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擎天树种子水浸提液对4种植物种子萌发及幼苗生长的影响



全 文 :收稿日期:2011 - 11 - 26
基金项目:广西“十一五”林业科学研究项目(编号:桂林科字 2010-
19) ;广 西 研 究 生 教 育 创 新 计 划 资 助 项 目 (编 号:
105931003041)。
作者简介:梁 机(1961 -) ,男,广西贵港市人;博士,副教授,主要从事
林木遗传育种教学与科研工作。
擎天树种子水浸提液对 4 种植物种子萌发及幼苗生长的影响
梁 机1, 黄银珊1, 蒙好生2, 李 婷1, 徐同波2, 杜加加1
(1.广西大学林学院, 南宁 530005; 2.广西南宁良凤江国家森林公园, 南宁 530031)
摘要:为探索擎天树种子内含物特性,研究了其种子不同浓度的水浸提液对白菜、胡萝卜、任豆与马尾松种子萌发及幼苗
生长的影响,结果表明:不同浓度的擎天树种子水浸提液对不同植物种子的发芽率、简化活力指数、苗高及根长有不同程
度的抑制作用,且随着处理浓度的升高抑制效应渐呈显著,水浸提液对草本植物种子的抑制作用明显高于对木本植物的
抑制作用。说明擎天树种子含有抑制种子萌发和幼苗生长的成分。
关键词: 擎天树;种子水浸提液;抑制作用;种子萌发
中图分类号: S 332. 1 文献标志码: A 文章编号: 1001 - 4705(2012)03-0035-04
Effect of Aqueous Extract From Parashorea chinensis Seeds
on Seed Germination and Early Seedling Growth of Four Kinds of Plants
LIANG Ji1,HUANG Yin-shan1,MENG Hao-sheng2,
LI Ting1,XU Tong-bo2,DU Jia-jia1
(1 Forestry College of Guangxi University,Nanning 530005,China;
2 Nanning Liangfengjiang National Forest Park,Nanning 530031,China)
Abstract:In order to explore the characteristics of endogenous substance in Parashorea chinensis,this experi-
ment studied influence of different concentrations of the aqueous extract from Parashorea chinensis seeds on
seed Germination and early seedling growth of Brassica campestris,Daucus carota,Zenia insign and Pinus mas-
soniana. The result indicated that different concentrations of the aqueous extract from Parashorea chinensis
seeds exhibited the inhibitory effect on the seed germination rate,the simplified vigor index,height and length
of different plants at different degree,and showed the extract concentration,the more obvious the inhibitory
role. The inhibiting effect of aqueous extract on the seeds of herb was higher than that of woody plants. It was
concluded that the Parashorea chinensis seeds contained some germination-restraining components.
Key words: Parashorea chinensis;aqueous extract from seed;inhibiting effect;seed germination
擎天树(Parashorea chinensis)又名望天树,属龙脑
香科树种,是我国重要的珍稀濒危植物[1],也是我国
热带雨林的标志树种之一,属国家一级保护植物。目
前发现间断地分布在云南南部和广西西南部的巴马、
都安、那坡、田阳及龙州等地的局部生境[2,3]。擎天树
