种子萌发的积温效应——以青藏高原东缘的12种菊科植物为例

温度是影响种子萌发的重要的环境因素之一。该文以青藏高原东缘的12种菊科植物为研究对象, 结合Logistic函数和积温公式, 通过非线性回归方法估算种子萌发的最低温度和积温, 研究了种子萌发对不同温度的响应。研究结果表明: (1)青藏高原东缘的12种菊科植物种子萌发的最低温度的平均值为0 ℃, 积温的平均值为94.5 ℃·d。与前人的研究相比, 该研究中萌发的最低温度较低, 积温较高, 这是该区域菊科植物长期适应青藏高原特殊的温度环境的结果; (2)种子萌发的最低温度与积温之间存在着显著的负相关关系(p = 0.04)。萌发最低温度较低的物种积温较高, 避免了种子在多变的温度环境下较早萌发所遇到的风险; (3)种子大小与积温之间存在着显著的正相关关系(p = 0.01)。在萌发最低温度差别不大的情况下, 与大种子相比, 小种子萌发所需的积温较低, 萌发较快, 在群落演替的早期占有优势。     

Geographical variation in germination traits of the salt-marsh cordgrass Spartina alterniflora in its invasive and native ranges

入侵地和原产地盐沼植物互花米草种子萌发性状的地理变异 种子萌发是植物早期生活史中最重要的阶段,决定了植物的生态位和地理分布范围,对外来植物的入侵潜力有重要影响。盐沼植物互花米草(Spartina alterniflora)在中国沿海滩涂的入侵范围最大,并已入侵到比原产地更低的纬度范围,这为我们研究互花米草在不同地理区域之间以及沿纬度梯度的萌发性状差异和适应提供了契机。在控温培养箱中淡水培养条件下,我们比较研究了来自入侵地(19°–40° N)10 个地点和原产地(27°–43° N)16个地点不同纬度互花米草种群的种子萌发性状差异,以及这种差异与各种 群来源地潮差和气候因素的相关性。原产地互花米草种群种子的萌发率和萌发指数比入侵地种群分别高10%和20%,但入侵地互花米草种群的萌发速度比原产地快3 d。入侵地互花米草种群的萌发率和萌发 指数随着纬度升高呈现线性递增的变化趋势,而原产地呈现线性递减的变化趋势。入侵地和原产地互花米草种群的平均萌发时间都与纬度呈现线性负相关。入侵地互花米草种群的萌发率和萌发指数与年日均温、年日最低均温、和年日最高均温呈现负相关,而在原产地呈现相反的相关关系。入侵地和原产地互花米草种群的平均萌发时间分别与年日均温、年日最低均温和年日最高均温呈现正相关关系。我们的研究结果表明,入侵地和原产地互花米草种群的萌发率和萌发指数已沿纬度进化出不同的渐变群格局,但平均萌发时间进化出与原产地一致的纬度渐变群格局,即在生物入侵过程中沿纬度梯度种子萌发策略会随着入侵时间和过程而发生变化。     

Differences in seed properties and germination between native and introduced populations of Triadica sebifera

很多入侵植物的种子比原产地植物的种子萌发的更快,这可能有利于它们成功入侵。为了理解生物入侵过程,对入侵植物的入侵种群 和原产地种群的种子特性和萌发特征同时进行评估极为必要。本研究中,我们以乌桕(Triadica sebifera)为研究对象探究种子萌发和种子 特征的种内差异。 我们利用采于2017年的乌桕种子,来自中国的12个原产地种群和美国的12个引入地种群,测定种子的物理性状(体积、重量、种皮硬度和种皮厚度)和化学特性[种仁的粗脂肪、可溶性蛋白质、糖、赤霉素(GA)和脱落酸(ABA)],并在中国的温室中测定种子的发芽率和萌发时间。此外,我们在美国用采自2016年和2017年的种子开展了研究地点(中国和美国)和种子采集年份(2016年和2017年)对种子萌发影响的比较实验。 来自引入地的种子要比来自原产地的种子萌发更快。种子的物理和化学特性测定结果表明：与原产地种子相比,引入地种子更大、种仁内含有的赤霉素浓度以及GA:ABA比更高,但粗脂肪含量较低。种子重量、种皮硬度、种皮厚度、种仁脱落酸、可溶性蛋白质和糖含量在引入地和原产地之间没有显著差异。在中国和美国温室间的种子萌发率具有相关性,但种群的萌发率具有年际变化。我们的研究结果表明,体积较大和赤霉素含量较高的种子可能有助于快速萌发,这可能也有利于乌桕在引入地的入侵。     

