节物质实施了种子萌发试验,对于其他的化学药剂与植物生长调节物质的作用将有待下一步研究来发现。
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种子萌发范文4
【关键词】 青钱柳种子; 激素; 萌发; 无菌培养
青钱柳Cyclocarya paliurus (Batal.)Iljinskaja又名摇钱树、山沟树(浙江) 、麻柳(湖北)、青钱李等, 系胡桃科青钱柳属植物,为我国特有的珍稀树种,是国家重点保护的濒危植物之一[1,2],在广西桂林等地也有分布。青钱柳有降血糖、降血压、降血脂等作用,被认为是治疗2型糖尿病的安全低毒的良药。
现有的青钱柳多零星分布于深山老林和一些自然保护区中,主要是天然林,青钱柳种子发育差, 种子败育很严重且具有深休眠特性,人工育苗出苗率低,一般播种后需隔年甚至2年后才萌发[3],坚硬种壳是阻碍种子萌发的因素之一[4],这在一定程度上制约了青钱柳人工资源的培育和开发利用,严重影响了青钱柳的开发与产业化进程。目前有关青钱柳种子萌发的研究报道并不多,本试验以青钱柳种子为外植体,采用浓硫酸软化种子种壳,结合赤霉素浸泡后进行无菌培养,探讨浓硫酸、赤霉素综合处理及培养基激素等因素对青钱柳种子萌发的影响,探讨提高青钱柳种子发芽率的方法。
1 材料
青钱柳种子由桂林医学院药理教研室提供(2005年采集于桂林资源县中峰乡野生青钱柳植株)。
2 方法
2.1 种子的预处理4℃条件下,用浓硫酸分别浸泡种子4.5,9.5,13.5 h,自来水下将种子表面黑色碳化物搓洗干净,经消毒后接种于不含激素的固体培养基中,以清水浸种作为对照。
2.2 种子的综合处理采用正交实验设计,对GA3浓度、浸种时间和浸种温度均设3个水平,分别为:GA3浓度设100,500,1000 mg/L;GA3浸种时间设 12,24,48 h;浸种温度设5,25,35℃。种子综合处理方案见表2。
2.3 种子的消毒和接种将处理过的种子用清水洗净,于75%酒精中浸泡1 min,转入0.1%升汞浸泡15 min,无菌水清洗4次后,接入培养基,每一处理接种20颗种子。
2.4 初代培养培养基为固体培养基,激素组合采用正交实验设计,设计方案见表3。
2.5 继代培养当青钱柳幼苗长至4~6cm高时,将根尖和萌发芽剪下(长度约为2 cm左右),分别接入激素水平为6BA 2.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L的固体培养基和液体培养基中。
2.6 培养基的设计MS为基本培养基,附加3%的蔗糖,固体培养基附加0.7%的琼脂,培养基灭菌前将pH值调至5.8~6.0。
2.7 培养条件接种后先进行暗培养,种子萌芽后转为光照培养,光照时间12h/d,光强1 500~2000 Lx,培养温度为(25 ±0.5) ℃。
2.8 实验结果的统计和计算每一处理在接种后定期观察、记录种子的污染情况和生长情况,分别记录接种20,40,60 d 种子的发芽情况,接种60 d时统计发芽率:发芽率(%)=萌芽种子数/未受污染的接种数×100%。
3 结果
3.1 浓硫酸酸蚀时间对青钱柳种子萌发的影响青钱柳不经酸蚀,种壳对种子的萌发产生了很大的阻力,发芽率为0(结果见表1)。用浓硫酸进行不同时间的酸蚀后,酸蚀4.5 ,9.5 h两个处理中均有种子发芽,以9.5 h的发芽率最高,说明在一定范围内,随酸蚀时间的延长,种子的发芽率升高,但酸蚀时间过长,酸蚀13.5 h,会导致种子胚的损坏,最终导致种子无法萌发。表1 浓硫酸对青钱柳种子萌发的影响
