狭叶坡垒(Hopea chinensis)种子为典型的顽拗性种子.为探究种子萌发对温度和水分的适应性,该研究在人工气候培养箱内设置3种温度(15、20、25℃),采用6个聚乙二醇(PEG-6000)浓度(0％、5％、10％、15％、25％和35％)模拟干旱胁迫处理,研究狭叶坡垒种子的萌发特性.结果表明:(1)温度对种子萌发具有显著影响.同一干旱胁迫浓度下,种子的萌发率、萌发势、萌发指数、胚根长、芽长和活力指数随着温度升高呈上升趋势,萌发时滞随温度升高而降低,萌发历期随温度升高而波动性上升.(2)干旱胁迫对种子萌发具有显著影响.同一温度下,种子的萌发率、萌发势、萌发指数、萌发历期、胚根长、胚芽长和活力指数随着干旱胁迫程度加重呈降低的趋势,萌发时滞随干旱胁迫程度加重而升高.(3)温度和干旱胁迫的交互作用对种子萌发具有显著影响.干旱胁迫下,不同温度条件下种子萌发的表现不同.在35％PEG-6000胁迫下,20℃和25℃时,种子萌发率分别为8.89％和15.55％,显著高于15℃(0％).综上所述,适宜种子萌发的温度为20℃和25℃,适宜幼苗早期生长最佳温度为25℃;干旱程度越大,种子萌发受到的抑制作用越强,干旱胁迫对种子萌发的影响高于温度因素,适当增温可缓解干旱胁迫对种子萌发的抑制作用.

益智(Alpinia oxyphylla)是我国四大南药之一,其种子为顽拗性种子,不耐干燥和低温,无法常规保存.为解决益智种子长期稳定保存的问题,该研究以益智种子为材料,从种子含水量以及冷冻方式方面优化益智种子超低温保存方法,并对比液氮冷冻前后种子发芽率、α?淀粉酶活性、超氧化物歧化酶活性、过氧化物酶活性、脱氢酶活性、丙二醛含量等活力指标,分析液氮超低温冷冻对益智种子生理生化特性的影响.结果表明:直接液氮冷冻含水量13.92%~14.38%范围的种子是益智种子超低温保存的最佳条件.液氮冷冻后,随着超低温冷冻时间的延长,益智种子发芽率先由76.76%下降至52.5%,再上升至65%,最后下降并稳定在50%以上.其种子α?淀粉酶活性先下降后上升,然后又下降,最后上升并稳定至冷冻前的水平.丙二醛含量则是先上升后下降,最后趋于平稳状态.过氧化物酶活性是先下降,然后稳定在恒定水平.超氧化物歧化酶活性是随着冷冻时间的延长而持续上升,脱氢酶活性则是持续下降.以上结果说明,液氮冷冻时间对益智活力有一定的影响,但对种子有些性能具有一定的促进作用.无论是发芽率,还是生理生化指标,都不同程度表明液氮超低温保存益智种子是可行的.

珍稀濒危植物金丝李(Garcinia paucinervis)种子的萌发十分缓慢,探讨其休眠机理,可为该物种的种质资源保育与可持续利用提供理论依据.本文对金丝李种子种皮结构及其透水性,剔除部分种皮和胚乳后种子的萌发情况,胚乳和胚等粗提物的活性,储藏、层积和不同温度下种子萌发情况,萌发过程中内源激素含量等进行了研究.结果表明:金丝李种皮无栅栏细胞层,下表面的角质层较薄;种皮对种子的吸胀阻碍小;随着种孔端剔除种皮和胚乳程度的加深,金丝李种子的萌发进程逐渐延长,甚至降低其萌发率,种脐端削除处理对种子萌发影响不大;内果皮、种皮、胚乳和胚中可能存在抑制金丝李种子萌发和生长的内源抑制物;新鲜种子胚率达86.12％,低温层积后胚率无显著变化;低温层积处理延缓其萌发进程,对萌发率无显著影响,4℃低温层积是储藏金丝李种子的较好方法;种子萌发对温度敏感,在32℃培养下可打破种子休眠,萌发速度显著加快.种子萌发过程中ABA含量降低,GA与ABA、IAA与ABA的比值随种子萌发显著升高,萌发促进与抑制物比例逐渐趋于提高.因此,金丝李种子存在内源抑制物,同时缺乏萌发促进物质,导致生理休眠.该种子休眠特性使其幼苗生长能应对生境的季节变化,种群在风险环境中得以延续,避免大量幼苗竞争.植被破坏导致种子萌发阶段受阻是造成金丝李濒危的原因之一.

西双版纳热带雨林发育在水分、热量的极限条件下,相较世界其他地区的热带雨林十分特殊.但是在目前全球变化加之森林锐减的大背景下,西双版纳热带雨林面临严峻考验.种子是有花植物生活史的开端,对理解群落分布、开展植物保护有重要借鉴意义.根据前人对世界其他地区和西双版纳热带雨林的研究,笔者从热带雨林-土壤种子库-顽拗性种子的线索链上,对相关内容进行综述.讨论在西双版纳特殊的气候、地理条件下,顽拗性种子对热带雨林土壤种子库组成的影响.总结了种子应对水分亏缺的三种萌发策略,即迅速萌发型(避性)、耐失水型(耐性)和抗失水型(抗性),且对如何更好地开展西双版纳热带雨林种子研究提出3点建议.

