1. 研究目的与意义
麻栎(Quercus acutissimaCarruth.)，又称尖柞，为壳斗科（Fagaceae）栎属（Quercus）的落叶乔木，喜光、萌芽力强，材质坚硬，用途广泛，是辽宁南部和东南部主要用材树种之一。麻栎作为薪炭林经营，具有生长快、经营周期短、投资少、产量高、易推广、水土保持功能强等特点。此外，其木材硬度大，有弹性，耐腐蚀，为优等家具、工具柄、乐器等用材；树叶可饲养柞蚕；木屑培养香菇；树皮和壳斗为鞣质原料。
但是, 多年来麻栎靠萌芽更新来进行扩繁，发展步伐很慢，使很多荒山没能及时更新。如果采用麻栎种子繁殖进行更新，又因其种子虫害十分严重，处理不当，不但会影响种子的发芽率，也会造成苗木质量的低劣，直接威胁人工更新的效果。为了迅速发展麻栎人工林，首先要从种子入手，只有获得优良种子，才能培育出优质壮苗，但目前关于麻栎种子的研究却很稀少。本研究以种子为出发点探究麻栎种子在自然干燥条件下生理生化特性变化规律及脱水（desiccation sensitivity），给麻栎的研究填上种子脱水耐性方面的空缺，并未林业生产提供一些理论依据。
2. 国内外研究现状分析
1.麻栎种子的研究现状 时至今日，国内外对麻栎的研究主要集中在种源选择[1]、苗期施肥[2]、不同经营措施[3-9]等方面。近年来，也有不少学者开始关注麻栎的繁育问题，连永刚等[10]从种子处理、播种、苗期管理等方面系统地研究了麻栎播种育苗技术。陈素传等[11]研究了麻栎嫁接育苗技术，证明了麻栎嫁接技术中山地嫁接,劈接成活率较高。唐罗忠等[12]研究了麻栎扦插育苗技术，结果表明，麻栎枝条扦插具有明显的部位效应，插条中部的扦插成活率最高，而梢部成活率最低。赵丹等[13]研究了麻栎组培与快繁技术。何慎[14]等研究了麻栎芽苗砧接容器育苗技术。 目前，麻栎的繁殖还是以种子实生繁殖为主，并形成了一套比较成熟的繁殖技术。从果实的采集，纯净种子的获取、种子的贮藏，整地作床，播种育苗等具有一定的实践经验，但据实践结果表明，麻栎种子极其不耐贮藏，姚国年[15]等人的研究也表明随着种子相对含水量的降低，麻栎种子的发芽率不断降低，具备顽拗型种子的特性，但相关的不耐脱水的机理还未见报道。田永霞[16]根据麻栎种子不耐脱水的特性寻求合理的贮藏方法，试验表明以室内和室外混沙埋藏法效果理想，其发芽率能达到80％左右，含水率在40％以上。除此之外，关于麻栎种子的相关研究寥寥无几，学术界对于麻栎种子的研究从上个世纪90年代开始，但时至今日，相关报道依旧屈指可数，这对于麻栎种质资源的保存是不利的，相关的研究应当深入进行。 2.顽拗型种子研究现状 2.1种子脱水敏感性 根据种子的贮藏特性，Roberts[17]将种子划分为正常型种子（Orthodox seeds）和顽拗型种子（Recalcitrant seeds），Ellis[18]等人又在此基础上补充了贮藏特性介于顽拗型种子和中间型种子之间的中间型种子（Intermediate seeds）。自然界中绝大多数种子属于正常型种子，顽拗型种子和中间型种子仅占很小一部分。正常型种子成熟时的含水量在15%-20%之间，在一定范围内，种子的寿命会随着含水量和环境温度降低而延长，一般情况下， 当含水量低至5%（＜5%）时， 种子还会保持较高的活力水平：而顽拗型种子则表现出与之相反的性状，顽拗型种子成熟时的含水量在36%-90%之间，随着含水量的降低，种子会出现不同程度的损伤，在脱水初期，这种损伤可能是轻微的，随着脱水程度的加深，损伤程度也会急剧加深，当达到临界含水量时，种子的生活力甚至会完全丧失。如七叶树、香圆等[19,20]。此外，热带起源的顽拗型种子对低温也有较敏感的反应[21]，大多数热带顽拗性种子低于15℃时，便无法存活，所以顽拗型种子不适宜在低温干燥的条件下保存，如荔枝、椰子、菠萝蜜、芒果等的种子都属于此类。 影响种子脱水耐性的因素主要包括物种的遗传特征、种子的发育状况、脱水速率等。物种的遗传特征对种子脱水的耐性影响最大，从种子划分的类型便可以看出，不同种子的脱水耐性有很大差异，通常正常型种子的脱水耐性较中间型和顽拗型种子强。