种子的萌发(精选12篇)
种子的萌发 篇1
1 花卉种子萌发的条件
一般花卉的健康种子在适宜的水分、温度和氧气条件下能够顺利萌发, 但有部分花卉种子要求光照感应或打破休眠后才能萌发。
1.1 基质
基质将直接影响种子发芽的水、热、气、肥、病、虫等条件, 一般要求细而均匀, 不带石块、植物残体及杂物, 通气排水性好, 保湿性能好, 肥力低且不带病虫。
1.2 水分
种子萌发需要吸收充足的水分。种子吸水膨胀后, 种皮破裂, 呼吸强度增大, 各种酶的活性也随之增强, 蛋白质及淀粉等发生分解、转化, 被分解的营养物质输送到胚, 使胚开始生长。
种子吸水能力因种子的构造不同而差异较大。如文殊兰的种子, 胚乳本身含有较多的水分, 播种时吸水量就少;有一些花卉种子较干燥, 吸水量就大。播种前的种子处理很多情况下就是为了促进吸水, 以利于萌发。
1.3 温度
花卉种子萌发的适宜温度, 依种类及原产地的不同而有差异。通常原产于热带的花卉所需温度较高, 而原产于亚热带及温带者次之, 原产于温带北部的花卉则需要一定的低温才易萌发。如原产于美洲热带的王莲, 在30~35℃水池中, 经10~21d才能萌发, 而原产于欧洲的花葱是一种低温发芽型球根花卉, 在2~7℃条件下较长时间才能萌发, 高于10℃则几乎不能萌发。
一般来说, 花卉种子的萌发适温比其生育适温高3~5℃。原产于温带的一二年生花卉萌芽适温为20~25℃, 萌芽适温较高的可达25~30℃, 如鸡冠花、半支莲等, 适于春播。也有一些种类萌发适温为15~20℃, 如金鱼草、三色堇等。
1.4 氧气
氧气是花卉种子萌发的条件之一, 供氧不足会妨碍种子萌发。但对于水生花卉来说, 只需少量氧气就可满足种子萌发需要。
1.5 光照
有些花卉种子萌发受光照影响。需光种子常常是小粒的, 发芽靠近土壤表面, 在那里幼苗能很快出土并开始进行光合作用, 这类种子没有从深层土中伸出的能力, 所以在播种时覆土要薄, 如报春花、瓶子草等;嫌光性种子在光照下不能萌发或萌发受到光的抑制, 如雁来红等。
2 影响种子发芽的休眠因素
a.硬种皮。包括种皮的不透水性和机械阻力, 豆科、锦葵科、旋花科和茄科的一些花卉, 如大花牵牛、美人蕉、香豌豆。
b.化学抑制物质。这些抑制物质分别存在于果实、种皮和胚中。如脱落酸就是常见的一种抑制激素, 使种子不会过早地在植株上萌发。采用层积、水浸泡、赤霉素处理可以消除其抑制作用。
c.胚发育不完全或缺乏胚乳。一些观赏植物的种子成熟时, 胚还没有完成形态发育, 需要在脱离母体后在种子内再继续发育。如兰科植物的种子没有胚乳, 常规条件下不能萌发, 商业生产中靠无菌培养提供繁殖体。
d.存在需要冷冻的休眠胚。园艺上所采取的层积处理方法就是针对这类种子在湿润而且低温条件 (1~4℃) 下贮藏一段时间, 以打破种胚的休眠。层积处理是通过抑制休眠的物质 (如GA) 和保持休眠的物质 (如ABA) 等含量的消长而实现的, 所以用赤霉素浸泡种子可以代替层积处理。
3 播种前种子处理方法
不同花卉种子发芽期不同, 发芽期长的种子给土地利用和管理都带来问题;有些种子在某些地区无法获得萌发需要的气候条件, 不能萌发。播种前种子进行处理可以解决上述问题, 目的是打破种子休眠、促进种子萌发或使种子发芽迅速整齐。
a.浸种。发芽缓慢的种子可使用此方法。用温水浸种较冷水好, 时间也短。如用温水浸种, 以不超过一昼夜为好。月光花、牵牛花、香豌豆等用30℃温水浸种一夜即可。时间过长, 种子易腐烂。
b.刻伤种皮。种皮厚硬的种子, 如荷花、美人蕉, 可锉去部分种皮, 以利其吸水。
c.去除影响种子吸水的附属物, 如去除绵毛等。
d.药物处理种子。药物处理具有以下作用:①打破上胚轴休眠。有上胚轴休眠现象的花卉种子有芍药、天香百合、加拿大百合、日本百合等。秋播当年只生出幼根, 必须经过冬季低温阶段, 上胚轴才能在春季伸出土面。若用50℃温水浸种24h, 埋于湿沙中, 在20℃条件下, 约30d生根。把生根的种子用50~100μL/L赤霉素涂抹胚轴, 或用溶液浸泡24h, 约10~15d就可长出茎来。②完成生理后熟要求低温的种子, 用赤霉素处理有代替低温的作用。如大牵牛花和山黧豆的种子, 播种前用10~25μL/L赤霉素溶液浸种, 可以促使其发芽。③改善种皮通透性, 促其发芽。如林生山黎豆种子, 用浓硫酸处理1min, 用清水洗净播种, 发芽率达100%, 未经处理的发芽率只有76%。种皮坚硬的芍药、美人蕉可以用2%~3%的盐酸或浓盐酸浸种至种皮柔软, 用清水洗净后播种。结缕草种子用0.5%氢氧化钠溶液处理, 发芽率显著提高。④打破种子二重休眠性。如铃兰等种子, 由于具有胚根和上胚轴二重休眠特性, 首先在低温条件下完成胚根后熟作用, 然后在较高温度下促使幼根生出, 继而再在二次低温下, 使上胚轴完成后熟, 促使幼苗生出。
种子的萌发 篇2
教学目标:
1、理解种子萌发的环境条件和自身条件.
2、能够设计探究种子萌发条件的实验.
3、尝试着描述种子萌发的大致过程. 重点:种子的萌发条件
难点:种子萌发需要外界条件的原因,以及种子萌发时内部物质的转化。教学过程:
[导入新课] 教师活动:用谈话式教学方法让学生认识植物的一生所要经历的过程。具体活动如下:
“离离原上草,一岁一枯荣。野火烧不尽,春风吹又生。”这首诗是我们在很小的时候就能倒背如流的诗句。那它的意思是什么呢?请位同学来解释一下。(学生解释)这是一首描写草的生命活动的诗句,是草生命周期的生动写照。被子植物的一生都要经历哪些过程呢?请同学们看完视频后思考回答这个问题。(教师播放视频)学生回答:被子植物的一生要经历种子—种子萌发—植株生长—开花—结果---种子,是一个循环的过程。我们这一章就来详细地认识一下被子植物的一生。今天我们学习第一节 种子的萌发 [讲授新课]
一、种子萌发的环境条件
师:一年之计在于春,春天是大多数作物播种季节。思考后回答1.为什么在春天播种的种子容易长成幼苗?2.农民播种前后都需要做哪些工作?
生:因为春天很温暖,雨水充足,所以春天播种的种子容易长成幼苗。生:松土、浇水。
师:(播放松土、浇水、种子萌发的照片)一段时间后种子就萌发了。
下面我们来探究一下种子萌发的环境条件。
首先:复习探究实验的几个步骤:提出问题—做出假设—制订计划—实施计划—得出结论—表达和交流
生:提出问题:种子在哪种环境下才能萌发呢?
生:作出假设:讨论后得出种子萌发需要一定的水分、适宜的温度和充足的空气。师:假设是否成立呢?这需要有严格的实验设计来证明。假如给你绿豆种子(若干)、培养皿(4个)、滤纸(若干)、水„„讨论回回答,你是怎么设计实验的?
师:假如2号培养皿提供种子萌发所需要的最适宜的条件,1号探究的变量是水。你是怎么做的?
生:1号和2号培养皿是一组对照实验,往1号和2好培养皿中各放入2张滤纸,各放入10颗绿豆种子,往2号培养皿中滴加水,1号培养皿不加水。将1、2号培养皿都放到橱柜中。师:你的实验结果是什么样的?
生:1号培养皿不发芽,2号培养皿发芽了。师:这个实验说明了什么问题? 生:种子萌发需要一定的水分。
师:若要探究种子萌发是否需要适宜的温度,你是怎么做的?
生:往3号培养皿中放入2张滤纸,放10颗绿豆,加入一定水分,使滤纸刚好湿润,把3号培养皿放到冰箱。师:你的实验结果如何? 生;3号培养皿不发芽。生:老师:我的3号发芽了?
师:低温使种子发芽过程变得很缓慢,不利于种子萌发。
从这个实验中你得出了什么结论? 生:种子萌发需要适宜的温度。
师:若想知道种子萌发是否需要空气,你是怎么设计实验的?
生:我往4号培养皿中加入2张滤纸,放入10颗绿豆,加过量的水,淹没种子,把4号培养皿放入橱柜。
师:你的实验结果如何?
生:4号培养皿不发芽。
师: 4号培养皿是因为水太多种子不能发芽吗?从4号培养皿和2号培养皿对照中培得出什么结论?
生:不是。是因为水太多,导致种子萌发没有空气。
种子萌发需要充足的空气。
师:从这个探究实验中我们得出种子萌发所需的环境条件是什么? 生:种子萌发需要一定的水分、适宜的温度和充足的空气。
二、种子萌发的自身条件 师:只要给定以上条件种子就都能萌发吗?
生:不一定。种子萌发不仅要有外部的环境条件,而且还有有种子的自身条件。
当一粒种子被昆虫咬坏或储存时间过长,已经死亡的种子是不能萌发的。师:种子种子成熟后,大都有一段时间的休眠,正在休眠时期的种子也是不能萌发的。师:种子要想萌发必须具备种子萌发的环境条件和自身条件。
三、测定种子发芽率
师:(引入报纸)2004年,云南省元谋县发生了一场“红叶三号”劣质洋葱种子的事故。种子发芽率仅10%,406户农民受害,直接经济损失达44万余元。如果你是农民,在购买种子前会做些什么? 生:测定种子的发芽率。师:你会怎么测?
生:取100粒种子,给定2号实验的条件,最适宜的温度,一定的水分,充足的空气,连续观察几天,看种子的发芽情况。
师:假如98粒种子发芽,发芽率怎么计算?
生:发芽率=98/100*100%
公式:发芽率=发芽种子数/供检测种子数*100% 师:别忘记要做重复实验。
四、种子萌发的过程
师:请同学们看一段视频,看完后思考回答种子萌发的过程是怎样的?(播放视频)生;种子吸水,种皮胀破—萌发出根---萌发出茎和叶
师:回顾种子的结构,根、茎、叶都是由种子的哪些结构发育而成?
生:看书,讨论后回答。胚根发育成根,胚芽发育成茎和叶,胚轴伸长,连接茎和叶。师:学生讲种子萌发过程时,教师逐一播放种子萌发过程的照片。
五、小结
师:同学们,这结课我们都学习了哪些知识?
生:
一、种子萌发的条件:
(一)环境条件:一定的水分、适宜的温度和充足的空气。
(二)自身条件:种子度过休眠期,胚是完整有活力的。
二、萌发率=发芽种子数/供检测的种子数*100%。
三、种子的萌发过程:种皮胀破-胚根发育成根-胚芽发育成茎和叶-胚轴伸长
六、巩固练习
1、在“种子萌发的环境条件”实验中,1号瓶和3号瓶各检验一种条件对种子萌发的影响,这是一种对照实验吗? 答:不是一组对照实验.1号和3号瓶中水和温度都不相同,研究的因素不止一个,所以不是一组对照实验。
2、春播时有许多要注意的事项。例如,在华北,大麦和豌豆的播种时间比棉早;有些作物的种子在播种前要浸种;土壤需要耕和耙,变得松软。你能说说其中的科学道理吗? 答:在华北,大麦和豌豆的播种时间比棉早,因为:不同种子萌发对温度有不同的要求;播种前要浸种:满足对水分的要求;土壤耕和耙:使土壤有充足的空气.3、我国北方常在早春播种以后,用塑料薄膜覆盖地面(通常称为“地膜覆盖”),这对种子萌发有什么好处?