为测定不同脱水程度金丝李(Garcinia paucinervis)种子的萌发情况及其复水后的吸水率、脱水过程中抗性生理指标的变化以及不同贮藏方式下种子的萌发情况,该文研究了金丝李种子的脱水敏感性和储藏特性.结果表明:(1)金丝李种子初始含水量为45.29％,室内通风处放置35 d失水率即达45％.(2)种子失水率低于18％时,萌发率和复水后的吸水率变化不显著;失水率超过18％时,萌发率和复水后吸水率均显著下降,失水率为42％时萌发率为0.其种子的临界含水量为27.29％,半致死含水量为12.72％.(3)随着种子脱水程度的加深,相对电导率、可溶性糖及脯氨酸含量逐步上升;丙二醛含量在失水率低于24％时变化不大,高于24％时显著提高;SOD和POD的活性均呈波动性变化,失水率为18％时活性均最高.(4)室温干藏1个月和-1、-20℃下湿藏1个月的种子均不能萌发;水浸贮藏1个月的种子萌发率显著降低;4℃湿藏1、3和6个月均显著延缓种子萌发,但对萌发率无显著影响.表明金丝李种子在失水率低于18％时,种子可通过抗性调节维持细胞的正常代谢,能忍受一定程度的脱水和低温;当失水率超过18％时,种子代谢失衡发生劣变直至死亡,属于低度的顽拗性种子.4℃湿沙藏(含水量7.5％)是短期贮藏其种子的较好方法.

目的:探究脱水对黄连种子萌发及生理生化指标的影响,初步揭示其脱水耐性的内在机理.方法:设置30℃、40℃、50℃、60℃温度对种子进行脱水处理,分别测定生活力、发芽率与电导率.选择快速脱水(60℃)获得不同含水梯度种子,测定其可溶性糖(SS)、可溶性蛋白(SP)、丙二醛(MDA)的含量以及抗氧化酶系统(POD、SOD、CAT)活性.应用相关性分析和双标图进行数据分析以探索在不同含水量下各指标的变化关系.结果:随着含水量降低,种子生活力与发芽率均降低,电导率升高;SS、SP、POD与SOD显著升高;CAT与MDA显著降低.SS与SP、POD、SOD呈极显著正相关,与MDA、CAT呈极显著负相关.结论:黄连种子不耐脱水,种子内各生理生化指标之间可能存在协同或拮抗机制以发挥保护作用,后期脱水伤害大于保护作用是种子失活的主要原因.

该文采用硅胶(快速脱水)和35 ℃电子恒温干燥箱中脱水(缓慢脱水)、冷藏(4℃)和冻藏(-4℃)的方法,研究了辽东栎种子的脱水和低温敏感性及其对种子萌发的影响.结果 表明:辽东栎种子成熟散落时具有较高的含水量(96.0％)和萌发率(78.9％),无论是快速脱水还是缓慢脱水,萌发率、萌发速率、萌发指数和活力指数均随着脱水时间的延长和含水量的降低呈现减小的趋势,至脱水96 h后(快速和缓慢脱水种子含水量分别为66.0％和69.8％),种子全部失去活力.辽东栎种子活力与含水量呈显著的正相关关系,但轻度脱水可促进种子萌发,快速脱水种子比缓慢脱水种子具有更高的脱水耐性.辽东栎种子不能耐受低温贮藏,萌发率、萌发速率、萌发指数和活力指数在4℃下冷藏30 d或-4℃下冻藏6h后均显著降低,冷藏90 d或冻藏48 h后种子全部丧失活力.

为研究外源激素赤霉素(GA3)和脱落酸(ABA)对顽拗性三七种子后熟休眠和萌发的作用机理,用不同浓度的GA3和ABA处理三七种子,观察处理后种子后熟过程的种胚发育,并测定6种与调控种子发育相关的内源激素含量.结果显示:三七种胚和胚乳长度的百分比(即胚率)随着后熟期延长逐渐增加,外源激素GA3 500 mg/L的处理显著提高种子的萌发率;ABA 10 mg/L的浓度处理则明显抑制种子的萌发.经外源激素ABA和GA3处理后,三七种子内源激素ABA、GA3含量在后熟初始期显著高于对照组,分别为2.83 ng/g和27.85 ng/g,随着后熟时间的延长逐渐降低;吲哚乙酸(IAA)含量也随后熟时间的推移逐渐降低,但与对照组无显著差异;水杨酸(SA)在三七后熟过程中含量基本保持不变;茉莉酸甲酯(JA)在对照组和ABA处理组中表现为逐渐升高的趋势,并在后熟50 d时达到最大值(1.25 ng/g),而在GA3处理组中表现为先升高后降低的趋势;反式玉米素(tZT)含量在对照组中基本保持不变,在GA3处理组中随后熟的延长逐渐升高,而在ABA处理组中则逐渐降低.上述结果表明,外源激素处理可有效调控三七种子内源激素,从而间接调控三七种子的后熟休眠与萌发;其中,高浓度的GA3处理可以促进种子萌发、缩短后熟期,低浓度的ABA处理则显著延长顽拗性三七种子休眠期.

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 sclero-phylla)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.

油樟种子为顽拗性种子,为解决其萌发率低、采收后不易保存等问题,以不同温度处理(-20℃、2℃、15℃、55℃)油樟种子,分析胚与胚乳显微结构,测定种子相对电导率、含水量、可溶性蛋白含量、抗氧化酶活性及MDA含量.结果表明:2℃低温处理能够提高种子内可溶性蛋白含量与抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性,有效降低含水量、MDA含量和相对电导率.因此,2℃处理能够有效保持种子活性,提高种子萌发过程中的各项生理指标,利于油樟种子贮藏与萌发.