六种野生蔷薇属植物种子萌发及休眠的研究

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蔷薇属(Rosa L.)植物是世界著名的观赏植物之一,庭院栽培普遍。我国是蔷薇属资源重要的分布中心之一,全世界共有200多种,我国就有82种,但是引种到园林中的不多。种子是蔷薇属植物重要的引种繁殖材料,但是蔷薇种子存在深度休眠性,种子萌发很困难,这是蔷薇属植物引种繁殖的难题之一。野生蔷薇资源很多,但是目前只有少数的种有关于种子萌发的报道。本研究以从宁夏、北京、滇西北采集的黄刺玫(Rosa xanthina)、峨眉蔷薇(Rosa omeiensis)、得荣蔷薇(Rosaderongensis)、无刺蔷薇(Rosa sp.)、川滇蔷薇(Rosa soulieana)和毛叶川滇蔷薇(Rosasoulieana var.yunnanensis)6种野生蔷薇种子为材料分别采用不同浓度和不同浸种时间的赤霉素(GA3)、生长素(NAA),聚乙二醇(PEG)处理,通过测定种子发芽力、萌发期间呼吸速率和酶活性的变化来研究不同处理对种子萌发的影响,结合与种子萌发相关形态和生理因素的测定,以探讨导致其种子休眠的原因,从而解决蔷薇种子萌发困难的问题,主要研究结果如下:(1)种子萌发实验表明不同处理对种子的发芽势和发芽率都有明显的提高作用。得荣蔷薇的萌发率提高最大,处理后比对照提高了61%。黄刺玫种子和峨眉蔷薇种子发芽率很低,对照种子在发芽计数的28天之内几乎不萌发,处理后两者发芽率分别提高到8%和15%。(2)呼吸速率的测定结果表明从整体上看低浓度长时间、高浓度处理的种子呼吸代谢旺盛。其中浓度为20%浸种24h PEG处理毛叶川滇蔷薇种子处理效果最明显,在第21天呼吸速率达7.67mgCO2.g-1.h-1,比对照提高了41.9%。(3)蛋白酶和酸性磷酸酶活性的测定结果表明,不同处理后6种蔷薇种子的酶活性基本都高于对照,酶活性的变化和种子呼吸速率变化趋势基本一致,即高浓度各水平处理和低浓度长时间处理对种子的物质代谢提高作用较大。(4)高效液相色谱分析法测定不同处理后种子萌发计数第28天时种皮内脱落酸含量,结果表明6种蔷薇种子除无刺蔷薇外,种皮内的ABA含量比萌发前明显降低,且处理的种子都明显低于对照。最显著的是黄刺玫,200 mg/L GA3浸种48h和200 mg/LNAA浸种24h种皮内脱落酸含量比对照降低了71%。(5)通过观察种子的外部形态及结构解剖图,测定种子透水性、种子抑制存在部位以及种子活力,结果表明蔷薇种子的种皮结构致密,但是透水性良好,其种子萌发的主要阻碍可能是种皮的机械束缚作用和种皮内含有较高的ABA对种子萌发。根据上述研究结论,得出蔷薇种子休眠的主要原因是内果皮、种皮的物理阻碍和种皮所含抑制物所致,针对此原因初步拟定打破蔷薇种子休眠的方案,为蔷薇属植物的引种和繁殖提供了参考资料。
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