答:提高地表层的土壤温度,减少北方干旱的早春土壤水分的散失,促使种子提早萌发。
4、如果你到种子公司购买当年作物播种所需的种子,你应当怎样挑选种子呢? 答:已度过休眠期,储存时间短,饱满,破损率低的种子。
[教后反思]:
这次课堂,让我得到很大的收获,发现这次课许多上的好的地方,也发现许多不足。较好的地方:使用多媒体,使这个课的信息量很丰富。提早布置实验,学生十分配合,都有在家完成,使学生能很好互动。
种子的萌发 篇3
【关键词】含水量;萌发率;影响
根据上述实验表明,玉米种子一开始就具有萌芽的条件,但是在种子萌芽过程中将其进行一个萌芽的实验,最后结果表明,种子在萌芽过程中极为缓慢,甚至没有发小芽。然后我们又对其他种子进行了相似的实验,实验结果也同样。到目前为止,各媒体已对新鲜种子的萌芽情况进行报道与分析, 但是我们应该根据不同种子的差异来进行分别实验并探究。例如,向日葵种子无论在什么发育阶段对其进行采收,其都不能萌芽,而大豆、小麦等作物会因为发育的过程,水量水逐渐减少,其萌发的速度也就逐渐加快。另外,小麦的种子在采收后10天就会有发现有极少量萌芽,等到成熟之后萌芽就会逐渐加快。[1]
种子的成熟脱水也就是由发育过程转变为萌芽阶段,它是种子萌芽的开关,如果在萌芽过程中遇到发育还未成熟的种子,我们可以对其进行干燥处理,这样可以促进该种子的萌芽。花后6天之后对小麦的种子进行干燥处理之后就会使其进行萌芽,并且大大增加了萌芽率;我们对蓖麻的种子授粉之后,大概经过50天左右就会发现其慢慢发芽,当授粉后25DAP,就可对蓖麻种子进行干燥处理,就会促进其萌芽,但是如果在25DAP之前进行干燥处理,那么种子就不能萌芽。所以,由此看来,种子含水量在种子萌芽过程中起到非常重要的作用。
1.材料与方法
1.1试验材料
2006年夏播种植自交系郑958、昌7-2、齐319、3841和鲁原92,田间管理一致,选生长均匀一致的植株套袋后人工授粉,杂交组配瓣I单958、泰玉2号和普单500分别于授粉后10、13、15、17、20、25、30、35,40,45,50d取样,取样后部分种子立即剥取中部子粒,分别做剥取胚、去除种皮处理,鲜种子、离体胚、去种皮种子做发芽试验,剩余种子室温晾晒至干燥,其中20、25、35DAP收获的郑单958种子干操过程中分次取样,试验均以中部子粒进行测定。
1.2试验方法
种子鲜重、干重、水分含量的测定取100粒较鲜种子称重。然后在80摄氏度下烘24h测干重,计算水分含量。
鲜种子、干种子各取50粒,置砂床,离体胚、去除种皮种子各25粒,置纸床,3次重复。在25℃下发芽,分别于7d统计萌发率,将胚根、胚芽均突破种皮,且胚根达种子胚长、胚芽达l/2种子(胚)长视为萌发;30DAP以后收获的种子鲜种子发芽天数延长至14天后再次统计萌发率。
2.结果与分析
2.l发育过程中玉米种子鲜、干、水分含量的变化
不同品种玉米子粒发育过程中鲜重干重、水分含量变化情况一致。郑单958是大粒品种,同时期干重、鲜蘑、子粒中水分绝对含量均高于另外两品种,但水分含量百分数并无显著差异。种子鲜重随生育进程而增加,由于播种时间较晚,本试验取样只进行到50DAP,除泰玉2号外其他两品种均末达到鲜重下降阶段,即只有泰玉2号进入了成熟干燥阶段。种子干匿稳步上升,郑单958、普单50干重到50DAP达最大值,泰玉2号成熟脱水以后鲜重下降,干莺变化不大,即泰玉2号在45DAP左右达生理成熟。子粒中水分百分含量一直处于下降状态,从IODAP时将近90%到50DAP下降至近30%,而3个品种子粒中水分绝对含最均在25DAP达最大值而后下降,呈抛物线变化,其中泰玉2号45-50DAP处于成熟脱水期,水分急剧下降。
2.2玉米种子耐脱水能力的获得及发育进程中发芽力变化
玉米未熟新鲜种子萌发率极低,发育进程中鲜种子发芽力变化因品种不同存在差异。郑单958、泰玉2号鲜种子休眠性强于鲁单50,种子发育过程中前两者鲜种子萌发率基本呈逐渐升高趋势,最大值分别为26%和37%。鲁单50萌发率相对较高,发育前期收获的新鲜种子萌发率较低,30DAP收获的鲜种予萌发率达57%,以后收获的新鲜种子萌发率下降,50DAP'收获的鲜种子萌发率最大值为68%,呈“S”型变化。
干燥可以显著促进新鲜种子的萌发。15DAP收获的泰玉2号种子干燥后萌发牢已达到58%,17DAP收获的关墨单958、鲁单50种子干燥后萌发率_也分别达74%、60%,但15DAP之前收获的种子干燥后也不能萌发.说明种子尚未获得耐干燥的能力,15DAP以后收获的种:经干燥可萌发。
2.3干燥过程中发芽力的变化
未熟种子收获后自然晾晒.随种子水分的降低萌发率逐渐升高,萌发率与种子水分含量呈负相关。25DAP收获的种子水分降低到42.83%萌发率已达70%,但35DAP收获的鲜种子水分含量虽然只是略高4%,但萌发率只有14%,而后期收获的鲜种子水分低于此值但萌发率最高只有26%,远远低于70%。[2]
3.结论与讨论
由上述我们可以看出,玉米种子可以通过干燥处理可以使其发芽。我们对新鲜种子进行干燥处理,萌芽率会伴随着种子含水量的减少而不断升高,但是如果种子在不同的发育时期,含水量相似的种子也就会有不同程度的萌芽,所以,种子的含水量不能促进种子的萌芽。如果种子在授粉后15DAP。对其进行干燥处理,就会促进萌芽,也就是说,当种子进行干燥后萌芽的能力不能当成实验的结果的结论,因为在授粉后15DAP之前,就算对种子进行干燥处理,同样也不会促进种子发芽,这个时候的种子并不具备耐干燥的能力,虽然新鲜种子会经过干燥处理之后会促进中期萌芽,也不受其他条件的限制,但是如果种子不具备耐脱水能力,那么种子同样不能萌芽。
种胚在授粉之后15DAP就可以渐渐萌芽,也就是说种子在具备耐脱水能力之前就已经有了萌芽的能力,只是因为胚孔和种皮阻碍了种子的萌芽。并且在过程中我们观察到新鲜种子具有充分的含水量,那么种子中的水分并没有阻碍种子的萌芽,也就不是其限制因素,也有可能是种子物质的挥发或者种子的呼吸限制了种子的萌芽。
玉米新鲜种子的休眠是一个非常复杂的过程,我们可以从两个方面进行综合考虑,即休眠与代谢。通过上述,我们知道胚在一开始发育的时候就已经发育成熟,并且具备有萌芽的能力,由此看来,限制休眠的主要因素并不是由于胚的发育;而去过皮的种子可以渐渐萌芽,但是极为缓慢,如果我们对种皮改善呼吸以及对物质的挥发进行有效地控制,那么种子也可以萌芽,但是这个过程始终不能跟干燥种子相比萌芽速度,我们从这里看出,新鲜种子的休眠不仅受呼吸以及物质的挥发的限制,其内部代谢过程也能影响种子的发育,当种子萌芽之后变成幼苗生长的过程中是非常重要的。
【参考文献】
[1]柳迎春,宿子泉,李耀光,于明彦.吉林省玉米新品种现状及杂种优势模式利用分析[J].农业与技术,2006,(01).
密花树种子的萌发特性研究 篇4
1 材料和方法
试验所用的密花树种子于2012年10月下旬采自永嘉县正江山林场,并于阴凉处晾干备用。
1.1 种子物理特性研究
研究方法参照国家标准[1],观察密花树种子的形态并进行文字描述,测定种子千粒重。千粒重的测定方法依据种子检验规程(GB2772-1999),用十字区分法从健康成熟的纯净种子中随机选取1 000粒为1个重复,然后用同样的方法再选取2个重复,共3个重复。用电子天平分别称3个重复的种子质量,精确到0.001 g,取3组数据的平均值计算千粒重。
1.2 密花树种子萌发特性研究
1.2.1 不同储藏方式对种子萌发的影响
将晾干的纯净种子随机取出4份,分别在4℃低温干燥、室温干燥、室温干沙藏、室温湿沙4种环境下储藏,于2013年3月上旬分别取4种不同储藏方式下的种子90粒,分成3个重复,每个重复30粒。将每个重复的种子分别放在垫有湿润滤纸的培养皿中,贴上标签,置于25℃的恒温箱中,定期浇水,统计种子萌发所需的时间及每天萌发的种子数量。
1.2.2 浸种时间对种子萌发的影响
将室温干燥储藏的密花树种子分别用30℃的温水浸泡0 h、12 h、24 h和48 h后进行种子萌发试验,以不同浸泡时间为一个处理,每个处理设置3个重复,每个重复挑选30粒健康饱满的种子放入25℃的人工气候箱中培养。
1.2.3 不同温度对种子萌发的影响
确定最适宜的浸种时间后,将发芽温度设置为15℃、20℃、25℃和30℃4个梯度,每个梯度为一个处理,每个处理3个重复。每重复取30粒种子进行萌芽实验,置于光照培养箱按设定温度催芽。
1.2.4 不同光照条件对种子萌发的影响
确定最适宜的浸种时间和萌芽温度后,将密花树种子放入人工气候箱,在持续黑暗和1 500 xl光照24 h、48 h条件下催芽。试验设置3个重复,每个重复30粒种子。
2 结果与分析
2.1 种子物理特性研究
经测定,密花树种子千粒重为53.632 g。单粒种子包裹于浆果状核果中,种子外被一层硬壳质或革质的内果皮,外果皮有时具纵行腺条或纵肋。密花树种子呈球形或近卵形,种子直径4.5~6.4 mm。密花树种子萌发时,胚根首先突破种皮,继而生长发育成主根,下胚轴不断伸长,将种壳顶起,待2片幼叶完全展开时种壳脱落,因此密花树的幼苗属于子叶出土型。
2.2 密花树种子萌发特性研究
2.2.1 不同储藏方式对种子萌发的影响
种子含水量和贮藏温度是影响种子在贮藏期间生活力和活力保持的关键因素[2]。为保持种子的生活力,使其具有较高的萌芽能力,不同种子的最佳储藏方式有所不同。由表1可知,室温湿沙储藏的方式下种子的发芽率和发芽势最高,可达67.78%和28.89%,均高于其他3种储藏方式,室温湿沙储藏对促进种子的萌发具有显著影响(发芽率F=4.410 256>F0.05=4.066 181,P=0.041428<0.05;发芽势F=5.083 333>F0.05=4.066 181,P=0.029 346<0.05)。
2.2.2 浸种时间对种子萌发的影响
由表2可知,随着浸种时间的延长,密花树种子开始萌发的时间不断提前,萌发持续时间变短,发芽率和发芽势随萌发试验的延续均呈先上升后下降的趋势。不浸种的密花树种子萌发最晚,发芽率和发芽势均比浸过种的密花树种子的发芽率和发芽势低。其中,以浸种24 h的密花树种子萌发状态最好,发芽率和发芽势最高,分别达68.89%(F=4.16>F0.05=4.066 181,P=0.047 46<0.05)和27.78%(F=4.384 615>F0.05=4.066 181,P=0.042<0.05),浸种48 h的密花树种子的发芽率和发芽势较浸种24 h的低,说明浸种时间过长,反而会降低密花树种子的发芽率。因此,在播种前将密花树的种子适当浸泡一段时间,可提高密花树种子的发芽率。
2.2.3 不同温度对种子萌发的影响
温度是影响种子发芽的重要因素之一,适宜的温度对种子的萌发有促进作用,而温度过高或过低均不利于种子发芽[3]。密花树种子在不同温度下的萌发情况与在不同浸种时间下的相似,其发芽率和发芽势均呈先上升后下降的趋势(见表3)。温度对密花树种子的发芽率和发芽势均具有显著影响(分别为F=5.454 545>F0.05=4.066 181,P=0.024 549<0.05和F=4.727 273>F0.05=4.066 181,P=0.035 091<0.05)。在25℃时,发芽率和发芽率达到最大值,分别为76.67%和33.33%,说明25℃较适合密花树种子的萌发。