3.2 不同浓度GA3、浸种时间和浸种温度对青钱柳种子萌发的影响不同浓度的GA3浸种可显著促进种子萌发,有效解除种子休眠[5]。正交实验结果表明,综合处理可促进种子萌发,但发芽时间和发芽率有差异,A8处理的青钱柳种子发芽时间最早,17 d就可以看到种子发芽,60 d时发芽率可达42.11%, A9处理发芽时间最迟,1个月才发芽,且发芽率仅为10.53%(见表2),说明A8处理能较快地打破青钱柳种子休眠和提高青钱柳的发芽率;极差分析表明,GA3浓度产生影响的极差最大,浸种温度的极差值最小,浸种时间次之,说明GA3的浓度对青钱柳种子发芽率影响最大,温度对青钱柳种子的发芽率影响最小,优化组合为GA3 1000mg/L+浸种24 h+浸种温度35℃。
3.3 不同激素种类及浓度对青钱柳种子萌发的影响不同的外源激素及其不同处理浓度对种子发芽势有明显影响[6],本试验通过正交设计探讨不同激素组合对青钱柳种子萌发的影响,结果表明,B6处理种壳出现裂缝及发芽时间最早(15d),发芽率最高,可达66.67%,B7和B9发芽率次之(36.84%);发芽数率最低的为B2,发芽率仅为10.53%(见表3)。极差分析表明,6-BA产生的影响极差最大,其次是NAA和GA3,说明三者对青钱柳种子萌发影响的大小依次为:6-BA﹥NAA﹥GA3,比较均值可得青钱柳种子萌发的最优培养基配方是:MS+6-BA 0.5mg/L + NAA 0.1mg/L + GA3 30 mg/L。表2 GA3浓度、浸种时间和浸种温度对种子萌发的影响 表3 GA3浓度、浸种时间和浸种温度对种子萌发的影响
3.4 培养基状态对青钱柳幼苗继代的影响当青钱柳幼苗长至4cm高时,将根尖和萌发芽剪下(长度约为2 cm左右),分别接入激素水平为6-BA 2.0mg/L+NAA0.1mg/L的固体培养基和液体培养基中,其生长情况见表4。在固体培养基中,所转接的根和芽在接种21 d后均发生褐变和死亡。在液体培养基中,所转接的根在培养7 d后,根基部即产生愈伤组织,并逐渐膨大,培养至21 d时愈伤组织变黄;芽转入增殖培养基后,生长良好,培养至14 d就长出两个侧芽,继续培养则形成丛生芽,说明同一激素配方,液体培养基更有利于青钱柳幼苗的继代培养。表4 培养基状态对青钱柳幼苗继代的影响
4 讨论
青钱柳是我国特有的、集药用、材用和观赏等多种价值于一身的单种属珍贵树种,其种子具有深休眠特性,一般播种后需隔年甚至2年后才萌发,研究表明,综合处理措施可以有效解除种子休眠,缩短发芽时间[7],尚旭岚等[8]通过浓硫酸酸蚀再剥取离体胚进行培养,获得了一定数量的再生植株,为青钱柳的快速繁殖提供了一种新的方法,但该试验对于GA3的影响,仅考虑了其浓度,并未将浸种温度、时间的影响因素考虑在内;在培养基的设计方面,激素水平也只涉及GA3;此外,由于青钱柳种子较小且坚硬,剥取离体胚具有一定的难度,本试验通过酸蚀预处理,浓硫酸对种子进行预处理后,采用正交设计对影响其萌发的GA3浓度、浸种温度和浸种时间进行研究,再将消毒的种子直接接种于正交设计的不同激素组合的MS培养基中进行无菌培养,经比较分析得出适合青钱柳萌发的最佳处理为:浓硫酸酸蚀9.5h+1000mg/L的GA3溶液+浸种24h+浸种温度35℃;种子萌发的最优激素组合为:MS+6-BA0.5mg/L+NAA0.1mg/L+ GA3 30mg/L。
本试验对种子进行酸蚀和综合处理后直接进行无菌培养,不仅减少了剥离种胚的操作步骤,而且与传统的通过沙子层积打破种子休眠获得种苗相比,可直接得到无菌苗进行快速繁殖,为进一步探讨青钱柳种苗的规模化生产奠定了基础。
参考文献
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种子萌发范文5
关键词 龙葵;种子;萌发率;光照;温度;储藏年份
中图分类号Q949.777文献标识码A文章编号 1674-6708(2010)20-0062-02
