6种豆科植物种子形态结构研究

为了研究广布野豌豆(Vicia cracca L.)、箭豌豆(Vicia sativa L.)、白花草木樨(Melilotus albus L.)、黄花草木樨(Melilotus officinalis L.)、高山豆(Tibetia himalaica Baker)、紫花苜蓿(Medicago sativa L.)6种豆科植物种子的形态特性,通过萌发实验、电镜扫描种皮、制作种皮石蜡切片及解剖并观察种子内部结构。结果表明:广布野豌豆种子硬实率为98.0%,发芽率为96.5%,发芽势出现在第6天(为40.5%),霉变率为1.0%,种皮较粗糙,栅栏层排列紧密,骨状细胞层厚;箭豌豆种子硬实率为8.0%,发芽率为83.5%,发芽势出现在第4天(为44.5%),霉变率为15.0%,种皮粗糙,栅栏层排列紧密,无骨状细胞层;白花草木樨种子硬实率为89.0%,发芽率为91.5%,发芽势出现在第2天(为54.5%),霉变率为3.0%,种皮粗糙,栅栏层排列紧密,无骨状细胞层;黄花草木樨种子硬实率为90.0%,发芽率为89.0%,发芽势出现在第2天(为58.0%),霉变率为3.0%,种皮粗糙,栅栏层排列紧密,无骨状细胞层;高山豆种子硬实率为88.0%,发芽率为93.5%,发芽势出现在第3天(为53.5%),霉变率为3.0%,种皮粗糙,栅栏层排列紧密且宽,有骨状细胞层;紫花苜蓿种子硬实率为7.0%,发芽率为89.0%,发芽势出现在第3天(为52.5%),霉变率为1.0%,种皮光滑,栅栏层排列疏松且短,无骨状细胞层。说明野生豆科植物的种子硬实率较栽培种高;打破休眠后,小粒种子较大粒种子更易发芽且发芽势出现较早;栅栏层和骨状细胞层可能是形成硬实现象的主要原因;种皮粗糙且表面沟壑较深的种子较种皮光滑的种子在发芽过程中更易发生霉变。     

蒙古黄芪种子特性与发芽试验

试验结果表明，蒙古黄芪种子具有种皮不透性即所谓硬实特性。硬实率的高低与种子的成熟度有关，随着成熟过程的发展，硬实率逐渐增高，发芽率也逐渐降低。用刀片划破种皮，砂纸摩擦，砂擦和浓硫酸处理种子，既可提前种子的发芽时间，又可使种子发芽势从8-9.3%提高到41.7%以上，发芽率从10-32%提高到57.0-98.3%。用热水浸泡种子，对种子发芽没有明显的促进作用。     

荒漠草原野生草木樨状黄芪种子发芽特性及繁种研究

为挖掘宁夏盐池荒漠草原野生草木樨状黄芪牧草的种质资源,作为本土牧草品种来修复退化草地,提高修复成效,因此开展对该品种种子发芽特性和人工繁种方面的研究。对常温常压下种子发芽特性;提高种子发芽势和发芽率技术措施;密度对种子产量影响等方面进行试验研究。其结果表明:用电动碾米机对草木樨状黄芪种子进行处理,其发芽势和发芽率分别提高到17.3%、51.7%,比常态下提高了93.2%和34.3%。在行距为100cm的情况下,株距与产量的模拟回归方程为y=-2.4108x^2+195.97x-2886.7(R^2=0.99),此时当株距为40.64cm产量最高为1095.82kg/hm^2。采取机械碾压处理方法能有效地降低种子硬实率并提高其发芽率。说明通过打破种皮提高发芽势和发芽率的技术措施完全可以提高荒漠草原退化草地的修复成效。种子来源可以通过人工繁育来解决。     

百脉根种子硬实处理与耐藏性的探讨

地百脉根种子硬实用不同方法处理和对不同贮藏时间种子耐藏性的测定结果表明：贮藏１年种子含硬实率５９．３％。经擦破种皮或硫酸浸种处理，硬实率明显下降，发芽势，发芽率显著提高；种子随贮藏期的增长，硬实率明显下降，其发芽势，发芽率，活力指数以及直播出苗率，幼细苗存活率等亦随贮藏时间的延长而下降；种子电导值则随贮藏时间的延长而增大。     

