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长穗柽柳种子形态特征与萌发特性研究



全 文 :长穗柽柳种子形态特征与萌发特性研究
于 军 1 ,姜 喜 2 ,白宝伟 3 ,焦培培 4, 5 ,庞新安 4, 5* (1.塔里木大学科技处 ,新疆阿拉尔 843300;2.塔里木大学植物科技学院 ,新
疆阿拉尔 843300;3.塔里木大学生命科学学院 ,新疆阿拉尔 843300;4.新疆生产建设兵团塔里木盆地生物资源保护利用重点实验室 -省部共建国
家重点实验室培育基地 ,新疆阿拉尔 843300;5.塔里木大学生物技术研究开发中心 ,新疆阿拉尔 843300)
摘要 [目的 ]了解柽柳植物在自然条件下的萌发行为。 [方法]以长穗柽柳为实验材料 , 观察研究种子形态与萌发特性。 [结果 ] ①长
穗柽柳种子平均的长、宽、千粒重分别为 1 011.96μm、399.94μm、38.66mg;②自然条件下长穗柽柳种子平均的发芽率、发芽势、发芽指
数、发芽系数分别达到 95.56%、46.67%、20.25、56.86;③各地理居群之间的种子形态及萌发特性没有显著性差异。 [结论]该研究以期
为长穗柽柳的引种繁育及沙丘植被保护提供参考。
关键词 长穗柽柳;种子;形态;萌发
中图分类号 S793.5  文献标识码 A  文章编号 0517-6611(2011)07-03911-01
APreliminaryStudyontheMorphologicalCharacterandGerminationCharacteristicsofTamarixelongataLedeb.Seeds
YUJunetal (DepartmentofScienceandTechnology, TarimUniversity, Alar, Xinjiang843300)
Abstract [ Objective] TheaimwastostudythegerminationbehaviorofTamarixelongataLedeb.undernaturalconditions.[ Method]Byu-
singT.elongataastheexperimentalmaterials, theseedmorphologyandgerminationcharacteristicswereobservedandmeasured.[ Result] ①
T.elongataseedwas1011.96μminlengthand399.94μminwidth, andthethousand-seedweightwas38.66mg;②thegerminationrate,
germinationenergy, germinationindexandgerminationcoeficientofT.elongataseedswere95.56%, 46.67%, 20.25and56.86respective-
ly;③ therewerenosignificantdiferencesinmorphologyandgerminationcharacteristicsamongthethreediferentgeographicalpopulations.
[ Conclusion] ThepresentresearchwouldprovidereferencefortheintroductionandbreedingofT.elongataaswellastheprotectionofsand
dunevegetation.
Keywords  TamatixelongataLedeb.;Seed;Morphology;Germination
基金项目 国家自然科学基金(30670133)。
作者简介 于军(1968-), 男 ,山东乳山人 ,硕士 ,副教授 ,从事荒漠化
防治与生态恢复研究 , E-mail:tdakjc@ 163.com。 *通讯作
者 ,硕士 ,助理研究员 , 从事塔里木盆地荒漠区植物资源生
物多样性与保护生物学研究 , E-mail:1517504814@qq.com。
鸣  谢 感谢中国科学院新疆生态地理研究所刘铭庭先生在柽柳种
属鉴定方面提供的有益帮助。
收稿日期  2010-11-26
  长穗柽柳(TamarixelongataLedeb.)属于柽柳科(Tamar-
iaceae)柽柳属(Tamarixspp.)[ 1] 。灌木或小乔木 ,高 1 ~ 5m;
花期 4 ~5月 ,果期 5 ~ 6月 [ 2] 。喜光 、耐旱 、耐盐碱 ,是防风
固沙 、造林绿化 、水土保持的优良树种 [ 3] 。国内外学者已对
长穗柽柳的形态解剖 、群落生态 、生理生态及植物化学进行
了相关研究 [ 4-10] ;但关于长穗柽柳的引种栽培 、种源繁育方
面目前只有很少报道 [ 11-13] ,需要进一步探讨。该研究以长
穗柽柳为材料 ,观察研究种子形态与萌发特性 ,旨在了解长
穗柽柳在自然条件下的萌发行为 ,以期为长穗柽柳的引种繁
育及沙丘植被保护提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料 长穗柽柳种子采自塔里木盆地北缘塔里
木河上游阿拉尔市境内 3个不同地理居群;采摘成熟果实 ,
通风晾干 ,室温储藏备用。
1.2 试验方法
1.2.1 种子大小与重量测定。肉眼挑选形态饱满的长穗柽
柳成熟种子(去除表皮毛);体式显微镜下测量 30粒种子大
小(长度与宽度),计算平均值;万分之一天平称量种子重量
(1 000粒为 1组),重复 3次 ,取其平均值。
1.2.2 种子萌发试验。肉眼挑选形态饱满的长穗柽柳成熟