因其树干通直圆满、硬度中等、加工性能良好、出材率
高,被广泛应作为建筑、造船、车厢装修、枕木、家具等
材料,还可以合成各种人造板,具有很好的发展前
景[4 ~ 6]。擎天树的种子没有休眠,极易发芽,在从母体
植株上散落时已开始萌发,有研究证明擎天树的种子
属于极端顽拗性种子,具有胎萌现象[7,8]。而种子内
源激素 GAs(赤霉酸类似物,GA analogues)和 ABA(脱
落酸)对种子胎萌有着重要的作用,GAs 可使种子休
眠解除,相反,ABA却抑制种子早萌,诱导休眠[9]。目
前以作物种子为受体,利用具有深休眠特性、种子难以
萌发或发芽率低,发芽时间长,发芽不整齐的林木种子
水浸提液进行处理来探讨种子中萌发抑制物质的存
在,确定萌发抑制物对种子休眠的作用及对种子萌发
影响的研究较多[10 ~ 13],但以有胎萌现象的种子水浸提
液对作物种子萌发及幼苗生长影响的研究尚未见有报
导。本试验研究擎天树种子水浸提液对白菜、胡萝卜、
任豆、马尾松 4 种植物种子萌发和幼苗生长的影响,旨
在揭示擎天树种子内含物的特性,了解种子内的内源
物质与其胎萌现象的关系,为进一步研究擎天树种子
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研究报告 梁 机 等:擎天树种子水浸提液对 4 种植物种子萌发及幼苗生长的影响
DOI:10.16590/j.cnki.1001-4705.2012.03.074
发芽生理机制以及为该珍稀濒危植物种子的萌发、繁
殖和保护提供理论依据。
1 材料和方法
1. 1 材 料
擎天树种子于 2010 年 8 月上旬采集于广西田阳
县坤平乡坡旺村那要山擎天树天然林,挑选出饱满种
子用湿纸包裹装入密闭的塑料袋中,保存在 4 ℃的冰
箱中备用。
受体植物为白菜、胡萝卜、任豆、马尾松。白菜种
子与胡萝卜种子购于南宁市蔬菜种子店;任豆和马尾
松种子采于广西百色市。
1. 2 实验方法
1. 2. 1 擎天树种子水浸提液的制备
称取 50. 0 g 擎天树种子,研磨后装入广口瓶中,
加入 500 mL的蒸馏水浸泡,封口后放入 4 ℃的冰箱中
存放 36 h。36 h 后取出滤除残渣,用蒸馏水定容至
500 mL。然后将水浸提液再稀释成 100%、75%、
50%、25%不同浓度的水浸提液。用蒸馏水作对照组,
浓度即为 0%(ck) ,放在 4 ℃的冰箱中保存备用。
1. 2. 2 种子萌发试验
选取消毒后籽粒饱满,大小均一的受体植物种子:
白菜、胡萝卜、任豆、马尾松,分别置于经消毒并铺有 2
层滤纸的培养皿中,除了任豆每重复放置 50 粒以外,
其余的种子每重复 100 粒,然后分别加入擎天树种子
100%、75%、50%、25%、0% 5 种不同浓度的水浸提液
7 mL。每组处理设置 3 个重复。(25 ± 1)℃、16 h光照
培养箱中培养,每天检查并记录,及时补充相应的处理
液以保持湿润。第 7 天(马尾松第 20 天)于每个重复
中随机测定 10 株幼苗的苗高和根长;发芽末期,以长
出完整的基本幼苗结构为正常发芽粒,直到连续 5 d
发芽种子粒数平均不足供试种子的 1% 时统计发
芽率。
1. 2. 3 数据处理
发芽率:在一定时间内生成正常幼苗的种子粒数
占供试种子总数的百分比[14]。
简化活力指数(SVI)= S × G[15]。其中 S 为平均
苗长或干、鲜重,G为发芽率(%)。
试验数据应用 Excel软件和 DPS软件进行方差分
析和 LSD多重比较对比。
2 结果与分析
2. 1 擎天树种子水浸提液对 4 种植物种子萌发的
影响
不同浓度的擎天树种子水浸提液对 4 种植物种子
发芽率存在不同程度的影响(见表 1)。由表 1 可以看
出,不同浓度的水浸提液对白菜、胡萝卜、任豆和马尾
松种子的发芽率均呈抑制作用。水浸提液对白菜种子
发芽率有极显著的抑制作用(p < 0. 01) ,蒸馏水(ck)
处理下,白菜的发芽率达到 97. 3%,而经 100%水浸提
液处理后的白菜发芽率降低了 47. 6%,抑制作用强
烈;与 ck相比,经 100%水浸提液处理后的胡萝卜和
马尾松种子的发芽率则分别降低了 18. 3%和 22. 3%;
用 25%的水浸提液处理任豆种子发芽率仅比对照下
降 4%,而随着浓度增加,水浸提液对任豆种子发芽率
抑制作用呈渐强,100%的水浸提液处理后任豆种子发
芽率降低了 8%,各浓度间无显著的差异。
实验结果显示,4 种植物种子的发芽率随着水浸
提液浓度的升高而下降,表明擎天树种子水浸提液对
4 种植物种子的发芽有一定的抑制作用,说明擎天树
种子中存在着内源抑制物质。
表 1 擎天树种子水浸提液对 4 种植物种子发芽率的影响
浓度
(%)
发芽率(%)
白菜 胡萝卜 任豆 马尾松
0 97. 3 Aa 82. 0 Aa 96. 7 Aa 69. 3 Aa