呼伦贝尔地区野生山野豌豆种子硬实破除方法研究

以呼伦贝尔采集的野生山野豌豆（Vicia amoena）种子为材料,通过室内及田间试验研究其种子萌发状况,寻找破除种子硬实的有效方法。结果表明：在各种破除种子硬实的方法中,擦破种皮及浓硫酸浸泡种子效果最为明显,擦破种皮处理的发芽率和发芽势分别为98.67%和98.00%;浓硫酸不同浸泡时间产生的效果存在差异,其中以浸泡30min效果最为明显,发芽率和发芽势均为99.33%,浸泡5～30min时随着时间的增加发芽率呈逐步增加的趋势,浸泡60min的处理,发芽率和发芽势均为97.33%,与浸泡30min处理相比呈下降趋势;而不同温度水浴、40%的氢氧化钠溶液浸泡不同时间对发芽及出苗效果均不明显。     

天蓝苜蓿种子休眠特性的研究

通过对天蓝苜蓿种子不同时期发芽试验研究，结果表明：新收获的天蓝苜蓿的种子发芽率很低，为9．1％左右，种子萌发对温度反应不敏感；经砂擦种皮后，发芽率提高到74．8％。对刚脱未经晾晒的新鲜种子的试验表明：种子一旦成熟脱落，胚已经成熟，胚没有后熟期。发芽率低的主要原因是硬实导致种子很难吸胀或吸胀后胚的伸长受阻，存在种皮抑制胚的现象，排除了胚后熟造成休眠的可能性。     

成熟度、干湿度与处理对合欢种子发芽力的影响

通过对不同成熟度、不同湿度和不同处理的合欢种子发芽力进行研究,结果表明:成熟度、湿度及处理对合欢种子发芽力都存在着影响,蜡熟期和完热期种子才具有发芽能力,蜡熟期种子发芽势、发芽率高于完熟期,但畸形率最高;种子发芽势、发芽率、畸形率等参数都随着湿度降低而急剧下降;热水浸泡、流水冲洗、酒精浸种都能提高种子发芽力,70℃浸泡15min与酒精浸种20min效果较好.     

不同处理对牛枝子种子萌发和宿存萼片的影响

本研究以“腾格里”牛枝子（Lespedeza potaninii Vass.）种子为试验材料，研究了不同的处理方法对去除宿存萼片和破除种子硬实的影响，旨在明确牛枝子种子去除宿存萼片和破除硬实的方法。结果表明：种子破皮机处理4遍和浓硫酸处理12 min时，宿存萼片全部去除；所有处理均能显著提高种子发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数，降低硬实率（P<0.05）；种子破皮机在处理9遍时，发芽率最高（66.33%），发芽势、发芽指数和活力指数也较高；浓硫酸处理20～30 min，发芽率最高在80.00%以上，发芽势、发芽指数和活力指数也较高。综上所述，由于浓硫酸是一种具有高腐蚀性的强矿物酸，属于危险化学品，生产中操作存在安全风险，而种子破皮机处理4遍可以完全去除宿存萼片，将种子处理9遍可以有效降低硬实率，发芽率可达60.00%以上，且操作方便和安全，易于规模化处理，建议在牛枝子种子生产中推广应用。     

施钾和磷钾肥混施对紫花苜蓿种子质量的影响

通过施钾肥及磷钾肥混施研究对苜蓿种子质量和贮藏的影响,结果表明:在收获当年,磷钾混施显著增加了苜蓿种子的发芽势和发芽率,降低了种子硬实率(P＜0.05);施钾肥也提高了当年收获种子的发芽势和发芽率,降低了种子的硬实率,但差异不显著(P＞0.05).在贮藏过程中,施钾肥降低了种子发芽率的下降速率,延缓了种子活力的下降,并且发芽率的下降速率随施肥量的增加而减小,而磷钾混施对发芽率的下降没有表现出延缓作用.种子活力指数都随着施肥量的增加而上升,但差异不显著(P＞0.05).     