城市污泥好氧堆肥过程中积温规律的探讨

对城市污泥好氧堆肥稳定化过程的温热条件进行了探讨 ,将物候学中的积温概念应用于堆肥稳定化 (腐熟 )过程。它同时兼顾到堆肥过程中的温度强度和持续时间两个参数。对于采用的强制通风静态垛堆肥工艺 ( CTB自动控制堆肥工艺 ) ,建议以 1 5℃作为生物学零度 ,积温指标为 1 0 0 0 0℃· h左右。堆肥原料的性质、堆肥工艺、微生物种群、生物学零度、外界环境等因素可能会对积温产生一定影响     

浙江省野生蜡梅种子生物学特性研究

探究浙江省野生蜡梅种子的生物学特性,提高种子萌发率,为其保护和利用提供参考。研究结果表明：野生蜡梅种子千粒重约为396.98g,含水量约为15.66%,生活力约为91%。萌发抑制物主要存在于种仁中,醇溶性活性强于水溶性物质,有吸水性障碍的坚硬种皮和萌发抑制物使种子最高发芽率不能达到种子批活力的数值,并影响了其出苗整齐度。种子进行刺破种皮后浸水处理能改善种子结构,有利于种子萌发。     

紫茎泽兰瘦果冠毛特征与种子萌发特性的关系

菊科植物瘦果的冠毛是其种子重要的风传播器官。我们分析紫茎泽兰瘦果冠毛与其种子萌发特征的关系, 探讨种子传播与萌发定居能力间的权衡关系。结果表明: 具不同冠毛数的种子萌发能力无显著差异, 不同种子长/冠毛长比值的紫茎泽兰种子萌发率与萌发指数存在显著性差异, 种子长/冠毛长比值与种子萌发能力呈正相关关系, 二者间表现出一定的权衡关系。     

星油藤种子萌发的生态学特性研究

对星油藤(Plukenetia volubilis L.)成熟种子特征及影响种子萌发的因素进行了研究。结果表明,星油藤种子的萌发对温度非常敏感,低温(15℃)下种子的萌发率极低;在25℃~35℃的适宜温度下,2周内种子全部萌发,25℃/15℃的变温没有显著提高种子的萌发率。光照不是星油藤种子萌发的必要条件,但能使种子在变温条件下萌发率降低。种子经极度脱水(1.55%)和液氮处理24 h后,在合适温度(30℃)下仍能全部萌发。常温环境(25℃~35℃,适宜水分)下星油藤种子就可以非常好地萌发,这也是原产地热带雨林林下幼苗更新良好的原因,因此,星油藤适宜采用种子育苗。     

低频电磁场与绿豆种子萌发

探讨低频电磁场的非热效应对绿豆种子萌发及其生长的影响,以及不同强度电磁场对种子萌发和生长的生物学效应。将绿豆种子置于低频电磁场(50Hz 2mT、4mT、6mT、8mT)下萌发、生长,对不同强度下种子萌发和生长情况进行观察分析表明：不同的电磁场强度对绿豆生物学效应是不同的;不同的电磁场强度对绿豆萌发以及随后的生长阶段的影响也是不同的。     

濒危植物合柱金莲木种子萌发特性

研究了合柱金莲木种子萌发的生物学特性,以了解该物种种群自然更新困难的原因和机制。结果表明:合柱金莲木种子萌发的适宜温度为25℃,萌发率为56.67%,在20℃和30℃条件下,萌发速度和萌发率均较低,且在30℃条件下,幼苗不能正常生长,萌发在15℃受到抑制。土壤含水量在20%～30%,种子正常萌发,随着土壤含水量的升高,萌发开始时间缩短,萌发速度加快。种子萌发需要光照,为需光种子。种子在河沙、粘质壤土、沙土3种不同的基质中萌发率并无显著差异,但在粘质壤土和沙土中生长的幼苗长势较好。不同地理种源的种子,其种子质量存在差异,融水种群种子萌发率高,幼苗长势好。合柱金莲木种子萌发速度慢,萌发不整齐,幼苗生长缓慢,使得其在种间竞争中处于不利地位,且种子萌发对温度的适应范围狭窄,再加上林下光照不足限制种子萌发,这些因素是导致该物种自然更新困难的重要原因。     

种子萌发内在条件的探究

种子的萌发需要一定的内在条件和环境条件。根据北师大版生物学教材7年级上册内容,种子萌发的内在条件之一是具有完整的胚。对双子叶植物花生种子缺少部分子叶的不完整胚进行了萌发探究,结果表明花生种子缺少部分子叶的不完整胚仍可以萌发。     

The germination and the forces required to penetrate seed layers of different seedlots of three cultivars of crisp lettuce

Using 24 commercial seedlots of the lettuce cvs Ithaca, Pennlake and Saladin, the percentage germination at a range of temperatures from 20 to 35°C, and the forces required to penetrate the pericarp, the endosperm and the embryo were measured. Percentage germination declined with increasing temperature in all seedlots but there were particularly large differences between seedlots of the same cultivar at 30.0 and 32.5°C. The force required to penetrate the pericarp was on average more than twice that required to penetrate the endosperm. It is concluded that in commercial cultivars of crisp lettuce the strength of the pericarp plays a much greater role than that of the endosperm in determining germination. In all three cultivars there were significant positive correlations between seed weight and the force required to penetrate the whole seed. However only in cv. Pennlake were there significant correlations between germination at high temperature and seed penetration forces.     

