1. 研究目的与意义
在自然界中种子容易获得,而且种子运输相对方便,对于异地研究陀螺果,种子繁殖的研究最为适合。
因此,本课题通过实验对陀螺果的种子繁殖进行研究,以期提高陀螺果的繁殖系数,满足大量生产的需求,为陀螺果的园林应用做技术准备,具有重要的现实意义。
同时,陀螺果是安息香科从子房上位到下位的过渡种,在系统进化学上有重要的科学价值,陀螺果由于自然状况下难以远播,分布范围很窄,研究其繁殖可以扩大陀螺果分布,保护其种群,具有重要的生态意义。
2. 国内外研究现状分析
1999年,俞志雄对陀螺果的一个变种粉花陀螺果(melliodendron xylocarpum hand.-mazz. var. roseolum z.x.yu,var. nov.)进行了记录,认为其与原变种的区别在于其幼枝有棱,花冠粉红[7];余泽平等[8]将陀螺果从江西官山移栽到江西宜丰县城的一块菜地内,其生长状况较好,但是由于只有一棵树,并不能代表整个树种;据张程[8]记载,陀螺果在移栽以后,开花量就逐年降低,且不结实,而在武汉植物园,陀螺果一改先花后叶的本性,反而呈现先展叶后开花的现象,并且陀螺果的花色与气温的高低有关,温度较高时花通常较白,而低温时花色较红。
另外,关于陀螺果的繁殖技术方面的研究国内外均无报道,但对于安息香科内其近缘树种的繁殖研究较为丰富。国内外学者都认为许多安息香科植物的种子种壳坚硬,迫使种子休眠,种壳和其他部位含有抑制物,使得种子萌发困难[9-13],因而繁殖系数十分低。最显著的代表秤锤树(sinojackia xylocarpa)已经成为濒危树种[14,15]。要提高其种子繁殖系数,必须要先破除休眠,主要有机械方法、浸泡处理、药剂处理、沙藏、酸蚀-裂口[9-13]等。机械方法主要是破坏其坚硬外壳,使得种子机械阻碍减少因而更容易萌发;浸泡处理是通过清水浸泡使得抑制物被溶解,降低其浓度,减少抑制物的存在,但是有研究认为秤锤树种子的透水性好,但是透气性差,其抑制物可能不溶于水,因此清水浸泡可能效果不理想[16];药剂处理是通过赤霉素等外源生长调节剂处理直接促进种子萌发,但是由于种子种壳致密,赤霉素能否进入种子,以及如何掌握好时间等问题还需要继续探索,才能有更好的效果。许多植物种子的休眠都不是由单一因素造成的,所以采取相应的综合方法,效果更为显著。低温处理能提高活体内ga3的含量,而低温处理的作用又可被外源ga3所代替[17,18],所以ga3与低温层积相结合的处理方法在解除种子休眠,尤其是在打破种子休眠,快速催芽,和苗木生产中发挥着重要作用。
沙藏是主要分为低温沙藏与变温沙藏,迟峰,丁文琴[19]认为冬藏期间应使玉铃花(styrax obassia)种子处于欲冻未冻状态,以去除种壳间的特殊物质,促进催芽,而taiga horimoto等[20]探索了野茉莉(styraxjaponicus)在不同温度层积处理下的发芽情况,发现野茉莉种子经过暖温层积(18-20℃)60d后,再经低温层积(4-5℃)80d,其发芽率可达87%,而干藏种子和暖温层积60d的种子并不萌发;沙藏前种子也应该进行消毒,沙藏时种子应该及时翻动,防止发霉[21]。另外种子的贮藏也很重要,邹新军,邹念梁等[22]认为种子不经任何处理直接干藏发芽率比经过湿沙层积的种子要低很多,经过对玉铃花试验发现经过沙藏、干种、雪藏、秋播四种不同处理,其中沙藏的发芽率最高,为64.38%,而干种的发芽率最低,仅5.4%;柳新红,李因刚等[23,24]发现越南安息香种子忌日晒,不耐贮藏,隔年种子比当年种子萌发率低32.80%,种子湿沙贮藏三个月后萌发率高达90%以上,而袋装的只有53.3%;种子带果皮干沙藏半年依然活力较高,而去果皮干沙藏半年以后丧失发芽力。各种方法综合处理时,发芽率往往更高。
3. 研究的基本内容与计划
材料:为202年12月采自湖北武汉、广西金秀等成熟陀螺果果实,去除肉质外果皮,净种,阴凉处风干。
通过种子解剖,摸索其结构以及内部物质,推测其休眠机理,以指导种子发芽实验,发芽实验包括层积处理、激素处理、酸蚀-裂口处理,以探索其破除休眠的方法。
实验一:陀螺果种子萌发实验
将种子进行以下几类处理:
4. 研究创新点
1目前国内外对于陀螺果的报道十分稀少,在物种的种群、分类、及其开发应用上研究极少,仅在少数文献中提及了陀螺果可作为良好的园林观赏树种、油料植物及用材树种。
2陀螺果属植物其果实子房为2/3下位,可能是安息香科子房上位向子房下位演化的一个过渡种,在进化学上具有特殊研究意义。
3由于陀螺果种子在自然条件下难以散播而分布狭窄,对其繁殖技术进行研究可以为进一步研究奠定基础。