不同生境下陇东苜蓿种子产量和休眠特性的研究

对甘肃陇东(环县)、陇中(定西)、河西(张掖和酒泉)3地区种植的陇东苜蓿种子生产性能和休眠特性的研究结果表明,种子产量最高的是张掖和酒泉地区,平均产量942kg/hm2,其次是环县,产量最低的是定西,平均301kg/hm2。种子产量与其构成因素的相关性在不同生境下的表现基本一致,相关性强弱依次为:生殖枝数/m2>荚果数/生殖枝>粒数/荚>千粒重。种子的生活力、发芽率和硬实率在地区间的变化趋于一致;在生活力均衡的情况下,定西新收获种子的硬实率显著高于其他地区,发芽率显著低于其他地区。种子在自然条件下贮藏1年,与贮前相比生活力无显著变化,硬实率显著下降,发芽率显著提高;张掖和酒泉种子的硬实下降率为45%～49%,种子最终发芽率达到63%～76%,不经破除硬实即可作为播种用种子,种用价值高于其他地区。     

红花绿绒蒿种子休眠及破除方法研究

为探究红花绿绒蒿（Meconopsis punicea Maxim.）种子休眠的原因及破除方法，本研究对红花绿绒蒿种子进行了结构分析及生物活性测验，并测定了种子吸水率及沙藏前后种子的胚率及发芽指标。结果表明：红花绿绒蒿的胚发育时期多处于球形或心形胚时期，未发育成熟，种子内含有萌发抑制物质，种皮对其萌发不造成透性障碍，种子休眠类型为形态生理休眠。低温层积是破除红花绿绒蒿种子休眠的有效方法。     

贮藏期对结缕草种子生理生化的影响

测定结缕草种子不同贮藏年限的活力水平。结果表明,在自然条件下贮藏,结缕草种子的活力下降较快,发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、TTC含量、ATP含量以及不正常种苗等指标与贮藏期限呈显著相关。TTC法和ATP法所测活力指标与贮藏期限呈极显著和显著相关。种子浸出液电导率和葡萄糖含量与贮藏期的相关性较低。在萌发初期酸性磷酸酶的活性随着贮藏期的延长,在降低后又有所增长,但均低于1998年收获而未经贮藏的种子。贮藏1年的种子,过氧化物酶活性下降幅度较大。     

苦豆子种子形态特性及发芽条件研究

野生苦豆子种子硬实率高,因种皮不透水和不透气,而具有深休眠性。本研究观测了野生苦豆子种子的形态特征、种子大小、千粒重和硬实率,并对H₂SO₄破除种子硬实的处理浓度和时间,植物生长调节剂和聚乙二醇(PEG)处理对种子萌发和幼苗生长的影响,以及种子田间萌发的适宜土壤含水量和播种深度进行了研究。结果表明:苦豆子种子长为3.865mm,宽为3.358mm,厚为2.321mm,千粒重为20.775g,硬实率达99%;破除硬实处理适宜的H₂SO₄浓度为65%,时间是20min;0.02%GA3对提高种子发芽速度和幼苗生长量具有显著的作用,此外PEG处理种子能显著提高幼苗的生物量;苦豆子种子田间萌发的适宜土壤含水量为8%～12%,播种的最适深度是1～3cm。     

外源草酸对不同年限狗尾草种子萌发及生理生化的影响

以‘纳罗克’狗尾草（Setaria sphacelata ‘Narok’）种子为供试材料,采用不同浓度（5~25 mmol·L^-1）和不同时间（5~25 min）的草酸处理,探究外源草酸对非洲狗尾草种子萌发（发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数）及生理特征（可溶性糖含量、超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase,SOD）,过氧化物酶（Peroxidase,POD）,过氧化氢酶（Catalase,CAT）活性、丙二醛（Malondialdehyde,MDA）含量）的影响,并研究了外源草酸对储藏0~4年狗尾草种子的生理特性及幼苗生长的影响。结果表明：草酸处理对收获当年狗尾草种子的萌发具有促进作用,随着处理浓度和时间增加至25 mmol·L^-1,25 min,收获当年的种子可达到破眠效果;采用25 mmol·L^-1,25 min的条件处理不同储藏年限的种子,显著提高收获当年种子的SOD和CAT活性,增加0~2年种子幼苗的根长,降低种子MDA含量,POD活性随储藏年份的延长逐渐降低。草酸处理后不同储藏年份种子的综合评分为0年>1年>2年>3年>4年。推荐采用外源草酸处理条件为：25 mmol·L^-1,25 min,可有效促进收获当年和储藏1年种子的萌发及生长。     