当然同一物种的种子的脱水耐性又因其发育阶段和采收时期有所差异，正常型种子在形成和发育阶段含水量不断增加，营养物质不断积累，但发育后期种子开始逐渐失水干燥，同时种子脱水耐性逐渐增强，而顽拗型种子则没有成熟脱水这一阶段，成熟时含水量依然很高，整个发育过程都对脱水敏感。种子对不同脱水速率的反应是水则使正常型种子的发芽率下降乃至死亡，判断种子脱水附性的重要因素，对于正常型种子而言，缓慢脱水可能诱导耐脱水性形成，而快速脱水则使正常型种子的发芽率下降乃至死亡，而对于顽拗型种子而言，脱水速率越快，胚轴的半致死含水量就越低，而快速脱水时胚轴能在较低含水量下存活，快速脱水能够缩短中间含水量时发生的膜脂过氧化，减轻氧化伤害。 2.2种子劣变机理 自然干燥脱水会使种子发生一系列复杂的生理生化变化，造成种子劣变和老化。质膜是种子发生脱水伤害的原初位点[22]，种子在脱水过程中代谢产生脂质过氧化中间产物（如单线态氧1O2，羟基自由基OH，O2-，H2O2等）[23,24]，不受控制的活性氧（reactiveoxygen species, ROS）的生成可能会导致脂质过氧化而致使丧失质膜的完整性、核损伤以及通过羰基化等氧化修饰改变蛋白结构和活性[25,26]。脂质过氧化作用的最终产物丙二醛[25]（MDA）会加剧过氧化作用，导致膜通透性的增大、物质外渗严重，最终导致种子劣变、死亡。而可溶性糖类、可溶性蛋白能够有效阻止脱水引起来的膜结构的破坏。 参考文献： [1]刘志龙, 虞木奎, 马跃等. 不同种源麻栎种子和苗木性状地理变异趋势面分析[J]. 生态学报, 2011,31(22):6796-6804 [2]侯昆, 于成琦 ,赵庆喜等. 麻栎不同播种量及施肥生理效应的研究[J]. 吉林林业科技, 2005,34(2):15-18. [3]葛乐. 不同经营管理措施对麻栎人工林碳平衡的影响[D]. 北京: 中国林业科学研究院, 2012. [4]柴承佑, 王新洋, 丁伯让. 江淮丘陵地区麻栎薪炭林经营效益的调研[J]. 中国林副特产, 2001(8):56-57. [5]刘志龙, 虞木奎, 方升佐等. 两种立地条件下麻栎人工林地上部分养分的积累和分配[J].南京林业大学学报,2009,33(4):44-49. [6]唐罗忠, 刘志龙. 立地条件及抚育措施对麻栎人工林生长的影响[J]. 福建林学院学报, 2008,28(2):130-135. [7]陈中东, 吴耀先. 麻栎炭材林短轮伐期定向培育技术指标制定[J]. 林业实用技术, 2006(2):4-5. [8]丁伯让. 皖东地区麻栎资源及开发利用[J]. 安徽林业科技, 2006(2):75-76. [9]于一苏, 于光明, 李丛等. 皖东丘陵地区麻栎生长特性调查研究[J]. 安徽林业科技, 2009,28(2):1-15.6, 11(3):263-342. [10] 连永刚. 麻栎播种育苗技术[J]. 林业实用技术, 2007(12):21-22. [11] 陈素传, 于一苏, 蔡新玲等. 麻栎嫁接技术的初步研究[J]. 林业科技开发,2009,23(5):90-92. [12] 唐罗忠, 赵丹, 田野等. 不同处理下的麻栎扦插成活率和内含物含量[J]. 福建林学院学报, 2012,32(2):113-119 [13] 赵丹, 诸葛强, 唐罗忠等. 麻栎的组织培养与快速繁殖[J]. 中国农学通报,2010,26(15):168-171. [14] 何慎, 李恂, 周洪舟等. 麻栎芽苗砧嫁接容器育苗技术研究[J]. 中国农学通报, 2018, v.34；No.486(15):78-82. [15] 姚国年, 吴耀先, 白荣芬等. 麻栎种子灭虫、贮藏处理方法效果初探[J]. 辽宁林业科技, 2004(6):9-11. [16] 田永霞. 麻栎种子处理与贮藏对其品质的影响[J]. 