種子生理指標的介紹及種子發芽方法的研究
zicongnongyeshengchanchengweishehuifazhandeyigezhongyaobufen,duiyunongzuowudeyanjiuyibuyibuzhujiandewanshan,youqishiduiyuzhongzideyanjiu,congzuijibendezhongzishenglizhibiaodeyanjiu,daogenjuzhexieshenglideqingkuang,jinxingzhongzifayadeyanjiu,xiamianwomenfenbiejiuzhelianggefangmianjinxingzhongzishenglizhibiaodejieshaojizhongzifayafangfadeyanjiu。
一、種子活力的意義及指標
shengminglishizhongziyouwuxinchendaixienengliheshengmingsuojuyoudeshuxing,taojialingyijumeiguoguanfangzhongzijianyanxiehuihuoliweiyuanhuizhidingzhongzihuolidedingyiweizaiguangfandetianyetiaojian(包括適宜和不適宜條件)下,影響種子迅速、均(jun)勻(yun)出(chu)苗(miao)和(he)長(chang)成(cheng)正(zheng)常(chang)幼(you)苗(miao)的(de)全(quan)部(bu)潛(qian)在(zai)能(neng)力(li)的(de)特(te)性(xing)總(zong)稱(cheng)為(wei)活(huo)力(li)。目(mu)前(qian)種(zhong)子(zi)活(huo)力(li)研(yan)究(jiu),不(bu)但(dan)向(xiang)宏(hong)觀(guan)發(fa)展(zhan),而(er)且(qie)向(xiang)微(wei)觀(guan)深(shen)人(ren)。對(dui)於(yu)種(zhong)子(zi)活(huo)力(li)的(de)指(zhi)標(biao),日(ri)本(ben)科(ke)學(xue)家(jia)森(sen)得(de)典(dian)研(yan)究(jiu)報(bao)道(dao).黑鬆種子腺昔三磷酸(ATP)合成係統存在於幹種子裏,種子在黑暗處吸水,ATP雖有增加,但數量很少,發不出芽;若種子在光照下吸水。ATP立即合成蛋白質等增多,代謝活動提高,發育成為幼苗。可見種子活力是受內外因素調控的.徐本美閣研究,ATP水平是衡量種子活力、測定雜種優勢的生化指標。
由於生態因素直接影響母株的光合、呼吸、光呼吸和有機物轉化運拍,因此間接影響種子的生長、發育和有機物儲藏積累。唐錫華川研究表明,種胚在母株上發育時,母體年齡大小、著生位置高低、以及陽光、水分、肥料等條件,都對種子健壯有重大影響。森林蔭蔽會降低光合強度,使樹木種子產盆低、品質差;在營養生長期蔭蔽,影響產量大。故成片林木應及時撫育,特別是母樹林要去劣留優適量疏伐,才能獲得豐產、優質的高活力種子。
二、種子成熟的生理指標
林木種子成熟的生理特征有所不同,但是種子成熟時普遍出現下列現象:(1)種皮顏色由黃變綠.這是綠色素破壞、黃色素顯現或是由於細胞液酸性變大,花青家呈現的結果。(2)種子水分由多到少。種子成熟時,種子水分減少,細胞的原生質溶膠變成凝膠,生理活動停滯,呈現休眠狀態.如杉木種子含水量為11%~12%,馬尾鬆種子為9%~10%,楊樹種子為5%~6%。(3)種子幹重很少增加。生活細胞6大類酶趨於鈍化,生理活動徽弱,有機物難運人,幹重增加極少。如花期鬆種子成熟時轉化酶活性幾乎側不出來,近乎鈍化狀態。(4)種胚與胚腔之比大。這可用測徽尺測出,兩者之比達到70%時,胚體才算發育完全。(5)種子發芽潛力最高。原生質活力高,則種子活力高。例如,8月份花期鬆種子完全成熟時,則種子活力高、發芽勢快、發芽率高、健壯苗多。之後就逐漸下降.種子質裏變差。(6)種皮變得非常堅硬。如紫荊、擦木等種子的種皮異常堅硬,水分、氣體透性很小,有機物轉化很少。