松嫩草地羊草种子发育进程、休眠特性及与盐碱耐性关系的研究

羊草(Leymus chinensis)是禾本科赖草属根茎型优质禾草,不但营养价值高、适口性好,而且具有较强的耐旱、耐寒和耐盐碱性。羊草既是东北松嫩平原的优势种,也是干旱与半干旱地区建植人工草地的优良草种。近年来,随着畜牧业的发展及生态环境治理力度的加大,人工羊草草地不断建植,为此,人们对羊草种子的需求量与品质的要求也越来越高。本文通过研究羊草种子的发育进程、休眠特性及与盐碱耐性的关系,一方面明确羊草种子的最适宜收获时间,为农业生产上收获高品质羊草种子提供科学依据,另一方面挖掘羊草种子的发芽潜能、深入解析抗逆机理,为提高其利用率及抗逆新品种的选育提供理论基础。主要研究结果与结论如下:(1)通过对羊草种子发育动态的研究结果表明,羊草种子在发育过程中,随着成熟度的不断提高,种子的颜色由绿色变为浅绿色,再变成黄色,最后变为棕黑色。种子千粒重不断增加,在盛花后33 d达到最大值,之后趋于恒定。含水量与种子浸出液电导率则呈下降趋势,含水量在盛花后36 d达到最小值,而2个试验年份电导率值有所差异,分别在盛花后27和30 d达到最小值。标准发芽试验结果显示,羊草种子在盛花后39 d发芽率最高,此时种子的开始发芽时间、50%种子发芽时间、发芽势等指标均为最优。尽管加速老化试验的发芽指标与标准发芽试验略有差异,但是盛花后39 d的种子同样具有最强的抗老化能力。上述试验结果表明,盛花后39 d羊草种子活力最高,品质最佳,是种子最适宜的收获时间。 (2)不同成熟度的羊草种子对土壤埋深与盐碱胁迫具有不同的响应方式。羊草种子出苗与其后的幼苗生长能力随着种埋深度的增加而降低,1 cm是最适宜的播种深度,此时的出苗率最高、出苗时间最短,并且叶片与根系长度与生物量最大;另外不同成熟度的羊草种子表现出不同的出土成苗能力,盛花后39 d的羊草种子活力最大,其上述各项幼苗生长指标均为最优。种子的成熟度与盐、碱胁迫及其交互作用显著影响羊草种子的发芽率与发芽势,盛花后39 d的羊草种子在胁迫下具有最高的发芽率与发芽势,特别是在高浓度(400 mM)盐胁迫下,尤为明显。复萌试验结果显示,盛花后39 d的羊草种子在盐碱胁迫(特别是高盐环境)解除后同样具有最高的发芽率。上述结果表明,尽管不同成熟度的羊草种子均具有发芽能力,但是盛花后39 d的羊草种子出苗及抵御盐碱胁迫伤害的能力最强,这也进一步支撑了39 d是羊草种子适宜收获时间这一结论。另外羊草适宜浅播,1 cm是其最适宜的播种深度。 (3)通过人工手段处理可以明显打破羊草种子的休眠特性。研究结果表明,除了热水浸种处理外,其余方法如浓硫酸、冷层积、PEG,GA₃,KNO₃及清水浸种均能一定程度上提高羊草种子的发芽率,发芽速率、开始发芽时间及50%种子发芽时间。但是在生产实际中,既要考虑高效性也要考虑经济耗费,结合本试验的研究结果,我们推荐在生产中采用低温浸种20 d的方法来打破羊草种子的休眠,提高其发芽率。 (4)稃是抑制羊草种子萌发的重要因素,但同时也一定程度提高了种子的抗盐性。