防护林科技, 2015(11):31-33. [17] H. R E. Predicing the storage life of seeds[J].Seed Sci. Technol，1973:499-514 [18] H. E R, D. H T, H. R E. An Intermediate Categoryof Seed Storage Behaviour?[J]. Joumal of Experimental Botony，(No.9). [19] 陈淑芬, 喻方圆, 甘习华. 脱水前后七叶树种子发芽率及胚根细胞超微结构的变化[J]. 南京林业大学学报(自然科学版), 2008, 32(6):57-60. [20] 庄珍, 史锋厚, 丁彦芬等. 香圆种子脱水耐性研究[J]. 江苏农业科学，2015（第9期）:229-231. [21] Berjak P, Pammenter N W. From Avicennia toZizania: seed recalcitrance in perspective.[J]. Annals of botany, 2008:213-228 [22] DASGUPTA J, BEWLEY J D, YEUNG E C.Desiccation-Tolerant and Desiccation-Intolerant Stages during the Developmentand Germination of Phaseolus vulgaris Seeds[J]. Journal of Experimental Botany,1982(No.5):1045-1057. [23] Pukacka S S M P, Ratajczak E. Antioxidativeresponse of ascorbate-glutathione pathway enzymes and metabolites todesiccation of recalcitrant Acer saccharinum seeds[J]. Journal of PlantPhysiology, 2006(No.12):1259-1266. [24] Roach T R T, Beckett R B R P, Minibayeva F M F V,et al. Extracellular superoxide production, viability and redox poise inresponse to desiccation in recalcitrant Castanea sativa seeds[J]. Plant, Celland Environment, 2010(No.1):59-75. [25] Krystyna Oracz, Bouteau H E, Farant J M, et al.ROS producion and protein oxidation as a novel mechanism for seed dormancyalleviation[J]. The Plant Joumal, 2007(N03):452-465. Chandra J, Keshavkant S.Desiccation-induced ROS accumulation and lipid catabolism in recacitrant Madhucalatifolia seeds[J]. Pysiology, repair and Molecular Biology of Plants2018(No.1):75-87 |
3. 研究的基本内容与计划
1.研究内容：
麻栎种子脱水耐性的研究：
（1）麻栎种子在自然脱水条件下含水量的变化；
4. 研究创新点
在生产实践中，麻栎种子不耐贮藏，本试验以新鲜的麻栎种子为材料，初步探究其的脱水耐性，为改进麻栎的贮藏方法以及对今后麻栎种子播种育苗工作提供依据。
课题毕业论文、开题报告、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