25 94. 0 Ab 75. 3 ABb 92. 7 ABab 60. 7 ABb
50 85. 7 Bc 69. 0 BCbc 92. 0 ABb 56. 3 BCbc
75 75. 0 Cd 65. 0 Cc 91. 3 ABb 52. 3 BCcd
100 49. 7 De 63. 7 Cc 89. 0 Bb 47. 0 Cd
P 0. 000 1** 0. 000 3** 0. 048 6* 0. 000 3**
注:表中同列数字后大写和小写字母表示在 p < 0. 05 和 p < 0. 01 水
平上的差异显著性,**表示 p < 0. 01,* 表示 p < 0. 05。下表同。
2. 2 擎天树种子水浸提液对 4 种植物幼苗苗高的
影响
经过一定时间培养后,各处理组的苗高生长结果
如图 1 所示。从图 1 可以看出,与 ck 相比,不同浓度
的擎天树种子水浸提液对 4 种植物种子苗高(芽长)
的影响均存在一定的抑制作用,而且苗高随着水浸提
液浓度的升高而逐渐下降。白菜、胡萝卜和马尾松在
100%的水浸提液处理下的苗高均极显著地低于 ck,
对苗高有明显的抑制作用。任豆在水浸提液培养下的
苗高与 ck无显著的差异,但也呈现一定的抑制作用。
2. 3 擎天树种子水浸提液对 4 种植物幼苗根长的
影响
如图 2 所示,擎天树种子水浸提液对受体植物幼
苗根长的影响有不同程度的效应,对 4 种植物胚根生
长表现出微弱的“低促高抑”的浓度效应,与 ck 相比,
白菜、胡萝卜、任豆与马尾松 4 种植物幼苗的根长在水
浸提液浓度 25%时均有不同程度的增大,根长分别比
ck增加 0. 18、0. 42、0. 21、0. 35 cm。但水浸提液浓度
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第 31 卷 第 3 期 2012 年 3 月 种 子 (Seed) Vol. 31 No. 3 Mar. 2012
达到 50%、75%、100%时,则表现为降低,水浸提液浓
度在 100%时根长显著低于 ck。说明低浓度的擎天树
种子水浸提液处理对白菜、胡萝卜、任豆和马尾松幼苗
根系生长具促进作用,而高浓度的水浸提液会阻碍幼
苗根系的生长。
图 1 擎天树种子水浸提液对 4 种植物幼苗苗高的影响
图 2 擎天树种子水浸提液对 4 种植物幼苗根长的影响
2. 4 擎天树种子水浸提液对 4 种植物种子活力的
影响
简化活力指数包含发芽速率和幼苗生长势两个变
量,它比单独发芽指数 GI更全面地反映种子的活力状
况[15]。不同浓度的擎天树种子水浸提液对 4 种植物
种子活力的影响见表 2。
表 2 擎天树种子水浸提液对 4 种植物种子
简化活力指数的影响
浓度
(%)
简化活力指数
白菜 胡萝卜 任豆 马尾松
0 2. 20 Aa 2. 75 Aa 5. 84 Aa 3. 62 Aa
25 1. 85 ABab 2. 15 ABb 5. 28 ABab 2. 96 ABb
50 1. 43 ABCbc 1. 81 BCbc 5. 28 ABab 2. 58 BCbc
75 1. 11 BCcd 1. 57 BCc 5. 18 ABab 2. 17 BCcd
100 0. 64 Cd 1. 36 Cc 4. 75 Bb 1. 75 Cd
P 0. 001** 0. 000 3** 0. 08 0. 000 5**
由表 2 可以看出,随着水浸提液浓度的提高,白
菜、胡萝卜、任豆和马尾松种子的活力指数均呈下降的
趋势,其中不同浓度水浸提液处理对白菜、胡萝卜和马
尾松种子活力指数的影响均达到显著水平,对任豆种
子的活力指数无显著差异。与 ck 相比,经 100%水浸
提液处理后的白菜种子其简化活力指数降低最为显
著,比对照降低了 3. 4 倍,其次是马尾松,降低了2. 1
倍,任豆种子其简化活力指数比对照降低了 1. 2 倍,与
对照的差异也达显著水平,说明经过浓度为 100%擎
天树种子水浸提液处理后对 4 种植物种子活力和幼苗
早期生长发育有明显的抑制作用。
3 结论与讨论
不同浓度擎天树种子水浸提液对白菜、胡萝卜、任
豆和马尾松种子的发芽和幼苗高生长均表现为抑制作
用,抑制效应随着处理浓度的升高而渐呈显著,而且擎
天树种子水浸提液对草本植物的抑制作用明显高于对
木本植物抑制作用。但对受体植物幼苗根长的影响有
不同程度的效应,对参试的 4 种植物胚根生长表现出
微弱的“低促高抑”的浓度效应,这与田旭平等[10]报道
的圆柏果实水水浸提液对植物种子萌发和幼苗生长影
响的研究结果相类似。不少学者以白菜、萝卜、小麦等
为受体研究了南方红豆杉[11]、唐古特白刺[12]、狭叶柴
胡[13]等植物种子水浸提液对这些作物种子萌发和幼
苗生长的影响,认为引起植物种子休眠的主要原因之
