两种短命植物的种子休眠与萌发特性及其生活史特征

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细叶鸢尾(Iris tenuifolia Pall.)和刺果芹(Turgenia latifolia (L.) Hoffm.)是两种分布于新疆北部沙质荒漠和草原带的短命植物。其中,前者是具有重要观赏价值的多年生早春花卉,而后者则是危害较大的一年生杂草。本论文对两种植物种子的休眠特性以及萌发时间、水分和密度对刺果芹生活史特征的影响进行了研究,以期为细叶鸢尾的人工繁育和刺果芹的防控提供理论依据。主要研究结果如下:(1)细叶鸢尾新鲜种子的种皮具透水性,种子吸水120h后达到饱和状态。成熟种子发育不完全的胚于当年秋季开始生长,至种子萌发前达到临界胚长度。新鲜完整的种子在各温变周期的光照和黑暗条件下均不萌发,但随着贮藏时间的延长,去除种皮后的种子在20/10℃的黑暗条件下萌发率显著提高,表明其种子存在形态生理休眠;赤霉素处理对种子萌发和胚生长均无影响,说明其种子属于深度形态生理休眠。在野外播种三年后,14%的种子仍能萌发,说明该物种种子能形成持久种子库。(2)刺果芹的新鲜种子可在当年秋季和翌年春季萌发,但秋季萌发的种子占72%,表明该物种属于典型的兼性冬性一年生植物。新鲜种子在各温变周期的光照和黑暗条件下的萌发率均较低(≤20%),但在20/10和25/15℃下储藏12周后萌发率显著提高,说明高温能打破生理休眠;生理休眠打破后的种子在5/2℃下打破形态休眠;赤霉素处理能显著提高新鲜种子的萌发率,说明刺果芹种子属于非深度复杂的形态生理休眠。(3)刺果芹秋萌株的生活周期显著长于春萌株的,植株总生物量、分枝数及种子数也显著大于春萌株的,其始花期、结实期及枯黄期早于春萌株的,但春萌株的生长速率比秋萌株的快、营养生长所需时间的短;在萌发时间和密度相同的情况下,刺果芹植物生长速率及总生物量对水分的响应表现为浇水处理>不浇水处理;在萌发时间和水分相同的情况下,密度较低的植株株高、分枝数、生长速率、种子数量和总生物量均显著高于密度较高的植株的。这些结果说明:萌发时间、水分和密度对刺果芹的生长发育与繁殖具有不同程度的影响。
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