1. 研究目的与意义
意义:白玉兰(MagnoliadenudataDesr.),原产于中国长江以南各地,栽培历史悠久,是名贵的园林花木之一。白玉兰具有极佳的观赏价值,早春观花,先于叶开放,千枝万蕊,宛若玉树。园林上白玉兰常做行道树,适合于建筑前列植或入口处对植,也可孤植、丛植于于庭院、公园或者公共绿地之中。白玉兰用途广泛,花含芳香油,是提制香精的原料,花被片还可供薰茶或食用;花蕾和树皮可入药,性味辛温,具祛风,通窍之效;白玉兰的材质优良,纹理直,结构细,供家具、细木工等用。因此,白玉兰的市场需求日益增大。白玉兰扦插生根困难,组织培养愈伤难得、继代成活率低,因此主要依靠种子繁殖。但是其种子的贮藏特性尚不明确,且白玉兰种子有较长的休眠期,主要是由于胚的后熟引起的,这给生产上种子的保存和处理带来了很大的困难。因此,开展白玉兰种子生物学特性研究,对于种质资源保存有着重要意义。
目的:本研究通过一系列试验,通过对白玉兰种子进行层积和激素处理,深入了解其胚后熟进程中的一些特性,为种子打破休眠、促进萌发提供理论依据。
2. 国内外研究现状分析
在种子发育过程中,由于胚的发育状况而造成的种子休眠一般分为胚形态休眠和胚生理休眠两种情况。胚形态休眠是指植物种子成熟后,胚仍发育不完全,甚至分化未开始,需经过一段时间的生长才能完成发育。胚发育不完全的现象在许多科的植物中都经常遇到,如:木兰科(Magnoliaceae)、棕榈科(Palmea)、毛蓑科(Ranunculacrae)的植物。它们的种子形态成熟后胚尚未发育完全,以致不能萌发。如香榧在秋季采收时,其胚仍在原胚时期,不能萌发生长。这些种子用湿砂层积于10~20℃下2个月,胚便分化完成,其体积增大,萌发率可达95%。如果湿砂温度太低,则不利于完成器官分化。胚生理休眠是指种胚发育完全后,仍需一些特殊物质完成生理后熟才能完全具备萌发条件,主要是一些内部有机物和植物激素等物质的转化。Bewley认为胚的生理后熟有多种情况,包括胚缺少足够的可供其呼吸代谢的原料、内源激素间动态平衡需待调整、多条代谢途径间的调整、胚根和胚轴休眠深度上的顺序性等。存在胚生理休眠的主要科属有:银杏科(Ginkgoaceae)、木兰属(Magnolia)、红豆杉属(Taxus)和鹅掌楸属(Liriodendron)的一些树种。关于植物种胚的发育状况与种子休眠的关系也有一些研究报道。曹邦华等对银杏(Ginkgobiloba)种子后熟生理的研究表明,银杏种子成熟脱落后,种胚极小,要经历胚不断分化生长的后熟过程才能发育成熟。另外香榧(Torreyagrandis)、冬青(Ilexchinensis)、刺楸(Kalopanaxpictus)、黄连木(Pistaciachinensis)、明党参(Changiumsmyrnioides)等种子也存在这种情况。北五味子(Schizandrachinensis)种子休眠,主要是因为胚的生理未完全成熟。一些种子的胚性休眠尤其是具有深度休眠的种,往往是形态休眠和生理后熟并存的。如温学森通过对太子参(Pseudostellariaheterophylla)种子的研究发现,造成其种子深休眠的原因主要是胚未完成形态成熟和生理成熟。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容:
1.白玉兰新鲜种子生物学生物学特性的测定
a.种子的千粒重;b.种子的平均纵径;c.种子的原始发芽率;d.种子的原始生活力;e.离体胚发芽试验;f.种胚平均长度测定
4. 研究创新点
本次研究采用层积和激素处理来探索让白玉兰种子提前完成胚后熟进程的方式,最终为生产上白玉兰种子的采收、贮藏和实生繁殖提供依据。既有体视镜观察白玉兰的种胚的微观物理性状研究,又有各项指标测定的化学性状研究。