0 引言
龙葵(Solanum nigrum L. ),为茄科一年至多年生草本植物。龙葵全草含苷类甾体生物碱(质量分数约0.04%),且多维生素、色素、多种氨基酸、糖、矿物质、维生素、色素、多种氨基酸等[1-2]。
本文正是深入讨论各种常见因素对龙葵种子萌发的影响,将从温度,光照强度两个方面探讨对龙葵种子萌发率的影响,为龙葵的产生繁殖和大规模培养提供一定的数据和实验依据[3]。
1 材料和方法
1.1 实验材料和仪器
光照培养箱采用的是上海市博迅实业有限公司出产的HPG-28OB型号的光照培养箱,暗培养采用深圳市永业昌机电有限公司出产的SPX-25OB-G型号的光照培养箱。
1.2 实验方法
1.2.1 对需要进行培养萌发的龙葵种子进行预处理
经过一段时间的储藏之后,植物的种子会处于不同程度的休眠状态,所以一般对植物的种子进行萌发培养,首先要对种子进行特殊的预处理,使种子更好地进入萌发前的准备状态。每个培养皿放50粒种子,方便计数。
1.2.2 温度因素实验方法
在23℃,26℃和29℃三个温度的条件下,对2007和2008年的少花龙葵种子分类培养,通过比较每一种温度下,龙葵种子的发芽率,来看出龙葵种子因为温度的不同会有怎样的影响,影响程度如何。同时,进行一次同样条件的重复实验,减少误差对于实验结果和分析的影响。
1.2.3 光照强度因素实验方法
在同等温度条件下(温度设置为25℃),本实验设置了0LX,66LX,100LX三种不同光照强度的培养,为了减少误差,进行一次重复实验。
1.2.4 观察统计
每天对龙葵种子进行一次小计量的蒸馏水添加,记录每个培养皿中的萌发数量。
发芽势是指某一段时间内,种子的发芽数量除以总数得出的数字,即短时间内同一培养皿内种子萌发的数量,说明了种子萌发后出苗的整齐度,如果发芽势低,说明出苗的时间不一样,可能总的萌发数量很多,但是出苗长短不一,不适宜实际生产应用。
2 结果与分析
在23~29℃范围内,温度的升高对龙葵种子的萌发有促进作用,而且实验证明龙葵种子与其他很多植物种子一样,具有光敏性。
2.1 温度对龙葵种子萌发的影响
植物的种子萌发时一个十分复杂的生命过程许多生命活动大多都是在各种酶的催化作用下进行的,酶的催化作用大多都是需要合适的温度环境支持。
本实验设置了3个温度值来对种子进行萌发培养,分别为23℃,26℃和29℃,3个温度对于大部分植物体植株和种子萌发来说,都是比较适合的温度。
从表1可以看出在23~29℃范围内,温度的升高对于2007年少花龙葵种子的萌发有着明显的作用,温度越高,萌发率就越高。
2.2 光照对于龙葵种子的影响
绿色植物的生长发育时需要光照条件的,光合作用,新陈代谢,都需要光照提供能量,但是植物在种子萌发成为幼芽过程中,并不一定需要光照的支持。
本实就是为了探索龙葵种子的萌发是否需要光照的支持。
从表2和表3我们可以看出,龙葵种子对光照条件有要求,在光照条件下的萌发能力比较在无光条件下要高出很多。
在光照强度为66LX和光照强度为100LX的条件下,黄果龙葵种子的萌发率几乎差不多,说明龙葵种子对于光照强度没有准确的要求,但是在光照强度为0LX的时候,即在无光条件下,萌发率和萌发势急剧下降。
3 讨论
实验说明温度和光照对于龙葵种子的萌发都有一定程度的影响,适当控制培养条件对于龙葵种子的萌发是有帮助的。
4 展望
很多因素都会影响植物种子的萌发,龙葵也不例外,光照、温度都能够对龙葵种子萌发产生影响,在不适当的条件下,龙葵种子的萌发率会严重下降,影响实际生产应用。
参考文献
[1]王丽君,刘良,王正铎,等.北方野生龙葵浓缩果汁营养 成分的测定[J].特产研究,1999(4):21-41
种子萌发范文6
关键词:猪屎豆(Crotalaria pallida Ait.);种子;萌发特性
