【畢業(yè)學位論文】(Word原稿)干旱脅迫對側(cè)柏丸化種子萌發(fā)的影響-林學

南京林業(yè)大學 本科畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 題 目： 干旱脅迫對側(cè)柏丸化種子萌發(fā)的影響 學 院： 南方學院 專 業(yè)： 林 學 學 號： 學生姓名： 唐 誠 指導(dǎo)教師： 高捍東 職 稱： 教 授 二零一一 年 六 月 一 日 干旱脅迫對側(cè)柏丸化種子萌發(fā)的影響 摘 要 :本文選取 4 種側(cè)柏丸?；N子 為實驗材料，設(shè)定不同水分梯度，對丸?；N子進行不同程度的干旱脅迫處理盆栽實驗，探討干旱脅迫對側(cè)柏種子萌發(fā)的影響，并篩選出抗旱性強的丸粒化配方。結(jié)果表明，隨著干旱脅迫程度加劇，各處理側(cè)柏種子活力及幼苗生長均受到抑制，從種子活力、幼苗形態(tài)指標幾方面綜合考慮，得出抗旱性較強的丸粒化配方為 3 號配方，即填充料為粘土 50g，高嶺土 50g，保水劑 2g。 關(guān)鍵詞： 干旱脅迫；側(cè)柏種子；丸?；浞?of on Do in of to of is 0g, 0g, g. 錄 前 言 . 1 1 文獻綜述 . 1 柏簡介 . 1 子丸粒化技術(shù)簡介 . 1 旱對種子萌發(fā)的影響研究進展 . 2 物抗旱性研究進展 . 2 物形態(tài)與抗旱性 . 3 物生理變化與 抗旱性 . 3 旱性鑒定常用方法 . 6 間直接鑒定 . 6 工控制水分脅迫法 . 6 內(nèi)模擬干旱環(huán)境法 . 7 2 材料與方法 . 8 驗材料、試驗地點及器材 . 8 驗設(shè)計與方法 . 8 驗設(shè)計 . 8 定指標與方法 . 8 據(jù)處理方法 . 9 3 結(jié)果與分析 . 9 旱脅迫對不同丸?；浞?側(cè)柏種子活力的影響 . 9 旱脅迫對不同丸粒化配方對側(cè)柏種子發(fā)芽率的影響 . 10 旱脅迫對不同丸?；浞絺?cè)柏種子發(fā)芽勢的影響 . 10 旱脅迫對不同丸粒化配方側(cè)柏種子發(fā)芽指數(shù)的影響 . 11 旱脅迫對不同丸?；浞絺?cè)柏種子活力指數(shù)的影響 . 12 旱脅迫對不同丸?；浞絺?cè)柏種子平均發(fā)芽天數(shù)的影響 . 12 旱脅迫對不同丸粒化配方側(cè)柏種子幼苗生長的影響 . 13 旱脅迫對不同丸?；浞絺?cè)柏幼苗苗高的影響 . 13 旱脅迫對不同丸?；浞絺?cè)柏幼苗平均干重的影響 . 14 4 結(jié)論與討論 . 16 旱脅迫對不同丸粒化配方側(cè)柏種子活力的影響 . 16 旱脅迫對不同丸?；浞絺?cè)柏種子幼苗生長的影響 . 16 適合抗旱配方 . 17 在問題與展望 . 17 致 謝 . 18 參考文獻 . 19 1 前 言 近年來，干旱頻繁發(fā)生且程度越來越重，極大地影響著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人們的日常生活，制約著經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展。能夠在極端干旱、貧瘠等條件下生長發(fā)育的一些植物種類，它們不僅具有較強的抗逆能力，而且在其脆弱生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的維持和 受損生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)重建中起著重要的作用。水分是干旱荒漠區(qū)影響植物生長發(fā)育的一個重要生態(tài)因子。當植物生長的土壤環(huán)境中水分出現(xiàn)連續(xù)動態(tài)變化時，植物會發(fā)生一系列不同程度的生理生態(tài)變化以響應(yīng)并適應(yīng)環(huán)境脅迫。 1 文獻綜述 柏簡介 側(cè)柏 (柏科側(cè)柏屬常綠喬木，又名扁柏、 香柏 ，為 溫帶 陽性樹種，栽培、野生均有。在 中國 分布極廣，北起內(nèi)蒙古、 吉林 ，南至廣東及 廣西 北部，人工栽培范圍遍及全國，是優(yōu)良的園林綠化樹種。側(cè)柏喜生于濕潤肥沃排水良好的鈣質(zhì)土壤耐寒、耐旱、抗鹽堿，在平地或懸崖峭壁上都能生長；在干燥、貧脊的山地上，生長緩慢，植株細弱。