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青钱柳[Cyclocarya paliurus(Batal.)IIjinskaia]系我国特有的单种属植物,是集药用、材用和观赏等多种价值于一身的珍贵树种。其种子具有深休眠特性,在自然条件下隔年才能萌发。本文采用综合的研究途径和方法对青钱柳种皮结构、内源抑制物质、休眠萌发生理等与青钱柳种子休眠的关系进行了研究,并在此基础上探讨了解除青钱柳种子休眠最佳技术措施。主要研究结论如下:1)通过剥取青钱柳种子离体胚和带不同种皮结构的种胚在空白培养基上进行离体培养,结果表明离体胚培养30d的萌发率为90%,成苗率为85%,说明青钱柳种胚基本不存在生理休眠。夹裂种皮和去一半外种皮后,种皮的机械束缚或透性障碍基本解除,但种胚的萌发率也仅为2%和26%,且很难成苗,由此推断种皮机械束缚和透性障碍不是引起青钱柳种子休眠的主要原因,导致种子的深休眠的原因可能是种皮中存在活性较强的内源抑制物质。试验还将带一半外种皮的种胚接种到不同浓度GA3培养基上,外源GA3明显地促进了其萌发,5.0mg.L-1GA3即可使萌发率提高到88%,从而初步证实了上述推断。2)对青钱柳种皮结构的扫描电镜观察显示,未处理种子的种皮结构木质且坚硬致密,可能存在机械障碍和透性障碍以及阻止内源抑制物质外渗。吸水试验结果表明,未处理种子的种皮能透水,只是存在着一定程度的障碍。酸蚀处理和综合层积处理后种皮解剖镜观察以及透水透气性的测定数据表明,浓硫酸处理可以使种皮明显变薄、种子重量减轻以及发芽孔和发芽缝变得更明显,胚根尖端与发芽口的距离明显缩短,吸水率也有所提高。在酸蚀的基础上再进行室外变温层积,从种皮表面超微结构图上观察到了明显的变化,而且种皮透水率和呼吸速率也得到不断的提高,说明浓硫酸腐蚀后再加上GA3浸种和拌沙的综合层积处理措施不仅能减轻机械束缚,还能改善其透水透气性,从而加速种子休眠的解除。3)种子各部位均含有内源抑制物质,其各部位的抑制强度为:外种皮>内种皮>整粒种子>种胚。以抑制活性最强的外种皮为试材,采用系统溶剂法对其甲醇浸提液进行初步分离,生物测定结果认为外种皮各分离相中乙醚相的抑制活性最强。GC-MS鉴定结果显示相对含量高达35.09%的组分即为香草酸。对外种皮乙醚相进行薄层层析和柱层析,分离提纯出两种化合物,并通过紫外(UV)光谱和核磁共振(NMR)鉴定,确定这两种化合物分别为香草酸和原儿茶酸。另还将香草酸和原儿茶酸标样和外种皮乙醚相样品点于同一薄层板TLC展开,证明香草酸为乙醚相中Rf=0.6带的主要物质,原儿茶酸为乙醚相中Rf=0.23带的主要物质。最终还采用高效液相色谱测定出香草酸和原儿茶酸在青钱柳外种皮甲醇浸提液中的含量分别为0.120mg.g-1和0.025mg.g-1。进一步以青钱柳离体胚作为生物测定材料,测定出香草酸对其萌发率和根长的抑制达到50%时的浓度(半抑制浓度,IC50)分别为82.33mg.L-1和33.95mg.L-1,说明导致青钱柳种子休眠的主要原因是其外种皮中含有抑制活性很强的香草酸等内源抑制物质。4)青钱柳种子的休眠萌发生理研究结果表明,其种子休眠解除的程度与种胚内贮藏物质的代谢水平密切相关。随着种子休眠的解除,其种胚中含水量不断升高,呼吸速率不断增强,种胚中的脂肪等主要贮藏物质不断降解,与代谢有关的异柠檬酸裂解酶(ICL)、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PDH)和6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶(6PGDH)联合酶、过氧化物酶(POD)、磷酸酶等酶的活性不断增强,促进种子萌发的内源激素的相对含量增加。5)综合各项研究认为,青钱柳种子存在种皮强迫休眠和内源抑制物质引起的生理休眠,属综合休眠类型。针对其休眠机理,进行了解除种子休眠方法的系统研究,筛选出正交设计方案中S9为最佳综合处理,即酸蚀5h+600 mg.kg-1 GA3浸种+300mg.kg-1 GA3拌沙+先低温后暖温层积,处理90d时其实验室发芽率达到84.41%,120d时为89.7%,实现了头年采种,翌年出苗的目标。青钱柳离体胚萌发的最佳培养基配方为E6处理,即WPM+GA310mg.L-1+蔗糖30g.L-1,培养30d的萌发率可达100%;成苗率最高的培养基配方是E5处理:WPM+GA310mg.L-1+麦芽糖30g.L-1,培养30d的成苗率为87.5%。