中图分类号:S551+.9;S504.1 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2013)16-3878-06
猪屎豆(Crotalaria pallida Ait.)又名野花生,为豆科(Leguminosae)猪屎豆属(Crotalaria L.)多年生草本植物,或呈灌木状;茎枝圆柱形,叶3出,总状花序顶生,长25 cm,有花10~40朵,单花为蝶形花,花冠黄色,伸出萼外,旗瓣圆形或椭圆形,直径约10 mm,翼瓣长圆形,长约8 mm,下部边缘具柔毛,龙骨瓣最长,约12 mm,具长喙;荚果长圆形,长3~4 cm,直径5~8 mm,幼时被毛,成熟后脱落,果瓣开裂后扭转;单果有种子20~30粒。花果期9~12月[1]。猪屎豆在我国南方地区的四川、云南、贵州、广西、海南、广东、湖南等省(自治区)的茶区广泛作为绿肥种植;并且由于具有耐热、耐旱、耐酸、耐瘠薄等特性,加上根系发达、再生能力强,也可用于公路、矿山、堤坝等边坡水土保持及生态恢复工程之用[2-6]。猪屎豆种子及叶片含有大量的吡咯烷类生物碱,不能作为饲草用;但可供药用,具有祛风除湿、消肿止痛、补肾固精、清肝明目及抗癌等功效,所以是重要的经济作物和药用植物[1,3],应用前景十分广阔。贵州省是典型的喀斯特地形地貌区,土层薄、土壤贫瘠、水土流失严重,急需大量的治理生态环境和公路边坡绿化的先锋植物及配套栽培技术[7]。为此,试验采用不同处理方法对猪屎豆种子的萌发特性进行了比较,旨在探寻打破猪屎豆种子休眠的有效方法,为大量生产猪屎豆苗木提供技术支撑,更好地促进猪屎豆在喀斯特地区公路、矿山、堤坝等边坡绿化及生态恢复中的开发利用。
1 材料与方法
1.1 材料及前处理
1.1.1 种子来源 供试猪屎豆种子来源于贵州省草业研究所独山试验基地,种子净度 95%,2011年11月采收后室内贮存,2012年5月用于试验。
1.1.2 试剂与仪器 试剂主要有KMnO4、KNO3、浓硫酸等,都为化学纯。仪器与用具主要有AUW-D型电子天平(日本岛津制作所)、ZD-420型电热恒温水浴箱(杭州蓝天化验仪器厂)、LHP-150型恒温恒湿培养箱(常州中诚仪器制造有限公司)以及木工用4号砂纸、玻璃器皿等。
1.1.3 种子前处理 试验前挑选子粒饱满、无虫蛀、无破损、发育良好的种子,从中随机数出1 000粒种子称重,重复3次,计算其平均值,得到猪屎豆种子的千粒重。另外随机取净种子100粒于自来水中浸泡24 h,统计未吸胀的种子数,重复3次,计算猪屎豆种子的硬实率。
1.2 试验处理
种子发芽率的高低与种子硬实率和休眠特性相关,猪屎豆种子的硬实率较高,因而必须对其种子采用物理或化学方法处理,以提高其发芽率。将挑选好的猪屎豆种子经5 g/L的KMnO4溶液消毒30 min、用自来水反复冲洗干净后再做以下物理或化学方法处理。
1.2.1 摩擦种皮处理 取2张木工用砂纸,将猪屎豆种子夹于其中,2张砂纸在水平面上做相对旋转运动进行种子表面摩擦处理,直至种子表面粗糙、外种皮被擦伤为度(通常要摩擦3~5 min),再进行下一步试验。
1.2.2 热水处理 取一定量的猪屎豆种子分别放入7支25 mL的试管中,加水淹过种子,放在75 ℃的恒温水浴箱中分别浸种5、10、15、20、25、30、35 min,在加热过程中同时用玻璃棒不断搅动。当到达处理时间后,从恒温水浴箱中取出试管,自然冷却至室温后取出种子,待用。
1.2.3 KNO3溶液处理 用1 g/L KNO3溶液对猪屎豆种子分别浸泡10、20、30、50、70、90 min,然后捞出种子,用自来水清洗干净,待用。
1.2.4 浓硫酸处理 用98%浓硫酸对猪屎豆种子分别浸泡1、3、5、7、9 min,然后捞出种子,用自来水清洗干净,待用。
