不同遮荫条件下梓叶槭幼苗生长与光合特征的种源差异

梓叶槭是我国特有的野生濒危植物,目前尚缺乏对其光合特性及濒危机制的研究.以梓叶槭集中分布地都江堰、大邑、峨眉山和雷波当年生梓叶槭幼苗为材料,分析在遮光率为50%、80%的遮阴条件下幼苗的光合作用能力和生长量.结果表明:不同种源梓叶槭幼苗的净光合速率(P_n)、气孔导度(g_s)、蒸腾速率(T_r)和水分利用效率(WUE)随着光照强度的下降而显著降低.光照强度减弱时,都江堰和峨眉山幼苗光补偿点(LCP)、光饱和点(LSP)均降低,而大邑幼苗均提高,雷波幼苗无显著变化.P_n、WUE与株高和冠幅生长量均呈显著正相关.不同遮光条件下梓叶槭幼苗的光合作用和生长量差异显著,光照不足可能是大邑梓叶槭幼苗林下自然更新的限制因子.雷波地区梓叶槭幼苗较其他地区幼苗喜荫,而都江堰和峨眉山幼苗具有较好的光适应能力,生长性状表现良好,可作为移植保护的优质种源.     

极小种群野生植物梓叶槭的种实表型变异特征

表型变异是植物遗传变异与环境异质性相互作用的结果, 是植物适应和进化的具体表现。为揭示极小种群植物梓叶槭(Acer catalpifolium)的种实表型在其适应环境过程中的变异特征, 明确梓叶槭优质种源地, 为该物种的保护提供基础数据, 本研究以天然分布的5个小种群的11个种实性状为研究对象, 采用巢式方差、变异系数、表型分化系数等多种指标, 探讨了其种群间和种群内的表型变异。结果表明: 梓叶槭种实表型性状在种群间和种群内均存在着显著的差异, 种群内的变异(63.11%)大于种群间的变异(23.61%), 种群间平均分化系数为27.23%, 分化程度在槭树科植物中相对较大。种子厚度的平均变异系数最高(40.64%), 其次是果柄长。翅果千粒重的平均变异系数最小(1.57%), 是最稳定的种实性状。都江堰种群的表型多样性最丰富, 平武种群的则最低; 气象因子对梓叶槭种实表型性状的影响不显著。就种实表型性状而言, 虽然雷波种群的翅果最大, 平武种群的种子最大, 同时两者均具有最大的种子厚度和质量均一度。故平武和雷波种群均可作为梓叶槭优质种质资源的候选地。     

三种源地益智种子贮藏与萌发特性

利用0.4% 2,3,5-氯化三苯基四氮唑染色测定种子活力,研究广东、广西、海南三地栽培益智(Alpinia oxyphylla)种子的贮藏特性与萌发特性。结果表明,低温保湿条件有利于益智种子贮存,短期贮存可达150 d。益智种子发芽时间较短,发芽相对集中的最适条件是温度30 ℃、500 mg·L-1 GA3浸泡24 h;三个种源地的种子发芽率为88%～90%,不同种源地之间的种子萌发率没有显著差异。     

锦鸡儿属两种植物种子萌发生理研究

对不同种源柠条锦鸡儿、小叶锦鸡儿种子在培养过程中可溶性蛋白质、可溶性糖含量变化及其吸水特性进行分析,以探讨不同种源种子的萌发生理.结果表明:(1)随种子培养时间的延长,各种源柠条锦鸡儿、小叶锦鸡儿种子中可溶性蛋白质、可溶性糖含量呈总体降低趋势,并且0～24 h是种子中可溶性蛋白质、可溶性糖含量降解转化速率较快的时期.(2)各种源柠条锦鸡儿、小叶锦鸡儿种子的相对吸水量随时间变化表现不一,并且柠条锦鸡儿、小叶锦鸡儿的吸水增量有两个明显峰值,第一个峰值均出现在24 h,第二个峰值分别出现在96 h和120 h.(3)各种源柠条锦鸡儿、小叶锦鸡儿的种子活力大小表现为N-5＞X-1＞X2＞N-4＞N1＞N-2＞N-3.     