淺根性，但 側(cè)根 發(fā)達，萌芽性強、耐修剪、壽命長，抗煙塵，抗 二氧化硫 、 氯化氫等有害氣體，是華北石質(zhì)山地、西北黃土高原干旱、半干旱地區(qū)荒山造林的重要樹種，也是石灰?guī)r山地造林的先鋒樹種。 子丸?；夹g(shù)簡介 種子丸?；夹g(shù)是在種子膜劑包衣技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一項適應(yīng)精細播種需要的農(nóng)業(yè)高新技術(shù)，是用特制的丸化材料通過機械加工，制成表面光滑、大小均勻、顆粒增大的丸?；N子。種子丸?；趯崿F(xiàn)良種標準化、加工機械化、播 種數(shù)量化、栽培管理輕型化及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)節(jié)本增收上有著十分重要的現(xiàn)實意義 1種子丸粒化技術(shù)目前主要用于蔬菜、油菜、煙草、甜菜等小顆粒種子，林草種子還未得到大面積推廣。 近年來，針對我國山區(qū)和沙漠地區(qū)地廣人稀、勞力不足、交通不便、水分缺失、造林難度大以及成本高的問題，國內(nèi)先后開展了林草種子丸?；夹g(shù)的研究，不僅使種子成功造粒并增加其重量，還增強了種子的抗逆能力，進而在提高幼苗質(zhì)量和產(chǎn)量的同時，減少 2 了種子的用種量。尤其在飛播造林中，丸?；N子更容易扎入土壤中，提高其發(fā)芽率。 林草種子丸?；夹g(shù)對緩解土壤沙化有 良好的效果。在干旱和半干旱地區(qū)的退耕還林(草 )生態(tài)環(huán)境設(shè)施建設(shè)中，林草種子丸粒化技術(shù)是一項節(jié)約種子和提高產(chǎn)量的重要措施 4。因此，利用林草種子丸?；夹g(shù)來改善土壤逐步沙化的現(xiàn)狀具有十分重要的現(xiàn)實意義。 旱對種子萌發(fā)的影響研究進展 水分是影響種子萌發(fā)的重要因素。除了具有維持生活力的臨界含水量以外，每個物種種子還應(yīng)該有一個萌發(fā)需求的臨界含水量，這在物種間也存在較大的差異。 濕地和旱化土壤中的物種調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在被檢測的濕地物種中沒有一個物種能在低水勢條件下進行有效萌發(fā)， 而一些旱化土壤中的物種在土壤水勢達 ，仍具有較高的萌發(fā)水平 4。 種子萌發(fā)過程中的水分吸收被分成三個典型階段： 1)吸漲階段：水分穿透種皮，胚吸收水分 (如果有胚乳存在，胚乳也吸收水分 )； 2)活化階段：產(chǎn)生發(fā)育過程，但是種子能吸收相對少量的遠水； 3)生長階段：胚根伸長并且穿透種皮。種子萌發(fā)受干旱脅迫影響，吸水量減少，吸水速率減慢，萌發(fā)時間延長，薛崧 5對山黧豆種子萌發(fā)與生長的研究表明，干旱嚴重影響細胞壁合成和細胞伸長，進而影響翻譯過程使蛋白質(zhì)合成下降。檸條和花棒種子累積吸水率隨干旱脅迫的加劇 呈顯著降低趨勢，其發(fā)芽率隨水分滲透勢的降低而降低6。干旱脅迫對紅砂和霸王種子胚芽生長有抑制作用，但輕度干旱可促進初生根生長，重度干旱脅迫抑制初生根生長 7。曾幼玲等研究發(fā)現(xiàn)，干旱脅迫對鹽生植物鹽爪爪和鹽穗木種子的萌發(fā)具有明顯的抑制作用，降低了種子的萌發(fā)率，推遲了種子的初始萌發(fā)時間，延長了種子的萌發(fā)時間 8。 有關(guān)側(cè)柏種子萌發(fā)的研究已有不少報道 , 例如 , 董麗芬等 9在不同溫度下研究了側(cè)柏種子萌發(fā)的特點 , 并根據(jù)有效積溫確定了預(yù)測其種子萌發(fā)所需時間的方法 ; 李慶梅等 10和李凱榮等 11分別報道 了殼聚糖溶液和天然油菜素內(nèi)酯處理對側(cè)柏種子萌發(fā)的促進作用 ,但關(guān)于干旱脅迫下側(cè)柏種子的萌發(fā)的研究少見報道。 物抗旱性研究進展 植物的抗旱能力是一種復(fù)合性狀，是從植物的形態(tài)解剖構(gòu)造、水分生理生態(tài)特征及生理生化反應(yīng)到細胞、光合器官及原生質(zhì)結(jié)構(gòu)特點的綜合反映 12。 3 物形態(tài)與抗旱性 葉片是植物同化和蒸騰的器官，與植物抗旱性有關(guān)的葉片性狀包括葉片形狀、葉片角質(zhì)層、水勢、氣孔、葉片滲透調(diào)節(jié)等等。