1.2.5 对照处理 以不做任何物理或化学方法处理、只用蒸馏水浸泡40 min的种子为对照。
1.2.6 发芽试验 将上述5种处理完毕的猪屎豆种子置于铺有湿润滤纸的培养皿(视为发芽床)中进行发芽试验,每个培养皿内放入50粒种子,每处理重复6次,均分成2组,1组置于24 h黑暗无光照的环境中,另1组置于12 h黑暗、12 h光照的环境中,都处在25 ℃的恒温培养箱中培养。在发芽期间,保持发芽床湿润,培养皿内的水分含量以不滴水为宜。
1.3 测定指标及方法
1.4 数据分析
2 结果与分析
2.1 不同光照条件下摩擦种皮处理对猪屎豆种子萌发的影响
在试验前处理中得到的猪屎豆种子的千粒重为11.11 g,硬实率为85%;试验在不同光照条件下摩擦种皮处理对猪屎豆种子萌发的影响结果见表1。由表1可知,采用摩擦种皮的方法能显著提高猪屎豆种子的发芽率,因砂纸摩擦可使种皮产生裂缝,使水分很容易沿裂缝进入种皮内,加快种子的吸胀速度,激发种子的生理活性,从而打破了种子的硬实性。
试验在24 h黑暗无光照的条件下,摩擦种皮3~5 min的猪屎豆种子发芽率达到了100%,与对照发芽率(39.33%)相比达到了极显著差异水平(P
在12 h黑暗、12 h光照的条件下,摩擦种皮3~5 min的猪屎豆种子发芽率达到了100%,比对照(54.00%)提高了46.00个百分点;发芽势(51.33%)比对照(17.33%)提高了34.00个百分点;发芽指数(64.38)比对照(13.16)提高了51.22;3个萌发指标与对照相比都达到了极显著差异水平(P
试验结果显示,在2种不同的光照条件下,摩擦种皮后猪屎豆种子的发芽率、发芽势和发芽指数3个萌发指标与对照相比多数在显著提高水平之上。说明猪屎豆种子对光照是不敏感的,在有光或黑暗条件下均能正常发芽,属于光不敏感型种子。
2.2 不同光照条件下热水浸泡对猪屎豆种子萌发的影响
热水浸种可以软化种皮,去掉种皮表层的蜡质与油脂物,提高种子的通透性,是提高种子发芽率的常用方法之一[9];试验在不同光照条件下75 ℃热水浸泡对猪屎豆种子萌发的影响结果见表2。由表2可知,在24 h黑暗无光照的条件下,热水浸泡猪屎豆种子5 min后,其发芽率达到了99.33%、发芽势为86.00%、发芽指数为60.89,并且3个萌发指标都达到了热水浸泡、24 h黑暗无光照处理的最大值;与对照(发芽率39.33%、发芽势26.67%、发芽指数41.26)相比,发芽率提高了60.00个百分点、发芽势提高了59.33个百分点、发芽指数提高了19.63,与对照之间都达到了极显著差异水平(P0.05),甚至于浸泡35 min后,发芽率、发芽势的数值都比对照还低,另外浸泡时间在25~30 min后的发芽指数也比对照低。
在12 h黑暗、12 h光照的条件下,热水浸泡猪屎豆种子5 min后,种子的发芽率达100%、发芽势为78.00%、发芽指数为38.77,3个萌发指标都达到了热水浸泡、12 h黑暗、12 h光照处理的最大值;与对照(发芽率54.00%、发芽势17.33%、发芽指数13.16)相比,发芽率提高了46.00个百分点、发芽势提高了60.67个百分点、发芽指数提高了25.61,与对照之间都达到了极显著差异水平(P
试验结果显示,在2种不同的光照条件下,75 ℃热水浸泡后猪屎豆种子的3个萌发指标与对照相比在大多数处理时间上都达到了极显著差异水平(P
2.3 不同光照条件下浓硫酸浸泡对猪屎豆种子萌发的影响