蝴蝶兰红花系品种杂交种子形态及胚培养研究

对21个蝴蝶兰自交或杂交组合的种子形态进行观察和无菌培养,结果表明,蝴蝶兰不同组合的种子形态有一定差异,平均种子长、宽及种胚长、宽分别为0.292±0.025 mm、0.073±0.003 mm及0.151±0.009 mm、0.069±0.003 mm。种子萌发率及萌发所需时间因组合而异,平均萌发率为72.4%,原球茎及第一片叶出现所需时间分别为22±3 d、78±6 d,杂交组合启动萌发早、萌发率高。种子启动萌发所需时间、萌发率与果实、种子大小相关不显著,而种子启动萌发所需时间与种胚长、宽呈极显著负线性相关,表明种胚越大,萌发越快。     

野生秀丽四照花种子生物学特性及萌发研究

对野生秀丽四照花(Cornus hongkongensis subsp. elegans)种子的生物学特性进行观察测定,比较变温、低温层积、化学处理对种子萌发的影响。结果表明,秀丽四照花种子千粒重76.91 g,长5.81 mm、宽5.10 mm、厚3.99 mm。种子在整个试验过程中吸水率低于8%,说明有吸水性障碍的坚硬种皮抑制了种子萌发。变温条件下,温差较大的30 ℃/15 ℃处理对秀丽四照花种子萌发有较好的促进作用,萌发时滞短,萌发率和发芽势较高。秀丽四照花种子经30% NaOH浸泡10 min,可明显缩短萌发时间,但4 ℃低温层积处理对种子萌发没有显著效果。     

贮藏因素对超甜玉米种子活力及抗氧化指标的影响

本试验主要采用标准发芽实验与抗氧化指标测定等方法,研究了贮藏条件和含水量对绿色超人、超甜414两个超甜玉米品种种子活力与抗氧化指标的影响.结果表明,随着贮藏时间的延长,甜玉米种子发芽率均逐渐下降,绿色超人较超甜414种子易发生劣变;室温贮藏较低温贮藏易发生劣变;高含水量(12.5％)较低含水量(10.0％)易发生劣变....     

不同发育时期小麦种子活力的变化及其对环境温度的响应

以济麦22和山农23号为试验材料,利用标准发芽试验法对不同年份小麦种子发育过程中的种子活力变化进行研究,分析环境温度对不同发育时期小麦种子活力变化的影响,为早期小麦种子的利用及高活力种子的生产提供参考依据.结果表明: 伴随着小麦种子发育,鲜种子在花后26 d左右出现发芽能力,之后其发芽率整体呈上升趋势;干种子发芽势、发芽率和发芽指数在花后5～8 d迅速升高,之后保持相对稳定,活力指数主要受到幼苗单株干质量的影响而持续升高,一般在完熟前4～6 d达到最大值;不同发育时期小麦干种子的田间种植及其后代种子的活力测定表明,济麦22花后17 d以后的干种子田间出苗较好,并可成穗结实,其后代种子的发芽率和活力指数在不同样品间无显著差异.环境温度对不同发育时期小麦种子活力变化的影响显著,小麦花后日平均温度均值、日最高气温均值以及日最低气温均值均高,且花后日温差均值大的年份,种子发育时间短、百粒重及种子活力达到最大值的时间较早;反之,发育时间较长、百粒重及种子活力达到最大值的时间较晚,但完熟期积温高,种子活力较高.     

五蕊寄生种子萌发特性

采用室内与野外实验相结合的方法,对五蕊寄生（Dendrophthoe pentandra）种子萌发特性以及鸟类消化过程对其种子萌发的影响进行研究。结果表明：五蕊寄生种子对温度和光照较敏感,与黑暗条件相比,光照能显著提高种子的萌发率;20℃为种子萌发的最适温度,萌发率达53.8%,高温35℃及低温10℃均不利于种子萌发。研究发现纯色啄花鸟（Dicaeum concolor）是该植物的主要食果者,种子外的果肉不是限制种子萌发的关键因素,人为去除果肉并不能提高种子的萌发率,但可缩短种子萌发的时间,果实通过纯色啄花鸟类肠道消化后,随着粪便排出的种子萌发率显著提高（达69%）,暗示纯色啄花鸟在五蕊寄生的种子萌发过程中具有重要的作用。     

