萌发过程中种子生理生化变化的研究结果与分析园艺学论文农学论文.docx

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萌发过程中种子生理生化变化的研究结果与分析园艺学论文农学论文

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【题目】玉铃花种子休眠解除的理化变化探究

【1.1】玉铃花的基本概况

【1.2】种子休眠特性研究

【第二章】玉铃花种子生物学特性研究材料与方法

【第三章】萌发过程中种子生理生化变化的研究结果与分析

【第四章】玉铃花种子萌发生理研究讨论

【结论/参考文献】玉铃花种子发芽中生理生化特点研究结论与参考文献

　　3.结果与分析

　　3.1种子生物学特性研究

　　3.1.1种子的形态特征

　　玉铃花种子为长圆形，长6.5-9.1mm,宽4.3-5.9mm先端短突尖，基部渐尖，表面有3条纵脊和3条浅沟槽，从种脊直达顶端。

外种皮暗褐色，光滑，无瘤状突起，微有皱纹，坚硬骨质，厚0.4mm;内种皮淡褐色，膜质。

胚白色，胚根朝向种脐一端。

胚乳丰富，白色，油质。

种子的千粒重为68.388g,属于小粒种子。

　　3.1.2种子的生活力

　　种子生活力是指种子发芽的潜力及胚乳（胚）所具有的生命力。

打破种子休眠就是用各种方法使种子发芽的潜在能力及胚乳（胚）的生命力表现出来。

本实验采用TTC染色法测定，试验结果表明，供试的100粒玉铃花种子中哟生活力的种子约占85%,说明玉铃花试验用玉铃花种子生活力水平很高，存在较大的发芽潜力。

　　3.2种子休眠原因

　　3.2.1种皮的透水性

　　对玉铃花完整种子、破壳种子进行吸水测定，实验结果如图2所示。

完整种子和破壳种子吸水变化趋势大致相同，都是先快速吸水，然后吸水速率变慢，逐渐趋于平缓，直至达到饱和状态。

但两者达到饱和状态所用时间有所不同，且在吸水阶段，破壳种子的吸水率始终大于完整种子。

完整种子在吸水2小时吸水最快，此时吸水率为8.94%,2-48小时吸水较快，48小时时吸水率为43.39%,比2小时吸水率增加34.45%,约占总吸水量的89.11%,48小时候吸水速度开始减慢，直至108小时吸水达到饱和。

与完整种子不同，破壳种子在开始吸水到24小时，吸水速率最快，呈直线上升，24小时时吸水率为43.55%,约占总吸水量的90.47%,24小时后吸水速度减慢，到72小时即达到吸水饱和状态。

到吸水饱和状态时，完整种子吸水率为48.67%,破壳种子为48.14%,方差分析表明，两者吸水率差异不显着（P=0.435）。

两种处理的种子虽然在吸水前期吸水率存在差异，但在吸水饱和时，总吸水量无显着差异，说明玉铃花种子种皮存在一定透水性障碍，但不是影响种子休眠的主要因素。

　　3.2.2种子各部分萌发抑制物的生物测定

　　3.2.2.1种子各部分提取液对白菜种子发芽率的影响

　　由图3可知，用种子不同部位的提取液处理的白菜种子发芽率不同，胚乳（含胚）甲醇浸提液对白菜种子发芽率影响极为显着，随着提取液浓度增加，抑制作用不断增强，白菜种子发芽率随之不断降低，浓度为20%时，发芽率为67%,浓度为40%时，发芽率为13%,当浓度为60%时，发芽率仅为4%,浓度增加到80%和100%时，白菜种子不发芽，发芽率为0.种皮提取液对白菜种子萌发的抑制作用相对较小，各浓度处理的白菜种子发芽率均高于同浓度胚乳（胚）提取液处理的种子。

浓度为20%时，白菜种子发芽率和对照基本一致，浓度为40%时，发芽率降低为83%,比对照降低5个百分点，提取液浓度为60%时，发芽率明显降低，此时发芽率为52%,比对照降低36个百分点，浓度为80%和100%时，发芽率继续降低，分别为42%和30%.结果表明，玉铃花种皮和胚乳（胚）中均含有抑制物，且种皮的抑制物含量小于胚乳（胚），内源抑制物的存在可能是导致种子休眠的一个重要因素。