2.2.4 不同光照条件对种子萌发的影响
由表4可见,黑暗和光照环境对密花树种子开始萌芽时间、萌芽持续时间影响不明显,并且3种光照条件下,密花树种子的发芽率和发芽势的差异也较小。发芽率之间和发芽势之间的差异最大分别为3.44%和1.76%。经方差计算分析3种光照条件对密花树种子的发芽率和发芽势均无明显差异(分别为F=0.179 487
3 结论与讨论
种子萌发是植物生活史的关键环节之一,种子对萌发条件的响应反应了其适应环境的生态对策[4]。密花树种子在湿沙储藏的方式下萌芽情况最好,这个结果与紫金牛科植物的种子用湿沙混合储藏越冬至翌年春季播种的说法一致[5]。密花树可以采取随采随播的播种方式,但这种方法会导致种子萌发不整齐、萌发时间延长,用湿沙储藏可能使储藏的环境条件较符合密花树的生态特征,并能提供足够的水分,起到一定的催芽效果,所以萌芽效果最佳。梁机等人的研究也发现香樟种子经过湿沙包埋储藏后能保持种子较高的萌芽率[6]。
本研究表明,密花树在浸种24 h后于25℃下萌芽状态最佳。朱砂根在浸种4 d于20℃的条件下培养最有利于萌发,并且在一定范围内,温度高适当缩短浸种时间、温度低适当延长浸种时间,都有利于朱砂根种子的萌发[7]。密花树种子的浸种温度与浸种时间的相关性对种子萌发的影响是否与朱砂根相近还有待进一步研究。
光照并不是种子萌发的必要条件。本研究发现,光照对密花树种子的萌发没有显著影响,说明密花树的种子为光中性种子。这与前人在对长叶红沙[8]、梭梭[9]、红果小檗[10]中的研究结果一致,但是与同科植物朱砂根[7]的研究结果不一致,或许是种与种之间存在差异的关系。
密花树是一种较具潜力的园林绿化树种,探索密花树种子的萌发特性对密花树产业化开发具有重要意义。本研究表明,储藏方式和播种温度对密花树种子的萌发有明显影响。建议密花树当年采种阴干后于湿沙包埋储藏至翌年春季播种,如春季温度较低,可延后播种,并考虑采取浸种处理。
摘要:通过设置不同的储藏方式、浸种时间、温度与光照条件,对密花树的种子萌发特性进行观察。结果表明,密花树种子的最佳储藏方式是室温湿沙储藏;最适浸种时间为24 h;最适萌发温度为25℃,其发芽率和发芽势为73.35%和33.33%;光照对促进种子的萌发没有明显效果。
关键词:密花树,种子萌发,浸种,温光
参考文献
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[2]汪晓峰,景新明,郑光华.含水量对种子贮藏寿命的影响[J].植物学报,2001.43(6):551-557.
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种子的萌发教案 篇5
周隆芳
一、教材分析
本课的重点内容为种子萌发所需的条件,可以通过实验探究和观察进行了解,关键是弄清种子萌发所需条件的原因,以及种子萌发过程中内部物质的转化。但学生的知识有限,所以在教学中可以通过比较浅显、直观的例子加以说明。
二、教学目标
三、教学方法及学法指导:
1、本节课是探究课,采取小组合作探究的教学方法。八年级学 生虽然对科学探究过程已有了初步了解,探究活动中涉及到的 对照实验的设置和控制变量问题对于学生来说还没有达到熟练掌握的程度,所以提醒学生将本实验所探究的条件分解为一个个的单一变量很有必要。让学生通过单一变量去考虑种子萌发与外界条件的关系,进而引导学生设计对照实验,探究种子萌发所需要的外界条件。循序渐进地先让学生尝试由控制一个变量,设计对照,然后设计三组,同时控制三个变量。
2、根据学生的生活经验和平时的观察及耳濡目染的生产实践,让学生自主做出假设,并找出合理的依据,让学生亲自动手操作,来尝试控制变量,设计三组对照实验。
3、“探究种子萌发的外界条件”的实验是不可能在课堂上当堂完成的,所以在上课前,发给学生一些种子,布置学生在家里进行有关 种子萌发条件的实验,同时观察种子萌发的过程。上课先让学生根据自己设计的实验进行讨论,配合教师事先完成的实验,完成有关种子萌发的外界条件的探究。
四、课前准备:
课前可提前一至两周的时间,让学生思考种子萌发的条件是什么?并发给学生一些种子,让其根据自己的经验,让种子萌发。观察其萌发过程中的变化,并对实验的过程进行记录。
五、教学过程:
教学环节及时间安排 教师活动 学生活动 设计意图 创设情景导入课题(4分钟)复习提问:
1、科学探究的一般步骤是什么?
2、展示大豆、玉米、小麦、花生、绿豆等 植物的种子。提出问题:种子有哪些结构其作用是什么?
3、出示豆芽、一棵完整的大豆植株并和大豆种子摆放在一起,引导学生思考;这三者有什么关系?在学生回答的基础上激发学生思考“种子的萌发需要哪些环境条件”,从而引出本课主题。
说出各种种子的名称,回答种子的结构及其作用。
思考并描述出被子植物的一生。学生通过观察种子、豆芽、植株等实物既复习了旧知又创设情景,迅速激发学生的求知欲望,为学生的探究学习进行了铺垫,又自然而然的引入 自主学习
(8分钟)引导学生完成自主学习部分:
1、请谈谈对“离离原上草,一岁一枯荣。野火烧不尽,春风吹又生”这首诗的理解。
2、种子萌发的条件:
(1)、环境(外界)条件:适宜的()、充足的()和适量的()。(2)、自身的条件:()是完整的,并且是()的,以及供发育的()。带着问题自学教材第1 7到18页的内容,组内交流自学成果,组内不能解决的做出特殊标记,以待全班交流。培养学生自主学习,独立思考的习惯。学生相互评价可以取长补短,让学生在讨论中增长知识。实验探究(25分钟)
1、提出问题
2、作出假设
3、制定计划
4、实施计划
5、得出结论
6、表达与交流
1、让学生展示课前自己培养的幼苗。
2、创设情境:
①干旱的秋天,农民在播种前往往要在地里浇一些水,使土壤潮湿;如果刚下过雨,则不用浇水也可以播种;而在过于潮湿的地里播种,则种子不会萌发,反而会造成种子霉烂。
②许多农作物一定要在春天播种,而在天寒地冻时不适宜播种。③种植农作物,播种前往往要先松土,使土壤内有充足的空气。
3、让学生大胆做出假设,将假设的条件写于黑板上(适量的水分、充足的空气、适宜的温度),让学生运用所学知识思考怎样设计对照实验?
4、先让学生尝试由控制一个变量,设计对照。如:水。有水 无水
过渡:又如何证明种子萌发需要充足的空气、适宜的温度呢?
5、巡视、指导、参与小组讨论,鼓励学生大胆创新。①.选择什么样的种子比较好?数量多少比较合适? ②.实验探究时,需要准备哪些材料用具?
③.怎样设置实验对照组,对照组应提供什么样的温度、水分、光和空气等的条件?
6、由易到难,综合设计三组对照实验,控制水、空气、温度三个变量。
7、教师做变量和对照实验设计指导出示示范实验计划,组织 学生评价各组计划,并讨论,提出补充修改意见。
8、提出问题:光是种子萌发的必要条件吗?怎么设计实验证明?待学生设计完方案后,展示图片说明大多数种子的萌发与光没关系。
9、过渡:假如环境条件都具备了,种子就可以萌发吗?教师展示在适宜的温度下,胚完整且是活的、无胚的、烘烤过的种子的萌发状况。注:1为胚完整且是活着的种子 2为无胚的的种子 3为烘烤过的种子
10、结合以上实验结果和生活经验如被虫子蛀过的种子、磨成面粉的种子、煮熟的种子、失去胚乳的玉米不能萌发,得出种子萌发的自身条件。
11、知识拓展:据说,从前有人做过这样一个实验:将干豌豆装满一个铁炉子,干豌豆吸水膨胀时,竟顶起了80千克的炉盖。更为有趣的是,人们曾经利用种子膨胀时产生的力量,解决了科学研究上的一个难题。原来,人的颅骨是有许多块参差不齐的骨组成的。相邻的骨片互相“咬合”在一起,使颅骨十分坚固,要想把一块块骨片完整的分离出来,那是十分困难的。17世纪的解剖学家们想出了一个办法,往颅骨里面装满干燥的种子,让种子吸水膨胀,结果一块块骨片都渐渐的彼此分离开来,丝毫没有损坏骨片和接合缝。种子膨胀的力量能够顶起土壤中坚硬的土块,甚至可以顶起在体积和重量上超过它不止一倍的土块,这对幼苗的及时出土,是十分有利的。从中,你有什么启发吗? 描述课前培养的菜豆种子萌发成幼苗的过程,小组合作,结合生 活经验,提出探究的 问题:在哪种环境条件下种子才能萌发?小组合作,阅读并参照课本上提供的资料,结合生活经验,作出假设:种子的萌发可能需要适量的水分、适宜的温度和充足的空气(有的组还提出阳光、土壤、肥料等),并思考如何检验假设。各学习小组分工对不同环境条件(水分、温度、空气)分别制订实验计划并设置条件变量。尝试操作中完善方案。以实验小组为单位,课下实验探究,定时观察,认真记录种子萌发的情况学生进行针对性的观察、分析对比不同情况下种子萌发的情况,互相交流,得出结论。结合种子的结构,联系生活实际,组间交流,分析出种子萌发的内在条件。(胚是完整的、有活力的,还需供胚发育的营养物质)阅读资料,抒发感悟(如:一颗有生命力的种子相信有了阻力才有磨练。等)学生学会自己提出问题,寻找解决 问题途径,这样积极性更高。培养学生的动手、动脑能力和分析理解能力。通过交流提供了一个思维碰撞的机会,培养学生的表达能力、思维能力、动手能力、分析问题、总结问题的能力。为了保证实验的条理性以及每一个学生的参与性,并且体现出小组成员的相互合作精神,教师先指导,各实验小组先明确分工,然后教师出示讨论的提纲,学生参照提纲和课本的实验方案,以实验小组为单位制定实验计划。培养学生分析问题和解决问题的能力,学生思维很活跃,老师应当正确地引导。学生实验过程会有很多问题,会发现自己设计缺陷。但 老师的指导应当是发现问题并解决问题。图片的展示使学生一目了然,知道大多数种子的萌发与光没关系。通过实验结果和日常的生活经验学生容易得出种子萌发的自身条件。通过生动形象的小资料开阔学生的视野,同时思想上受到教育,使本节课得到升华。分层达标
(8分钟)一.填空题: 课后思考与练习二的表格:设计中包括___组对照实验,这几组对照实验的变量分别是_ _ _。
通过分析可知,种子萌发的外部环境条件是__ __、___ _、__ __。
通过思考与练习一发现,种子萌发除上述外部环境条件外,还必须具备内部条件,即:必须是_ __、_ __、_ __。
二、选择题:
1、俗话说“春耕不肯忙,秋后脸饿黄”。春天作物播种前要松土,是因为种子萌发需要()。
A、一定的水分 B、适宜的温度 C、适度的光照 D、充足的空气
2、为探究种子萌发的条件,有人选取若干绿豆种子平均分成4组,然后放在同一环境中分别按下列方式培养:(1)组:常温+湿润土壤;(2)组:冷藏+湿润土壤;(3)组:常温+干燥土壤;(4)组:常温+湿润土壤+隔绝空气。以下说法正确的是()。A、(1)和(2)能验证温度对种子萌发的影响 B、(2)和(3)能验证水分对种子萌发的影响 C、(2)和(4)能验证空气对种子萌发的影响 D、(3)和(4)能 验证空气对种子萌发的影响 三.思考题:
1、我国北方地区往往在秋后把玉米棒子、高梁穗子吊挂在屋檐下面,这主要是什么原因?
