硬实种子休眠的机制和解除方法

硬实是植物中普遍存在的现象。硬实种子种皮透水透气性差和对胚生长的机械限制, 引起种子休眠。遗传因素、母株环境、贮藏条件、采收方法、种子本身的成熟度、含水量、大小、形状及颜色都能影响种子硬实率。硬实的处理方法大体可分物理、化学和生物3类, 这些方法通过改善种皮的通透性,促进气体交换和水分进入, 消除机械限制而促进萌发。物理方法有机械损伤、低温和高温处理、干湿交错处理、辐射和高压处理等; 化学方法有酸蚀、碱液浸泡和有机溶剂等处理。硬实休眠有利于植物调节种子萌发的时空分布, 在种质保存上也具有特别重要的意义。     

硬实种子休眠的机制和解除方法

硬实是植物中普遍存在的现象。硬实种子种皮透水透气性差和对胚生长的机械限制,引起种子休眠。遗传因素、母株环境、贮藏条件、采收方法、种子本身的成熟度、含水量、大小、形状及颜色都能影响种子硬实率。硬实的处理方法大体可分物理、化学和生物3类,这些方法通过改善种皮的通透性,促进气体交换和水分进入,消除机械限制而促进萌发。物理方法有机械损伤、低温和高温处理、干湿交错处理、辐射和高压处理等;化学方法有酸蚀、碱液浸泡和有机溶剂等处理。硬实休眠有利于植物调节种子萌发的时空分布,在种质保存上也具有特别重要的意义。     

浅述林木种子休眠的解除方法

种子休眠是植物经长期演化获得的一种对环境条件及季节性变化的生物学适应性。生产中林业工作者必须根据种子休眠的不同类型而采用相应解除种子休眠的方法,以便更好地培育苗木。文章对解除林木种子休眠的破皮法和催芽法作了详细介绍     

药用植物种子休眠类型及休眠解除研究进展

种子休眠是植物在长期发育过程中形成的对不良环境条件主动适应的现象。介绍了常见药用植物种子休眠的原因,根据休眠原因对种子休眠与萌发的影响将种子休眠划分的几种类型,总结了对不同休眠类型的种子应分别采用的休眠解除方法,并评述了目前的研究进展。     

苦槠传播体的萌发特性与种子休眠类型

种子的萌发特性是植物在长期进化过程中形成的一种适应环境变化的固有属性。对种子萌发特性的研究有助于我们理解物种的种群更新和种子育苗。本文旨在阐明我国重要资源植物苦槠（Castanopsis sclerophylla）的种子休眠类型和萌发特性。研究结果发现：①苦槠种子在其果实中占比非常高;②苦槠的果皮限制了种子对水分的吸收;③苦槠果皮阻碍了种子的萌发,除去果皮以后种子能够在较大温度范围内萌发;④除去果皮以后,苦槠种子在低温（15/5 ℃、20/10 ℃）下萌发困难,在25/15 ℃、30/20 ℃和35/25 ℃这3个温度梯度下均能迅速萌发。结果表明,苦槠的传播体（果实）具有物理休眠的特性。因此,壳斗科（Fagaceae）是具有物理休眠和脱水敏感性的一个新纪录科。结合壳斗科的系统发育位置,本研究支持物理休眠是一种较为进化的性状这一假说。     