野生鸭儿芹种子休眠特性及破除方法

鸭儿芹种子具有休眠特性,且休眠期长,不经任何处理的种子很难萌发,影响其人工种植。研究了鸭儿芹种子的休眠特性和解除休眠的最佳方法,为我国人工种植野生鸭儿芹提供理论依据。结果表明:TTC法对种子活力的测定表明有活力的种子为(55.33±3.71)%;切破种皮种子与完整种子吸水率在前12 h相差较大,但最终吸水率相差不大,分别达到(70.00±1)%和(68.32±0.32)%,表明种皮并不阻碍种子吸水;种子中存在内源抑制物,其粗提液在较低浓度下即可抑制芹菜种子的萌发;鸭儿芹种子成熟时胚未分化完全,胚率为(28.65±2.488)%,经过低温处理后完成后熟,胚率达到(65.93±3.86)%,萌发率达到100%,因此鸭儿芹种子具有形态生理休眠特性。清水浸种和低温冷藏共同处理可有效解除其休眠,浸种和低温冷藏具有交互效应,浸种36 h、5℃冷藏30d即可解除其休眠,萌发率达到100%,发芽势达到(91.11±0.91)%。已破除休眠的种子适宜其萌发的温度范围扩大(15.0—27.5℃),而且在土壤中也可较好地萌发,萌发率达到(96.67±3.33)%,发芽势达到(71.11±1.93)%。     

朱唇种子吸水特性及其在干旱胁迫下萌发特性

种子粘液质是植物在长期适应环境过程中形成的,该物质对于种子的扩散、定居、生存力的改善、萌发、幼苗生存乃至抵御有毒化学物质毒害等都具有重要的生态学意义。朱唇为唇形科鼠尾草属多年生草本植物,原产美洲热带地区,现已广泛栽植于世界各地。为了理解朱唇种子表面的粘液物质吸水特性和种子在干旱胁迫下的萌发特性,该研究以朱唇种子为材料,运用光学显微镜和扫描电子显微镜观察以及种子萌发试验的方法,对种子和粘液层的形态结构、粘液质对种子萌发的影响进行了研究。结果表明:朱唇种子为卵形,表面为负网状结构,千粒重为(1.611±0.0084)g,无粘液种子吸水倍数为3,粘液种子吸水倍数为25,粘液层吸水倍数为122。粘液和无粘液种子及粘液层的重量都随吸水时间的延长而增长,但脱水过程要远长于吸水过程。朱唇种子吸水2 h达到饱和,经过36 h可干燥失水恢复原重。不同浓度PEG对朱唇种子的萌发均有影响,发芽势随PEG浓度升高而显著降低。朱唇种子在5%PEG胁迫下发芽率最高达(90.00±8.66)%,20%PEG胁迫下发芽率最低为(76.67±10.41)%,低浓度PEG对朱唇种子萌发有一定促进作用。这说明朱唇种子为速萌型种子,其粘液质在种子吸水过程中起到举足轻重的作用,能保证短时间内有充足的水分供其萌发。     

珍稀植物连香树在其中国分布区北缘的种子性状及幼苗更新限制

连香树(Cercidiphyllum japonicum)是第三纪孑遗植物, 存在严重的幼苗更新限制。为验证生活史早期(种子萌发)限制中国分布区北缘连香树种群幼苗更新, 并探讨其主要成因, 本研究在秦岭和太行山脉采集不同种源地的种子, 测定其形态性状、营养元素含量和质量、不同贮存时间的活力及不同温度条件下的萌发性状, 通过方差分析、相关分析等方法对不同种源地的种子性状进行分析。结果表明: 在中国分布区北缘, 其种子长度(P < 0.001)、萌发率(P < 0.001)、平均萌发时间(P < 0.001)、氮(P < 0.05)和磷含量(P < 0.001)在不同种源间存在显著差异; 而在区域尺度上(秦岭与太行山), 仅种子碳含量存在显著差异(P < 0.01)。天水种群的种子萌发率最高(21.77%), 平均萌发时间最长(11.12 d); 栾川的萌发率最低(1.38%), 平均萌发时间最短(3.47 d)。在25℃条件下, 济源种群的种子萌发率显著高于10℃、15℃和20℃条件下(P < 0.05), 而其他种源地的萌发率在不同温度条件下无显著差异。在4个温度条件下, 栾川种群种子的初始萌发时间无显著差异, 而其他4个种源地的初始萌发时间都随温度升高而缩短。相关分析结果表明, 种子萌发率与种子活力密切相关, 而种子活力与种子质量、种子的氮和磷含量显著相关。在中国分布区北缘, 连香树种子的自身属性(质量、氮和磷含量)通过影响种子活力间接影响萌发率; 且种子萌发对温度的响应主要表现在萌发时间上。本研究证实种子萌发是限制连香树种群幼苗更新的关键阶段, 主要原因如下: (1)连香树种子在9月成熟后, 10月的温度仍适宜种子萌发, 但较短生长期的幼苗在冬季低温下不能存活; (2)连香树种子萌发率低(14.4%); (3)第二年春天种子活力骤降。     