水分脅迫下，經(jīng)過一段時間，可以看到葉片暫時萎蔫、植株永久萎蔫，生長減慢、停止分生發(fā)展、落花落 果等現(xiàn)象。更嚴重的可導(dǎo)致枝葉干枯脫落，甚至整株死亡。植物在干旱條件下的生長狀況，如株高、葉片枯黃量、葉面積、生長量、干物質(zhì)積累等，或干旱和非干旱條件下的生長狀況比較，干旱處理以及解除干旱后的生長表現(xiàn)等均可用來評價品種間抗旱的差異性，常用對應(yīng)的葉面積、葉片卷曲度、葉片旱害指數(shù)、株高脅迫指數(shù)、干物質(zhì)脅迫指數(shù)來表示，且指數(shù)越小，抗旱性越強；指數(shù)越大，抗旱性越弱 13。 姚啟倫等研究表明，地方玉米品種在干旱脅迫下株高、葉面積差異明顯，具有較高的生物量和葉面積的玉米品種抗旱性能較強 14。 此外，抗旱性還與植物的根 系有關(guān)。根系是植物吸收水分最直接的器官，從土壤中吸收大量水分，滿足植物體內(nèi)的需要，對植物的耐旱功能具有至關(guān)重要的作用。縱深發(fā)達的根系系統(tǒng)可使植物充分吸收利用貯存在土壤中的水分，使植物度過干旱期。一般來講抗旱性強的品種發(fā)根早，主根長，側(cè)根數(shù)量多，根體積以及干重較大。劉瑩等也認為采用根重、總根長、根體積的相對值作為抗旱品種根系形態(tài)的指標是合理的 15。 物生理變化與抗旱性 系統(tǒng)與抗旱性 細胞質(zhì)膜是細胞與環(huán)境之間的界面和屏障，各種不良環(huán)境因素對細胞的影響首先作用于細胞質(zhì)膜，它對維 持細胞的微環(huán)境和正常的代謝起著至關(guān)重要的作用。在正常情況下，細胞質(zhì)膜對物質(zhì)具有選擇透性能力。當植物在受到干旱脅迫時，其體內(nèi)可溶性碳水化合物的分布及其含量也會發(fā)生相應(yīng)變化，這些變化可能有時與膜的穩(wěn)定性有關(guān)。另外，干旱脅迫使細胞質(zhì)膜的雙分子層不連續(xù)，致使細胞內(nèi)的物質(zhì) (尤其是電解質(zhì) )大量外滲，會導(dǎo)致電導(dǎo)率增大，從而影響細胞原生質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)和功能，膜酶失活，代謝紊亂，嚴重時會造成細胞死亡。所以，外滲液電導(dǎo)率的變化可以反映出質(zhì)膜受傷害的程度和植物抗逆性的強弱。 干旱脅迫對細胞膜最直接、最明顯的傷害表現(xiàn)在：細胞膜透性增大 ，穩(wěn)定性降低，大量離子外滲，細胞膜的選擇透性改變或喪失，從而導(dǎo)致細胞膜損傷。大量研究結(jié)果證明，干旱使質(zhì)膜透性增大，品種的抗旱性差異及干旱脅迫的時間長短和程度都影響原生質(zhì)膜透性 16。抗旱性越強的樹種電導(dǎo)率上升幅度越??；抗旱性越弱的樹種電導(dǎo)率上升幅度越大 17。 4 相對電導(dǎo)率是衡量細胞膜透性的重要指標，其值越大，表示電解質(zhì)的滲漏量越多，細胞膜受害程度越重。張立軍等 18認為，在不同滲透脅迫強度下細胞膜透性的增大可能存在不同的機制，在高強度滲透脅迫下，可能是膜物理結(jié)構(gòu)改變的結(jié)果；而在低強度的緩慢滲透脅迫下則可 能是自由基積累引起膜脂過氧化作用所致。 丙二醛是膜質(zhì)過氧化的最終產(chǎn)物，其含量高低反映著膜質(zhì)過氧化的程度，在干旱脅迫過程中，脅迫強度較輕，脅迫時間較短，脅迫速度緩慢時，植物葉片 含量較低，質(zhì)膜相對透性增加較少，在脅迫強度較重，脅迫時間較長，脅迫速度較快時， 性下降， 量增加，質(zhì)膜透性增加。因此葉片細胞組織中丙二醛含量的增加可以看作是植物組織受到脅迫的一種標志?？赏ㄟ^測定 含量了解膜脂過氧化的程度，以間接測定系統(tǒng)受損程度以及植物的抗逆性。王啟明等 19對干旱脅迫下大豆苗期及花期生理生化指標進行研究指出，隨著干旱脅迫的加強， 抗旱性強的品種其活性大于抗旱性弱的品種。 護酶與抗旱性 在通常情況下，植物體內(nèi)產(chǎn)生的活性氧與其清除系統(tǒng)保持著動態(tài)平衡 20，但當植物遭受逆境時，活性氧的產(chǎn)生與抗氧化系統(tǒng)之間的平衡被破壞，活性氧急劇增加，導(dǎo)致自由基大量形成，當活性氧自由基積累時，會導(dǎo)致膜脂過氧化：滲透性增加，離子大量泄露，嚴重時會導(dǎo)致植物的死亡。 干旱脅迫下，保護酶體系的主要酶類超氧化歧化酶 (過氧化氫酶 (過氧化物酶 (活性表現(xiàn)出上升和下降兩種不同的變化趨勢。