　　方差结果表明，种皮提取液与胚乳（胚）提取液处理的白菜种子发芽率均达到极显着水平。

多重比较结果表明，种皮浸提液中20%和40%浓度处理的白菜种子发芽率与对照无显着差异，60%、80%和100%浓度处理的白菜种子发芽率与对照存在极显着的差异。

　　胚乳（胚）提取液中各浓度处理的白菜种子发案率均与对照存在极显着差异，其中60%、80%和100%浓度处理的白菜种子发芽率无显着差异，但均与20%、40%浓度差异极显着。

　　3.2.2.2种子各部分提取液对白菜苗根长的影响

　　不同浓度的玉铃花种皮、胚乳（胚）浸提液对白菜苗的根生长量的影响如图4所示。

从图中可以看出：

　　种子不同部位浸提液对白菜苗根长影响不同，同一部位浸提液的不同处理浓度对白菜苗根长的影响也存在极大差异。

种皮浸提液随浓度增加，根长减小，但根长变化幅度比较小，20%、40%、60%、80%、100%浓度处理的白菜苗根长分别为1.382cm、1.377cm、1.366cm、1.257cm、1.192cm,比对照时的根长1.430cm分别减小0.048cm、0.053cm、0.0cm、0.173cm、0.238cm,浓度为100%处理的白菜苗根最短，为对照的83.35%.胚乳（胚）浸提液处理的白菜种子根长随浓度增加逐渐减小，用20%的胚乳（胚）浸提液处理的白菜苗根长为1.265cm,达到对照的88.46%,用40%的胚乳（胚）浸提液处理的白菜苗根长为0.551cm,为对照的38.53%,用60%浓度胚乳（胚）浸提液处理的白菜苗根长为0.175cm,长度仅为对照的12.24%,当浓度达到80%和100%时，根长为0.结果表明，种子中含有的抑制物可以抑制胚根的生长，且胚乳（胚）的抑制作用大于种皮。

　　方差分析结果如表2所示，结果表明，不同部位、不同浓度的提取液处理的白菜苗平均根生长量的差异均达到极显着水平，种皮浸提液、胚乳（胚）浸提液两种处理的P值分别为0.007和0.000**.多重比较结果表明，种皮浸提液各浓度处理中，80%浓度处理的白菜苗根长与对照存在显着差异，100%浓度处理的白菜苗根长与对照存在极显着差异，其他浓度处理的白菜苗根长与对照无显着差异。

胚乳（胚）浸提液各浓度处理中，除80%和100%浓度处理之间无显着差异外，其他各浓度与对照、各浓度之间的差异均达到极显着水平。

　　3.2.2.3种子各部分提取液对白菜苗苗高的影响

　　不同浓度的玉铃花种子浸提液处理对白菜苗苗高的影响如图5所示。

从图中可以看出：

不同部位浸提液对白菜苗苗高的影响不同，同一部位，不同浓度的提取液对白菜苗苗高的影响也存在极大差异。

对照处理的白菜苗苗高平均生长量为0.591cm,而用20%种皮浸提液处理的白菜苗苗高平均生长量为0.520cm,比对照降低了12.0%,用40%种皮浸提液处理的白菜苗苗高平均生长量为0.51cm,比对照降低了13.7%,当处理浓度为60%、80%、100%时，白菜苗苗高平均生长量分别为0.49cm、0.47cm、0.45cm,分别比对照降低了17.1%、20.5%、23.9%,因此种皮浸提液各浓度对白菜苗苗高的生长量影响比较小。

用20%胚乳（胚）浸提液处理的白菜苗苗高平均生长量为0.42cm,比对照降低了28.9%,用40%胚乳（胚）浸提液处理的白菜苗苗高为0.37cm,比对照降低了37.4%,用60%胚乳（胚）浸提液处理的白菜苗苗高平均生长量为0.13cm,比对照减小了78.0%.