草玉梅种子休眠原因及解除休眠方法

为明晰草玉梅(Anemone rivularis)种子的休眠类型和破除休眠的方法、为草地改良和草玉梅的栽培提供基础,以未去除果皮的草玉梅瘦果为对照,研究了不同处理对草玉梅种子休眠的影响。结果表明:40~50 g·L-1的NaOH溶液浸泡3~5 h未能破除其休眠;经过2个月的贮藏,剪去草玉梅果皮上端、除去果皮的草玉梅种子在黑暗条件下的发芽率分别为3.3%和6.2%,与对照(2.0%)差异不显著(P0.05),而光照条件下的上述种子发芽率分别为38.7%和76.0%,显著高于对照(P0.05);剪去果皮基部的草玉梅种子在光照和黑暗条件下的发芽率与对照差异不显著(P0.05)。除去部分(1/5~1/4)果皮能使草玉梅种子发芽率提高到62.7%,显著高于对照(P0.05);果皮穿刺处理显著提高了草玉梅种子发芽率(19.3%)(P0.05),但显著低于除去果皮和部分去皮处理(P0.05);草玉梅果皮水提液对草玉梅种子萌发无抑制作用;10~30 mg·L-1GA3浸泡处理10 h未能提高草玉梅瘦果的发芽率;草玉梅种子在25/15℃变温条件下发芽率最高,15/5℃和10/5℃变温条件下不能发芽。综合分析认为,果皮的遮光引起了草玉梅种子的休眠,除去果皮能有效破除草玉梅种子的休眠。除去果皮后尚有部分种子仍然处于休眠状态,因此草玉梅种子(瘦果)的休眠为综合休眠类型。     

刺楸种子层积过程中内源植物激素的动态变化及激素在种子休眠中的作用

本文主要以高效液相色谱为主要手段,结合生物测定方法,测定了4种不同层积条件下激素动态变化。结果表明刺楸干种子中存在有两种抑制物质-脱落酸(ABA)和香豆素(C),在种子层积的不同阶段又相继有GA₃,IAA和Z出现,并在层积后熟过程中呈现非常有规律的变化。根据激素的变化,可把种子整个后熟过程分三个阶段;即阶段Ⅰ,以抑制物质(ABA,C)和IAA水平迅速减少为主要特征,阶段Ⅱ主要表现为GA₃和Z合量的上升,阶段Ⅲ各种激素处于相对稳定的状态。种子的休眠与否可能主要取决于阶段Ⅱ的状况。在刺楸种子胚形态后熟期间,胚的生长与分化同ABA和C水平有很高的相关性,但同时也受GA₃和IAA的调节。生理后熟主要与Z有关,同ABA和C无明显相关性。同时本文还对激素相对水平做了初步研究,发现GA₃/ABA+IAA,Z/GA₃+IAA和GA₃/C+IAA^*,在种子后熟期间的变化同胚生长发育存在高度的一致性。认为激素的相对水平对种子休眠起重要的控制作用,还推测激素的作用可能类似于"板机"机制。     

种子休眠机理研究概述

种子休眠是植物本身适应环境和延续生存的一种特性,是种子植物进化的一种稳定对策。野生植物特别是原产温带的植物,其种子大多有深而长的休眠期。关于种子休眠的概念有多种,这些概念引出了许多学说、假说和模型。种壳障碍、胚形态发育不完全和生理后熟以及种子中含有化学抑制剂等,都可导致种子休眠。根据不同的分类标准可将种子分成不同类型,一般将种子分为强迫休眠和机体休眠;机体休眠又可分为外部休眠、内部休眠和综合休眠。植物种类不同休眠特性也不同;同种植物的种子来源于不同的居群和植株时,若采集时期不同,其休眠也可能不同;甚至在同一果实中的不同种子,休眠特性亦可能有差异。影响休眠性状表达的基因既有核基因,也有质基因,休眠通常表现为一种受多基因控制的数量性状。种子休眠具有重要的生态学意义,能有效地调节种子萌发的时空分布。研究种子的休眠特性和机理及其解除方法,有助于农业生产和植物多样性保护。     