耐旱植物在適度的干旱條件下性通常增高，清除活性氧的能力增強，這也意味著植物具有一定的抗旱能力。干旱敏感型植物受旱時， 性通常降低。 性的變化表現(xiàn)出與 同的趨勢。 植物體內(nèi)消除氧自由基的重要保護酶， 性的高低是植物抗旱性的重要指標，它可將 化成 保護系統(tǒng)中處于核心地位。一般認為，在干旱脅迫下植物體 活性與植物抗氧化脅迫能力呈正相關(guān) 21。許多研究表明 22， 性的高低是 植物抗旱性的重要標志。一般在干旱脅迫的誘導(dǎo)下，植物葉片中的 性提高，以增強其抗氧化能力，減少不飽和脂肪酸發(fā)生過氧化，從而抑制了 生成。因此，植物在干旱脅迫下提高 性，對于抵御逆境傷害，增強植物的抗逆性有重要意義。 5 透調(diào)解物質(zhì)與抗旱性 干旱脅迫條件下，參與滲透調(diào)節(jié)的物質(zhì)分為兩大類：一類是從外界進入植物細胞的無機離子；一類是在細胞內(nèi)合成的有機溶質(zhì)。無機離子主要以累積的形式來進行滲透調(diào)節(jié)，積累的離子因植物的種類、器官而不同，常見的離子有 K+、 。有機滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)主要有游離脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白、甜菜堿等。 脯氨酸是最重要和有效的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，多種逆境條件下，植物體內(nèi)都積累脯氨酸，尤其是干旱時積累最多。由于脯氨酸有較好的水合作用，其溶解度比其常見氨基酸都大，從而提高了原生質(zhì)水溶液的滲透壓，防止水分散失，對原生質(zhì)起到保護作用，從而提高了植物的抗旱性 23脯氨酸作為重要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，其作用除保持原生質(zhì)和環(huán)境滲透平衡，阻止水分喪失外，還可能直接影響蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性，增加蛋白質(zhì)的可溶性，減少可溶性蛋白質(zhì)沉淀，保護膜結(jié)構(gòu)的完整，作為含氮的 儲藏物質(zhì)和恢復(fù)生長的能源。楊建昌 26認為，一般情況下，游離脯氨酸可以作為抗性篩選的指標。 可溶性蛋白既可以作為結(jié)構(gòu)物質(zhì)，又可以作為一種有機滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)在干旱脅迫時起保水作用。在干旱脅迫條件下，當土壤含水量下降到一定閥值時蛋白質(zhì)含量會作出相應(yīng)的變化，這種變化隨干旱脅迫的程度、時間以及植物種類的不同而異 27。魏良民 28認為抗旱性強的樹種，在干旱脅迫下蛋白質(zhì)含量比較穩(wěn)定，但是抗旱性弱的樹種其含量下降較大。研究表明在干旱脅迫下，隨著土壤含水量的減少，可溶性蛋白含量可能由于蛋白質(zhì)的合成受阻或蛋白質(zhì)分解加速 而下降。復(fù)水后，可溶性蛋白含量又恢復(fù)到正常水平，其含量變化可能是土壤干旱造成的傷害反應(yīng)。但也有研究表明干旱脅迫下由于干旱對蛋白質(zhì)合成抑制和降解作用較大，導(dǎo)致了可溶性蛋白含量呈增加趨勢 29 可溶性糖不僅是植物參與滲透調(diào)節(jié)維持細胞膨壓的重要物質(zhì)之一，也是有機物的主要儲存形式。干旱脅迫下，植物體內(nèi)的可溶性糖會大量積累，他們的積累量越大，植物的抗旱性越強 31。作為滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的可溶性糖主要有蔗糖、葡萄糖、果糖、半乳糖等。于同泉 32用板栗苗研究發(fā)現(xiàn)可溶性糖在輕度脅迫下幾乎不增加，而在中度脅迫，接近 重度脅迫時大量累積。顧振瑜 33研究表明，元寶楓幼苗受旱后，隨干旱程度加深和時間延長葉片內(nèi)可溶性糖含量持續(xù)增加。 植物組織器官衰老或在逆境下遭受傷害，往往發(fā)生膜脂過氧化作用，丙二醛 (膜脂過氧化的最終分解產(chǎn)物，其含量可以反映植物遭受逆境傷害的程度。 6 冠淀粉水解率與抗旱性 植物根冠細胞中含有大量淀粉粒，在植株代謝中起著平衡和調(diào)節(jié)作用，性質(zhì)穩(wěn)定，但在干旱脅迫下消失速度與品種的抗旱性關(guān)系有關(guān)。