三、影響種子發芽的因素
(一)光照
光質、照光時間均影響種子的發芽。例如,對冷凍美國五針鬆種子發芽的研究表明,未照射紅光的種子,發芽速度緩慢,數量僅為20%;而照射紅光的種子,發芽速度很快,數量多達90%。海濱鬆、金黃榕、團花、歐洲赤鬆、白花泡桐、赤揚屬和樺木屬植物的種子,屬需光種子,以100勒克司光照射10min或以上,就能刺激發芽。
(二)溫度
油鬆、日本落葉鬆、玉蘭、黃山玉蘭、天目玉蘭等種子,冷藏或幹藏在恒溫下都不發芽;但在15~20℃變溫下則發芽良好。糖械種子在5℃層積過程中,赤黴素(GA:)、細胞分裂素(CK),都隨儲藏期延長而逐漸增多,分別到20d、40d之後,才積聚減少;而脫落酸(ABA)隻幾天就迅速降低,20d時便非常之少;種子的發芽數t不斷增多。GA、CK含童下降.是由於它們與糖類結合為糖昔之故。有些林木種子克服了休眠,能夠發芽,但常因高溫或.缺氧等限製因素而二次休眠。
(三)水分
種子發芽時最低限度的水分,為臨界含水量。宋學之研究報道.坡壘、青皮種子的臨界含水量分別為31.7%和41.6%。謝粗堅川報道,中國栗不同種子的臨界含水最各有不同,如接栗為44.7%,灰栗為40.18%,毛栗為39.04%。若水分再少,則發芽率就很低,甚至發芽率為零。
(四)種皮的生理結構
種皮的結構對種子休眠有4個方麵影響:一是不透水性,二是不透氣性,三是有抑製物,四是機械阻礙。例如,美國皂英、尖葉械、歐洲岑、冬青、大側柏等種子,有堅厚不透性種皮,常稱硬實,限製胚根露出山茱英種子有種皮不透性和胚後熟的雙重休眠.刺槐種子在濕潤條件下成熟時,硬實數量很少,而在幹燥氣候中成熟時,硬實率達100%。可見種皮結構的不同,是由於遺傳基因所控製,生態條件所影響.且和休眠程度相關聯的。
四、促進種子發芽的新方法
(一)激素處理
彭幼芬困試驗表明,赤黴素對油桐種子發芽具有促進效應。劉永慶等利用細胞流檢儀檢側番茄GA二缺陷性、ABA一缺陷性和相應的正常品種(野生型)成熟種子胚根尖細胞倍性水平時發現;GA一缺陷係和野生型種子絕大多數細胞DNA水平為ZC,而ABA一缺陷型種子則含有較多的4C細胞。在精密種子發芽箱的標準發芽條件下,ABA一缺陷型和野生型種子浸種1天後胚根尖細胞DNA開始複製,隨後胚根突破種皮而發芽。然而GA一缺陷型種子除非加人外源GA,否則既不發生複製,也不發芽。這說明內源GA是啟動番茄種子胚根尖細胞複製的關鍵因素,同時也說明番茄根尖細胞複製是種子發芽的必要條件。實驗證明:ABA不抑製細胞DNA合成,但阻止細胞進人到M期.外源處理野生型種子與滲控處理結果相似,可以大幅度提高胚根尖4C/2C細胞的比例,但抑製種子的最終發芽。
(二)靜電處理
高(gao)壓(ya)靜(jing)電(dian)場(chang)種(zhong)子(zi)處(chu)理(li)技(ji)術(shu)就(jiu)是(shi)把(ba)植(zhi)物(wu)放(fang)置(zhi)於(yu)場(chang)強(qiang)大(da)小(xiao)適(shi)宜(yi)的(de)高(gao)壓(ya)靜(jing)電(dian)場(chang)中(zhong),處(chu)理(li)一(yi)定(ding)時(shi)間(jian)後(hou)再(zai)及(ji)時(shi)播(bo)種(zhong),使(shi)其(qi)發(fa)芽(ya)生(sheng)長(chang)。