【doc】橡胶树种子不同组织与种子萌发及籽苗生长的关系

【doc】橡胶树种子不同组织与种子萌发及籽苗生长的关系 橡胶树种子不同组织与种子萌发及籽苗生 长的关系 第10卷第3期华南热带农业大学 Vo1.10No.3JOURNALOFSOUTHCHINAUNIVERSITYOFTROPICALAGRICULT URE 2004年9月 Sep.2004 橡胶树种子不同组织与种子萌发及籽苗生长的关系 林位夫林葆蔡泽坪谢秀玲陈美辰 (裹幕霁萎海南儋州5717373;(1农业部热带作物栽培生理重点开放实验室海雨儋州; 2华南热带农业大学附中海南儋州571737) 摘要通过对橡胶树种子(仁)不同组织作伤害处理,如"断子叶","切半"和"去胚乳"处理,查明了橡胶树种子 中不同组织与种子萌发及籽苗生长的关系.子叶对种子萌发及籽苗生长有非常明显的影响;(外)胚乳对种子萌 发及籽苗高生长没有明显的影响,但对籽苗茎粗生长有非常明显的影响.橡胶树种子(仁)单粒重对萌发率有一 定影响,但对萌发时间,小苗高和粗生长的影响不大,即一般种子的单粒重差异并不足以影响其萌发及小苗生 长.不连接胚芽的子叶在催芽过程中膨大,在受伤处能生根,这明:(1)在断开与胚芽的连接后,子叶产生的大 量激素仍呈极向运输,且在子叶受伤处积累,诱导受伤组织的分化;(2)橡胶树种子的子叶细胞可以被诱导分化 形成另一种新的(组织)器官,如根.由橡胶树种子的子叶生根的现象推测,橡胶树种子的子叶也许能作为培养 橡胶树再生植株的外植体材料. 关键词橡胶树种子子叶生根萌发生长 中图分类号S794.1 育苗用的橡胶树种子一般要求以新鲜为好, 对种子颗粒大小并无要求[1].橡胶树种子各组织 的作用也比较清楚,如子叶和外胚乳等在种子发芽 过程细胞活动活跃,并随着种子萌发而降解[2. 但各组织对种子萌发及其籽苗生长影响的研究尚 未见报道.许多植(作)物的子叶在某些引导条件 下能生根或再生成植株,并作为常用的一种外植 体埔].橡胶树种子的子叶能否生根未见报道.本 试验通过伤害橡胶树种子中某一组织等方法研究 种子重量大小和不同组织对其萌发生长的影响. 1材料与方法 试验设2个因子(种子重量和种子处理),4 个水平(即断子叶,切去半截种子,切去大部分外 胚乳和不处理),试验如表1,种子处理作3次 重复,每处理3O粒种子. 表1试验处理设计 说明:表格内数据为处理号. 选取新鲜橡胶种子一批,去壳,选出完好的种 仁,按种仁重量将种仁分为3个等级,即轻 (1.81,2.22g/粒以下),中(2.27,2.47g/粒), 和重(2.63,3.45g/粒以上),每个等级分4份, 每份3O粒种子,然后分别进行种子处理.断子叶 处理:在种仁侧面离胚端顶部约3mill处,用高温消 毒过的平头小凿刀(宽约2?1m)横向插入,让两片 子叶与胚芽断开,并尽量少伤害其它部分;切半处 理:拦腰把种仁平分为两半,取有胚的那一半播 种;去(gb)胚乳处理:用高温消毒的小刀从种仁侧 向平行子叶平面切去大部分胚乳;不处理(对照): 对种仁不做任何伤害处理. 把处理后的种仁用1%的多菌灵浸泡3min进 行消毒处理,然后于2003年8月29日,8月3O 日在室内催芽,待大部分萌动后(8月31日,9月 1日)按常规方法将种仁播于橡胶所玻璃房内的沙 床.播种后1天淋水1次保湿. 从种子发芽开始,每天对每组种子进行观察, 并且纪录种子的发芽时间,芽生长高度.于2003年 1O月1日,将原播于沙床的种子和已萌生的小苗 挖出,观察种子处理对种子萌芽和生长的影响. 实验数据用SAS软件. 2华南热带农业大学第1O卷 2结果与分析 2.1不同处理对种子I仁)萌发时间的影响 从图1可见,对种子(仁)作不同伤害处理后, 对种子(仁)的萌芽时间有明显的影响.3种伤害 处理的种子(仁)萌芽日期都早于对照,其中切半 处理的种子萌芽最早,在催芽后5天开始发芽,比 对照早6天;其次为断子叶处理,比对照早5天, 去胚乳处理的略迟,也比对照早2天.