水曲柳种子热休眠调控机制研究

作     者：宋博洋 

作者单位：东北林业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张鹏

授予年度：2017年

学科分类：0907[农学-林学] 08[工学] 0829[工学-林业工程] 09[农学] 

主      题：水曲柳(Fraxinus mandshurica Rupr.) 热休眠 胚乳 细胞壁降解酶 激素 

摘      要：自然条件下种子次生休眠是广泛存在的,它给农林业生产带来相当多的问题,它会让我们的目的植物无法达到预期的萌发效果,从而降低产量和质量。目前,已知高温、低氧、低水势等因素可诱导种子产生次生休眠,但这些因素诱导种子次生休眠的生理机制尚不清楚。水曲柳(Fraxinus mandshurica Rupr.)种子属于有胚乳类型种子,并存在热休眠现象。本研究将以水曲柳解除休眠种子为材料,以水曲柳种子热休眠的诱导与胚乳环境的存在密切相关这一现象为切入点,分析比较热休眠过程中种胚及胚乳的生理状态和作用关系,并研究胚乳中细胞壁降解酶活性的变化,以及激素的调控作用。旨在揭示种子热休眠的内在生理调控机制,丰富种子休眠中关于次生休眠的调控理论,从而科学地指导农林业生产实践。主要研究结果如下:(1)造成热休眠种子萌发表现不佳的主要原因是胚乳的存在。结果表明,胚乳状态的改变所造成的影响显著,而种胚状态的改变所造成的影响不显著。(2)热休眠水曲柳种子萌发表现不佳与胚乳中纤维素酶与半纤维素酶活性的下降有关。纤维素酶与半纤维素酶活力都随高温诱导时间增加而显著下降,其中高温诱导5-10 d时活力值降低幅度最大。在胚乳细胞壁降解酶活力变化过程中,胚根端与子叶端的酶活力并无明显差异。(3)ABA合成抑制剂可有效缓解水曲柳种子热休眠的程度,GA合成抑制剂对休眠程度起加深作用。水曲柳种子热休眠引发过程中,随着高温诱导时间增加,种胚ABA敏感性显著增大,种胚GA敏感性变化不显著。ABA、GA3的调控在高温诱导热休眠的过程中起主要作用,相应抑制剂浸种处理可有效降低对应激素的含量,同时也会使另一种激素含量下降,所以对GA3/ABA比值变化影响不大。