浓硫酸处理是破除种子硬实性最常用的化学方法之一,浓硫酸可腐蚀局部种皮,使种壳变薄并消除珠孔等部位的堵塞物,增大种皮的透性[10],打破休眠,以利于种子萌发。试验在不同光照条件下98%浓硫酸处理对猪屎豆种子萌发的影响结果见表3。由表3可知,在24 h黑暗无光照的条件下,把猪屎豆种子放入98%浓硫酸中浸泡1、3、5、7、9 min后,仅有发芽势高于或等于对照,且差异不显著(P>0.05);而发芽率、发芽指数均低于对照,且随着浸泡时间的延长而逐渐下降。说明98%浓硫酸浸泡猪屎豆种子在无光照条件下抑制了种子的萌发。可能是无光条件下浓硫酸的挥发性降低、残留过多而伤到了种子,使一部分种子不能正常萌发。
在12 h黑暗、12 h光照的条件下,98%浓硫酸浸泡猪屎豆种子1 min后,种子的发芽率提 高到80.00%、发芽势提高到53.33%、发芽指数提高到35.84,与对照(发芽率54.00%、发芽势17.33%、发芽指数13.16)之间都达到了极显著差异水平(P
试验结果显示,化学腐蚀剂浓硫酸能改变猪屎豆种子对光照的不敏感特性,这可能与浓硫酸在光照下易挥发有关,而挥发则降低了浓硫酸的腐蚀强度。所以在有光照的条件下,浓硫酸对猪屎豆种子的萌发促进作用表现了出来。
2.4 不同光照条件下KNO3溶液浸泡对猪屎豆种子萌发的影响
KNO3中的K+可作为植物生理代谢中烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(Nicotinamide adenine dinucleotide,NAD) 激酶、三磷酸腺苷(Adenosinetriphosphate,ATP)酶等的激活剂,这2种酶能提高多种酶的活性,使细胞膜得到部分修复,同时诱导植物体内生长激素(生长素、赤霉素)等的生物合成及其活力调控,进而增强种子的生活力,促进种子发芽[11,12]。试验在不同光照条件下1 g/L KNO3溶液处理对猪屎豆种子萌发的影响结果见表4。由表4可知,在24 h黑暗无光照的条件下,把猪屎豆种子放入1 g/L KNO3溶液中浸泡20 min后,种子的发芽率(53.33%)比对照(39.33%)提高了14.00个百分点,与对照之间达到了极显著差异水平(P
在12 h黑暗、12 h光照的条件下,1 g/L KNO3溶液浸泡猪屎豆种子70 min后,种子的发芽率(56.25%)有微弱的提高,但发芽势(14.67%)与发芽指数(12.64)却低于对照(发芽率54.00%、发芽势17.33%、发芽指数13.16)。因而只有在24 h黑暗无光照的条件下,1 g/L KNO3溶液浸泡30 min,猪屎豆种子的发芽率可提高到70%。
试验结果显示,化学物质改变猪屎豆种子对光照的不敏感特性不是偶然现象;不过我们还认为,试验所用的KNO3溶液的常用浓度浸泡时间或许短了,对于这类个头较小的种子浸泡时间是否再延长一些值得商榷。
3 小结与讨论
1)试验用砂纸摩擦猪屎豆种子种皮3~5 min可使发芽率达到100%,效果最佳。但在实际生产中,因摩擦时无法准确把握摩擦力度,易使胚受到伤害,造成破损率(吸胀但未发芽)增加或是处理不够、水分仍无法渗透,从而使萌发的效果不明显。尤其是对种皮薄、且颗粒非常小的种子不好把握摩擦的力度。因此对种子实施砂纸摩擦时,一定要注意摩擦的时间和控制好力度。
2)热水浸种是利用水的高温热力杀死种子表面和潜伏在种子内部的病菌、去掉种皮表层的蜡质与油脂物、提高种子通透性的有效方法,是生产上打破种子休眠、增强种子活力的重要手段;不同种子的适宜浸种温度与时间差异很大。试验用75 ℃的热水浸泡种子5 min,在24 h黑暗无光照与12 h黑暗、12 h光照2种光照条件下均能大幅度提高种子的发芽率、发芽势、发芽指数。有文献报道,地八角(Astragalus bhotanensis Bak.)种子分别在80 ℃和100 ℃的热水中浸泡20 min后发芽效果较好[13];樟子松(Pinus sylvestnis L. var. mongolica Litv.)种子分别在25 ℃和35 ℃的热水中浸泡24 h后有利于发芽率的提高[14]。因此在实际生产中,要根据不同的植物种子来设置热水的温度与浸种时间。