另外，植物生理學家認為在細胞中存有非抗性的酶，能使干熱狀態(tài)下的淀粉粒加速水解。有研究表明，植物的 根冠細胞中含有大量的淀粉粒，起著平衡和調(diào)節(jié)植株代謝的作用，其性質(zhì)穩(wěn)定，甚至在營養(yǎng)不足時也不分解，但在干旱脅迫下，其消失速度與品種的抗旱性有關(guān)，一般地講，抗旱性強的品種，根冠細胞中淀粉水解率低于抗旱弱的品種 34。 . 旱性鑒定常用方法 目前，關(guān)于植物抗旱性的研究方法很多，主要有田間直接鑒定法、人工控制水分脅迫和室內(nèi)模擬干旱環(huán)境鑒定等。因此，不同方法采用的鑒定手段也不一樣，在選擇鑒定方法時，應(yīng)根據(jù)當?shù)氐臍夂驐l件和對植物的抗旱性在不同生長發(fā)育階段和時期要求以及最終目的，選擇合適的鑒定方法并遵循可靠實用 ，簡便易行的原則。 間直接鑒定 將鑒定品種直接種于田間，僅利用自然狀態(tài)下的降水量，使生長發(fā)育受到影響，并用人工灌溉作對照，以此來評價品種的抗旱性。產(chǎn)量指標 (種子和草產(chǎn)量 )和形態(tài)學指標 (植株生長速度，萎焉狀況，死亡率，存活率，根系生長狀況等 )為田間鑒定中常用的抗旱指標。 工控制水分脅迫法 將不同品種種植于人工控制水分的花盆或旱盆中，研究不同生育期內(nèi)水分對植物生長發(fā)育的影響。此法易于控制土壤含水量，可噴施化學藥劑，造成大氣干旱，克服了田間鑒定的一些缺點。同時，便于控制干旱脅迫的時間， 強度和重復(fù)次數(shù)，可選擇任何生長發(fā)育階段進行鑒定，鑒定結(jié)果便于比較， 也比較可靠。但需要一定的試驗設(shè)備和試驗技能的人員，能源消耗大，無法進行大規(guī)模鑒定。同時，由于試驗環(huán)境與大田環(huán)境的差異有可能會帶來試驗誤差。主要方法有反復(fù)干旱法和連續(xù)干旱法。反復(fù)干旱法是將供試品種種植在花盆內(nèi)，當進入某個生育期時，停止?jié)菜?，進行干旱處理：當供試植株 50%達永久萎焉時，進行澆水，再次干旱處理使之萎焉，重復(fù) 2，以最后存活的百分率評價品種的苗期干旱性。連續(xù)干旱法是在溫室苗床內(nèi)播種，某個生育期灌透水后進行干旱試驗，生長期不再 7 灌水。 內(nèi)模擬干旱環(huán)境法 通常用高滲溶液如乙二醇 (蔗糖，葡萄糖或甘露醇溶液等進行模擬干旱環(huán)境來研究其對種子萌發(fā)和幼苗生長發(fā)育的影響，從而鑒定品種的抗旱性。 8 2 材料與方法 驗材料、試驗地點及器材 試驗材料：側(cè)柏丸粒化種子 (1 號、 2 號、 3 號、 4 號 )及側(cè)柏裸種子 (試驗地點：森林培育種子中心恒溫培育室 試驗器材：花盆、天平、直尺、烘箱、鋁盒 驗設(shè)計與方法 驗設(shè)計 將 1 號、 2 號、 3 號、 4 號側(cè)柏丸?；N子和側(cè)柏裸種子 (別播種于規(guī)格為直徑16 8盆中，盆栽基質(zhì)為林下黃棕壤土， 并均勻混有少許沙、珍珠巖，試 驗在恒溫培育室內(nèi)進行，溫度 25 。每種配方 (1、 2、 3、 4、 柏種子干旱脅迫試驗設(shè) 4 個水平，每水平 播 1 盆，每盆 100 粒種子，重復(fù) 3 次。水平設(shè)置如下 ： 足水分。土壤含水量為土壤田間持水量的 80% 宜水分。土壤含水量為土壤田間持水量的 60% 度干旱。土壤含水量為土壤田間持水量的 40% 度干旱。土壤含水量為土壤田間持水量的 20% 各水分梯度盆子用透明塑料袋 (塑料袋上有透氣小孔 )封住盆口減少水分蒸發(fā)。播種開始時用電子秤稱取土和盆重，根據(jù)土壤含水量的設(shè)計要求來澆水，以后每 天 18： 00 用電子秤 稱土盆重，根據(jù)其變化補充水分到設(shè)計要求。記錄發(fā)芽時間， 9d 后開始觀測發(fā)芽率 (露出土壤為標準 )，每天觀察一次，并記錄發(fā)芽數(shù)。 28 天統(tǒng)計發(fā)芽勢， 39d 后統(tǒng)計并計算發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、平均發(fā)芽天數(shù)、活力指數(shù)等指標，并取幼苗測定苗高、生物量等各指標。 