　　方差分析结果表明，不同部位浸提液处理的白菜苗苗高与对照的差异达到了极显着的水平，同一部位，不用浓度处理之间也存在着显着和极显着差异。

多重比较结果表明，种皮浸提液各浓度处理的白菜苗苗高与对照的差异达到极显着水平，20%、40%和60%浓度处理的白菜苗苗高之间差异不显着，80%与100%浓度处理的白菜苗苗高无显着差异，但二者与20%、40%浓度处理的白菜苗苗高存在极显着差异。

胚乳（胚）浸提液各浓度处理的苗高与对照存在极显着差异，除80%、100%浓度处理的白菜种子未发芽，苗高为0,不存在显着差异外，其它各浓度处理的白菜苗苗高之间的差异均达到了极显着水平。

　　3.3层积过程中种子生理生化变化的研究

　　3.3.1层积过程中含水量的变化

　　玉铃花种子层积过程中含水量变化如图6所示，种子含水量随层积时间增加而不断增加。

未层积时，种子含水量为最小，为8.68%,层积30天的过程中，种子进入快速吸水期，含水量增加到25.67%,比未层积时增加16.99%,层积30天后，含水量增加比较缓慢，层积60天时，含水量为29.53%,比未层积时增加20.85%,层积150天时，含水量为33.55%.

　　253.3层积过程中种子生理生化变化的研究

　　3.3.1层积过程中含水量的变化

　　玉铃花种子层积过程中含水量变化如图6所示，种子含水量随层积时间增加而不断增加。

未层积时，种子含水量为最小，为8.68%,层积30天的过程中，种子进入快速吸水期，含水量增加到25.67%,比未层积时增加16.99%,层积30天后，含水量增加比较缓慢，层积60天时，含水量为29.53%,比未层积时增加20.85%,层积150天时，含水量为33.55%.

　　3.3.2层积过程中可溶性糖含量变化

　　玉铃花层积过程中可溶性糖含量变化如图7所示，随着层积时间的延长，可溶性糖含量呈现先增加后降低的变化趋势，层积时间为0时，种子含糖量为13.692mgg-1,层积30天时，可溶性糖含量增加到14.099mgg-1,层积60天时，可溶性糖含量为15.692mgg-1,比层积0天时增加了14.6%,层积90天时，可溶性糖含量为19.465mgg-1,比层积0天时增加了42.2%,达到层积过程中可溶性糖含量的顶峰。

层积90天后，玉铃花进入萌发初始阶段，可溶性糖含量出现拐点，进入迅速下降期，层积120天时，可溶性糖含量降低为16.230mgg-1,层积150天时，可溶性糖含量为9.082mgg-1,比层积时间为0时降低了33.7%.

　　方差分析结果表明，不同层积时间处理的玉铃花种子在层积过程中可溶性糖含量与对照的差异均达到了极显着的水平。

多重比较结果表明，层积30天与层积60天的可溶性糖含量不存在显着差异，层积90天与层积120天差异不显着，层积90天、120天的种子可溶性糖含量与层积30天、60天的种子存在显着差异，层积150天时，种子可溶性糖含量与其他处理时间的可溶性糖含量的差异达到了极显着的水平。

　　3.3.3层积过程中淀粉含量变化

　　玉铃花层积过程中淀粉含量如图8所示。

从图中可以看出，随着层积时间的延长，玉铃花种子淀粉含量呈现不断下降的趋势。

0-30天淀粉含量降低较快，由未层积的的14.213mgg-1降低到12.076mgg-1,比未层积时降低15.0%,30-60天淀粉含量变化比较缓慢，自然层积60天，淀粉含量为11.169mgg-1,较未层积时降低21.4%,60-150天时，种子逐渐处于萌发状态，大量的淀粉转化为小分子的可溶性糖，淀粉含量迅速降低，层积90天时，淀粉含量为7.235mgg-1,较未层积时降低49.1%,层积120天时，淀粉含量降低到6.422mgg-1,,比未层积时降低54.8%,层积150天时，淀粉含量为4.974mgg-1,比层积初期降低65.0%.

　　方差分析如表4所示，结果表明，玉铃花种子不同层积时间淀粉含量与未层积种子的差异均达到极显着的水平。

在不同层积时间中，层积30天和60天种子淀粉含量差异不显着，层积90天和层积120天种子淀粉含量差异不显着，除此之外，层积30天、60天的淀粉含量分别与层积90天、120天、150天存在极显着的差异。

