陀螺果休眠的生理生化動態(tài)分析
發(fā)布時間:2020-07-10 20:47
【摘要】:陀螺果(Melliodendron xylocarpum Handel-Mazzetti)為中國特有種,是一種集觀賞、油用和材用價值于一體的多用途經(jīng)濟樹種。陀螺果在自然條件下存在種子休眠現(xiàn)象,果實成熟后第二年才能大量萌發(fā)。本研究以室溫濕沙層積第一年和第二年的陀螺果為研究對象,對果皮結構、透水性和pH值的動態(tài)變化進行研究,同時監(jiān)測不同階段胚乳營養(yǎng)物質、相關代謝酶和內(nèi)源激素含量及其比值的變化,以期揭示陀螺果種子的休眠機制,為解決陀螺種子繁殖技術瓶頸提供理論依據(jù)。主要結論如下:(1)通過對陀螺果的果實形態(tài)和基本結構進行觀察,發(fā)現(xiàn)陀螺果形狀為倒卵形或倒卵狀梨形,頂端短尖,中部以下漸尖;具有外果皮、中果皮、內(nèi)果皮、種皮和種胚五層結構,外果皮木栓質,中果皮木質,厚而堅硬,內(nèi)果皮木質,薄而脆,與中果皮愈合,對陀螺果萌發(fā)起到機械阻礙作用;陀螺果果實不完全5室,種子著生在心皮的腹縫線上,氣室萎縮中空,便于陀螺果通過水力傳播。(2)陀螺果存在物理休眠。木質而堅硬的果皮既對種子萌發(fā)構成了機械障礙,也阻礙了與外界的水氣交換,影響了種子的吸脹和萌發(fā)。經(jīng)過一年時間的室溫濕沙層積,陀螺果外果皮和中果皮逐漸腐爛,形態(tài)發(fā)生顯著的變化,透水性逐漸增加,酸性均有所升高,自然酸蝕作用有可能促進種皮透氣、透水性的增加。(3)陀螺果胚乳中的可溶性糖、淀粉、粗脂肪和可溶性蛋白含量在沙藏第456 486天以后迅速下降,且消耗速率較當年沙藏果實更快。胚乳中的淀粉酶、蛋白酶、酸性磷酸酯酶和蘋果酸脫氫酶活性水平在456 486天后迅速上升,且活性水平較當年沙藏果實顯著增加。當年沙藏果實中種子處于休眠階段,代謝活動相對微弱,可能與果皮的透水、透氣性差有密切聯(lián)系。(4)通過對胚乳中的內(nèi)源激素含量進行動態(tài)變化研究,發(fā)現(xiàn)陀螺果在沙藏第456 486天進入休眠解除狀態(tài),脫落酸(ABA)、吲哚乙酸(IAA)含量減少,赤霉素(GA_3)含量增加,玉米素核苷(ZR)含量處于較高水平。陀螺果休眠及其解除過程中,ABA、IAA可能抑制萌發(fā),而GA_3促進萌發(fā)。(5)在生產(chǎn)實踐過程中,可采取有效措施(如針對吸水部分進行刻傷、酸蝕)增加果皮的透水、透氣性,再浸種至少10天以上后沙藏,以使果實充分吸水;在沙藏456天后,應該針對萌發(fā)高峰期,抓緊時間組織生產(chǎn),可在發(fā)芽前及時補充足量水,使種子充分吸脹。
【學位授予單位】:南京林業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2018
【分類號】:S792.99
【圖文】:
屬中亞熱帶濕潤氣候(蘇正榮等, 2016)。土壤以山地紅壤和山地黃壤為主。2016 年 1 月 20 日 2017 年 4 月 30 日,將采集的陀螺果室溫沙藏于南京林業(yè)大學生物與環(huán)境學院樹木組實驗室內(nèi),果實與濕沙的容積比約為 1:3,最終濕沙的含水量大約為飽和含水量的 60%左右,以使勁握手時沙團沒有水滴流出,松手時沙團不散開為宜。沙藏時果實與沙逐層均勻鋪放。沙藏過程中每 7 天噴水一次,并進行攪拌,保持適宜的濕度和良好的通氣性。1.2 果皮形態(tài)結構觀察(1)陀螺果基本形態(tài)結構觀察。2016 年 1 月,隨機選取 600 粒陀螺果果實(圖 2-1)測量橫軸寬度和縱軸長度。再取當年生的成熟陀螺果果實若干,用清水清洗果皮表面,自然晾干,沿赤道軸(果實最寬處)進行橫切,再沿果實中軸進行縱切,觀察果皮和種胚基本結構,使用 CANON G16 相機拍照并記錄觀察結果。(2)不同層積期的果皮形態(tài)結構變化觀察。為了對比當年沙藏果實和沙藏一年果實的果皮形態(tài)結構變化,于 2016年1月20日和2017 年1月20日隨機取陀螺果果實各3粒,分離內(nèi)果皮、中果皮和外果皮組織樣品,放置于 NIKON SMZ745T 體視顯微鏡下觀察并拍照,記錄外果皮外表面、內(nèi)表面和切面,中果皮外表面和切面,內(nèi)果皮內(nèi)表面的形態(tài)變化。
最小值為 2.11 cm,最大值為 4.9 cm,極差為 2.79 cm,變異系數(shù)為 12.2 %;縱軸長度的平均值為 5.13 ±0.61 cm,最小值為 3.56 cm,最大值為 6.98 cm,極差為 3.42 cm,變異系數(shù)為 11.9 %?傮w來看,縱軸長度大于橫軸寬度(P < 0.05),二者變異系數(shù)相差不大,說明變動幅度接近。陀螺果果實橫軸寬度與縱軸長度的比值的平均值為 0.62 ±0.09,最小值為 0.39,最大值為 0.99,極差為 0.60,變異系數(shù)為 14.0 %。果實最寬處距頂端距離與縱軸長度的比值平均值為 0.22 ±0.03,最小值為 0.18,最大值為 0.31,極差為 0.13,變異系數(shù)為 7.1 %?傮w來看,陀螺果形狀為倒卵形或倒卵狀梨形(圖 2-2),頂端短尖,中部以下漸尖。
