云南红豆杉(Taxus yunnanensis)是我国的国家一级保护植物,主要分布于云南、四川、重庆和西藏等地。云南红豆杉是一种重要的药用植物,富含天然抗癌药物紫杉醇(taxol),具有良好的发展前景。云南红豆杉种子大约需要“两冬一夏”一年多的时间减少休眠因素从而萌发。为缩短种子的萌发时间和提高萌发率,许多关于种子生物学、生理生态学和栽培学研究已经展开。然而,关于云南红豆杉种子成熟、萌发以及休眠的研究没有一致的观点和结论。因此,澄清种胚的萌发特性、种皮透水特性、浸提物的生物测定、内源激素等是了解造成种子休眠因素的基础。本研究以云南红豆杉种子为研究材料,通过形态观察、透水性实验、种子大小和所带胚乳的多少的离体胚培养等实验,从而探索云南红豆杉种子休眠与萌发基础。我们的研究结果表明:1.云南红豆杉种子随着成熟度的增加,种子大小逐渐增大,种仁大小也再不断增加而渐渐充满种子,同时增大幅度明显;种子所含干物质增加量减少;种子含水量减少;种子发芽率逐渐提高。而且,假种皮未红且包被了种子长度1/2到未完全包被的种子,与假种皮呈鲜红色的种子的种子大小及形态、种仁大小及形态、种胚大小及形态、种子重量、种子含水量、种皮结构等各项形态指标,两者水平已经非常接近,且两者的种胚都为酒瓶形胚,已分化形成子叶、胚根、胚轴等部分。在种子的生理指标上,两者离体胚培养萌发率也很相近。所以,假种皮未红且包被了种子长度1/2到未完全包被的种子已达到了形态成熟和种胚生理成熟阶段。2.假种皮为鲜红色的新采收云南红豆杉种子,胚的体积为0.156—1.012mm3,种子为51.658—109.649mm3,两者呈显著正相关(P<0.05,r=0.810),胚与种子的体积比(E:S)为0.074。种子和胚的体积大小很可能是其离体胚培养萌发率差异较大的成因之一。3.用新采收云南红豆杉种子进行离体胚培养时,接种时间的早晚对种胚萌发率也有较大的影响。采收后7d种子的不带胚乳的种胚、带1/2胚乳的种胚以及带全胚乳的种胚萌发率均为最高,其次为采收后3d的种子萌发率。而从采收后14d开始,带1/2胚乳的种胚萌发率逐渐下降,带全胚乳的种胚萌发率已为0。种子的新鲜程度是导致云南红豆杉离体胚萌发率波动的重要因素。在云南红豆杉种子从采收、贮藏,直到破壳萌发的整个过程中,萌发存在“三峰”现象,即采收后3d—7d,贮藏6个月,贮藏12个月—15个月。4.在贮藏初期,完整种子的吸水率明显低于破裂种皮、酸蚀40min的种子,但差异随着浸泡时间延长而缩小;种子含水量饱和时,完整种子、破皮种子与酸蚀种子的吸水率差异不大。同时,云南红豆杉种子的透水性实验表明,随着贮藏时间的延长,种子吸水速率逐渐增快,达到平稳时间逐渐变短,透水性也不断增强。种子的透水性强弱与种皮结构有着密切的关系。5.种子、种皮、种仁、胚乳及种胚的浸提液对白菜种子萌发率和幼苗生长均有抑制作用。云南红豆杉种胚对白菜种子的生长有一定的促进作用。在砂藏过程中,在云南红豆杉种子各部分抑制物的提取与检验中,种仁的浸提液对白菜萌发率、根长、苗长、简易活力指数的抑制作用基本高于种皮浸提液对白菜的影响。种子中的抑制物存在从种皮向种仁转移的情况。6.在种胚、胚乳、种皮、种仁以及种子中,随着贮藏时间的延长,GA和ZR变化相对比较平稳,含量也较低,生长促进物质IAA和种子休眠中的抑制物质ABA含量变化波动较大,而且IAA和ABA在种子休眠与萌发过程中起着重要作用。在种子贮藏中期(6个月)时,种皮中IAA/ABA、种仁中IAA/ABA、种子中的IAA/ABA、GA/ABA、ZR/ABA均有上升现象。在种子即将要萌发时,ABA含量下降,IAA/ABA、GA/ABA、ZR/ABA比值均在较高水平。7.对比有胚乳和没有胚乳的离体胚的萌发结果发现,胚乳是影响离体胚萌发的重要因素,由此可推断,云南红豆杉种子的休眠属于休眠分类体系中的中度生理休眠类型。诸多因素导致云南红豆杉种子生理休眠,本研究认为,种皮的物理特性对种子休眠也存在一定影响。8.随着贮藏时间的延长,种子的各部分内源激素含量ABA呈现下降的趋势,IAA含量、IAA/ABA比值呈现上升的趋势,并且结合种皮的物理特性、种子各部分提取物的生物检测以及种子在15个月破壳萌发的现象,可以认为云南红豆杉种子存在生理后熟现象。