模拟干旱胁迫下六个种源梓树种子萌发特性及地理变异研究

该研究采用聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫,测定了发芽率、发芽势和胚根长度等指标,运用相关性分析、聚类分析和隶属函数法综合评价梓树六个种源种子萌发期的抗旱性大小,初步筛选出抗旱性较强的种源。结果表明:随着溶液水势的降低,六个种源种子的发芽率、发芽势、相对发芽率、发芽指数、活力指数表现为持续下降趋势;除河南洛阳种源的胚根、胚轴长度以及甘肃正宁种源的胚根长度外,其余种源胚根、胚轴长度均表现为逐渐下降趋势;溶液水势为-1.0 MPa时,河南洛阳种源失活,其余种源各指标趋于一致。将各种源种子发芽特性与原产地地理环境因子进行相关分析表明,种子活力指数与经度、纬度呈显著正相关(0.903和0.871),经度、纬度较大的种源活力更强、抗旱性更佳;年均气温越高,种子发芽率和活力均降低;年降雨量与种子的发芽率和活力指数呈中偏弱的负相关,但与胚根和胚轴的生长呈中等正相关;温度和降雨量对梓树种子的抗旱性有一定影响,主要体现在年均温和年降雨量越低,种子的发芽率也越低;初步发现处于干旱和寒冷等相对恶劣环境下的梓树种源表现为以提高种子发芽率和降低种子胚生长活性的调节机制来适应不良环境。运用聚类分析及隶属函数法对六个种源梓树种子萌发期进行抗旱性综合评价,辽宁恒仁种源种子抗旱性最强,河南洛阳种源种子抗旱性最弱。综上结果认为,梓树六个种源抗旱性差异明显,温度和降雨量在一定程度上影响了种子萌发的抗旱性。     

Germination behaviour of Conyza bonariensis to constant and alternating temperatures across different populations

Conyza bonariensis is one of the most problematic weed species throughout the world. It is considered highly noxious due to its interference with human activities, and especially the competition it poses with economically important crops. This research investigated the temperature requirements for seed germination of four populations of C. bonariensis with distinct origin and the influence of daily alternating temperatures. For this, a set of germination tests were performed in growth chambers to explore the effect of constant and alternating temperatures. Seeds of the four populations (from Lleida, Badajoz and Seville, Spain and Bahía Blanca, Argentina) were maintained at constant temperatures ranging from 5 to 35°C. The final germination and cardinal temperatures (base, optimum and maximum) of each population were obtained. We also tested the influence of daily alternating temperatures on final germination. To do so, seeds were exposed to two temperature regimes: 5/15, 10/20, 15/25, 20/30 and 25/35°C night/day temperature (intervals increasing 5°C, with constant oscillation of 10°C) and to 18/22, 16/24, 14/26, 12/28 and 10/30°C night/day temperature (intervals with average of 20°C, but increasing the oscillation in 4°C between intervals). In general, all populations behaved similarly, with the highest germination percentages occurring in the optimum temperature range (between 21.7°C and 22.3°C) for both constant and alternating temperatures. In general, climatic origin affected germination response, where seeds obtained from the coldest origin exhibited the highest germination percentage at the lowest temperature assayed. In addition, we observed that the alternating temperatures can positively affect total germination, especially in oscillations that were further from the average optimum temperature (20°C), with high germination percentage for the oscillations of 15/25, 20/30, 18/22, 16/24, 14/26, 12/28 and 10/30°C in all populations. The cardinal temperatures obtained were significantly different across the populations. These results provide information that will facilitate a better understanding of the behaviour of Conyza and improve current field emergence models.     

Seed germination of four Jordanian Stipa spp: differences in temperature regimes and seed provenances

Stipa steppes are considered to be an important model ecosystem in arid land ecology owing to their wide geographical distribution and their strong association with human activities. This paper presents data on the seed germination of four Jordanian Stipa species ( Stipa capensis, Stipa parviflora , Stipa arabica and Stipa lagascae ) that are widespread throughout various phytogeographical regions in Jordan. We studied variation in seed germination under laboratory conditions among populations and under various temperature regimes. There was significant variation in seed germination with temperature in all four species and seed provenance was significant for three out of the four species. The temperature levels that were most suitable for germination varied from low (8/4°C and 20/10°C) for S. lagascae to high (20/10°C and 32/20°C) for S. capensis ; S. arabica and S. parviflora germinated equally well at all three temperature regimes. Variations among populations were species specific, but populations with the highest seed germination were always of arid and Saharan Mediterranean origin. Thus, seed germination was negatively correlated with annual precipitation. Such flexibility among temperatures and populations could be interpreted as an efficient survival strategy for species growing under unpredictable environmental conditions. Where artificial reseeding is necessary, differences among species and also among different seed provenances should be taken into account.