不同种源的葡萄种子休眠及其解除的研究

为探讨葡萄种子休眠与解除的规律, 我们选择起源于东亚、北美–中美、欧洲–中亚3个分布中心的不同种类及其杂种的20个品种, 研究了它们成熟种子的外部形态与萌发行为, 种子的休眠特性与休眠解除的方法, 并模拟四季温度的交替变化研究了环境温度对种子休眠的影响。结果表明, 不同起源的各类葡萄种子的休眠类型均为生理休眠, 但其休眠程度不同, 休眠解除方式也存在差异。其中欧亚种和东亚种的种子休眠较浅, 美洲种种子休眠较深; 杂交种比亲本所属类别的种子休眠程度浅。对于欧亚种、东亚种及其杂交种(欧山杂种)而言, 5ºC冷层积和变温层积(即20ºC (14 h) /10ºC (10 h)和30ºC (14 h) /20ºC (10 h))2个月能够有效地或部分解除它们的种子休眠; 但对美洲种和欧美杂种而言, 仅5ºC冷层积且层积时间需要延长至6个月才能解除其休眠, 变温层积和25ºC暖层积都不能解除休眠。四季温度的交替变化模拟实验进一步证明了不同起源的葡萄种子的休眠程度不同。这些休眠特性及其解除方式反映了不同起源葡萄种类的环境适应性。本文研究结果为葡萄资源的引种和育种提供了参考数据。     

气候变化背景下紫楠在中国的适宜分布区模拟

为了解气候对紫楠(Phoebe sheareri)分布的影响,应用Maxent和GARP模型模拟了紫楠在当前气候下的中国适宜分布区,分析了影响其分布的主要环境因子,并预测了未来气候情境下其分布区的变化。结果表明,紫楠适宜分布在长江中下游及以南的各省区。影响紫楠分布的主要环境因子有年降雨量、最干季均温、降雨的季节性、相对湿度和6-8月的日照时数,这5个因子的累积贡献率达84.3%。在未来气候情境下,广东、云南、广西和海南等地区的适生区面积会显著锐减,而陕西中部、河南南部、安徽东部和江苏北部适生区面积会大幅度增加。因此,在未来气候变化背景下,紫楠的适宜分布区有向北扩张的趋势。     

鸢尾属植物种子休眠研究进展

鸢尾属(Iris L.)花卉具有较高的观赏性,极具开发利用价值,且主要以种子繁殖后代;但多数种子具有休眠特性,给育种工作带来了困难。其休眠原因包括种皮机械阻碍和种子中萌发抑制物存在等内外多重因素,单一或交互作用影响种子萌发。种子休眠解除的方法主要有环境条件处理、机械处理、化学试剂或激素处理等。本文对鸢尾属植物种子休眠原因、休眠解除方法及其机理等作了系统概述,旨在为鸢尾属花卉资源的合理开发利用及种质创新提供理论依据。     

盐生植物种子的休眠、休眠解除及萌发的特点

本文讨论了盐生植物种子的休眠、休眠解除及萌发的特点 ,主要内容有 :( 1 )盐生植物种子的休眠类型 ;( 2 )打破盐生植物种子休眠的必要条件 ;( 3)盐生种子萌发与土壤盐度的关系。并讨论了盐度抑制盐生植物种子的机理。最后 ,作者提出了将来研究盐生植物种子萌发需要解决的几个重点问题以及研究盐生植物种子休眠和萌发问题的意义     

窄叶野碗豆种子的休眠与发芽特性

以青藏高原野豌豆属窄叶野碗豆(Vicia angustifolia)种子为材料,就其休眠类型、发芽对温度与水分的响应以及休眠破除方法进行了研究。结果显示:(1)窄叶野碗豆新鲜种子具有复合休眠特性,而贮藏种子仅具有物理休眠特性。(2)与贮藏种子相比,新鲜种子的发芽温度范围变窄,高温显著抑制其种子的发芽,在25℃条件下新鲜种子的发芽率仅为4%,而贮藏种子可达90%以上。(3)新鲜种子发芽对水分的要求较高,在-0.4 MPa以及10℃、15℃、20℃条件下,新鲜种子的发芽率分别为85%、55%、8%,而贮藏种子的发芽率分别为95%、91%、89%。(4)氟啶酮(FL)和赤霉素(GA3)对贮藏种子的发芽与发芽速率均无明显作用,但可显著提高新鲜种子的发芽速率;与贮藏种子相比,新鲜种子的发芽对脱落酸(ABA)的抑制作用更为敏感;除高浓度多效唑(PA)显著抑制新鲜种子的发芽外,其他浓度的PA对新鲜种子与贮藏种子均无显著影响。研究表明,脱落酸可能是引致窄叶野豌豆种子生理休眠的主要原因;硫酸及切破种皮处理均可破除贮藏种的物理休眠,其中硫酸处理20min效果最好。     