一是其种皮和种胚中存在抑制物质,本文以没有休眠
期具胎生现象的擎天树种子为实验材料的研究结果表
明,不同浓度擎天树种子水浸提液对受试的 4 种植物
种子的萌发及幼苗生长均产生抑制影响,可以推断擎
天树种子水浸提液中含有某些化学成分抑制其它种子
发芽。种子胎萌是一个比较复杂的过程,它不仅与种
子的遗传特性和休眠程度有关,而且还受外界环境条
件影响[16]。有研究发现,种子休眠与种子中缺乏 ABA
或虽然 ABA含量正常但种胚对 ABA 不敏感或敏感性
降低有关[17],本实验的结果说明擎天树种子中并不缺
乏抑制种子发芽的内源成分,这些成分也许在擎天树
种子内含量正常,但由于其种胚对这些内源抑制成分
不敏感或敏感性降低而造成擎天树种子的胎萌现象。
本研究只对擎天树种子水浸提液进行生物测定,但要
确定这些内源成分的组成及其含量,揭示擎天树种子
胎萌现象的实质,尚有待对抑制物质进行进一步提取
和分离研究。
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研究报告 梁 机 等:擎天树种子水浸提液对 4 种植物种子萌发及幼苗生长的影响
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收稿日期:2011 - 11 - 27
作者简介:李雪林(1976 -) ,男,河南正阳人;博士,讲师,主要从事作物
遗传育种与生物技术方面的研究;E-mail:lotuslxl@ 139. com。
粳型两系杂交稻品质性状的遗传分析
李雪林
(河南科技大学农学院, 河南 洛阳 471003)
摘要:选择有代表性的 11 个优良粳型两系杂交稻亲本,包括 6 个光敏核不育系和 5 个粳稻恢复系,采用 p × q 不完全双
列杂交模式对 4 个品质性状的配合力进行分析并估算其遗传参数。结果表明,4 个品质性状的一般配合力(GCA)和特
殊配合力(SCA)均达到了显著或极显著水平。在垩白度、直链淀粉含量性状上,以加性效应占主导地位;在胶稠度两性
状上则以非加性效应为主,而在整精米率上加性效应和非加性效应的作用相当。
关键词: 两系杂交稻;品质性状;配合力
中图分类号: S 511 文献标志码: A 文章编号: 1001 - 4705(2012)03-0038-04
Genetic Analysis of Quality Characters of Japonica two-line Hybrid Rice
LI Xue-lin
(Agricultural College,He’nan University of Science and Technology,Luoyang He’nan 471003,China)
Abstract:Selecting 11 representative parents of Japonica two-line hybrid rice including 6 light-sensitive male
sterile line and 5 Japonica restorer lines,p × q incomplete diallel cross model as materials to analyze and esti-
mate genetic parameters of 4 quality characters. The results showed,that 4 quality traits of the general combi-
ning ability (GCA)and specific combining ability (SCA)were significant or highly significant. Additive effect
of chalkiness,amylase content were all dominated. The gel consistency was main non-additive effect,but addi-
tive and on non-and additive effects were equal for the rate of milled rice.
Key words: two-line hybrid rice;quality character;combining ability
我国在 20 世纪 70 年代中期实现水稻杂种优势
“三系”配套利用后,筛选出许多优于当地栽培品种的
水稻杂交种。由于新的育种材料水稻光(温)敏核不
育系的发现,杂交水稻育种也由“三系”向“两系”
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第 31 卷 第 3 期 2012 年 3 月 种 子 (Seed) Vol. 31 No. 3 Mar. 2012