2、许多农作物是在春天气候转暖并且最好在小雨过后播种,这主要基于什么考虑?
3、我国北方早春播种后,为什么要地膜覆盖?
让感恩的种子在孩子心田萌发 篇6
一、在日常生活中开展感恩教育
“人之初,性本善。”但在成长的过程中,由于生活环境和所受教育的不同,人的品行也会随时发生变化。幼儿时期是孩子个性、品质形成的重要时期,关键是我们怎样正确引导和培养。人们都看过这样一个公益广告:“妈妈,洗脚。”从中可以看出,孩子的心里是充满爱心的,爱心教育应从娃娃抓起。幼儿园是幼儿生活的大环境,学校的影响和教育对他们的身心发展极其重要。作为教师,我们要注重幼儿日常生活的教育,从他们身边的点滴小事做起。一次,我帶孩子们到户外参观,途中恰逢看见一位工人叔叔在疏通下水道,周围一帶都散发着作呕的臭味。“老师,那位叔叔在干什么啊?”“站在那么脏那么臭的地方,他真不讲卫生!”……一些好奇的孩子拉开了话匣子。我和孩子们商量后决定让他们自己去问叔叔。孩子们在我的帶领下走到那位叔叔的身边。他们捏着鼻子问:“叔叔,这里这么脏,你在干什么呢?”那位叔叔说:“下水道堵了,我得把它通一通,这样下雨时,雨水就不会把马路给淹了,行人走路就方便了。”我也及时加入了他们对话,进行引导……经过一番交流,孩子们都被感动了,对叔叔说:“叔叔您辛苦了。”“我长大了也要像叔叔一样。”……这是一个多么棒的爱心教育典型啊!
二、利用节日活动开展感恩教育
中国是一个礼仪之邦,在许多节日中就包含了感恩教育的内容,如母亲节、教师节、重阳节、劳动节、元宵节等。因此,我们可结合这些节日庆祝活动,积极开展感恩教育。母亲节,我们请来了孩子们的妈妈,让妈妈们说说自己的工作,说说自己养育孩子的辛苦,帮助孩子体会妈妈对自己的养育之恩。与此同时,我们鼓励孩子表达自己对妈妈的感谢之情,通过送自己亲手做的礼物表达对妈妈的爱。通过这些节日活动,让孩子们进一步感受到自己的成长离不开家人、长辈的关心和爱护,增强感恩意识,让孩子初步学会用自己的方式去表达自己对周围人的感恩之情。
三、充分挖掘教材开展感恩教育
在幼儿园的教材中,不少素材包含着爱心内容,我们可以充分利用。如,中班的语言活动课“三只蝴蝶”,该活动目标为理解故事内容,懂得同伴间要相亲相爱。但活动并非到此结束,我们要将感恩教育延伸下去,让幼儿说说自己还有哪些与同伴相亲相爱的事,并画下来,与同伴分享得到爱的喜悦。在实践中,我们还可利用文学、美术、情境表演等艺术手段作为爱心培养的有效途径。艺术手段以其特有的感染力淡化了呆板的说教,使孩子的心灵受到美的熏陶的。听故事、引导幼儿理解并续编故事、角色扮演等都是可以有效应用的方法。如请幼儿表演故事“狼和小羊”,让他们在进行角色表演的同时,对小羊产生同情,并愿意主动去帮助他人,从而使他们懂得:生活中应该同情弱者,使他们明白自己也常会受到别人的帮助,当自己有能力时应主动地去帮助需要的人。
四、结合主题活动开展感恩教育
在开展感恩教育的过程中,我们要充分结合主题活动,开展感恩教育。例如,小朋友们马上就要毕业了,我针对这一情况,开展“我要感谢的人”这一主题活动。我告诉幼儿:“你们马上就要毕业了,在这三年里你们最想感谢的人是谁呢?你们怎样来表示感谢呢?”有的小朋友说要感谢老师,有的说要感谢阿姨,还有的说要感谢自己的小伙伴;他们折了千纸鹤送给老师,画了最美的画献给阿姨,和小伙伴一起玩最喜欢的玩具。最让我感动的是:两个小朋友互相抱在一起,悄悄地说:“你要常给我打电话。”天真稚嫩的话语,表达了孩子对教师、阿姨和小朋友的爱。总之,结合幼儿园的各个主题活动的开展,我们积极地融入感恩教育,使他们在获取知识和经验的同时,也获得了积极的情感体验、心灵的感动,取得了可喜的教育效果。
五、利用情境教学开展感恩教育
在开展感恩教育的过程中,我们还可有效地利用“情境教学”,进一步增强幼儿的感恩意识。例如,为了让小班幼儿知道有了好吃的东西要与长辈分享,我设计了这样的情境:晚上,一家人坐在一起,妈妈买回了一篮橘子,这时该怎么分呢?小芊蔚选择了一人一个,多出来的留给了自己;徐子彦选择了一个人独自享用;而朱敏妍则选择了先分给爷爷奶奶、爸爸妈妈,自己留下最小的。谁的做法最好呢?孩子们展开了积极的讨论,最终一致认为朱敏妍的做法最好。借助类似的情境教学,我逐步引导孩子,帮助他们理解如何在生活中更好地去回报自己的家人、朋友和关心自己的人。由此可见,利用情境教学开展感恩教育,可以让幼儿有一种身临其境的感受,使他们有更直接的感知和体验。
通过在幼儿园开展感恩教育,使我们的孩子拥有一颗感恩的心,这样就能更好地继承我们中华民族的优良传统,使我们的社会充满爱和希望!冰心曾说:“有了爱就有了一切。”让我们把爱深深地扎根在孩子的心田里吧!
藏茵陈种子萌发初探 篇7
1 试验材料和方法
1.1 试验材料
试藏茵陈种子来源于青海玉树, 千粒重为0.098 45 g。
1.2 试验方法
(1) 生活力的测定, 用TTC染色法[2]。
(2) 在培养 (25±1) ℃, 实验柜内, 桌面 (阳) , 桌面 (阴) , 培养箱 (20±1) ℃做初步发芽, 发现在培养箱 (25±1) ℃下发芽率较高, 进一步用化学药剂处理, 在 (25±1) ℃进行培养。
(3) 预处理。化学药剂在室温条件下用0 (蒸馏水做对照) 、1%、2%、3%、4% NaOH溶液浸种3 h;0.01%、0.02%、0.03%、0.04%青霉素 (为华北制药厂生产) 溶液浸种48 h;0.001%、0.002%、0.003%、0.004%的赤霉素溶液浸种12 h;以30 g/100 mL的聚乙二醇 (PEG) 溶液浸泡12 h、24 h、48 h、76 h, 上述完毕后, 用蒸馏反复冲洗 (注:种子体积小用针管小心冲洗) 直至pH显中性, 然后将前三种处理的种子转入辅有滤纸的培养皿中在 (25±1) ℃培养箱中进行常规发芽试验, 培养箱相对湿度在22.5%左右。用PEG处理后将种子取出洗去表面PEG溶液然后将种子播入盛有土的花盆中覆盖0.1~0.2 mm细干土让其萌发。每天定时定量浇蒸馏水一次, 每2 d观察和记录发芽情况。
(4) 每种处理取40粒种子, 用NaOH和PEG处理重复二次, 其它均重复三次, 根据供试种子数、逐日实际发芽数和苗长 (cm) 计算芽率, 最后进行统计处理。
2 结果与分析
(1) 种子生活力测定表明:
藏茵陈种子生活力为95%, 但发芽率较低 (约40%) , 表明该种子有休眠特性。
(2) 逐日发芽数以第14
d为最高, 以后未再增加, 各重复之间的差异可能由种子小、种子发霉等因素造成的。由表1可见药剂处理对芽整齐度影响不大。
(3) NaOH以藏茵陈种子萌芽发的影响。
表1可见用各浓度NaOH处理后藏茵陈种子均未发芽, 说明NaOH对藏茵陈种子有抑制作用。对照 (用蒸馏水浸种3 h) 的两重复至第7 d发芽率为36%和44%以后未再增加。
(4) PEG处理对藏茵陈种子的影响。
各处理和对照均未发芽, 这可能是由于土壤质地差和土壤板结的因素造成, 有待进一步研究。
(5) 赤霉素处理对藏茵陈种子萌发的影响。
经方差分析F=0.719
(6) 青霉素处理对藏茵陈种子萌发的影响。
经方差分析F=11.84
1) LSD 0.05=18.604;2) LSD 0.01=26.461
3 小 结
NaOH预处理对藏茵种子萌发有抑制作用。青霉素赤霉素预处理对藏茵陈种子萌发有一定影响, 0.04%青霉素处理可明显提高种了发芽率。PEG处理种子作用不明显。
摘要:用几中不同浓度药剂处理后在25℃恒温下进行发芽, 结果表明:NaOH对藏茵陈种子有抑制作用, 赤霉素对藏茵陈种子发芽影响不明显, 青霉素处理效果较好, 在0.04%下发芽率达44.8%, 聚乙二醇处理效果也不明显。
关键词:藏茵陈,青霉素,赤霉素,NaOH,聚乙二醇,种子萌发
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种子的萌发 篇8
笔者发现,苏科版义务教育课程标准实验教科书八年级《生物》上册第126页“探究种子萌发的外界条件”分组实验,存在一些不足之处。
(1) 关于种子的选择。教材上实验选用蚕豆或大豆种子,但是萌发时间较长,需2~3天 (9月份) 。根据教学进度,做本实验时已是冬季 (12月底) ,温度较低,种子萌发时间会更长,至少需5~6天。由于整个实验过程耗时较长,因此影响教学的连贯性和知识的衔接性。
(2) 关于种子的数量。教材上每组实验都选用一粒蚕豆种子,这样不能确保实验成功;若实验失败,则影响教学进度。
(3) 关于实验装置。教材上用塑料吸管和细绳固定种子,实验时发现这样固定种子非常困难,不好系,系得紧了,蚕豆吸水膨胀,容易受损,系得松了种子容易下滑。操作的复杂性,容易挫伤学生做实验的积极性。
(4) 关于实验结果。按照教材上的实验设置进行实验,常常会出现异常现象:常温下处于水中的种子也会萌发 (原因是水中含有空气) 。
二、改进后的实验
针对以上问题,笔者将实验进行了改进。
(1) 选用绿豆种子。笔者带领学生通过用豌豆、红小豆和绿豆做对比实验发现,绿豆种子萌发很快,仅需1天萌发的根就有1~2cm长。所以,本实验选用绿豆种子效果好。
(2) 每组选用10粒种子。增加种子数量,可以防止实验意外,提高实验的成功率。本实验中每组种子数量选用10粒,既能确保实验成功,也使得计数方便。
(3) 关于实验装置。笔者指导学生反复实验后发现,选用脱脂棉球和大试管等实验用品组成的实验装置,比教材上的实验装置效果好。
(1) 装置1 (如图1所示) 。
第一,取两支20mm×180mm的试管,分别注入刚冷却的凉开水 (里面几乎没有氧气) ,至试管容积的1/3处,再在试管底放入10颗绿豆种子。第二,分别在两支试管的水面处塞入松紧适度的脱脂棉球,棉球上放入10颗绿豆种子。第三,分别在两支试管的中上部塞入松紧适度的脱脂棉球,棉球上放入10颗绿豆种子。第四,分别将两支试管放在室温 (25℃左右) 和寒冷 (冰箱冷藏室) 的环境中。第五,一天后可以发现,只有放在室温环境下的那支试管里位于水面处的绿豆种子才能萌发。这充分说明种子萌发的外部条件是:充足的空气、足够的水分和适宜的温度。
(2) 装置2 (如图2所示) 。
将装置 (1) 中每支试管内的几种实验用品,分解到A, B, C三支试管中,然后也设置成两组,分别放在温暖和寒冷的地方;一天后,只有放在温暖处的B试管中的绿豆种子才能萌发,此实验现象同样可以得出种子萌发的外部条件。
三、改进后实验的优点
种子的萌发 篇9
1 材料与方法
1.1 材料
供试材料为湖北海棠种子, 于2011年11月取自江苏农牧科技职业学院凤凰路校区的湖北海棠植株。采集的种子直接浸泡并搓洗取除果肉, 取出种子并自然风干, 选择颗粒饱满的种子供试验用。
1.2 方法
1.2.1 基质配置与消毒
播种基质采用砂土∶珍珠岩∶田园土为3∶3∶4的比例进行配置, 并搅拌均匀。先对基质日光曝晒消毒3d, 再喷洒0.5%的高锰酸钾溶液进行消毒, 并用塑料薄膜覆盖1~2d, 揭开薄膜晾晒2d, 将消毒后的基质置于多孔穴盘内进行播种。
1.2.2 GA3处理
在外界环境相同条件下, 采用0.10%与0.05%的GA3对湖北海棠种子处理3h, 并以清水处理的种子作为对照, 每处理3个重复, 每重复100粒种子, 将不同处理的种子播种于不同穴盘内, 做好标记, 观察其萌发情况。
1.2.3 磁场震荡仪处理
在外界环境相同条件下, 调节磁场强度, 分别采用2 000GS (高斯) 与5 000GS (高斯) 对湖北海棠种子处理3h, 并以未经磁场处理的种子作为对照, 每处理3个重复, 每重复100粒种子, 将处理的种子播种于不同穴盘内, 做好标记, 观察其萌发情况。