这表明,种 子(仁)不同组织受伤后对种子的发芽势有影响. 不同单粒重级别种子(仁)间的发芽率和发芽 势有一定差异.单粒重居中的发芽势差些(图2). 90 80 70 60 拿50 40 30 20 l0 0 田田田町田田田田田田田 2譬=昌葛 0000西 图1不同伤害处理的萌发率 詈詈呈呈詈罢暑詈詈 图2不同单粒重种子的萌发率 2.2不同处理对种子(仁)出苗率的影响 由于断子叶处理的小苗生长不正常,一些小 苗在试验过程中不断夭折,故不同处理的出苗率 (即调查时的存苗株数占播种粒数的百分比)用各 处理出苗率基本稳定期间(2003年9月13日至9 月27日)的平均值来比较.统计结果(表2)表明, 不同处理对种子(仁)的出苗率有明显的影响,其 中,断子叶处理的出苗率仅7.76%,极显着地低于 对照和去胚乳处理,显着低于切半处理,其它处理 间差异不显着.这表明,完好的子叶在种子萌发过 程作用非常重要,失去子叶种子虽然萌发但由于 养分不足而夭折,几乎不能成苗;种子(仁)的贮存 养分减少也会影响种子(仁)萌发,但不明显. 不同重量级别间种子(仁)的出苗率也存在较 大差异,种子(仁)单粒重轻的为38.40%,中的为 52.30%,重的为56.1O%,即出苗率随种子(仁)重量 减轻而降低,但降低的幅度并未达到显着水平(表 2).这一结果与上述结果是一致的. 表2不同处理的种子(仁)出苗率单位:% 说明:致孚届缀英文孚母相同者无显着差异,否则有显着差异, 大写字母为极显着差异.下同. 2.3不同处理对籽苗高生长的影响 在试验结束时(1O月1日)调查了小苗高度, 并进行了统计分析(见表3).结果表明,对种子(仁) 进行不同的处理对小苗高生长有明显的影响,其 中,断子叶处理的苗高仅为4cm,极显着矮于其它 处理;其它处理之间虽然有差异,但未达显着水 平.这表明,完好的子叶对籽苗生长的作用非常重 要,失去子叶籽苗不能生长正常叶子而夭折;种子 的养分供应减少也会影响籽苗高生长,但不明显. 不同重量级别间的种子(仁)培育的小苗的平 均高度也有差异,种子(仁)轻的为16.20cm,中的 为2O.20cm,重的为19.80cm,但都未达到显着差 异水平(表3). 2.4不同处理对籽苗粗生长的影响 在试验结束时(1O月1日)调查了小苗根茎 粗,并进行了统计分析(见表4).结果表明,对种子 (仁)进行不同的处理对小苗粗生长有明显的影 响,其中,断子叶处理的小苗根茎粗仅为o.90mm. 极显着小于其它处理;切半处理的为2.40mm,极 ??印加??如??m0 一一碍撤 第3期林位夫等:橡胶树种子不同组织与种子萌发及籽苗生长的关系3 裹3不同处理的籽苗高度单位:c 裹4不同处理的籽苗茎租单位:IIlr" 显着小于对照(3.i0衄);去胚乳处理的为2.6O 衄,显着小于对照.这表明,完整的子叶和充足的 养分是影响小苗粗生长的重要因子,阻断种子 (仁)萌发过程的养分供应或减少种子(仁)的贮存 养分都会明显地影响籽苗的粗生长. 不同重量级别问的种子(仁)培育的小苗的茎 粗也有差异,其中种子(仁)轻的为2.20衄,中的 为2.30衄,重的为2.20衄,但三者间无显着差异. 表明,一般种子(仁)都满足小苗茎粗生长的需要. 2.5不同处理所引起的其它变化 在试验中观察到,作断子叶处理的橡胶树种 子(仁)在催芽过程中,不连接胚芽的子叶膨大,撑 开种皮(同时也撑断了胚芽与(外)胚乳的连接), 变绿色,在近胚芽一端的受伤处长出许多根来,根 的形状有的类似于主根,有的类似须根,但都垂直 或近垂直地往地下生长(图3,图4). 没有观察到不同处理的籽苗自萌芽后,在植 株形态,色泽上等的明显变化. 