3)试验用 98%浓硫酸浸泡猪屎豆种子后,对种子的发芽有一定程度的促进作用,但效果不明显。可能是因为浸泡时间太长,使得部分种子的种皮崩溃,伤及到了胚组织,使得发芽率降低。有文献报道,用98%浓硫酸处理圆果雀稗(Paspalum orbiculare G Forstt)30 s后发芽效果最理想[15],用浓硫酸处理多年生黑麦草(Lolium perenne L.)和葫芦茶[Desmodium triquetrum(L.)DC.]种子10 min后可显著提高种子的发芽率[16,17];对网脉臂形草[Brachiaria dictyoneura(Figari et De Notaris)Stapf]浸泡15 min后效果最好[18];浸泡酸角(Tamarindus indica L.)种子30 min后发芽率可达98.33%[19]。由此可见,浓硫酸对种子的促进萌发效果还是不错的,说明浓硫酸浸泡对种皮的腐蚀时间与种子的类型、大小、硬度及种皮的结构均有关系。酸腐蚀打破了种皮的栅栏层屏障以后,就可以解除硬实性,打破休眠,提高种子的发芽率和发芽势[18]。但若浸泡时间过长,会使整个种皮崩溃,伤及到胚组织,发芽率就会下降。因此浓硫酸的适宜处理时间应该控制在使种皮结构受到破坏但又未伤及胚时为最佳时间,此时可增加种皮的通透性,有利于种子吸水膨胀而提高种子的发芽率。对于猪屎豆种子而言,需要重新设置98%浓硫酸浸泡处理,再从中选择出最合适的浸泡时间。
4)KNO3是应用最广泛的一种促进种子萌发的化学物质。试验用1 g/L KNO3溶液浸泡猪屎豆种子30 min,在24 h黑暗无光照条件下,种子发芽率可提高到70%。葛俊彦等[16]研究发现,1 g/L的KNO3溶液处理苇状羊茅(Festuca arundinacea Schreb.)60 min后,可达到最高的发芽率。何丽萍等[20]研究发现,1 g/L KNO3溶液处理金铁锁(Psammosilene tunicoides W. C. Wu et C. Y. Wu)种子8 h后,发芽率达到了最高。由此看来不同的植物种子对KNO3的敏感性不同,所以浸泡的时间会存在差异,因此在今后可以考虑加大浸泡猪屎豆种子的KNO3溶液浓度,或者延长浸泡时间。
5)试验结果显示,猪屎豆种子在24 h黑暗无光照与12 h黑暗、12 h光照2种光照条件下均可正常发芽,反映出其对光照的要求不严,光照不是猪屎豆种子发芽的必备条件,猪屎豆种子属于光不敏感型种子;所以在猪屎豆种苗生产中,可以不考虑光照对其发芽的影响。
猪屎豆种子的千粒重为11.11 g,由于硬实率为85%,所以种子发芽率一般为39.33%,属硬实率较高的种子,不能直接播种。试验采用砂纸摩擦种皮、75 ℃热水、98%浓硫酸和1 g/L KNO3溶液浸泡4种方法及不同处理时间对猪屎豆的种子进行处理,以蒸馏水处理作为对照,分别在24 h黑暗无光照和12 h黑暗、12 h光照的恒温培养箱中25 ℃培养,测定种子的发芽率、发芽势、发芽指数等萌发指标。结果采用砂纸摩擦处理3~5 min或75℃的热水浸泡种子5 min,均可使猪屎豆种子发芽率达到100%,取得了最佳的萌发效果。另外在12 h黑暗、12 h光照条件下,采用98 %浓硫酸浸泡种子1 min,可使猪屎豆种子发芽率提高到80%;在24 h黑暗无光照条件下,采用1 g/L KNO3溶液浸泡种子30 min,可使猪屎豆种子发芽率达到70%;说明试验采用的这几种方法促进猪屎豆种子萌发的效果不错,值得生产上推广应用。
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