定指標與方法 子活力指標 種子發(fā)芽率計算公式為： 發(fā)芽率 (100% 9 其中： 在 t 日的發(fā)芽數(shù)； T 為種子總數(shù)。 種子發(fā)芽勢計算公式為： 發(fā)芽勢 = 規(guī)定時間內(nèi)發(fā)芽的種子數(shù) /供試種子數(shù) 100% 種子發(fā)芽指數(shù)計算公式為： 發(fā)芽指數(shù) (t) 其中： 在 t 日的發(fā)芽數(shù)； 相應(yīng)發(fā)芽日數(shù)。 活力指數(shù)計算公式為： 活力指數(shù) ( 其中： 發(fā)芽指數(shù)； S 為一定時期內(nèi)幼苗干重 (g)。 平均發(fā)芽天數(shù)計算公式為： 平均發(fā)芽天數(shù) = (其中： 發(fā)芽指數(shù)公式中相同。 苗形態(tài)指標 苗高： 39d 后每盆隨機選取幼苗各 10 株，用直尺測定其苗高。 幼苗平均干重： 39d 后每盆隨機選取 幼苗各 10 株，用清水洗凈，再用吸水紙擦凈幼苗上的水分，分別置入鋁盒中，放入烘箱中在 80 下進行烘干操作半小時，接著維持 105進行烘干操作 3 到 4 小時，取出稱重記錄其干重，并計算幼苗平均干重。 據(jù)處理方法 論文數(shù)據(jù)主要應(yīng)用 件進行統(tǒng)計和分析。 3 結(jié)果與分析 旱脅迫對不同丸?；浞絺?cè)柏種子活力的影響 試驗發(fā)現(xiàn)，在重度干旱脅迫 (平下，各處理側(cè)柏種子均不萌發(fā)，表明重度干旱嚴重抑制了側(cè)柏種子的萌發(fā)，因此，本文只針對 個脅迫水平下側(cè)柏萌發(fā)指 10 標及幼苗生長 指標進行分析。 旱脅迫對不同丸粒化配方對側(cè)柏種子發(fā)芽率的影響 種子發(fā)芽率是衡量種子活力的重要指標之一。不同梯度干旱脅迫對側(cè)柏丸?；N子發(fā)芽率的影響不同，其結(jié)果如圖 1。 從圖 1 可以看出，隨著脅迫強度的加劇， 4 種丸化配方和對照 (柏種子發(fā)芽率總體上呈下降趨勢。在 平下，除了 4 號種子發(fā)芽率稍低于裸種子 (其他配方發(fā)芽率均比裸種子 (。在 平下，丸粒化種子發(fā)芽率低于裸種子 (其中，在 平下， 2 號種子發(fā)芽效果最好，與對照 平，其他種子全部低于裸種子 (在 平下，發(fā)芽情況與 似。 010203040506070 2 3 4丸化配方發(fā)芽率% 干旱脅迫對不同丸?；浞綄?cè)柏種子發(fā)芽率的影響 of on 干旱脅迫對不同丸粒化配方側(cè)柏種子發(fā)芽勢的影響 種子發(fā)芽勢也是衡量種子活力高低的指標之一，反映了種子活力強弱和發(fā)芽的整齊一致性。種子發(fā)芽勢高，表示種子生活力強、發(fā)芽 整齊、發(fā)芽一致。 從圖 2 中可以看出，隨著干旱程度的增加，各丸?；N子及裸種子發(fā)芽勢均大體表現(xiàn)為下降趨勢，其中 4 種丸?；N子發(fā)芽勢下降速度比裸種子慢， 4 號配方種子在 有所上升。在 下降趨勢明顯增大， 度發(fā)芽勢為 0,種子明顯受到抑制。但從發(fā)芽率來看， 丸粒化種子的發(fā)芽率能達到 50%左右，裸種子隨著干旱程度的增加一直處于下降狀態(tài)，且在 平下急劇下降。在 平下， 4 種丸?；瘋?cè)柏種 11 子的發(fā)芽勢均低于裸種子 (但在 平下， 1 號和 3 號丸化側(cè)柏種子發(fā)芽勢高于對照 明在中度干旱 脅迫下，丸?；N子相比于裸種子有較強的抗旱能力。 051015202530354045 2 3 4丸化配方發(fā)芽勢% 干旱脅迫對不同丸粒化配方側(cè)柏種子發(fā)芽勢的影響 of on 干旱脅迫對不同丸?；浞絺?cè)柏種子發(fā)芽指數(shù)的影響 發(fā)芽指數(shù)反映種子在整個發(fā)芽期的綜合能力。發(fā)芽指數(shù)高，表示發(fā)芽勢強，即活力高。 從圖 3 可以看 出，隨著干旱程度的增大， 4 種配方丸?；N子和裸種子的發(fā)芽指數(shù)都呈下降趨勢，且丸?；N子發(fā)芽指數(shù)低于裸種子，在 平下，裸種子 (發(fā)芽指數(shù)最高，在 平下，丸化種子普遍低于對照 未超越。在 平下，丸化種子的發(fā)芽指數(shù)趨近于裸種， 1 號種子較對照 高了 增幅最大。 2 3 4丸化配方發(fā)芽指數(shù) 干旱脅迫對不同丸?；浞絺?cè)柏種子發(fā)芽指數(shù)的影響 of on 12 干旱脅迫對不同丸?