　　3.3.4层积过程中淀粉酶活性变化

　　玉铃花层积过程中淀粉酶活性变化如图9所示，从图中可以看出，随着层积时间的延长，+淀粉酶的活性不断增加，淀粉酶活性虽在90-120天有所下降，但整体上也是上升的。

未层积时，淀粉酶活性为2.40mgg-1min-1,自然层积后，淀粉酶活性迅速增加，自然层积30天、60天、90天、120天，含量分别为6.21mgg-1min-1、7.66mgg-1min-1、10.94mgg-1min-1、12.28mgg-1min-1,层积120-150天时，淀粉酶活性有所下降，自然层积150天时淀粉酶活性为11.97mgg-1min-1.+淀粉酶随着层积时间延长活性不断增加，未层积时，+活性为2.68mgg-1min-1,0-30天时，淀粉酶活性迅速增加，自然层积30天时，淀粉酶活性达到7.53mgg-1min-1,比未层积时增加4.85mgg-1min-1,层积30-60天，+淀粉酶活性变化不大，层积60天后，淀粉酶活性进入快速上升期，自然层积90天时，淀粉酶活性为13.37mgg-1min-1,比未层积时增加10.69mgg-1min-1,自然层积120、150天时，淀粉酶活性分别为14.84mgg-1min-1、16.30mgg-1min-1,分别比未层积时增加12.16mgg-1min-1、13.62mgg-1min-1.

　　方差分析结果如表5所示，结果表明：

不同层积时间，淀粉酶、+淀粉酶均与未层积时存在极显着的差异。

其中，淀粉酶活性在自然层积30天和60天之间以及与其他层积时间的差异达到极显着水平，层积90天与层积150天存在显着差异，自然层积120天和150天，淀粉酶活性差异不显着。

+淀粉酶随层积时间延长，活性不断增加，自然层积30天和60天之间，+淀粉酶活性无显着差异，但与其他层积时间的差异达到了极显着的水平。

层积90天，+淀粉酶活性与其他时间有极显着的差异，自然层积120天与150天，+淀粉酶活性差异显着。

　　3.3.5层积过程中可溶性蛋白含量变化

　　可溶性蛋白为种子萌发提供氮素营养，蛋白质代谢与胚乳（胚）分化生长紧密相关，其含量是了解植物代谢状况的一个重要指标。

　　玉铃花种子在层积过程中可溶蛋白含量测定结果如图10所示，结果表明：

随着层积时间的延长，可溶性蛋白质含量一开始有所上升，但变化不大，随后不断下降，因此在层积过程中，可溶性蛋白质的含量是呈现下降的趋势。

未层积时，可溶性蛋白质含量为21.291mgg-1,层积0-30天时，可溶性蛋白含量增加到22.896mgg-1,比未层积时增加7.5%,层积30天后，可溶性蛋白质含量开始下降，自然层积60天时，可溶性蛋白含量为21.443mgg-1,自然层积60天-90天，可溶性蛋白含量迅速下降，可能是种子进入萌发初始阶段，种子生命活动增强，种子的可溶性蛋白质不断被水解为可溶性小分子化合物，作为新组织的合成原料，或为培根提供营养物质而被消耗，导致可溶性蛋白质含量迅速下降。

自然层积90天，可溶性蛋白质含量为13.831mgg-1,比未层积时降低了35.0%,层积90天-120天，可溶性蛋白质含量继续降低，自然层积120天，可溶性蛋白含量为11.203mgg-1,比未层积时降低了47.4%,层积120天-150天时，可溶性蛋白质含量继续下降，但变化幅度不大，逐渐趋于稳定状态，自然层积150天时，可溶性蛋白质含量降低为10.255mgg-1,比未层积时降低了51.8%.

　　方差分析结果如表6所示，未层积、与层积30天、60天之间可溶性蛋白含量无显着差异，层积120天和150天的可溶性蛋白质含量差异不显着，自然层积90天，可溶性蛋白质含量与其他处理时间的差异达到了极显着的水平。

　　3.3.6层积过程中种子发芽率

　　层积过程中种子发芽率如表7所示，从表中可以看出，层积前60天种子未出现发芽现象，层积90天后，少数种子开始萌发，此时种子发芽率为7.97%;随着层积时间延长，发芽的种子逐渐增加，层积120天和150天后发芽率分别达到34.20%和58.48%.

　　在层积过程中种子含水量不断增加，说明种子萌发不但需要一定的层积时间，还对含水量有一定要求，种子只有含水量达到或接近饱和含水量时，种子才开始逐渐萌发。