1.2.4 温水处理
在外界环境相同条件下, 将湖北海棠种子分别用20℃和40℃温水浸泡24h, 并以清水处理的种子作为对照, 每处理3个重复, 每重复100粒种子, 浸泡后播种于不同穴盘内, 做好标记, 观察其萌发情况。
1.2.5 低温层积处理
将湖北海棠种子与湿润细沙按体积比1∶3混匀, 装入4个培养皿内, 温度为4~5℃条件下分别放置30、40、50和60d, 定期搅拌翻动种子以保持良好的通气, 取出种子于常温下播种, 并以未低温层积处理的种子作为对照, 每处理3个重复, 每重复100粒种子, 观察其萌发情况。
1.2.6 数据统计与分析
试验数据用Statistical (1993) 软件进行显著性统计分析, 并用Excel软件进行图表制作。
2 结果与分析
2.1 不同GA3浓度对湖北海棠种子萌发的影响
从图1看出, 与对照相比, 不同浓度GA3处理后提高了湖北海棠种子萌发率。播种后10~20d, 0.10%GA3处理的湖北海棠种子萌发率高于0.05%GA3处理的, 增幅达13.0%。播种后30~40d用0.10%GA3处理的种子发芽率显著高于0.05%GA3和对照 (P<0.05) 组, 最高幅可达82.0%。
图中不同小写字母表示差异显著水平P<0.05。下同。Different lowercases show significant difference (P<0.05) .The same below.
2.2 磁场强度对湖北海棠种子萌发的影响
由图2可以看出, 与对照相比, 两个磁场强度对湖北海棠种子发芽率的提高有一定作用。与对照相比, 播种后10d, 2 000GS和5 000GS处理3h的种子发芽率明显高于对照, 但不同处理间差异不显著 (P>0.05) ;播种后20d, 2 000 GS和5 000GS处理3h的种子发芽率显著高于对照 (P<0.05) , 分别提高82.6%和92.5%;播种后30~40d, 不同磁场处理3h的种子发芽率显著高于对照 (P<0.05) , 增幅范围在53.6%~81.8%, 但不同磁场强度间差异不显著 (P>0.05) 。
2.3 温水处理对湖北海棠种子萌发的影响
由图3可看出, 经20、40℃温水浸泡湖北海棠种子24h后再播种, 与对照相比, 其发芽率明显提高。播后20d, 经20、40℃温水浸泡处理的种子发芽率显著 (P<0.05) 高于对照, 分别提高78.9%和86.2%;播后30d, 经20、40℃温水浸泡处理的种子发芽率显著 (P<0.05) 高于对照, 分别提高71.7%和78.7%;播后第40d, 经20℃、40℃温水浸泡处理的种子发芽率显著 (P<0.05) 高于对照, 分别提高66.7%和73.1%, 不同温度处理间的种子萌发率差异不显著 (P>0.05) 。
2.4 低温层积处理对湖北海棠种子萌发的影响
由图4可看出, 与对照相比, 低温层积处理对湖北海棠种子的萌发有明显提高。经低温层积处理再播种后第30~60d, 种子发芽率显著 (P<0.05) 高于未经低温层积处理的对照组, 最高可达41.7%。
3结论与讨论
通过对湖北海棠种子经不同处理方式对其萌发率影响的研究表明, 0.1%浓度GA3、磁场强度为5 000GS、温水 (40℃) 及低温层积处理湖北海棠种子后, 与对照组相比显著 (P<0.05) 提高了其萌发率, 最高分别为82%、92.5%、86.2%和41.7%, 说明该试验中所采用的处理方式对提高湖北海棠种子萌发率均有明显促进作用。
自然界中种子自身萌发率低是因为其含有某些化学抑制物质, 种子中的很大一部分发芽抑制物质是一些简单的小分子有机物质, 这些物质影响了种子的后熟和发芽, 进而导致种子出现不同程度的休眠现象[6,7,8]。有研究表明, 不同浓度赤霉素处理一些木本植物种子如槭树[6]、杨梅[6]、桂花[9]、福建含笑[10]、九龙山杜鹃[11]、桃叶杜鹃[11]、獐子松[12]和沙枣[13]等, 草本植物种子如仙客来[14]、圆叶牵牛[15]和中国石蒜[16]等和藤本植物种子猕猴桃[17], 对打破种子休眠和促进种子萌发均有明显作用, 因为GA3产生水解酶, 使种子中的储藏物质淀粉水解为糖, 蛋白质水解为氨基酸从而为胚所利用, 促进胚后熟有利于萌发。该文的试验用0.05%和0.10%GA3对湖北海棠种子处理后对其发芽率有显著 (P<0.05) 提高, 与对照组相比最高可达82.0%。GA3处理是最常用的打破种子休眠的方法, 该试验也印证了GA3处理同样适用于湖北海棠这种自然萌发率较低的种子, 从而提高其发芽率。
磁场处理能够促进种子萌发的作用已在诸多试验中得到证实[18], 如磁场对水稻[19]、小麦[20]、大豆[21]、玉米[22]、番茄[23]、绿豆[24]、花生[25]、水萝卜[26]、莴笋[26]、西兰花[26]、棉花[27]、紫苏[28]和芍药[29]等植物种子进行过试验, 均证实了磁场对其种子萌发有良好的促进作用。原因是磁场加快了种子的吸水过程, 增强了种子的呼吸作用, 加速了对营养物质的吸收利用, 增强了种子的酶活性, 从而打破种子休眠, 并认为磁场可能诱导或启动生物体中携带的某种信息促使一定的反应发生[18]。该试验采用了2 000GS和5 000GS两种磁场处理湖北海棠种子3h, 与对照组相比均显著 (P<0.05) 提高了种子发芽率, 增幅为53.6%~92.5%, 这一结果有重要的应用价值。磁场处理一方面提高种子发芽率, 另一方面提高萌发速度, 即种子活力得到了提高。磁场处理虽能提高种子发芽率, 但由于磁场处理参数即磁场处理强度不同, 对湖北海棠种子产生的磁效应强度不同, 所以选择处理强度及时间的最适范围即最适剂量是很必要的。
浸种时间视种子大小、种皮厚薄及水温而定。普通油茶种子[30]和银杏种子[31]经不同温度的水浸泡后, 40℃水温可明显提高其种子发芽率。该文的研究中, 湖北海棠种子经20℃及40℃温水浸泡24h后播种, 与对照组相比, 播种后20~40d, 其发芽率均显著 (P<0.05) 提高, 最高达86.2%, 但40℃温水处理的种子发芽率明显高于20℃处理的, 说明浸泡时间相同条件下, 水温越高, 软化种皮和解除休眠效果越好, 在该试验中, 40℃的水温比20℃更有利于湖北海棠种子的萌发, 因为浸泡可以软化种皮, 有效解除表皮层的抑制物质如蜡质和油脂, 增强种皮透性并能浸出发芽抑制物质从而促进萌发。
种子的萌发 篇10
种子是刚毛柽柳自然种群更新的重要器官之一。盐渍环境下的种子萌发是盐生植物生长的关键及敏感阶段[2],其萌发能力和耐盐能力往往影响着植物种群的分布范围。因此,对生活周期中关键阶段的种子萌发行为的认识,是刚毛柽柳繁殖生物学特性研究中的重要内容之一。尽管对刚毛柽柳种子萌发的研究已有零星报告[3],但下列关键问题仍待进一步研究:温变周期对刚毛柽柳种子的萌发有何影响?在变温条件下刚毛柽柳种子对不同盐浓度的响应有何差异?刚毛柽柳种子的寿命如何?本文通过对以上问题的研究,旨在弄清刚毛柽柳种子在模拟自然变温条件下的萌发行为,以期为干旱盐碱地区盐生植物的开发利用和种群生态恢复提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 实验材料
刚毛柽柳的种子于2007年10月中旬采自中国科学院吐鲁番沙漠植物园,果实采摘后,在室温下通风晾干,部分密封后4℃条件下储藏备用,部分室温下储存于牛皮纸信封中,留待测定储藏时间对种子萌发的影响。室内萌发实验分别于2007年11月底和2008年9月中旬进行。
1.1.2 试剂
NaCl,分析纯,天津市福晨化学试剂厂。
1.1.3 仪器
BS110S型万分之一天平,北京赛多利斯仪器系统有限公司;SZX7型体式显微镜,Olympus公司;GXZ型智能光照培养箱,宁波东南仪器有限公司。
1.2 方法
1.2.1 种子大小和重量测定
用肉眼挑选刚毛柽柳饱满的种子(去除表皮毛)。种子重量的测定以1 000粒为1组,用BS110S型万分之一天平称重,重复3次,计算平均值。SZX7型体式显微镜下测量30粒种子的长度和宽度。
1.2.2 温变周期对刚毛柽柳种子萌发的影响
挑选饱满的成熟种子(不去表皮毛),每组50粒、3个重复。将种子置于直径为90mm的培养皿中,培养皿中垫有2层滤纸,直至种子萌发结束都保持滤纸湿润。种子的萌发以胚根突破种皮为标志。
根据新疆气候特点和柽柳属种子的萌发特性[4,5],实验设4个温变周期:5/15℃、5/25℃、15/25℃和25/35℃,萌发实验在光照度为3 000lx(暗/光=12h/12h)的GXZ型智能光照培养箱中进行,连续观察8d。
1.2.3 NaCl溶液浓度对刚毛柽柳种子萌发的影响
NaCl的浓度分别设置0.05、0.10、0.20、0.40、0.60、0.80、1.00、1.20和1.40mol/L 9个梯度,以蒸馏水为对照。在最适萌发温变周期(由1.2.2的实验结果而定)条件下,分别测定刚毛柽柳种子在不同浓度NaCl溶液中的萌发率。经过8d培养后,将未萌发的种子转移至蒸馏水中继续培养8d,统计种子的萌发恢复率和最终萌发率。萌发恢复率=[(A-B)/(C-B)]×100%,最终萌发率=A/C×100%,其中,A是萌发的全部种子数,B是盐溶液中的萌发种子数,C是实验用的该处理的全部种子数[6]。
1.2.4 储藏时间对刚毛柽柳种子萌发的影响
种子晾干后,室温下储存于牛皮纸信封中。2008年9月中旬测定其储藏11个月之后的萌发率和萌发速度。方法同1.2.2。
1.3 数据统计和分析
萌发过程中前2d每2h检测1次,之后每24h检测1次,并将已萌发的种子取出,记录初始萌发时间和萌发率达到50%时的萌发时间(TG50)[7]。采用单因子方差分析(One-Way ANOVA)在95%水平上,对数据进行显著性检验。数据均以平均值±标准误差表示。所有统计均使用国际通用软件SPSS(13.0)完成。
2 结果与分析
2.1 种子的形态
刚毛柽柳种子紫红色或黑紫色,棒状,长0.998±0.066mm,宽0.414±0.074mm;千粒重为32.6±1.74mg;种子顶端簇生表皮毛,依靠风力进行传播。
2.2 温变周期对刚毛柽柳种子萌发的影响
由图1、图2可知,在5/15℃、5/25℃、15/25℃和25/35℃四个温变周期下,刚毛柽柳种子的萌发率均大于90%(图1),各处理之间差异不显著(F=2.233,P=0.162);在5/25℃、15/25℃和25/35℃三个温变周期下,刚毛柽柳种子萌发迅速,初始萌发时间均仅为10h,萌发率达到50%的时间分别为31.33h、30.67h和12h,但在5/15℃温变周期下种子的萌发速度有所降低,初始萌发时间和萌发率达到50%的时间分别是48h和72h。而在25/35℃时,刚毛柽柳种子的萌发率和萌发速度都最高,因此种子在NaCl溶液中的萌发就在该温变周期条件下进行。
2.3 NaCl溶液浓度对刚毛柽柳种子萌发的影响
在温变周期为25/35℃(暗/光=12h/12h)条件下,刚毛柽柳种子在不同浓度NaCl溶液中培养8d后的萌发率见表1。与对照相比,0.05~0.60mol/L的NaCl溶液中种子的萌发率均在94%以上,且均高于对照的萌发率,说明一定浓度的盐分能够促进刚毛柽柳种子的萌发;从1.00mol/L起,随着NaCl溶液浓度的增高,萌发率急剧降低(P<0.01),当浓度增高至1.40mol/L时,种子萌发率降低为0;随着盐分浓度的增加,刚毛柽柳种子的初始萌发时间和TG50都推迟(表1);将在不同浓度NaCl溶液中处理8d的种子转移至蒸馏水中后,高浓度(≥0.80mol/L)NaCl溶液处理的种子有较高的萌发恢复率(>70%);0.05~0.80mol/L NaCl溶液处理下种子的最终萌发率高于对照中的萌发率,而1.20mol/L和1.40mol/L NaCl溶液处理下种子的最终萌发率显著低于对照(P<0.05)。