；浞絺?cè)柏種子活力指數(shù)的影響 活力指數(shù)是衡量種子發(fā)芽快慢、活力高低的重要指標 ，能比較真實地反映出種子活力的大小。不同丸粒化配方對側(cè)柏種子活力指數(shù)的影響結(jié)果見圖 4。 從圖 4 可以看出，隨著干旱程度加大，對照組和處理組的活力指數(shù)出現(xiàn)了下降的趨勢。4 種配方丸?；N子的活力指數(shù)與對照相比，在 平下并未超越過對照組，但在 平下有非常明顯的提高。 在 平下， 4 種丸?；瘋?cè)柏種子相比，活力指數(shù) 最高的為 1 號和 4 號種子，略低于對照。 2 號種子較對照 低了 29%， 3 號種子較對照 低了 在 平下， 2 號種子的活力指數(shù)最高，比對照降低了 在 ，除 4 號種子與對照差異不明顯外，其余處理的活力指數(shù)均高于對照。其中活力指數(shù)最高的為 2 號種子，比對照提高了 2 3 4丸化配方活力指數(shù) 干旱脅迫對不同丸?；浞絺?cè)柏種子活力指數(shù)的影響 of on 干旱脅迫對不同丸?；浞絺?cè)柏種子平均發(fā)芽天數(shù)的影響 平均發(fā)芽天數(shù)是衡量種子發(fā)芽速度的重要指標，可以反映種子活力的大小。不同丸?；浞綄?cè)柏種子平均發(fā)芽天數(shù)的影響結(jié)果見圖 5。 在 平下， 4 種丸粒化種子平均發(fā)芽時間均持平，變化不大。在 分梯 13 度下 1 號、 2 號、 3 號、 4 號的平均發(fā)芽時間分別比對照 照延長了 種子 平均發(fā)芽時間隨干旱程度的增加受到很大影響，在 平下 時，對照 芽時間達 其在 平下時延長了 1 號、 2 號、 4 號平均發(fā)芽天數(shù)均低于對照 3 號高于對照 05101520253035 2 3 4丸化配方平均發(fā)芽天數(shù) 干旱脅迫對不同丸粒化配方側(cè)柏種子平均發(fā)芽天數(shù)的影響 of 旱脅迫對不同丸?；浞絺?cè)柏種子幼苗生長的影響 旱脅迫對不同丸?；浞絺?cè)柏幼苗苗高的影響 苗高是反映苗木質(zhì)量的指標之一，在一定程度上可反映植物在特定生長環(huán)境中的長勢情況，對判定苗木生長發(fā)育健康與否起到重要作用。 從圖 6 可以看出，隨著干旱脅迫強度的加劇，對照 ( 4 種丸化配方側(cè)柏幼苗苗高均呈下降趨勢，說明干旱脅迫限制了側(cè)柏幼苗苗高的生長，并使側(cè)柏幼苗調(diào)整其生長的分配策略來適應(yīng)逆境環(huán)境的變化。在 平下， 2 號配方種子萌發(fā)幼苗苗高高于對照 (其他配方均低于對照組。在 平下， 4 種丸化配方側(cè)柏幼苗苗高均高于對照 (尤其 1 號和 2 號丸 化配方側(cè)柏種子幼苗苗高比對照提高了 明丸粒化處理可以促進側(cè)柏種子萌發(fā)幼苗苗高的生長。在 平下， 4 號配方的苗高高于對照 (其他配方均低于對照組。 14 024681012 2 3 4丸化配方幼苗苗長 干旱脅迫對不同丸?；浞絺?cè)柏種子幼苗苗高的影響 of on 干旱脅迫對不同丸?；?方側(cè)柏幼苗平均干重的影響 從圖 7 可以看出，隨著脅迫強度的加劇，對照 ( 4 種丸化配方側(cè)柏幼苗平均干重總體上呈上升趨勢。在 平下， 1 號丸化配方側(cè)柏幼苗平均干重最大，其幼苗平均干重比對照 (高了 其它丸化配方幼苗平均干重均與對照持平，在 平下，除2 號丸化配方側(cè)柏幼苗平均干重與對照差異不明顯外， 1 號、 3 號、 4 號丸化配方側(cè)柏幼苗平均干重均比對照提高了 10%、 20%、 20%。在 平下， 4 種丸化配方側(cè)柏幼苗平均干重高于對照，尤其是 3 號丸化配方，其側(cè)柏幼苗平均干重比對照 高了 219%。 2 3 4丸化配方幼苗干重(g/30株)5 圖 7 干旱脅迫對不同丸?；浞絺?cè)柏種子幼苗平均干重的影響 of 16 4 結(jié)論與討論 旱脅迫對不同丸粒化配方側(cè)柏種子活力的影響 本研究設(shè)立了水分梯度為 不同土壤含水量的生長環(huán)境，模擬干旱脅迫對不同丸?；浞降膫?cè)柏 種子進行實驗，進行發(fā)芽試驗，測定其發(fā)芽率等種子活力指標。 發(fā)芽率是評價種子活力強弱的指標之一。隨著水分梯度的減小，干旱脅迫加劇， 4 種丸?；N子的發(fā)芽率下降趨勢較為明顯。在水分梯度為 ，裸種子 丸粒化種子差異不大，發(fā)育較好。在水分梯度為 ，裸種子 芽率較高，但也并無太大差異。