Seed germination and dormancy in the medicinal woodland herbs Collinsonia canadensis L. (Lamiaceae) and Dioscorea villosa L. (Dioscoreaceae)

We used a double germination phenology or “move-along” experiment (sensu Baskin and Baskin, 2003) to characterize seed dormancy in two medicinal woodland herbs, Collinsonia canadensis L. (Lamiaceae) and Dioscorea villosa L. (Dioscoreaceae). Imbibed seeds of both species were moved through the following two sequences of simulated thermoperiods: (a) 30/15 °C→20/10 °C→15/6 °C→5 °C→15/6 °C→20/10 °C→30/15 °C, and (b) 5 °C→15/6 °C→20/10 °C→30/15 °C→20/10 °C→15/6 °C→5 °C. In each sequence, seeds of both species germinated to high rates (>85%) at cool temperatures (15/6 and 20/10 °C) only if seeds were previously exposed to cold temperatures (5 °C). Seeds kept at four control thermoperiods (5, 15/6, 20/10, 30/15 °C) for 30 d showed little or no germination. Seeds of both species, therefore, have physiological dormancy that is broken by 12 weeks of cold (5 °C) stratification. Morphological studies indicated that embryos of C. canadensis have “investing” embryos at maturity (morphological dormancy absent), whereas embryos of D. villosa are undeveloped at maturity (morphological dormancy present). Because warm temperatures are required for embryo growth and cold stratification breaks physiological dormancy, D. villosa seeds have non-deep simple morphophysiological dormancy (MPD). Neither species afterripened in a 6-month dry storage treatment. Cold stratification treatments of 4 and 8 weeks alleviated dormancy in both species but C. canadensis seeds germinated at slower speeds and lower rates compared to seeds given 12 weeks of cold stratification. In their natural habitat, both species disperse seeds in mid- to late autumn and germinate in the spring after cold winter temperatures alleviate endogenous dormancy.     

绞股蓝种子休眠机理及其破除方法研究

以采自广西金秀县的绞股蓝种子为研究材料,对其休眠原因、休眠类型及其破眠方法进行了研究,为绞股蓝种子繁殖提供理论依据和技术支持。结果表明:(1)绞股蓝新采收成熟种子的生活力达91%,在10℃~35℃恒温和15℃/25℃变温中的发芽率均低于10%,新种子的生活力极显著大于发芽率,具有显著的休眠现象。(2)绞股蓝种皮不限制吸水,胚分化发育完全,离体胚发芽率为(78.0±4.8)%,且能够长成正常幼苗,说明绞股蓝种子的胚在离体条件下无休眠现象。(3)绞股蓝完整种子及其粉碎种子的水提液对白菜种子的萌发率、苗高及根长均有抑制作用,随水提液浓度增加抑制作用均显著增强,且粉碎种子的抑制作用较强;当粉碎种子的水提液浓度为5%时白菜种子萌发率、苗高、根长分别为18.0%、0.1cm、0.1cm,分别显著低于对照77.1%、97.3%、95.8%,说明绞股蓝种子的种皮和胚乳中存在水溶性萌发抑制物质,是绞股蓝种子休眠的主要原因。(4)GA3和6-BA不能促进绞股蓝种子萌发,低温层积对绞股蓝种子休眠的解除具有促进作用;绞股蓝种子的休眠属于生理休眠类型,休眠水平属于中间型。(5)低温干藏能够打破绞股蓝种子休眠,是绞股蓝种子破除休眠及种子保存较为理想的方式。     

