芍药种子萌发的生物学特性及破眠技术的研究

论文摘要

芍药（Paeonia lactiflora）,芍药科芍药属多年生草本花卉,是植物造景和切花的优良材料,观赏价值极高。由于芍药种子具有上下胚轴双重休眠的特性,自然条件下从播种到出苗需要6～7个月的时间,生长周期长。目前国内外对芍药种子休眠与萌发的研究仅见于少量的文献中,并且多是对芍药下胚轴即胚根休眠的相关研究,对上胚轴即胚芽休眠的研究很少也不够深入,更缺少将上下胚轴休眠作为整体的系统研究。因此,芍药种子的休眠与萌发具有广阔的研究前景。本文通过对芍药种子的生物学特性及萌发过程中营养物质含量和酶活性的动态变化特点进行研究,探寻其与种子萌发的内在联系,同时采用了28种破眠方法处理芍药种子,结果有12种破眠方法显著地解除了胚根的休眠,有10种方法显著地解除了胚芽的休眠,使其与自然生长周期相比提前了3个月出苗。具体研究结果如下:1.芍药种子的生物学特性与其萌发关系密切:芍药种皮较厚且硬,平均重量占20.78%,油性较大,透水性较差,这对其萌发有抑制作用,但不是其休眠的主要原因;胚乳较为丰富,平均重量占78.54%,为种子萌发提供了足够的能量;胚极小,平均重量仅占0.68%,需完成后熟作用才能萌发。种子的主要营养成分为可溶性蛋白、可溶性糖、淀粉、粗脂肪、游离氨基酸,为萌发提供了营养保证。其中,可溶性蛋白含量为3.45mg/g,可溶性糖含量为43.93%,淀粉含量为9.79%,游离氨基酸含量为12μg/g。2.在生根试验和出苗试验中所采用的28种处理方法均不同程度地破除了芍药种子的休眠。其中,将25℃高温层积下生根的种子,待根长约4～5cm时用赤霉素300mg/l浸种24h,在第98天开始发芽,发芽启动日较自然条件下的生长周期提前了3个月,且发芽率最高,达到79%。并且,浓硫酸（1min）和1mg/l的盐酸（1h）分别与100mg/l赤霉素混合使用的破眠效果较单独使用100mg/l赤霉素提高了3～5倍。3.层积温度对芍药种子的破眠也有影响:5℃低温延迟种子的生根但对发芽出苗有促进作用;25℃高温层积较15℃恒温层积的生根效果好,且变温处理的破眠效果最显著。4.营养物质含量和酶活性的动态变化与芍药种子的萌发存在相关性。其中,可溶性蛋白含量的变化与芍药种子的萌发呈正相关;可溶性糖含量的变化与芍药种子的萌发呈负相关;淀粉含量的变化与芍药种子的萌发也呈负相关;游离氨基酸含量的变化与芍药种子的萌发呈正相关;过氧化物酶（POD）活性的变化与芍药种子的萌发呈负相关;过氧化氢酶（CAT）活性的变化与芍药种子的萌发呈正相关。并且,除游离氨基酸和POD外,其它营养物质含量和CAT活性都对赤霉素和6-BA表现出明显的浓度效应,即赤霉素和6-BA的浓度越大,可溶性糖含量和CAT活性越高,而可溶性蛋白含量和淀粉含量越低。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 芍药研究概述
• 1.1.1 芍药生物学特性
• 1.1.2 芍药繁殖技术研究进展
• 1.2 种子休眠原因及休眠机理的研究概述
• 1.2.1 种子休眠原因
• 1.2.2 种子休眠机理
• 1.3 种子破眠技术概述
• 1.4 种子萌发过程中的营养物质与酶的变化的研究
• 1.5 本研究的重点
• 2 芍药种子萌发的生物学特性研究
• 2.1 试验材料
• 2.2 试验方法
• 2.2.1 种子的形态观测
• 2.2.2 种子结构观测与各部分含量的测定
• 2.2.3 种子千粒重的测定
• 2.2.4 种子含水量的测定
• 2.2.5 种子生活力的测定
• 2.3 结果与分析
• 2.3.1 供试芍药种子的基本形态特征
• 2.3.2 种子结构及各部分含量与芍药种子萌发的关系
• 2.3.3 千粒重及含水量与芍药种子萌发的关系
• 2.3.4 种子生活力与芍药种子萌发的关系
• 2.4 本章小结
• 3 芍药种子破眠技术的研究
• 3.1 试验材料
• 3.2 试验方法
• 3.2.1 不同温度和物化处理条件下的芍药种子生根试验
• 3.2.2 不同温度和物化处理条件下的芍药种子出苗试验
• 3.2.3 种子发芽标准的测定方法
• 3.3 数据分析方法
• 3.4 结果与分析
• 3.4.1 不同温度和物化处理对芍药种子生根的影响
• 3.4.2 不同温度和物化处理对芍药种子出苗的影响
• 3.5 本章小结
• 4 营养物质含量和酶活性变化与芍药种子萌发的相关性研究
• 4.1 试验材料
• 4.2 试验方法
• 4.2.1 芍药种子萌发过程中主要营养物质含量的测定
• 4.2.2 芍药种子萌发过程中呼吸关键酶活性的测定
• 4.3 数据分析方法
• 4.4 结果与分析
• 4.4.1 可溶性蛋白含量的动态变化与种子萌发的相关性
• 4.4.2 可溶性糖含量和淀粉含量的动态变化与种子萌发的相关性
• 4.4.3 游离氨基酸含量的动态变化与种子萌发的相关性
• 4.4.4 过氧化物酶活性变化与种子萌发的相关性
• 4.4.5 过氧化氢酶活性变化与种子萌发的相关性
• 4.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 附图
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