因此,低浓度的NaCl溶液能够促进刚毛柽柳种子的萌发,高浓度的NaCl溶液抑制种子萌发,降低了种子的萌发速度。
2.4 储藏时间对刚毛柽柳种子萌发的影响
由图3、图4可知,刚毛柽柳种子室温储藏11个月后,萌发率降到50%以下。且萌发率在4个温变周期下差异不显著(F=0.819,P=0.519)。第1粒种子萌发时间延迟,萌发高峰期推后。5/15℃温变周期下种子的初始萌发时间是120h,5/25℃、15/25℃和25/35℃温变周期下种子的初始萌发时间均为72h。
3 讨论
适宜温度是荒漠木本植物种子萌发的先决条件,适温时,荒漠木本植物种子萌发最快,萌发率也高[8]。由本实验结果可知在5/15℃、5/25℃、15/25℃和25/35℃四个温变周期下,刚毛柽柳种子均能快速萌发,萌发率达到50%最快时仅需12h,且萌发率均高达90%以上,故其适宜萌发的温变周期范围宽。在荒漠条件下,适合萌发和生长的季节是短暂和不可预测的,这种在较宽温变周期范围内快速萌发的能力使荒漠植物能利用任何可用的水分条件迅速萌发出幼苗[9]。种子萌发对温度的响应可能也反映了其适应环境的生态对策[10]。刚毛柽柳的
注:不同字母表示在P=0.05水平上有显著性差异(LSD检验)。Note: The different letters indicate the significant difference at P = 0.05 level. (according to LSD test)
这种在较宽温变周期范围内快速萌发的能力,便于利用任何可用的水分条件而快速萌发,是其对生境长期适应的结果,是荒漠植物在荒漠生境成功定居的一种生存机制[11]。
种子寿命一般指整个种子群体(种子批)的生命力已显著衰退,而其中半数已完全丧失发芽能力所经历的时间[12]。种子的自然寿命随物种的不同而不同,根据种子在适宜条件下的寿命可把种子分为三大类:寿命3年或更短的为短寿种子,寿命3~15年的为中寿种子,寿命15~100年以上的为长寿种子[13]。据王仲礼[4]报道中国柽柳的种子在室温下存放14d基本失活,而刘铭庭认为在新疆地区各种柽柳的种子大都可以保持半年之久[1]。实验结果表明室温下刚毛柽柳种子寿命为11个月左右,为短寿种子。
盐胁迫对盐生植物和非盐生植物来说,都会造成种子发芽率下降、发芽时间推迟和延长[14]。刚毛柽柳种子萌发率随着盐溶液浓度的增加而降低,但在0.05~0.60mol/L的NaCl溶液中种子的萌发率要比对照中高,说明低浓度的NaCl胁迫处理在一定程度上能够促进刚毛柽柳种子的萌发,而高浓度的NaCl溶液则抑制其萌发,并且随着盐分浓度增高其抑制程度增加,这种现象与盐生植物盐爪爪(Kalidium foliatum)、盐穗木(Halostachys caspica)[15]和夏至草(Lagopsis supina)[16]等的相关报道一致。不同植物种子萌发阶段对盐浓度的耐受值不同,反映了不同植物对盐分的忍耐力。同样在变温条件下,浆果猪毛菜和钠猪毛菜在NaCl溶液浓度为0.51mol/L时的萌发率分别是1%和2%[17],而在本实验中刚毛柽柳种子在1.00mol/L的NaCl溶液中仍有45.33%的萌发率,表明其具有较强的耐盐萌发能力。值得注意的是,孙红叶等观察到在恒温25℃下NaCl溶液浓度为0.7mol/L时,采集于塔里木盆地南缘的刚毛柽柳种子的萌发率就已经降到了1.67%[3]。造成这种差异的原因之一可能是不同生境下的刚毛柽柳种子对盐分的响应不同,另一个原因可能是变温促进了种子萌发,在自然条件下,变温有利于荒漠木本植物种子萌发[8]。因为变温能促进种子酶的活性、增进氧气的吸收、使呼吸旺盛,从而在一定程度上促进种子萌发、增强种子的活力[18]。
有研究表明,盐碱地区盐胁迫下植物的萌发生长受抑制与渗透胁迫和离子毒害两种效应有关,并且盐生植物中起主要抑制作用的是渗透胁迫而不是离子毒害[19]。随着盐溶液浓度的升高,萌发过程逐渐受抑制,但多数植物的种子在转入淡水中后能够恢复活力[20,21]。刚毛柽柳种子的萌发恢复率随NaCl溶液浓度的增加而上升,高浓度NaCl溶液(≥0.8mol/L)中培养的种子有较高(70%以上)的萌发恢复率,并且萌发恢复率随NaCl溶液浓度的增大逐渐上升,相似的情况也出现在梭梭(Haloxylon ammodendron)[22]和星星草(Puccinellia tenuiflora)[23]中。在自然生境中,当土壤盐分浓度大于萌发的忍受范围时,刚毛柽柳种子因萌发被抑制而保留在土壤中,当盐溶液经雨水或洪水稀释后可继续萌发,这种生态适应性有利于刚毛柽柳种群的自然更新。
种子是种群更新的重要器官之一,因而种子的萌发策略是荒漠植物生存对策的重要方面[24]。刚毛柽柳产生的种子小而轻,且种子顶端具表皮毛,可漂浮至远处进行扩散,这样就在短期内占据了更广阔的生存空间,减少了同胞子代间的竞争,使更多的种子有萌发存活的机会。同时,刚毛柽柳种子萌发迅速,适宜萌发的温变周期范围宽,并且具有较强的耐盐萌发和萌发恢复能力,这在一定程度上增大了它的萌发存活范围。在适宜的环境条件下,刚毛柽柳利用其种子快速萌发的特点,在其它植物种群之前尽早占据有利的生存空间,扩大其种群数量,这也是其长期适应荒漠生境形成的生殖对策。
摘要:目的:研究温变周期、盐分和储藏时间对刚毛柽柳种子萌发的影响。方法:利用不同温变周期,不同浓度NaCl溶液,储藏时间等处理对刚毛柽柳种子进行萌发试验,测定其萌发率和萌发速度。结果:在5/15℃、5/25℃1、5/25℃和25/35℃(暗/光=12h/12h)四个温变周期下,刚毛柽柳种子的萌发率均大于90%;在5/25℃、15/25℃和25/35℃三个温变周期下,刚毛柽柳种子萌发迅速,初始萌发时间均仅为10h;低浓度的NaCl溶液(≤0.60mol/L)促进种子萌发,高于1.00mol/L浓度的NaCl溶液抑制种子萌发,当浓度增高至1.40mol/L时,种子萌发率降低为0;将在NaCl溶液中处理8d未萌发的种子转移至蒸馏水中后,原来较高浓度(≥0.80mol/L)处理的种子具有较高的萌发恢复率(>70%);种子寿命约11个月。结论:温变周期25/35℃(暗/光=12/12h),低浓度的NaCl溶液(≤0.60mol/L)最适宜刚毛柽柳种子的萌发。
盐碱胁迫对知母种子萌发的影响 篇11
摘 要:采用培养皿发芽法,研究了NaCl,NaHCO3,NaCl与NaHCO3(1∶1)混合溶液胁迫对知母种子萌发的影响,以探究知母种子的耐盐碱能力;并对知母种子发芽率、发芽势、相对发芽率、活力指数、复萌率指标进行了测定分析。结果表明,知母种子的发芽率、发芽势、相对发芽率、发芽指数、活力指数、苗鲜质量和胚根长均随NaCl,NaHCO3,NaCl与NaHCO3(1∶1)混合溶液浓度呈显著的负相关关系,与相对盐害率呈正相关关系。NaCl胁迫下知母种子萌发的耐盐浓度为0.466 3%,半数抑制浓度为0.745 1%,极限浓度为1.023 9%; NaHCO3胁迫下知母萌发的耐盐浓度为0.576 7%,半数抑制浓度为0.851 6%,极限浓度为1.126 4%;NaCl与NaHCO3(1∶1)混合溶液胁迫下知母萌发的耐盐浓度为0.496 8%,半数抑制浓度为0.775 3%,极限浓度为1.053 8%。综上所述,知母种子具有一定的耐盐碱能力。
关键词:知母;种子萌发;NaCl ;NaHCO3;胁迫
中图分类号:S567.23+9 文献标识码:A DOI 编码:10.3969/j.issn.1006-6500.2016.12.001
Effects of NaCl and NaHCO3 Stress on Seed Germination of Anemarrhena asphodeloides
PEI Yi,ZHANG Wei,NIE Jiangli,YANG Xuejun,MAO Jinfeng,WANG Liang
(College of Horticulture and Landscape, Tianjin Agricultural University, Tianjin 300384,China)
Abstract:Using the method of germination in petri dish, effects of NaCl, NaHCO3, NaCl and NaHCO3 (1∶1) stress on the germination of Anemarrhena a. Bunge were studied, to investigate the salt and alkali resistance of asphsdeloides Bunge. The germination rate, germination potential, relative germination rate, vigor index and recovery germination rate of Anemarrhena a. Bunge was determined. The results showed that with increasing of concentrations of NaCl, NaHCO3, NaCl and NaHCO3 (1∶1) mixed solution, germination rate, germination potential, the relative germination rate, radicle length, seedling fresh weight of Anemarrhena a. Bunge were reduced. The above results showed a significant negative correlation between them, positive correlation with the relative salt damage rate. Concentration NaCl stressed on Anemarrhena a. Bunge was 0.466 3%, half inhibitory concentration was 0.745 1%, limiting concentration was 1.023 9%. Concentration NaHCO3 stressed on Anemarrhena a. Bunge was 0.5767%, half inhibitory concentration was 0.851 6%, limiting concentration was 1.126 4%. Concentration mixed solution NaCl and NaHCO3 (1∶1) stressed on the Anemarrhena a. Bunge was 0.496 8%, half inhibitory concentration was 0.775 3%, limiting concentration was 1.053 8%. Therefore, Anemarrhena a. Bunge had certain salinity and alkali resistance.