图3子叶受伤处生根(子叶与胚芽未完全断开) 3讨论 通过对橡胶树种子(仁)不同组织作伤害处 图4子叶受伤处生根(子叶与胚芽完全断开) 理,如"断子叶","切半"和"去胚乳"处理,查明了 橡胶树种子中不同组织与种子萌发和籽苗生长的 关系.子叶是种子的重要组织,对于种子萌发以及 籽苗生长都有非常明显的影响;胚乳是种子的次 要组织,对于种子萌发及籽苗高生长没有明显的 影响,但对籽苗茎粗生长有非常明显的影响.也即 是,一般发育良好的种子都能正常萌发,在籽苗高 生长方面没有明显差异,但养分贮备较少的种子 所培育的籽苗比较纤弱.此外,橡胶树种子(仁)单 粒重的大小,除了对萌发率有一定影响外,对萌发 时间,小苗高和粗生长的影响都不大,也即是,一 般的橡胶树种子(仁)单粒重之间的差异并不足以 影响种子萌发及其小苗生长.这些结论与生产实 践的结果是一致的,如GTI等种子相对于其它品 种的种子显得个小粒轻,但GT1种子萌发和高生 长正常,只是籽苗较为纤细.因此,在生产上,应尽 可能选用单粒重重的(新鲜)种子. 断子叶处理断开胚芽与子叶的连接,胚芽只 能获得很少量的养分(来自与之相连接的少量子 叶)因而生长受阻,其籽苗均不足10Cm长,不能生 长出正常叶片,在耗光养分后死亡.但不连接胚芽 的子叶在催芽过程中膨大,在受伤处能生根,这表 明:(1)在断开与胚芽的连接后,子叶产生的大量 激素仍呈极向运输,并在子叶受伤处积累,诱导受 伤组织的分化;(2)橡胶树种子的子叶细胞可以被 诱导分化形成另一种新的组织器官,如根.其它多 种植(作)物的子叶被作为一种外植体用于再生植 株培养l6],但有关橡胶树种子的子叶受伤生根现 象和利用还未见报道.根据本研究观察到的橡胶 树种子的子叶受伤生根现象推测,橡胶树种子的 子叶可能是作为橡胶树再生植株培养的外植体的 优秀材料. 4华南热带农业大学第10卷 橡胶树种子(仁)的组织在受伤后对种子的发 芽势有影响,其原因尚不清楚,有待进一步研究. 致谢:本研究中做了部分工作的还有谭海燕,刘欣, 梁慧,黄莉芳,朱咸丰,在此表示感谢. 参考文献 1林位夫,黄守峰,周钟毓.橡胶树种子(GB/T 17822.卜1999).北京:中国标准出版社,1999.1,2 2吴继林,谭海燕,郝秉中.巴西橡胶树种子超微结构的 研究.热带作物,1996,17(2):l1,18 3周倩苹.橡胶种子丧失萌发力的研究.热带作物, 1989,10(1):9,16 4NormahMN,等.贮藏期间橡胶种子的发芽率,呼吸速 率和渗漏质电导率的变化.王秉中,董建华译.热带作 物译丛,1992(4):4,7 5黄桂琴,李广仁,李煜昶.KCI+S一3307对绿豆下胚轴和 离体黄瓜子叶生根的影响.天津农业科学,2000,6(1): 11,13 6李国平,杨鹭生.生长素对离体黄瓜子叶生根的促进 作用.生物学通报,1999,34(7):21 7黄桂琴,李广仁.KC1和$3307混用对离体黄瓜子叶生 根的影响.农业与技术,1999,19(6):25~26 8李煜昶,岳铭秀,董景华.新三唑类化合物的生物活性 研究.华北农,1999,14(1):79~83 9李伟华,于树宏,王曼.黄瓜子叶外植体龄对子叶生 根的影响.生物学杂志,1998(1):19,20 10段榕琦,赵仲仁,杨淑华.离体黄瓜子叶生根试法的应 用.南开大学(自然科学版),1998(3):1o9,l12 11段榕琦.离体黄瓜子叶生根过程钾诱导酶活性的变 化.福建果树,1998(2):7,8,28 12赵仲仁,李广仁,黄桂琴.几种抑制剂对钾和IAA诱导 的离体黄瓜子叶不定根形成的影响.植物,1997, 39(1):64~67 13杨淑华,赵仲仁,么恩云.钾和菊酸钠诱导的离体黄瓜 子叶生根过程中内源IAA和ABA变化含量.植物生理 学通讯,1995,31(1):15,17 14陆玲,周燮.Ca对脱落酸诱导黄瓜离体子叶生根 的影响.南京师大(自然科学版).1993,16(3): 66~70 15陆玲,周燮.ABA与GA对黄瓜离体子叶和石刁柏 茎生根的影响.