干旱区生态环境知识资源中心(Arid): 荒漠区一年生植物碟果虫实种子萌发机制研究

Arid

	荒漠区一年生植物碟果虫实种子萌发机制研究
	刘有军; 纪永福; 张进虎; 李治元; 陈芳; 李得禄; 张莹花; 张锦春; 袁宏波
完成单位	甘肃省治沙研究所
登记(发布)日期	2012
中文摘要	1.任务来源 “荒漠区一年生植物碟果虫实种子萌发机制”是由国家自然科学基金委资助,由甘肃省治沙研究所实施,项目执行时间：2010,01-2012,12。 2 应用技术及应用领域本研究应用于荒漠化防治,区域环境保护和生态环境建设领域。针对民勤地区水资源匮乏,过度放牧引起的草场退化,荒漠化问题。本项目以分布于民勤地区流动沙丘的一年生植物蝶果虫实为研究对象,运用实验生态学和植物生理学相结合的方法,采用室内试验和野外试验相结合的方式,通过对影响一年生荒漠植物蝶果虫实种子萌发的主要环境因子的实验,掌握了蝶果虫实种子萌发的特性,筛选出蝶果虫实最佳的萌发条件,研究了碟果虫实休眠机理和打破休眠的方法;凝练蝶果虫实种子萌发条件和种子育苗技术。研究表明： (1)在自然条件下,碟果虫实种子处于休眠状态,萌发率超不过28.00%;萌发的最佳恒温是20℃,萌发率为(18.00±1.41)%,最佳的变温是15℃/25℃,萌发率为(28.00±2.31)%;蝶果虫实在变温条件下的萌发率极显著高于恒温下的萌发率(P＜0.01); (2)蝶果虫实种子休眠是由种子透水性不良,种皮厚角组织发达、萌发孔堵塞和种皮溶解物抑制引起的。 (3)种子通过GA3处理,萌发率和出苗率都显著提高;GA3浓度显著地影响着蝶果虫实种子的萌发。当GA3浓度大于500mg/l时,蝶果虫实的种子萌发率为98.5%。 (4)本项目凝练出了碟果虫实种子育苗技栽培方法一套以及休眠破除方法2种,即 (1)种子室温储藏处理及光照培养箱催芽： (2)划破种子及赤霉素处理。 (5)通过室内干藏、室内沙藏、冷干藏、野外沙藏、和野外湿沙藏5种储藏方式对其种子萌发和幼苗生长的影响分析,发现蝶果虫实种子的休眠会被不同程度的打破,休眠破除的程度与种子储藏方式和储藏时间有关。冷干藏(适宜温度范围-10至-5℃)保存5个月,种子萌发率提高了8.67%,冷干藏是蝶果虫实种子较为有效的储藏方法; (6)在野外沙埋的条件下,蝶果虫实的出苗率随着沙埋深度的增加极显著下降(P＜0.05),适宜的出苗深度为0.00-2.00cm,最佳的出苗深度是0.50cm,出苗率为(16.80± 2.85)%。 3.性能指标 (1)系统掌握碟果虫实种子萌发特性; (2)揭示碟果虫实种子萌发的休眠和萌发机制,提出打破种子休眠的方法; (3)申请碟果虫实种子育苗技术专利1份; (4)撰写发表学术论文1-2篇。项目完成后个性能指标均已完成并达到了项目任务书的要求,并超额完成了论文6篇,并对不同储藏时间,不同储藏方式下碟果虫实的种子萌发特性进行了研究,野生和栽培碟果虫实种子萌发特性进行了比较。 4 与国内外同类技术的比较经甘肃省科学技术情报研究所,甘肃省科技查新检索咨询中心科技查新(报告编号：20126200861)。关于应用扫描电镜对碟果虫实种子微形态结构进行观察,其他荒漠区种子休眠及破除休眠的方法的研究。国内已有相关文献报道。但本查新项目对碟果虫实种子萌发机制进行了研究,发现其萌发具有休眠特性,而且这种休眠是由种皮透水性差,角质化和萌发孔堵塞以及种皮“泡状结构”的抑制性引起的;;碟果虫实种子表皮具有水溶性的“泡状结构”具有抑制种子萌发的作用;提出了两种有效打破其种子休眠方法：萌发孔种皮切除和200mg/l GA3浸泡或新种子室内5年储藏后,25/5℃连续催芽20d。除本查新项目组发表的文献外,国内未见其他相同文献报道。 5 成果的创新型及先进性本项目通过碟果虫实种子生活力测定,萌发对温度、光照、沙埋、水分胁迫和盐分胁迫响应实验现象,获得碟果虫实种子萌发具有休眠特性,而且这种休眠是由种皮透水性差,角质化和萌发孔堵塞以及种皮“泡状结构”的抑制性引起的。获得了萌发孔种皮切除和200mg/l GA3浸泡或新种子室内5年储藏后,25/5℃连续催芽20d是打破种子休眠的两种有效方法,在研究中发现存在于碟果虫实种子表皮具有水溶性的“泡状结构”具有抑制种子萌发的作用是该研究成果的重大突破。填补了碟果虫实种子萌发机制研究的空白,丰富了荒漠区植物种子萌发生态学的内容,本项目研究发现存在碟果虫实种子表皮的“泡状结构”是荒漠植物种子萌发机制的深入研究具有重要意义。该项目您连的碟果虫实种子育苗栽培技术对于荒漠区的碟果虫实人工栽培具有现实的指导意义和广阔的推广应用价值。 6 作用意义项目区位于甘肃省荒漠化最为严重的区域-民勤,该项目通过碟果虫实种子育苗栽培方法进行碟果虫实人工栽培,可以为民勤地区带来一定的经济效益和生态效益。在民勤地区进行碟果虫实的人工栽培,可以增加牲畜的饲料来源,特别是在冬季严寒时期,以碟果虫实种子作为饲料,不但可以对牲畜追膘,而且还可以使得牲畜身体变得强壮,从而度过寒冷的冬天,减少经济损失。生态效益主要体现在人工种植碟果虫实具有防风固沙,美化环境的作用,而且,经过人工种植碟果虫实喂养牲畜,减少天然草场遭受动物的啃食而保护脆弱的生态环境。 7 推广应用的范围,条件和前景以及存在的问题和建议项目研发的“碟果虫实种子育苗栽培方法”,适用于干旱区土壤含盐量小于300mM的流沙或丘间低地的沙土,特别是水资源缺乏的地区应用。项目执行期间已经在民勤连续3年进行种植,虽然面积不大,但是,生长较好,而且种子产可达600-1000斤/亩。现在存在的问题是草产量较低,建议进行碟果虫实丰产栽培技术的研究,通过遗传改良或者栽培管理技术来提高产量。
中文关键词	碟果虫实 ; 种子 ; 萌发 ; 休眠机制
成果类型	应用技术
中图法分类号	S54
URL	http://dbpub.cnki.net/grid2008/dbpub/detail.aspx?dbcode=SNAD&dbname=SNAD&filename=SNAD000001513730
来源机构	甘肃省治沙研究所
资源类型	成果
条目标识符	http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/243067
推荐引用方式 GB/T 7714	刘有军,纪永福,张进虎,等. 荒漠区一年生植物碟果虫实种子萌发机制研究[Z]. 应用技术,2012.