Key words: Anemarrhena a. Bunge; seed germination; NaCl; NaHCO3; stress
近年来,随着工农业生产的飞速发展、人口的激增以及耕地资源的紧缺,盐碱地的改良及开发利用越来越受到国家和地区的重视[1]。据不完全统计,全世界盐碱地的面积约为9.543 8亿hm2,其中我国约占全球的10%[1-2]。盐碱地因土壤中含有大量盐分而不利于植物生长,甚至已影响到农业生产,每年造成的损失难以估计[1-2]。种子的萌发是植物生命中的重要阶段,植物在生长的不同阶段耐盐碱性不同,种子萌发期往往是对盐碱胁迫十分敏感的时期,盐碱胁迫会降低种子发芽率和成苗率,降低生物量的积累,所以研究盐碱胁迫对知母种子萌发的影响对盐碱地改良具有重要的意义[2]。
知母(Anemarrhena asphodeloides Bunge)也叫毛知母[3-4],为多年生草本植物,根状茎入药,是我国大宗商品药材,其性苦寒,有滋阴降火、润燥滑肠、利大小便之功效,属清热下火药,主治温热病、高热烦渴、咳嗽气喘、燥咳、便秘、骨蒸潮热、虚烦不眠、消渴淋浊[5]。有研究表明,知母具有抗病原微生物、抗血小板聚集以及降血糖、解热、抗炎、降低转氨酶等多种药物活性[6]。
本研究以知母种子为试材,采用培养皿纸上发芽法,利用不同浓度的盐碱溶液对知母种子进行胁迫,旨在探讨知母的耐盐能力,为中草药耐盐能力和盐碱土地改良利用提供理论参考。
1 材料和方法
1.1 试验材料
供试材料知母种子购于河北省安国北方中草药种植基地,现知母种子标本存放于天津农学院园艺园林学院园林植物教研室。
1.2 知母的处理
随机选取适量且均匀饱满的知母种子,清洗后用0.1%的KMnO4浸泡10 min左右;消毒结束后,在清水中反复冲洗,直至没有KMnO4的颜色为止。
1.3 试验方法
采用培养皿纸上发芽法[2,7-8],将消毒过的知母种子置于铺有2层滤纸的培养皿(直径9 cm)中,随机数入50粒知母种子后加盖一张滤纸。分别用不同浓度的NaCl,NaHCO3,NaCl与NaHCO3(1∶1)混合溶液润湿,保持适宜的发芽湿度,同时以蒸馏水为对照组。置于黑暗,25 ℃恒温培养箱(MJP-150)中培养观察。
试验分预试验和正式试验。
预试验:分别以0.5%,1.0%,1.5%NaCl,NaHCO3和NaCl与NaHCO3(1∶1)混合溶液滴加到铺有滤纸的培养皿中(培养皿纸上发芽法),分别设置3组重复,以蒸馏水为对照组。根据预试验发芽情况设置正式试验溶液浓度梯度。
正式试验:分别设置7个NaCl,NaHCO3,NaCl与NaHCO3(1∶1)混合溶液浓度2%,0.4%,0.6%,0.8%,1.0%,1.2%,1.4%;以蒸馏水为对照。连续观察8 d并记录知母种子的发芽情况(知母种子发芽是以胚根突破种皮达到种子长度的1/2为标准)。
每天定时补充培养皿中的溶液。在补充溶液的时候要保持清洁,避免杂菌感染;连续观察8 d并记录知母种子的发芽情况,观测不同盐碱胁迫对知母种子萌发及生长的影响。第8天取出已经发芽的种子,测定苗鲜质量和胚根长。
1.4 数据处理
试验数据用SPSS 19.0软件进行方差分析[2,7- 8],其中,不同盐碱处理水平之间及不同测量指标之间均采用单因素方差分析,运用LSD和Duncan(D)进行两两比较。利用SPSS软件中的Probit(概率单位)回归分析“浓度—相对发芽率”的关系,进行耐盐程度分析。
发芽率(GP)=发芽种子总数/供试种子总数×100%;发芽势(GE)=3 d内发芽种子数/供试种子总数×100%;发芽指数(GI)=∑(第t天种子的萌发数/相应的种子发芽天数);活力指数(VT)=发芽指数×苗鲜质量;相对发芽率=某一盐处理下的发芽率/对照组的发芽率×100%;相对盐害率=(对照组发芽数-各处理发芽数)/对照组的发芽数×100%;复萌率=复萌的种子数/经盐胁迫未萌发种子数×100%。
耐盐程度分析[2,7-8]:发芽率达到对照组发芽率75%时相对应的盐浓度即为耐盐浓度(适宜值);发芽率达到对照组发芽率50%时相对应的盐浓度即为半数抑制浓度(临界值);发芽率达到对照的25%时相对应的盐浓度即为极限值。
2 结果与分析
2.1 NaCl胁迫下知母种子的萌发状况
发芽率是说明发芽情况最重要的指标,而在盐胁迫下知母种子的发芽情况是反映知母种子发芽潜力的重要指标。发芽势是表明种子的生活力、发芽整齐度、生产潜力的指标。由表1可知,不同浓度的NaCl溶液对知母种子发芽的胁迫不同,种子发芽率、发芽势和相对发芽率均随NaCl浓度的升高而降低,相对盐害率随NaCl浓度的升高而上升。在0.2%浓度组的发芽率(65.33%)略低于对照组,但差异不显著;在0.4%及以上浓度组的发芽率均低于对照组,且差异极显著;而0.2%及以上浓度组的发芽势均低于对照组(47.33%),且差异极显著。
NaCl胁迫不仅影响知母种子的发芽率,还影响其发芽进程,随着NaCl浓度的升高,开始发芽的时间出现延迟。从图1可以看出,知母种子发芽主要集中在前3 d,3 d时对照组的发芽率为47.33%,0.2%浓度组的发芽率为20.67%,0.4%浓度组的发芽率为14.67%,0.6%浓度组的发芽率为4%;经过4 d处理,对照组的发芽率为58.00%,0.2%浓度组的发芽率为37.33%,0.4%浓度组的发芽率为23.33%,0.6%浓度组的发芽率为18.00%。随着盐浓度的升高发芽率逐渐降低,高浓度组的发芽时间明显延迟。
知母种子经不同浓度NaCl溶液处理,第8天测定苗鲜质量、胚根长、活力指数。由表2可知,苗鲜质量、胚根长、发芽指数和活力指数均呈现出随NaCl溶液浓度增加而降低,由此可见,NaCl溶液对知母种子苗鲜质量、胚根长、发芽指数和活力指数均有抑制作用。0.2%及以上浓度组的苗鲜质量和胚根长、发芽指数均低于对照组,且差异达极显著水平,而0.2%浓度组活力指数低于对照组,差异不显著;0.4%浓度组的活力指数低于对照组,且差异显著;0.6%浓度组的活力指数低于对照组,且差异显著;0.8%及以上浓度组的活力指数低于对照组,且差异极显著。
2.2 NaHCO3胁迫下知母种子的萌发状况
由表3可知,不同浓度的NaHCO3溶液对知母种子发芽的胁迫不同,种子发芽率、发芽势和相对发芽率随NaHCO3溶液浓度升高而降低;相对盐害率随NaHCO3浓度的升高而上升。0.2%浓度组的发芽率低于对照组(70.66%),但差异不显著;0.4%浓度组的发芽率低于对照组(69.33%),但差异不显著;0.6%及以上浓度组发芽率均低于对照组,且差异极显著。0.2%及以上浓度组的发芽势均低于对照组(47.33%),且差异极显著。
NaHCO3胁迫不仅影响知母种子的发芽率,还影响其发芽进程,随着NaHCO3浓度的升高,开始发芽的时间会延迟。从图2可以看出,种子发芽主要集中在前3 d,3 d时对照组的发芽率为47.33%,0.2%浓度组的发芽率为28.00%,0.4%浓度组的发芽率为20.67%,0.6%浓度组的发芽率为10.00%。经过4 d处理,对照组浓度的发芽率为58.00%,0.2%浓度组的发芽率为50.67%,0.4%浓度组的发芽率为38.00%,0.6%浓度组的发芽率为24.00%。随着浓度的升高发芽率逐渐降低,高浓度组的发芽时间延迟。
由表4可知,在NaHCO3溶液的胁迫下,知母幼苗的苗鲜质量、胚根长和活力指数都随NaHCO3溶液浓度的增加而下降,由此可见,NaHCO3溶液对知母种子苗鲜质量、胚根长、发芽指数和活力指数均有抑制作用。0.2%及以上浓度的苗鲜质量、胚根长、活力指数和发芽指数均低于对照组,且差异极显著。
2.3 NaCl与NaHCO3(1∶1)混合溶液胁迫下知母种子的萌发状况
由表5可知,不同浓度的NaCl与NaHCO3(1∶1)混合溶液对知母种子发芽的胁迫不同,种子发芽率、发芽势和相对发芽率随混合浓度升高而降低。相对盐害率随浓度升高而上升。0.2%发芽率低于对照组(70.67%),但差异不显著;0.4%发芽率低于对照组(70.67%),但差异不显著;0.6%及以上浓度组低于照组,且差异极显著。0.2%及以上浓度组的发芽势均低于对照组(47.33%),且差异极显著。
NaCl与NaHCO3(1∶1)混合溶液胁迫不仅影响知母种子的发芽率,还影响其发芽进程,随着NaCl与NaHCO3(1∶1)混合溶液浓度的升高,开始发芽的时间会延迟。从图3可以看出,种子发芽主要集中在前3 d,3 d时对照组的发芽率为47.33%,0.2%浓度组发芽率为20.67%,0.4%浓度组发芽率为8.67%,0.6%浓度组发芽率为7.33%;经过4 d处理,对照组浓度发芽率为58.00%,0.2%浓度组发芽率为34.67%,0.4%浓度组发芽率为28.00%,0.6%浓度组发芽率为21.33%。随着浓度的升高发芽率逐渐降低,高浓度组的发芽时间延迟。
知母种子经不同NaCl与NaHCO3(1∶1)混合溶液处理8 d后,测定苗鲜质量、胚根长、活力指数。由表6可知,苗鲜质量、胚根长、发芽指数和活力指数均呈现出随NaCl与NaHCO3(1∶1)混合溶液浓度增加而降低的趋势。可见,NaCl与NaHCO3(1∶1)混合溶液对知母种子苗鲜质量、胚根长、发芽指数和活力指数均有抑制作用。0.2%及以上浓度组的苗鲜质量均低于对照组(0.381 g),且差异极显著;0.2%及以上组的胚根长低于对照组的(4.570 cm),且差异极显著;0.2%及以上浓度组混合溶液的活力指数均低于对照组,且差异极显著。0.2%及以上浓度组混合溶液的发芽指数均低于对照组,且差异极显著。
2.5 知母种子的耐盐程度分析
3种不同浓度的盐碱溶液胁迫下,随着溶液浓度的增加知母的发芽率、发芽势、相对发芽率、发芽指数、活力指数均呈下降趋势。利用SPSS软件中的“概率单位回归”分析“浓度—相对发芽率”的关系,得出NaCl胁迫下的模型方程如下。