植物生理,1992,18(2):173,178 16赵仲仁,黄桂琴,李广仁,等.钾对离体黄瓜子叶生根 及根生长的促进作用(简报).植物生理学通讯,1991, 27(3):197,199 EffectonTissuesofHeveaSeedonGerminationandPlantletGrowth LinWeifuLinBaoCaiZepingXieXiulingChenMeichen (1RubberResearchInstituteofCATAS,KeyLaboratoryofPhysiologyforTropicalCropsofMinistry ofAgriculture,Danzhou,Hainan,571737;2SubsidiaryMiddleSchoolofSouthChina UniversityofTropicalAgriculture,Danzhou,Hainan,571737) AbstractTheeffectoftissuesofHeveaseedongerminationandplantletgrowthwasobservedthroughvari—— OUSwound— treatments,suchasbreakingoffcotyledon,cuttingoffhalfofaseed.andremovingendosperm. Cotyledonhadremarkableeffectongerminationandplantletgrowth.Theeffectofendospermonthegirth growthofplantletwassignificantbutnotobviousOilgerminationandtheheightofplantlet.Singlegrainweight ofHeveaseedcouldinfluencethegerminationrate,buthadnosignificanteffectongerminationandplanflet growth,thatistosay,thedifferenceofsinglegrainweightbetweengenericHeveaseedswasno tcloselyrelat— edtothediversityofgerminationandplandetgrowth.Duringgermination,thepartofcotyledon,whichwas notconnectedwiththeembryo,expandedandtookrootfromtheplaceofwound. Thisshowedthatf11when detachedfromtheembryo,thecotyledonproducedagreatdealofplanthormonewhichmovedunilaterallyt0 andaccumulatedinthewoundedpartandwentontoinducethedifferentiationofW0undedtissue:f2)the cotyledonofHeveaseedwouldbeinducedanddifferentiatedintoothernewtissues. Inview0ftheDhe— nomenonofcotyledonrootageinthewoundedpart,presumptionscouldbemadethatcotyledonWOuldbethe explantforHeveasomatictissuecultivation. KeywordsHeveabrasiliensisseedcotyledonrootagegerminationgrowth