种子(不去表皮毛),均匀摆放于已垫有湿润滤纸的培养皿中
(直径 90mm), 30粒为 1组 , 3个重复;培养皿粘贴标签后置
于自然状态下(室温 、自然光照 、蒸馏水)萌发 ,每日随时观察
种子的萌发情况;以胚根突破种皮为发芽标准 ,记录每天的
发芽粒数 ,试验过程中注意添加蒸馏水以保持滤纸湿润直至
种子萌发试验结束。
1.3 数据处理 分别按下列公式计算发芽率 、发芽势 、发芽
指数与发芽系数;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 =(规定日内正常发芽种
子数 /供试种子总数)×100%;发芽指数 =∑(当日发芽种子
数 /相应的发芽天数);发芽系数 =100 ×∑(每日发芽种子
数)/∑(每日发芽种子数 ×发芽起始日至终止日的相应天
数)。所得数据均以平均值 ±标准误差的形式表示 ,采用 Ex-
cel(2003)软件单因子方差分析(One-WayANOVA)方法计算
各指标差异 ,并进行显著性检验。
2 结果与分析
2.1 种子大小与重量 长穗柽柳各个地理居群来源的种
子均较小 、较轻 ,平均的长 、宽 、长宽比 、千粒重分别为
1 011.96 μm、399.94μm、2.53、38.66mg,各居群之间种子大
小及重量没有显著性差异(表 1)。
表 1 长穗柽柳种子大小及重量
Table1 ThesizeandweightofT.elongataseeds
居群Population 长∥μmLength 宽∥μmWidth
长宽比Length-Widthratio
千粒重∥mgThousand-seedweight
A 1 012.13±12.73 397.97±5.70 2.55±0.02 38.64±0.14
B 1 014.29±13.19 401.20±5.98 2.53±0.01 38.36±0.21
C 1 009.45±13.57 400.66±6.10 2.52±0.01 38.99±0.15
2.2 种子萌发特性 长穗柽柳各个地理居群来源的种子
均可以发芽 ,平均发芽率 、发芽势 、发芽指数 、发芽系数分别
达到 95.56%、46.67%、20.25、56.86,居群之间种子发芽指标
没有显著性差异 。种子发芽指标见表 2。
(下转第 3920页)
安徽农业科学 , JournalofAnhuiAgri.Sci.2011, 39(7):3911, 3920 责任编辑 尹晴晴 责任校对 李岩
细胞毒性 ,也是衡量细胞膜系统损伤的重要指标之一 [ 12] 。
该研究中 , 4种植物丙二醛含量变化在 -15℃之前呈陡增趋
势 ,但在 -20℃时均出现下降趋势 ,这与王以柔等 [ 13]在水稻
和黄瓜幼苗上的研究结论一致。其原因可能与木犀科植物
的抗寒机制有关 ,也可能与该胁迫温度对 4种植物造成了生
理机制的变化有关 ,有待考究。
3.2 抗寒性与细胞内保护物质的关系 可溶性糖是植物
抵御低温胁迫的重要保护物质 ,可降低细胞原生质的冰点 ,
提高原生质的活性 ,防止体内蛋白类物质凝结 [ 3] 。可溶性
糖 、蛋白质及其核酸等可调节类代谢物质均可在机体受到低
温胁迫后 ,进行生理机制调节 ,起到保护作用 [ 14] 。连翘和小
叶丁香的可溶性糖含量在 -15 ℃时出现下降趋势而后再上
升 ,这可能与测定时植物机体代谢机制紊乱有关 ,有待进一
步研究。
3.3 抗寒性与脯氨酸的关系 脯氨酸是渗透调节物质 ,具
有维持细胞结构 、调剂细胞的渗透压等作用 。脯氨酸在受到
低温胁迫后 ,脯氨酸累计量增加 ,抗寒性增强 [ 15] 。雪柳在受
到低温胁迫后 ,脯氨酸含量出现陡增趋势 ,在 -15 ℃时到达
顶峰 ,而后又出现回落 ,这可能与胞内渗透压有关 。
3.4 运用隶属函数评价抗寒性 植物在受到低温胁迫后 ,
会通过复杂的生理机制来保护机体 ,减少损伤。植物通过调
节非单一物质来保护机体 ,并非一种因素或者一种代谢物质
所能代替 [ 10] 。该研究通过隶属函数对 4种耐修剪型木本植
物抗寒性进行了综合评定 ,其抗性大小排序为:雪柳 >小叶
丁香 >水蜡 >连翘。这与田间观察结果相一致 ,表明应用该
方法评定植物的抗寒性是比较合理的。
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(上接第 3911页)
表 2 长穗柽柳种子发芽指标
Table2 TheGerminationparametersofT.elongataseeds
居群Popu-lation
发芽率∥%Germinationrate
发芽势∥%Germinationenergy
发芽指数Germinationindex
发芽系数Germinationcoeficient
A 95.56±1.11 46.67±1.92 20.22±0.44 56.59±0.71
B 96.67±1.92 47.78±1.11 20.64±0.15 57.68±0.95
C 94.44±1.11 45.56±2.22 19.89±0.26 56.30±0.42
3 结论
3.1 种子形态特征 长穗柽柳果实为蒴果 ,果皮淡红色或
土黄色 ,内有多枚种子;种子小而轻 ,棒状 ,褐色或紫红色 ,顶
端具簇生表皮毛 ,可漂浮于空中 ,依靠风力传播;各地理居群
之间种子形态没有显著性差异。
3.2 种子萌发特性 长穗柽柳不同种源种子在自然状态
下(室内室温 、自然光照 、蒸馏水)均可以快速萌发 ,萌发条件
不苛刻;种子活力较高 ,生活力较强 ,发芽迅速 ,出苗整齐;各
地理居群之间种子萌发特性没有显著性差异。
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