植(zhi)物(wu)種(zhong)子(zi)經(jing)靜(jing)電(dian)處(chu)理(li)後(hou),種(zhong)子(zi)活(huo)化(hua)能(neng)和(he)種(zhong)子(zi)內(nei)多(duo)種(zhong)酶(mei)的(de)活(huo)性(xing)會(hui)有(you)所(suo)提(ti)高(gao),同(tong)時(shi),靜(jing)電(dian)對(dui)種(zhong)子(zi)還(hai)有(you)消(xiao)毒(du)殺(sha)菌(jun)作(zuo)用(yong),可(ke)提(ti)高(gao)種(zhong)子(zi)的(de)發(fa)芽(ya)率(lv)、發芽勢、活力指數和減少植株病蟲害,改善植株的品質。高壓靜電場場強的大小和種子處理的時間因植物材料而異。例如:對白菜、油彩、蘿卜等小顆粒種子,在電場強度為30KV/m的高壓靜電中,隻需處理5min左右就行了,而對豌豆、黃豆、花生等較大顆粒種子,則要在電場強度為1.0KV/m的高壓靜電場中處理20minzuoyoucaixing。chulizhongzishidianchangqiangduguoda,chulishijianguochang,huishizhongzishoushanghai,shenzhisiwang。erdianchangqiangduguoxiao,chulishijianguoduan,youhuizaochengchulixiaoguobumingxian.目前,有的地區和單位已生產出靜電種子處理機,能對小麥、水稻等大田作物種子作批處理,使其產盤提高5%~10%。經過高壓靜電處理的種子,必須及時播種,最遲不超7d的時間就要播種完畢,否則處理效果就不明顯。鄧鴻摸等報道了在靜電場作用下,猴頭菇和平菇等食用菌、芹菜、生菜、油菜和韭菜等對葉類蕊菜及番茄等對果類蔬菜、花hua卉hui等deng種zhong子zi的de發fa芽ya及ji生sheng長chang變bian化hua。修xiu瑞rui貴gui等deng川chuan研yan究jiu了le靜jing電dian處chu理li對dui棉mian花hua種zhong子zi活huo力li的de影ying響xiang。結jie果guo表biao明ming,經jing過guo適shi宜yi的de靜jing電dian場chang處chu理li,棉mian花hua種zhong子zi發fa芽ya及ji簡jian化hua活huo力li指zhi數shu可ke以yi提ti高gao,種zhong子zi萌meng發fa時shi脫tuo氮dan酶mei與yu異yi檸ning橄gan酸suan裂lie解jie酶mei也ye有you提ti高gao,電dian導dao率lv降jiang低di。表biao明ming適shi宜yi的de靜jing電dian處chu理li可ke以yi提ti高gao棉mian花hua種zhong子zi的de活huo力li,促cu進jin種zhong子zi的de萌meng發fa和he生sheng長chang。但dan也ye有you與yu此ci不bu一yi樣yang的de報bao道dao。有you人ren用yong1.5KV/em10(20,30)min,2.5KV/em10(10,30)min、3.5KV/em10(20,30)min等9個組合的靜電場強處理檸條、沙蓄、沙打旺3種固沙飼用植物的種子,研究了靜電對其種子萌發及活力的效應。結果表明.所有靜電自理組合對3種植物發芽率(勢)、胚根生長、簡化活力指數、細胞膜透性均無顯著影響。梁運章通過對靜電場處理過的甜菜種子的ESR波譜測定結果的分析,對比生理生化測定和連續10年田間試驗的結果,給出靜電場處理甜菜種子的生物學效應和一種機製。梁運章陽J報道,用靜電場處理水生作物菱、芡等種子,使菱增產23.5%,芡增產14%.
(三)超聲波處理
郭孝武用頻率為20kH,輻射源平均聲強度約為0.5w/cm2和頻率為1.1MHZ,輻射源輸出之聲能經透鏡滾焦後焦區的平均聲強度約為50w/cm2的超聲波,分別對烤煙種子處理1、2.3、3.3、6.6、10min,結果表明:烤煙種子經低超聲波處理後,發芽率受促進程度隨處理時間的延長而增大,處理3.5min最高,以後下降,而經高頻聚焦超聲處理的種子發芽率除處理lmin有促進外,其餘均受抑,且時間愈長,受抑製越大.