光照和温度对毛茛铁线莲种子萌发的影响

采集毛茛铁线莲(Clematis ranunculoides)野生植株种子,观察其外观形态,检测种子千粒重,研究光照和温度对种子萌发的影响。通过室内发芽试验,测定不同光照和温度条件下毛茛铁线莲种子发芽率和发芽势。结果表明,毛茛铁线莲种子的千粒重为(1.6624±0.0006)g;种子萌发最适温度为20～25℃,在此温度下,8 d开始萌发,3～4周萌发完全,萌发率达90.33%,温度升高或降低都会导致毛茛铁线莲种子萌发率降低;光照和黑暗对毛茛铁线莲种子萌发无显著影响。     

濒危植物羽叶丁香种子休眠与萌发特性研究

以濒危植物羽叶丁香(Syringa pinnatifolia)种子为材料,通过形态观察、种子吸水规律测定及其种子水浸液对白菜种子发芽率的影响等几个方面探究了羽叶丁香种子的基本休眠机制。通过室内发芽试验探究了不同浸种温度和赤霉素(GA3)浓度对羽叶丁香种子萌发特性的影响,并且模拟了不同温度和光照条件对种子萌发特性的影响。结果显示,羽叶丁香种子随温度升高吸水速率加快,最终吸水率在96%~121%之间,表明种子吸水性良好,不具有物理休眠特性;种子内部含有水溶性萌发抑制物,具有化学休眠特性,可通过控制浸种时间解除萌发抑制物的限制;30°C是羽叶丁香种子最好的浸种温度,发芽率和发芽势分别达到了86.00%±4.00%和54.00%±8.71%,发芽指数为5.44±0.44;浸种处理后的种子放在15和25°C恒温无光照条件下测试所得的发芽指标最好,发芽起始时间最短,回归分析结果显示光照是影响发芽率最显著的生态因子;GA3处理并没有显著提高种子发芽率和发芽势,但高浓度(400~800 mg·L-1)GA3处理能够加快胚的生长速率,缩短萌发持续时间,说明羽叶丁香种子具有部分形态休眠特性。     

西鄂尔多斯珍稀濒危植物长叶红砂种子萌发特征

珍稀濒危灌木长叶红砂是我国西北干旱地区荒漠植被中的古老残遗物种,对维持荒漠植被稳定具有重要作用.本文研究了长叶红砂种子特性,及其在不同光照、温度、土壤水分和沙埋等环境因子中的萌发策略.结果表明:长叶红砂种子具有高活力、高萌发率、耐贮存的特点,在光照和黑暗条件下均能很好地萌发.种子萌发的适宜温度为恒温20 ℃～25 ℃或变温15 ℃/25 ℃,萌发率高达93%.土壤含水量为2%时,种子开始萌发;土壤含水量为12%时,其萌发率最高,达89%.长叶红砂种子适宜的沙埋深度为1 cm,＞5 cm沙埋不出苗.沙埋深度对出苗率和幼苗生长高度的影响显著,而对幼苗质量的影响不显著.水分条件和沙埋深度是制约长叶红砂种子萌发和出苗的主要因素,而种子的高萌发率增加了幼苗生存的风险,不利于其应对荒漠极端环境变化.这种特性是长叶红砂濒危的重要原因之一.