圖 2-3 陀螺果果實典型橫切面和縱切面結構示意圖Fig. 2-3 Transverse section and longitudinal section of M. xylocarpum fruits.1.2 果皮形態(tài)結構變化利用體視顯微鏡下觀察當年沙藏果實和沙藏一年后果實的外果皮,結果表明,經(jīng)過室溫濕沙層積,陀螺果部分外果皮開始脫落,外表面不再完整、平滑,出現(xiàn)明顯的裂紋色逐漸加深,開始腐爛(圖 2-4 C,D);外果皮內(nèi)表面由平整、緊密變得粗糙、疏松現(xiàn)大規(guī)模的鱗片狀脫落(圖 2-4 E,F(xiàn)),同時外果皮內(nèi)表面上具有一條棱;外果皮切面光滑變得粗糙,并出現(xiàn)大量的孔隙(圖 2-4A,B)。
【學位授予單位】:南京林業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2018
【分類號】:S792.99
【圖文】:
屬中亞熱帶濕潤氣候(蘇正榮等, 2016)。土壤以山地紅壤和山地黃壤為主。2016 年 1 月 20 日 2017 年 4 月 30 日,將采集的陀螺果室溫沙藏于南京林業(yè)大學生物與環(huán)境學院樹木組實驗室內(nèi),果實與濕沙的容積比約為 1:3,最終濕沙的含水量大約為飽和含水量的 60%左右,以使勁握手時沙團沒有水滴流出,松手時沙團不散開為宜。沙藏時果實與沙逐層均勻鋪放。沙藏過程中每 7 天噴水一次,并進行攪拌,保持適宜的濕度和良好的通氣性。1.2 果皮形態(tài)結構觀察(1)陀螺果基本形態(tài)結構觀察。2016 年 1 月,隨機選取 600 粒陀螺果果實(圖 2-1)測量橫軸寬度和縱軸長度。再取當年生的成熟陀螺果果實若干,用清水清洗果皮表面,自然晾干,沿赤道軸(果實最寬處)進行橫切,再沿果實中軸進行縱切,觀察果皮和種胚基本結構,使用 CANON G16 相機拍照并記錄觀察結果。(2)不同層積期的果皮形態(tài)結構變化觀察。為了對比當年沙藏果實和沙藏一年果實的果皮形態(tài)結構變化,于 2016年1月20日和2017 年1月20日隨機取陀螺果果實各3粒,分離內(nèi)果皮、中果皮和外果皮組織樣品,放置于 NIKON SMZ745T 體視顯微鏡下觀察并拍照,記錄外果皮外表面、內(nèi)表面和切面,中果皮外表面和切面,內(nèi)果皮內(nèi)表面的形態(tài)變化。
最小值為 2.11 cm,最大值為 4.9 cm,極差為 2.79 cm,變異系數(shù)為 12.2 %;縱軸長度的平均值為 5.13 ±0.61 cm,最小值為 3.56 cm,最大值為 6.98 cm,極差為 3.42 cm,變異系數(shù)為 11.9 %?傮w來看,縱軸長度大于橫軸寬度(P < 0.05),二者變異系數(shù)相差不大,說明變動幅度接近。陀螺果果實橫軸寬度與縱軸長度的比值的平均值為 0.62 ±0.09,最小值為 0.39,最大值為 0.99,極差為 0.60,變異系數(shù)為 14.0 %。果實最寬處距頂端距離與縱軸長度的比值平均值為 0.22 ±0.03,最小值為 0.18,最大值為 0.31,極差為 0.13,變異系數(shù)為 7.1 %?傮w來看,陀螺果形狀為倒卵形或倒卵狀梨形(圖 2-2),頂端短尖,中部以下漸尖。
圖 2-3 陀螺果果實典型橫切面和縱切面結構示意圖Fig. 2-3 Transverse section and longitudinal section of M. xylocarpum fruits.1.2 果皮形態(tài)結構變化利用體視顯微鏡下觀察當年沙藏果實和沙藏一年后果實的外果皮,結果表明,經(jīng)過室溫濕沙層積,陀螺果部分外果皮開始脫落,外表面不再完整、平滑,出現(xiàn)明顯的裂紋色逐漸加深,開始腐爛(圖 2-4 C,D);外果皮內(nèi)表面由平整、緊密變得粗糙、疏松現(xiàn)大規(guī)模的鱗片狀脫落(圖 2-4 E,F(xiàn)),同時外果皮內(nèi)表面上具有一條棱;外果皮切面光滑變得粗糙,并出現(xiàn)大量的孔隙(圖 2-4A,B)。
【相似文獻】
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1 吳瑞石;劉政;許曉崗;童麗麗;;陀螺果資源保護與開發(fā)策略的探索[J];金陵科技學院學報;2017年03期
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1 王璐;許曉崗;李W
本文編號:2749430
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