5种野生无髯鸢尾种子休眠与萌发特性研究

以5种野生无髯鸢尾种子为材料,从种子的吸水率和发芽率两个方面分析休眠原因与打破休眠促进萌发的方法,为中国鸢尾属植物的种质资源保护与应用提供技术支持。结果表明:(1)5种野生无髯鸢尾种子的吸水率比较显示,玉蝉花和山鸢尾的种皮透水性最好,其次是燕子花的种皮透水性,溪荪的种皮透水性最差;种皮的透水、透气性差及致密的胚乳是抑制马蔺种子萌发的主要原因;另外,变温可增加野生无髯鸢尾种子种皮和胚乳的透水性。(2)马蔺和溪荪种子的种皮对萌发存在强烈的抑制作用,而燕子花、山鸢尾和玉蝉花种子的种皮抑制作用不显著;珠孔端胚乳是5种野生鸢尾种子休眠的主要因素。(3)温度对5种野生无髯鸢尾种子萌发影响很大,变温处理显著提高了马蔺、溪荪、玉蝉花种子的萌发率,且最适条件为:变温30℃/20℃、8h光照/16h黑暗,但该条件对山鸢尾和燕子花种子萌发的影响不显著,即单一因子不能打破燕子花和山鸢尾种子的休眠。研究发现,5种野生无髯鸢尾种子休眠和萌发特征各异,主要影响因素也不尽相同,但珠孔端胚乳是5种野生无髯鸢尾种子休眠的主要因素;低温层积处理与变温30℃/20℃相结合能明显提高野生无髯鸢尾属种子的发芽率,是其种子打破休眠的有效措施。     

华东安蕨卵发生的超微结构观察

核心薄囊蕨是蕨类植物中的进化类群,但对受精作用具有显著影响的卵发生研究仍较少,该文利用超微技术对其中蹄盖蕨科的华东安蕨卵发生过程进行了研究,以进一步完善薄囊蕨植物卵发生的科学资料,为理解蕨类植物的有性生殖及演化机制奠定基础。超微结构观察显示:华东安蕨的幼卵和沟细胞在颈卵器中紧密联接;随后,在卵细胞上方出现了分离腔和临时细胞壁,但在卵细胞中间孔区处卵细胞和腹沟细胞始终联接在一起;分离腔中的无定形物质沉积在卵细胞的质膜外形成了1层加厚的卵膜,而在孔区处没有形成卵膜,该位置最后形成了受精孔。在进一步的卵发生过程中,卵细胞核变得高度不规则,形成了大量的核外突和核褶皱。     

元谋干热河谷车桑子种子休眠与萌芽的空间变异特征研究

为明确车桑子[Dodonaea viscosa(L.)Jacq.]种子的休眠特性和地理变异特性,测定了云南省元谋县凉山乡(属北亚热带区)和坝区苴林乡(属南亚热带区)车桑子种子形态,观察了种子的休眠特性和萌发特性。结果表明,两地的车桑子种子都具有物理休眠特性,经热水处理的种子萌发率显著高于未处理的种子(P=0.001)。两地种子在长、宽、长/宽以及种子百粒重上十分接近,其萌发特征和幼苗生长特征没有表现出显著差异。因此,坝区苴林乡和凉山乡种子并未发生地理变异,两地均适合车桑子采种,但在播种前应进行种子休眠破除,以提高种子发芽率。     

东京野茉莉种子休眠机制及其破除方法初探

以采自江西吉安官山林场5年生东京野茉莉当年自然带壳种子为材料,通过对其种子吸水率、不同层积时期种子内生理生化指标的测定、种子萌发抑制物分析,并利用各类不同药剂处理进行发芽试验,以探寻东京野茉莉种子的休眠机理及破眠方法。结果表明:(1)休眠的原因主要包括种皮障碍、缺少萌发所需激素以及种皮、胚中存在萌发抑制物,其中种皮障碍和抑制物的存在是限制种子萌发的首要因素。(2)GA3处理结合自然低温层积30d即可解除东京野茉莉种子胚的休眠,但种皮障碍始终是其种子萌发的限制因素。(3)GA3、NAA、6-BA等药剂处理均可促进种子的萌发,并以刻伤种子后用500mg/L GA3处理24h为破除该种子休眠的最有效方法。