休眠植物的种子活力与种子保存

   发布日期:2024-04-01 00:16:48    
种子从成熟到丧失生活力所经历的时间,称为种子寿命(seed longevity)。根据种子寿命的长短可分为三类:
①短命种子:寿命为几小时至几周。如杨、柳、榆、栎、可可属、椰子属、茶属

种子从成熟到丧失生活力所经历的时间,称为种子寿命(seed longevity)。根据种子寿命的长短可分为三类:

①短命种子:寿命为几小时至几周。如杨、柳、榆、栎、可可属、椰子属、茶属种子等。柳树种子成熟后只在12小时内有发芽能力。杨树种子寿命一般不超过几个星期。

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②中命种子:寿命为几年至几十年。大多数栽培植物如水稻、小麦、大麦、大豆、菜豆的种子寿命为2年;玉米2~3年;油菜3年;蚕豆、绿豆、豇豆、紫云英5~11年。

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③长命种子:寿命在几十年以上。北京植物园曾对从泥炭土层中挖出的沉睡千年的莲子进行催芽萌发,后来竟开出花来。远在更新世(距今10 000年前)时期埋入北极冻土带淤泥中的北极羽扁豆种子,挖出后可在实验室里迅速萌发,这些都是长命种子。

? 种子老化劣变的一些表现为:

①种子变色:如蚕豆、花生和大豆种子的颜色变深;棉花种子的胚乳可能变成绿色;谷类种子在高湿环境中胚轴变褐色;白羽扁豆种子随着老化而产生荧光等。

②种子内部的膜系统受到破坏,透性增加。

③逐步丧失产生与萌发有关的激素如渣链GA、CTK及乙烯的能力等。④萌发迟缓,发芽率低,畸形苗多,生长势差,抗逆力弱,以致生物产量和经济产量都低。 种子寿命长短主要是由遗传基因决定的,但也受环境因素、贮藏条件的影响。根据植物种子保存期的特点,可分为正常性种子(orthodox seed)和顽拗性种子(recalcitrant seed)两大类。

①正常性种子的保存:正常性种子在发育后期紧接着贮藏物质积累的结束,要进入一个成熟脱水期。在这一时期种子失去约90%的水并进入静止休眠状态,种子内部的代谢活动也基本停止。大多数作物种子属于这一类。这类种子耐脱水性很强,可在很低的含水量下长期贮藏而不丧失活力。一般说来,种子含水量和贮藏温度是保存种子的主要因子。哈林顿(Harington,1973)提出了两个准则:①种子含水量每下降1%,种子的贮藏寿命加倍;②种子的贮藏温度每下降5.6℃,种子的贮藏寿命也加倍。有人提出种子理想贮藏的条件是:含水量4%~6%;温度-20℃或更低;相对湿度15%;适度的低氧;高二氧化碳;贮藏室黑暗无光,避免高能射线等。还有人指出,在1%~5%的含水量和-18℃的温度中贮藏,种子的生活力可达1个世纪以上(国际植物遗传资源委员会,1976)。通常能降低呼吸作用的因子,都有延长种子寿命的作用。另外,收获时带果皮贮存的种子,因保护作用好,减少机械损伤和微生物侵害,比脱粒贮存的种子寿命长,活力高。

②顽拗性种子的保存:顽拗性种子是不耐失水的,它们在贮藏中忌干燥和低温。这类种子成熟时仍具有较高的含水量(30%~60%),采收后不久便可自动进入萌发状态。一旦脱水(即使含水量仍很高),即影响其萌发过程的进行,导致生活力的迅速丧失。产于热带和亚热带地区的许多果树如荔枝、龙眼、芒果、可可、橡胶、椰子、板栗、栎树等,以及一些水生草本植物如水浮莲、菱、茭白等,均属于顽拗性种子。要是将这些种子采收后置于室内通风处,往往只有几天或十余天的寿命。如可可种子适宜的贮藏条件是含水量33%~35%,温度17~30℃,贮藏期至少为70天;而当含水量低于27%,温度为17℃时,迅速失去发芽力。芒果、荔枝、龙眼、木知塌菠萝等种子在15℃中贮藏较佳,而在5~10℃出现低温伤害。 ⑴日照长度:这是诱发和控制芽休眠最重要的因素。对多年生植物而言,通常长日照促进生长,短日照引起伸长生长的停止以及休眠芽的形成。在板栗、苏合香等植物中,日照诱发芽休眠有一个临界日照长度。日照长度短于临界日照长度时就能引起休眠,长于临界日照长度则不发生休眠。如刺槐、桦树、落叶松幼搭梁圆苗在短日照下经10~14天即停止生长,进入休眠。短日照和高温可以诱发水生植物(如水车前、水鳖属和狸藻属)的冬季休眠芽的形成。短日照也促进大花捕虫槿芽的休眠。而铃兰、洋葱则相反,长日照诱发其休眠。

⑵休眠促进物:促进休眠的物质中最主要是脱落酸,其次是氰化氢、氨、乙烯、芥子油、多种有机酸等。短日照之所以能诱导芽休眠,这是因为短日照促进了脱落酸含量增加的缘故。短日照条件下桦树中的提取物(含ABA)能抑制在14.5小时日照下桦树幼苗的生长,延长处理时间可以形成具有冬季休眠芽全部特征的芽。

在休眠芽恢复生长时,提取物内细胞分裂素活性增加。多年生草本植物的休眠形成与上述木本植物相同。在有旱季的地区,这些草本植物在旱季进入休眠期。 ⑴芽休眠的解除

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①低温处理:许多木本植物休眠芽需经历260~1000小时的0~5℃的低温才能解除休眠,将解除芽休眠的植株转移到温暖环境下便能发芽生长。有些休眠植株未经低温处理而给予长日照或连续光照也可解除休眠。但北温带大部分木本植物一旦芽休眠被短日照充分诱发,再转移到长日照下也不能恢复生长,通常只有靠低温来解除休眠。

②温浴法:把植株整个地上部分或枝条浸入30~35℃温水中12小时,取出放入温室就能解除芽的休眠。使用此法可使丁香和连翘提早开花。

③乙醚气熏法:把整株植物或离体枝条置于一定量乙醚熏气的密封装置内,保持1~2天能发芽。例如,在11月中将紫丁香、铃兰根茎放在体积为1升的密闭容器中,容器内放有0.5~0.6毫升乙醚,1~2天后取出,在15~20℃下保持3~4周就能长叶开花。

④植物生长调节剂:要打破芽休眠,使用GA效果较显著。用1000~4000μl/L的GA溶液喷施桃树幼苗和葡萄枝条,或用100~200μl/L激动素喷施桃树苗,都可以打破芽的休眠。用0.5~1.0μl/L的GA溶液浸马铃薯切块10~15分钟,出芽快而整齐。

⑵芽休眠的延长:在农业生产上,要延长贮藏器官的休眠期,使之耐贮藏,避免丧失市场价值。如马铃薯在贮藏过程中易出芽,同时还产生叫做龙葵素的有毒物质,不能食用。可在收获前2~3周,在田间喷施2 000~3 000μl/L青鲜素,或用1%萘乙酸钠盐溶液,或萘乙酸甲酯的粘土粉剂均匀撒布在块茎上,可以防止在贮藏期中发芽。对洋葱、大蒜等鳞茎类蔬菜也可用类似的方法处理。

 
 
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