《四)磁場處理
磁場作為一種刺激因素對生物從電子、fenzidaoxibaohedaixiedegegecengcidoukeyishijiayingxiang,renmenyongcichanghecihuashuiduiduozhongshengwujinxingleshiyanyanjiu。zainongyekexuelingyu,zhongzijingcichangchulihou,nengtigaozhongzidefayalv、發芽勢,使農作物成熟期提前,單產提高很多。恒定磁場處理可使小麥、shuidaodengzhongzimengfashimeihuoxingshoudaoyingxiang,guozhuhuawuzuihesuanmeitonggongzuipudaizengduo,xiansejiaoshen,qiebutongcichangqiangduduizuihuoxingdeyingxiangbutong。youyanjiuzhezengyong600~1500GS的脈衝磁場(簡稱PMF)處理小安種子10min,然後在種子發芽室中進行發芽,其萌發階段的a一澱粉璐、過暇化氮醉和抗壞血酸載化酶、硝酸還原醉活性均高於對服組。小斑幼苗葉綠素含量、幹物質重也高於對照組。從而認為,脈衝徽場有可能作為一種播前種子處理技術。另外,還有用微量元素畏演、濕幹交替鍛煉、低祖低扭層積、稀鹽溶滾任種、尿和灰粉拌勻、琅乙二陣、(PEG)診透、褐燕酸鹽攪拌或液體條施溝裏等方法。這些方法處理種子.雖外表上未見其萌動,但實質上卻引起了生理生化反應.加強播前種子劣變的修複和完善種子發芽前的準備,即使下種,則發芽勢快、發芽率高、生長勢好、抗逆力強,可獲得高產優質的苗木.例如,牛海山等研究吸濕回幹種子處理是否能提高小麥在萌發期及幼苗期的抗鹽性.在鹽脅迫下,處理種子的發芽率低於未處理種子,然而如果繼續培養,觀察其正常幼苗的比率,情況卻截然不同,尤其在高鹽脅迫下(159/LNaa),處理種子正常苗比率顯著高於未處理種子.隨抓化鈉濃度升高,處理幼苗的根數基本上呈上升趨勢,而對照幼苗根數卻在159/LNaa條件急劇下降,處理幼苗的總根長、苗高也在高鹽脅迫條件下顯著大於未處理.另外,處理種子的發芽率對吸漲萌發0~24h內給予的敘化鈉脅迫最敏感。
喬永剛等將藥用植物的種子處理技術歸結為以下幾類(1)黃岑、大黃、紫蘇、遠誌、半夏、板藍根、知母等種子在采收、保存、播種等方麵可以參照普通蔬菜種子的各種處理方法。(2)對於杜仲、天門冬、白術、香框、牡丹、雲南蘿芙木、中華稱猴桃等需要一段後熟作用的種子及人參、西洋參、刺五加、明黨參、柴胡、黃連、貝母、遼細辛等有休眠習慣的種子,使用變溫處理效果較好;豆科、蔡科、茄科、百合科、錦葵科、甘草、黃茂等硬實種子播種前必須進行處理如沸水漫泡、濃硫酸浸種、碎玻瑞研磨等方法。(3)杜仲、柴胡、天門冬、天南星、防風、丹參、桔梗、當歸、射幹、安息香、除蟲菊、兒茶、白芷、土沉香、黨參、海南蘿芙木、玫瑰茄、白扁豆、蘇木等種子壽命較短,大規模栽培時必須確保種源,選用新種播種。(4)肉豆蔥、肉桂、古柯、檳榔、白豆蔥、羅漢果、丁香、長籽馬錢、明黨參、天門冬、巴戟天等種子,在曬幹或晾幹久放都將失去生活力,應在剛收時及時播種。(5)其他特殊類型.如條葉龍膽種子較小,萌發時需要有較高的溫度和較大的濕度,並且有光照時才萌發.天麻的種子無胚乳,必須依靠共生萌發菌來提供營養而萌發.還hai有you象xiang印yin度du馬ma錢qian和he大da楓feng子zi等deng含han有you蛋dan白bai質zhi和he脂zhi肪fang量liang較jiao大da的de種zhong子zi,在zai潮chao濕shi的de環huan境jing中zhong易yi排pai變bian,在zai脂zhi肪fang酶mei作zuo用yong下xia產chan生sheng遊you離li脂zhi肪fang酸suan而er變bian質zhi,此ci類lei種zhong子zi必bi須xu置zhi於yu幹gan燥zao通tong風feng處chu保bao存cun。而er我wo國guo於yu1959年引種的南天仙子種子,必須在完全密封幹燥的環境中才能貯存較長的時間。