知母种子对NaCl胁迫响应模型方程为:Probit(p)=-1.803-0.242X,经计算得出其NaCl耐盐浓度为0.466 3%,95%置信限度的上限为0.590 0%,下限为0.285 6%;其半数抑制浓度为0.745 1%,95%置信限度的上限为0.867 2%;下限为0.624 9%;其极限浓度为1.023 9%,95%置信限度的上限为1.210 3%,下限为0.898 3%。
知母种子对NaHCO3胁迫响应模型方程为:Probit(p)=-2.090-0.245X,经计算得出其NaHCO3耐盐浓度为0.576 7%,95%置信限度的上限为0.653 2%,下限为0.482 3%;其半数抑制浓度为0.851 6%,95%置信限度的上限为0.925 3 %,下限为0.781 1%;其极限浓度为1.126 4%,95%置信限度的上限为1.234 0%,下限为1.043 1%。
知母种子对NaCl与NaHCO3(1∶1)混合溶液胁迫响应模型方程为:Probit(p)= -1.878- 0.242X,经计算得出其NaCl与NaHCO3(1∶1)混合溶液耐盐浓度为0.4968%,95%置信限度的上限为0.586 0%,下限为0.382 5%;其半数抑制浓度为0.775 3%,95%置信限度的上限为0.859 1%,下限为0.693 0%;其极限浓度为1.053 8%,95%置信限度的上限为1.174 0%,下限为0.961 9%。
3 讨论与结论
发芽率反映种子发芽的潜在能力,发芽势、发芽指数反映种子的发芽速度和整齐程度,而活力指数是种子活力水平的综合体现,反映种子在较广范围内能否迅速生长和生长的整齐度[9-10]。本试验结果表明,不同浓度的盐碱溶液胁迫对知母种子萌发的影响不同,种子发芽率、发芽势、相对发芽率、发芽指数和活力指数均随盐碱溶液浓度升高而降低;相对盐害率随盐碱溶液浓度的升高而升高;较高浓度盐碱溶液对大多数植物的种子萌发产生渗透抑制,进而推迟萌发,直到有淡水补充,胁迫减轻时抑制作用才可被解除[10]。
本研究结果表明,知母种子对NaCl耐盐浓度为0.466 3%,半数抑制浓度为0.745 1%,极限浓度为1.023 9%;对NaHCO3耐盐浓度为0.576 7%,半数抑制浓度为0.851 6%,极限浓度为1.126 4%;对NaCl与NaHCO3(1∶1)耐盐浓度为0.496 8%,半数抑制浓度为0.775 3%,极限浓度为1.053 8%。不同浓度的NaCl溶液、NaCHO3溶液及其混合溶液对知母种子的萌发具有不同程度的影响。
参考文献:
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迎阳报春种子萌发特性研究 篇12
迎阳报春 (Primula oreodoxa Franch) 是报春花科 (Primulaceae) 报春花属的多年生常绿草本植物。1886 年被发现, 模式产地在我国四川省峨眉山, 分布在四川西北部 (马边、峨眉、天全、宝兴、灌县) 等地, 为四川特有种。迎阳报春生长在海拔1200—2500m的林下及溪边, 自然条件下4—5月份开花, 花葶高5—14cm, 直立, 被长粗毛;伞形花序有3—10朵小花, 花朵从上而下陆续开放, 紫红色, 十分艳丽, 具有较高的观赏价值, 可作盆栽、地被、花坛用花。本文对迎阳报春种子萌发特性进行了研究, 旨在了解种子萌发的适宜温度范围、对光照的反应以及赤霉素对种子萌发的影响, 积累迎阳报春对环境适应机制的基本资料, 为进一步开展迎阳报春的引种栽培、繁育研究奠定基础。
1 试验材料与方法
1.1 试验材料
迎阳报春植株于2012年4月初采自四川省峨眉山大乘寺附近 (海拔2300m) , 引种栽植于四川省峨眉山生物资源实验站基地。种子于2012年5月20日采集, 种子采收后及时晾干备用, 温度、光照、GA3处理试验均采用新鲜种子。
1.2 试验方法
温度试验:将种子置于垫有两层滤纸的培养皿里, 然后将培养皿放于不同温度 (15℃、20℃、25℃、30℃) 同一光照度 (暗/光3000lx=12h/12h) 的PYX型智能人工气候箱中培养, 每次处理100粒, 重复3次。
光照试验:设黑暗和光照 (暗/光3000lx=12h/12h) 2个处理, 随机取100粒种子均匀放在垫有滤纸的培养皿上, 置于20℃的人工气候箱内萌发, 重复3次。
赤霉素处理试验:将种子分别浸入50mg/L、100mg/L、200mg/L、300mg/L的赤霉索溶液中24h后, 用蒸馏水冲洗3遍, 置于20℃恒温培养箱, 每次处理100粒, 重复3次, 取平均值, 以清水浸泡24h为对照。
数据统计分析:以胚根突出种皮长度超过种子直径为萌发标志, 萌发过程中每24h检测一次, 记录初始萌发时间和种子萌发数, 通过计算发芽率、发芽势来分析不同试验因子对种子萌发影响的差异程度。发芽率和发芽势计算公式为:发芽率= (发芽终止时全部正常发芽种子数/供试种子总数) ×100%;发芽势= (达到高峰时正常发芽种子数/供试种子总数) ×100%。所得数据采用Microsoft Excel 2007对数据进行图表分析, SPSS17.0软件进行方差分析。
2 结果与分析
2.1 迎阳报春种子形态
迎阳报春每花序3—10个果, 果实为蒴果、球形, 花萼宿存于果实上, 果实成熟时外果皮顶端呈4—6浅裂。每果实含种子180—260粒, 种子非常细小, 成熟种子黄褐色, 呈不规则卵圆形或多面形, 表皮上有网状突起, 种子千粒重为89.52±0.25mg。
2.2 不同温度对迎阳报春种子萌发的影响
由表1可知, 在15℃、20℃、25℃和30℃温度下, 迎阳报春种子发芽率、发芽势随着温度的升高呈先上升后下降的趋势。经方差分析, 不同的温度条件对最终的发芽率、发芽势有显著影响 (F发芽率=90.51>F0.05=4.07, 自由度df=3, 8) 。15℃的低温和30℃的高温都会影响种子萌发, 推迟了种子开始萌发的时间且萌发持续时间长。在20℃条件下, 种子发芽进程快, 在第8天开始萌发, 能在较短的时间内完成萌发, 与其他温度条件下的种子发芽率、发芽势差异显著。
注:不同的小写字母表示不同处理之间在0. 05 水平上存在显著差异, 不同的大写字母表示不同处理之间在0. 01 水平上存在显著差异。
2.3 光照对迎阳报春种子萌发的影响
迎阳报春种子在20℃恒温条件下进行了光照和全黑暗两种条件下的对比试验。从图1可知, 在光照条件下迎阳报春种子从第8天开始萌发, 第11天达到发芽高峰, 第15天后趋于平稳, 最终发芽率为35.0%;在黑暗条件下, 第10天才开始萌发, 第13天达到发芽高峰, 第18天后趋于平稳, 最终发芽率为20.0%, 光照条件下的发芽进程提前了2天, 两者的发芽进程差异明显, 且最终发芽率差异显著 (F0.01=161.04>F0.05=7.71, 自由度df=1, 4) , 表明光照对迎阳报春种子的萌发有明显的促进作用, 说明迎阳报春为喜光性种子。
2.4 赤霉素对迎阳报春种子萌发的影响
由表2可知, 与对照相比, 赤霉素处理可提前种子的初始萌发时间, 缩短了萌发持续时间。用50mg/L、100mg/L、200mg/L、300mg/L4个浓度赤霉素处理后, 种子都在第6天开始萌发, 发芽持续时间少了2—3d;而对照的种子在第8天才开始萌发, 且发芽持续时间10d左右。方差分析结果显示, 各处理间无显著差异 (F发芽率=3.05, F发芽势=3.24
3 结论与讨论
种子千粒重是种子质量的重要标志之一, 迎阳报春的种子千粒重仅为89.52±0.25mg, 远远小于四季报春[3]、钟花报春[4]、滇北球花报春[5]种子的千粒重。一般千粒重大的种子, 具有充实、饱满、均匀等优良特性, 出苗率较高, 幼苗生长健壮。迎阳报春与同属的其他报春花相比, 其种子发芽率偏低。在试验中还发现, 用滤纸作为发芽基质, 其幼苗生长势弱, 移栽不易成活, 这可能与种子过小、营养不足有关。因此, 为了获得健壮的幼苗, 需将种子播种在肥沃的基质上, 为幼苗提供充足的养分。
温度对种子的萌发有重要影响, 只有在合适温度下种子发芽率才会最高。本试验发现, 迎阳报春种子发芽率随温度的升高先增加后降低, 其最佳发芽温度为20℃, 高温或低温对种子发芽都有抑制作用, 原因可能与其分布区域气候条件有关。许多种子在高温下会进入休眠状态, 尤其是产于高海拔地区的种子[6]。根据我们对野外植株生长情况的调查, 迎阳报春一般在每年4月初萌动, 4月底5月初为开花期, 5月底6月初种子成熟, 7月份植株生长缓慢。因此, 生产中最好选择秋播 (即采即播) , 这有利于种子萌发和幼苗生长发育。由于选择春播种子活力可能会随贮藏时间增加而下降[4,5,7], 从而影响发芽率, 贮藏时间和方式对迎阳报春种子萌发的影响有待下一步研究。
迎阳报春为喜光性种子, 在光照下种子发芽率较好, 无光照条件下虽能发芽, 但其发芽率和发芽势偏低。已有资料[7,8]报道, 报春花属植物的种子为需光萌发种子, 这与其野外生境有关。因此, 在播种时种子不宜覆盖太深, 稍加覆盖或不覆盖 (保持土壤湿润) , 这样才有利于种子接受一定的散射光线以激活体内酶系统, 从而促进种子萌发及幼苗生长。
有研究表明, 赤霉素能解除某些种子的休眠, 促进种子萌发[9]。我们的实验结果也可看出, 用赤霉素处理能使迎阳报春种子的萌发提前, 缩短萌发持续时间, 发芽整齐, 但对种子的发芽率没有显著影响, 在生产上也可采用赤霉素浸种加快种子的萌发进程。
参考文献
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