通过测定稃对羊草种子吸水、脱水、不同温度条件下的发芽响应以及不同持续时间盐胁迫对种子发芽的影响,结果发现稃可以显著提高羊草种子的吸水量,并同时减缓种子在干旱环境下的脱水速率,使种子不会过度脱水而死亡。稃、不同温度处理及两者交互作用显著降低羊草种子的发芽率与发芽速率,表明稃对羊草种子萌发具有一定的抑制作用。在不同持续时间的盐胁迫处理下,未萌发的带稃种子复萌率均高于去稃种子,特别是在长时间及高盐胁迫下尤为明显,表明稃对羊草种子耐盐性起着重要的调节作用,一旦雨水、融雪等条件降低了土壤盐浓度,带稃种子就可以继续萌发出土。 (5)20~30℃是羊草种子最适宜的发芽温度,高温、低温均显著降低种子的发芽率与发芽速率,并且此温度可一定程度上减缓盐胁迫与碱胁迫对种子发芽的抑制效应。随着盐、碱胁迫浓度的增加,羊草种子发芽率与发芽速率均呈下降趋势,且在碱胁迫下的下降幅度更大。在盐胁迫下,当盐浓度<200 mM时,低温是影响种子萌发的主要因素,随着盐浓度的不断增加,高温则更加剧了盐胁迫对种子萌发的抑制作用;而在碱胁迫下,即使碱浓度较低,高温与其交互作用也大大加剧了对种子发芽的抑制。盐胁迫下未萌发的羊草种复萌率随盐浓度增加而增加,而在碱胁迫下则随着碱浓度增加呈先上升后下降的趋势,高浓度碱胁迫使羊草种子失去活力而死亡,并且碱胁迫下种子的复萌率低于盐胁迫,25~35℃同样不利于种子的复萌。幼苗生长对温度与盐碱胁迫交互作用的响应方式与发芽阶段相似,20~30℃同样是最适宜温度;另外,盐碱胁迫均对羊草幼苗根生长的抑制作用更强。基于以上研究结果,我们建议在初夏(7月上旬),高降雨过后,温度与土壤条件适宜的情况下进行播种,以提高羊草种子的发芽率,更好的达到恢复退化草地的效果。 (6)在混合盐碱胁迫下,羊草种子的发芽率与发芽速率均随着盐浓度的增加不断下降,且碱性盐比例越大下降越明显。在250 mM盐浓度下,无碱性盐的A组处理发芽率为6.5%,而其余5组处理发芽率均为0。羊草幼苗生长阶段同样受盐浓度、pH及2者交互作用影响,并且根系对胁迫伤害更敏感,所受抑制作用更强。逐级回归分析结果表明,在种子萌发阶段,盐浓度是羊草种子在混合盐碱胁迫下能否萌发的决定性因素,而一旦胚根突破种皮进入幼苗生长阶段,pH就转变为主导因素。上述研究表明,混合盐碱胁迫对羊草种子萌发与早期幼苗生长阶段的抑制机理有所不同,其中高盐浓度与高pH的交互作用对种子萌发与幼苗生长的抑制效应最强。 (7)盐胁迫与碱胁迫均显著降低羊草幼苗的长度、鲜重与含水量,且碱胁迫抑制作用更强。2种胁迫均造成羊草幼苗Na⁺浓度与Na⁺/K⁺升高,并且K⁺浓度下降,但是在碱胁迫下,Na⁺ 浓度、Na⁺/K⁺上升幅度与K⁺下降幅度均大于盐胁迫。另外,在盐胁迫下,羊草幼苗大量积累Cl^-,有机酸含量变化不大;而在碱胁迫下,Cl^-,NO₃^-与H₂PO₄^-均呈下降趋势,而有机酸则大量积累,其中苹果酸、柠檬酸是主要的有机酸组分,可溶性糖是羊草幼苗在两种胁迫下共同的渗透调节物质。上述结果表明,碱胁迫由于具有高pH,对羊草早期幼苗生长的抑制作用更强,Cl^-与有机酸积累特征的差异表明羊草早期幼苗在盐胁迫与碱胁迫下具有不同的适应策略。