三種外源要素對大葉藻種子萌發(fā)的影響.pdf

1、本文以我國北方海域優(yōu)勢海草種類—大葉藻為對象,研究了pH處理濃度和時間、溶解氧含量以及破除種皮方法與外源赤霉素相互作用等三種外源要素對大葉藻種子萌發(fā)的影響,比較了不同處理條件下大葉藻種子累積萌發(fā)率、平均萌發(fā)歷期、發(fā)芽指數(shù)等萌發(fā)變化規(guī)律,監(jiān)測了初萌發(fā)幼苗存活與建成、生長狀況及光合色素含量的變化,評價了人為促進種子萌發(fā)對后續(xù)初萌發(fā)幼苗建成及生長的影響,確定了既可有效促進大葉藻種子萌發(fā),又能明顯提高幼苗建成的適宜外源要素條件。同時,通過監(jiān)測不

2、同處理后大葉藻種子水分含量與營養(yǎng)物質(zhì)含量的變化,初步分析了人為促進大葉藻種子萌發(fā)的作用機理。以期為實現(xiàn)大葉藻苗種的人工培育提供技術支持,并為其在自然海域播種過程中種子的前期處理提供理論依據(jù),對利用海草幼體恢復受損海草床具有重要意義。得出的主要結論有:
　　一、pH是影響植物種子萌發(fā)和幼苗生長的關鍵環(huán)境因子之一,有關pH對陸生植物種子萌發(fā)影響的研究已有大量報道,然而其對海草種子萌發(fā)的影響尚未見報道。2012年9月~12月,在實驗室條

3、件下,利用不同pH處理濃度(4、6、8、10、12)及浸種時間(6 h、12 h、24 h、96 h)對大葉藻種子進行處理,隨后開展60 d的種子萌發(fā)實驗,監(jiān)測萌發(fā)期間種子的累積萌發(fā)率、平均萌發(fā)歷期、發(fā)芽指數(shù)以及種子水分和營養(yǎng)物質(zhì)含量的變化,并對初萌發(fā)幼苗進行50 d的培育實驗。結果顯示:大葉藻種子具有較廣泛的pH適應范圍(pH=4~12),在pH=6、浸種96 h的處理條件下,種子的累積萌發(fā)率顯著提高,達到77.9％,其后續(xù)初萌發(fā)幼苗

4、的建成率達到33.8%,顯著高于其他處理條件,且生長狀況良好,綜合分析認為pH=6、浸種96 h的處理條件對大葉藻種子萌發(fā)具有最優(yōu)促進作用;經(jīng)適宜pH濃度與浸種時間處理后,大葉藻種子吸水量快速且顯著增加,隨種子吸水膨脹,種子貯存營養(yǎng)物質(zhì)開始快速水解,為種子萌發(fā)與子葉伸長提供物質(zhì)基礎,從而促進種子大量萌發(fā);
　　二、與多數(shù)陸生植物種子不同,沉水植物種子一般在低氧條件下呈現(xiàn)高的萌發(fā)率,但能夠促進海草種子萌發(fā)的低氧水平尚不明確。2013

5、年9月~12月,在實驗室條件下,通過設置2、4、6、8、10 mg·L-1等5個溶解氧水平,對大葉藻種子開展60 d的種子萌發(fā)實驗,監(jiān)測萌發(fā)期間種子的累積萌發(fā)率、平均萌發(fā)歷期、發(fā)芽指數(shù)以及種子水分和營養(yǎng)物質(zhì)含量的變化,并對初萌發(fā)幼苗進行50 d的培養(yǎng)實驗。結果顯示:大葉藻種子可以耐受低氧環(huán)境(2~6 mg·L-1),2 mg·L-1溶解氧水平下種子的累積萌發(fā)率顯著提高,達到42.2%,其后續(xù)初萌發(fā)幼苗的建成率達到17.8%,顯著高于其他

6、溶解氧水平,且生長狀況良好,綜合分析認為2 mg·L-1溶解氧水平的處理條件對大葉藻種子萌發(fā)具有最優(yōu)促進作用;低氧條件下,隨溶解氧水平降低,種子可溶性糖與總蛋白含量顯著增加,促進種子吸脹,隨后種子營養(yǎng)物質(zhì)迅速分解,為種子萌發(fā)與子葉伸長提供物質(zhì)基礎,從而促進種子大量萌發(fā);
　　三、外源赤霉素浸種對陸生植物的種子萌發(fā)通常具有顯著促進作用,而其對海草種子萌發(fā)的作用尚不明確,這可能是因為多數(shù)海草種子受堅硬種皮的包裹。2013年9月~12月

7、,在實驗室條件下,利用不同破除種皮方法(摩擦、酸蝕、堿蝕)及外源赤霉素水平(0、25、50、100、200、400 mg·L-1)對大葉藻種子進行60 d的萌發(fā)實驗,監(jiān)測萌發(fā)期間種子的累積萌發(fā)率、平均萌發(fā)歷期、發(fā)芽指數(shù)以及種子水分和營養(yǎng)物質(zhì)含量的變化,并對初萌發(fā)幼苗進行50 d的培養(yǎng)實驗。結果顯示:摩擦破除種皮及50 mg·L-1外源赤霉素水平處理下種子的累積萌發(fā)率顯著提高,達到58.0%,其后續(xù)初萌發(fā)幼苗的建成率達到30.9%,顯著高

8、于未破除、酸蝕、堿蝕種皮各組,且生長狀況良好,綜合分析認為摩擦破除種皮及50 mg·L-1外源赤霉素水平處理條件對大葉藻種子萌發(fā)具有最優(yōu)促進作用;摩擦破除種皮處理后大葉藻種子吸水量明顯提高,同時赤霉素作用后種子內(nèi)可溶性糖類顯著增加,促進種子內(nèi)貯藏營養(yǎng)物質(zhì)分解,為種子萌發(fā)與子葉伸長提供物質(zhì)基礎,從而促進種子大量萌發(fā);
　　四、本研究發(fā)現(xiàn)在三種外源要素適宜條件下顯著促進大葉藻種子萌發(fā),但作用效果仍存在差異。綜合利用種子累積萌發(fā)率與幼苗

9、建成率分析比較三種外源要素最適宜處理條件可知:與對照組相比,在2 mg·L-1溶解氧含量的外源特定條件下,大葉藻種子累積萌發(fā)率的增加率最高,相比對照組增加了51.3%,但幼苗建成率增加率則在摩擦種皮+50 mg·L-1外源赤霉素外源特定條件下達到最大值,為91.1%,顯著高于其他兩個外源處理特定條件;三種外源特定條件下大葉藻種子累積萌發(fā)率的差異是由于種子水分吸脹、總蛋白與淀粉的降解開始時間與歷期以及變化量的明顯差異及可溶性糖類作為調(diào)節(jié)物