不同海拔露蕊乌头种子内源激素含量的动态变化及其对种子萌发的影响

发布时间：2020-05-16 01:22

【摘要】：种子休眠与萌发受到内外因素影响,其中内源激素参与种子休眠的诱导、维持与终止一直备受关注。但对高寒植物种子内源激素调控种子休眠和萌发以及内源激素含量变化对环境条件适应性的研究还较少。本研究以青藏高原东部高寒草甸退化草地常见种露蕊乌头(Aconitum gymnandrum)种子为研究对象,探究不同状态下(干燥、吸胀)种子内源激素含量对种子萌发的影响。本研究分析了不同储藏条件、储藏时间、萌发条件、海拔梯度下干燥成熟种子内主要内源激素[玉米素(trans-Zeatin,ZT)、赤霉素(gibberenllins,GA)、生长素(auxins,IAA)、赤霉素(abscisic acid,ABA)]含量、萌发率及其相互关系;运用适宜浓度的外源赤霉素处理,测定不同海拔梯度、萌发条件下解除休眠的露蕊乌头种子萌发过程中内源激素含量的动态变化。研究成果如下:1)露蕊乌头种子属于萌发光抑制型种子,高海拔种子休眠程度相对较低,低温冷藏有利于种子维持休眠状态。不同海拔露蕊乌头种子萌发率随储藏时间均呈波动性变化且趋势相似,约每12个月达到一次峰值,在储藏12-18、24-30、36个月种子萌发率均维持在较高水平。同一萌发条件下,不同储藏时间的高海拔种子萌发率均高于低海拔种子,其中高海拔种子最高萌发率为37.33%,低海拔种子最高萌发率为28.67%;无论高海拔还是低海拔,露蕊乌头种子在常温储藏条件下的萌发率都普遍高于4℃冷藏储藏下,常温条件下萌发率最高达到37.33%,而4℃冷藏储藏下萌发率最高只有12.67%;而无论何种储藏条件,同一海拔种子都是黑暗条件下萌发率高于光照条件下,黑暗条件下萌发率最高为37.33%,而光照条件下最高萌发率为14%。2)种子内源激素含量与种子的休眠程度密切相关。在种子储藏过程中,种子中各内源激素含量表现出较大的变异,其中ZT含量波动范围为3.857~33.659μg/g,GA含量波动范围为218.221~1324.539μg/g,IAA含量波动范围为24.426~110.059μg/g,ABA含量波动范围为0.738~7.301μg/g。无论低海拔还是高海拔地区,种子在储藏过程中都处于较高的休眠状态。两种储藏条件下,随储藏时间的延长,种子内源激素含量表现出类似的变化趋势。相较低海拔种子,高海拔种子具有较低的休眠程度。尽管露蕊乌头种子随着储藏时间的延长,内源激素含量变化一直处于波动之中,但是高海拔种子中促进类激素ZT、GA、IAA含量及ZT/ABA、GA/ABA、IAA/ABA都要高于低海拔种子,而抑制类激素ABA含量则要低于低海拔种子。3)种子休眠释放不是促进类激素含量的升高或者抑制类激素含量的降低引起的。常温储藏下,低海拔干种子在储藏12个月萌发率最高,此时ZT、GA、IAA及ZT/ABA、GA/ABA、IAA/ABA都达到最大值,而ABA含量最低,然而这种趋势在其它储藏时间均未表现出来;露蕊乌头种子经外源赤霉素处理后,种子休眠得到有效释放,其中低海拔种子萌发率由0%提高到85.33%,高海拔种子萌发率由2%提高到80.67%。在吸胀过程中,无论是否在光照条件下,休眠释放的种子中ZT、GA及ZT/ABA、GA/ABA比值都低于休眠种子,且相对ZT、GA含量的降幅较大,ABA含量的降幅较小。此外,无论有无外源赤霉素处理,不同海拔露蕊乌头种子内ABA含量在种子萌发前均差异不显著。4)种子中IAA是打破露蕊乌头种子休眠与萌发必不可少的激素,其含量正向调节种子萌发。在吸胀过程中,IAA和IAA/ABA值在解除休眠种子萌发前出现一个高峰,休眠种子则一直维持在较低水平。此外,随储藏时间的延长,露蕊乌头干种子四种内源激素中,只有IAA含量与种子萌发率显著正相关。
【学位授予单位】：兰州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：Q945.34

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