，裸種子 芽率低于大多數(shù)丸?；N子，丸化種子占有優(yōu)勢。原因可能是干旱脅迫通過限制側(cè)柏種子吸水而抑制了種子內(nèi)萌發(fā)活性物質(zhì)的生成、轉(zhuǎn)化和運輸?shù)?，繼而影響了側(cè)柏種子的萌發(fā)活力，并最終導(dǎo)致發(fā)芽率的下降。在水分梯度為 時候， 4 種丸化種子和裸種子 芽率為 0，說明嚴重的干旱抑制了種子的萌發(fā)，極大地降低了種子的活性。通過 4 種丸化種子與裸種子 對照發(fā)現(xiàn)，側(cè)柏的丸?；N子的發(fā)芽率與裸種子的發(fā)芽率基本持平，無明顯差異。 隨著水分梯度的降低，干旱脅迫的不斷加劇， 4 種丸?；浞絺?cè)柏種子和裸種子 芽指數(shù)、活力指數(shù)呈下降趨勢，平均發(fā)芽天數(shù)延長。在發(fā)芽勢方面， 平下， 1 號、 3 號配方種子超過了裸種子 因可能是在干旱條件下，種子內(nèi)部水分攝入不足實火，相比于裸種子 3 號配方含有保水劑，保證了一定的種子發(fā)育 條件，導(dǎo)致發(fā)芽勢較高于對照 平均發(fā)芽天數(shù)延長，發(fā)芽率降低，發(fā)芽指數(shù)活力指數(shù)降低，則說明干旱脅迫降低種子活性，延緩側(cè)柏種子萌發(fā)。 旱脅迫對不同丸?；浞絺?cè)柏種子幼苗生長的影響 苗高、鮮重是反映植物生長情況的常用指標。隨著水分梯度的減小，干旱程度加劇，4 種配方丸化種子和裸種子 苗苗高總體上呈現(xiàn)逐漸下降趨勢。在 平下，幼苗的根長較為增大，表明適度的干旱脅迫能促進根部的發(fā)育，加長。以吸取基質(zhì)深層水分來適應(yīng)干旱環(huán)境。當干旱脅迫到達一定程度，植物的發(fā)育受到抑制，種子活力受到極大的影響。在鮮重方面 ，各配方側(cè)柏種子是隨著干旱程度的加劇呈現(xiàn)上升的趨勢。而且，丸化種子與裸種子 比在各項指標上基本上均無較大差異，說明對側(cè)柏種子的丸粒化處理并 17 不能促進側(cè)柏幼苗的生長。 適合抗旱配方 通過對側(cè)柏丸?；N子的種子活力及幼苗生長的研究發(fā)現(xiàn)， 3 號側(cè)柏丸?；N子在發(fā)芽率、發(fā)芽勢等各種子活性指標及干重、苗高等各方面與其他種子相比，均表現(xiàn)出較高的指標且隨著干旱脅迫的加劇，變化較為平緩，體現(xiàn)了一定的抗旱能力。因此，本實驗篩選出的抗旱最有配方是 3 號，即填充料為粘土 50g，高嶺土 50g，保水劑 2g。 在問題 與展望 本次試驗 采用了盆栽稱重控水法，可以明確設(shè)定土壤含水量進行控制，但隨著土壤含水量的減小，盆內(nèi)基質(zhì)較為干燥，每天補充的水分僅留在土壤表面，很難滲透到植物根部，且停留在土壤表面的水分很快也會蒸發(fā)損失一部分，其無法準確達到所設(shè)定的土壤含水量。 另外，要獲得比較好的配方需進行大量的處理篩選，由于時間限制所用的處理相對較少。 為了增強種子的抗旱性，提高種子在惡劣環(huán)境下的成活率，應(yīng)多探求抗旱包衣配方，研制新型保水劑，在配方中嘗試加入一定營養(yǎng)物質(zhì)，以便種子能夠更好的發(fā)芽、生長，度過干旱的危險期，保證苗木成活率，提高林 木的產(chǎn)品經(jīng)濟效益。 18 致 謝 本 論文是在高捍東教授的關(guān)心和悉心指導(dǎo)下完成的，高老師知識的寬厚、治學的嚴謹、對學科前沿的把握和對創(chuàng)新的引領(lǐng)能力，忘我的工作精神將會一直銘記在我心中。在此，謹對高老師表示誠摯的謝意，感謝他為本論文的完成所付出的精力。 感謝課題組的肖淑燕師姐、楊麗芳師姐和蔡偉健師兄、竇宵師兄，以及種子中心的其他師姐師兄們，在我完成本科畢業(yè)論文期間給予的關(guān)心、幫助和支持。 感謝同一課題組的湯晶晶、莫凡同學。在完成論文期間共同探索，共同鉆研，共同面對所遇到的困難，經(jīng)過我們的團結(jié)努力，順利完成本科畢 業(yè)論文。 同時感謝我的同學和舍友，在我試驗和論文寫作期間給予我的支持和幫助，特別感謝他們在數(shù)據(jù)處理和板塊整合方面給我的意見和建議。 最后，我要感謝所有關(guān)愛我的家人和朋友對我的支持和鼓勵！ 唐誠 19 參考文獻 1 鄒應(yīng)斌 , 李克勤 , 任澤民 . 水稻的直播與免耕直播栽培研究進展 J. 作物研究 , 2003, 17(1): 19. 2 章秀福 , 朱德峰