关于红松育种中种子休眠原因的研究

2017-01-12 01:47
中国农业文摘-农业工程 2017年2期
关键词:种子休眠种皮内源

孙 红

(辽宁省实验林场,辽宁清原 113311)

1 前言

在我国,红松是经济价值较高的用材树种类型,且在很多个年头中遭到了大量的砍伐,原有资源以较快的速度逐年减少,已经不能满足市场日益增长的需求。在该种情况下,做好树种资源的积极恢复以及发展,则成为了现今林业建设工作当中的一项重点内容。在红松种植中,种子休眠是需要重点考虑的一项内容,在自然条件下,其往往需要经过一夏两冬时间才能够发芽。同时,其在大小年方面较为明显,如果没有做好足够种子的储备,则将对林木的培育产生负面影响。对此,就需要做好其种子休眠原因的研究,为红松的种植打好基础。目前,有很多学者对该问题进行了积极的研究,并发现很多影响因素,包括有种子代谢、解剖结构等方面,对于这部分因素来说,其并非单独作用,而是在相互联系间发挥作用,具有较为多样、丰富的特征。而在对这部分因素综合的过程中,也使得种子在休眠方面存在问题的研究变得更为复杂,虽然在实际研究当中结果多样化较为明显,却在归结后有着大相径庭的研究结果。

2 种子休眠同种皮结构关系的研究

红松种子外皮较为坚硬,很多人往往将其误认为外种皮,在种子休眠同种皮结构关系的研究中,有学者认为正是其所具有的坚硬外表皮使其存在休眠情况,且在对水分吸收产生阻碍的基础上使其不能得到萌发。我国学者在夹破外种皮试验中,认为正是外种皮不透气或机械障碍的存在使其出现休眠情况。同时,也有学者认为虽然其外表皮能够对其通透性产生阻碍,但并不是导致种子休眠情况发生的根本原因,并以保留内外种皮以及剥去种皮的方式对该观点进行了验证。对于这两类观点进行总结,则可以发现,很多研究结论并非以直接对种子解剖结构分析得出,而是以间接方式获得的。对于木本植物而言,种皮结构以及厚度都将对具体休眠产生影响,该种影响可能是果胶质加厚,也可能是因细胞壁上微团在表面上存在有规律鱼鳞坑状结构而对气体的交换产生影响。当然,对于这部分研究还处于猜测阶段,从种皮解剖方面对其休眠原因的研究并不多,需要在今后工作中加强该类内容的研究。

3 内源抑制物同种子休眠关系研究

内源抑制物使种子发生休眠的原因,在较长时间当中处于主流。在我国,对于该方面的研究可以追溯到20世纪60年代初期,当时即有学者指出,在红松种子内部具有一定的因素对种子萌发具有抑制作用。而到了70年代末,也有学者通过实验的方式对红松种子提取液进行了界定,经过研究发现,除了有对种子萌发具有抑制作用的物质之外,其余抑制物类型也较多。之后,有学者对这部分抑制物进行提取、鉴定,最终确定主要是ABA对种子萌发具有抑制作用,该物质含量的高低将直接影响到种子的休眠情况,其余类型抑制物在种子活性方面抑制作用并不高。当然,也有学者对该研究产生了质疑,即通过气相色谱法的应用对经过水洗以及层积的ABA含量进行测定,发现无论哪一种处理方式都能够降低ABA含量,使其达到相近水平,但只有经过层积处理后的种子才能够萌芽,而如果仅仅水洗,那么其将依然处于休眠状态当中。之后,其又通过适当比例外源ABA溶液对红松的离体胚进行处理,发现在种子萌发方面具有的抑制作用十分轻微。通过该种方式,其认为ABA同红松种子休眠间不存在直接关系。总体来说,近年来学者在内源抑制物研究方面都将注意力集中在了ABA上,并获得了相反的结论。同时也有研究认为,即在种子中,其所具有的内源抑制物是多样的,在红松种子当中,是否还存在其余种类抑制物对其休眠产生影响,则成为了今后需要重点研究的问题。

4 胚发育状况同休眠间关系

在种子休眠同胚发育关系的研究方面,有学者认为,红松种子胚在采收阶段自身就已经较为成熟,在经过无菌立体培养之后即能够进入到生长状态当中。之后,其在种子休眠状态对胚重比以及胚长进行试验,提出了种子之所以存在休眠,主要是属于生理后熟以及未完成形态后熟现象,对此,在低温积层当中,则需要不断发育完成形态后熟,在经过生理后熟之后才能够萌发。总体来说,在红松种胚发育方面,目前研究内容还较多,之所以观点上存在较大的差异,同实验材料、取材后储藏时间等因素具有着密切的关联。红松在我国分布较广,跨越很多的气候类型区,对于不同种源的红松种子,都可能因气候条件方面差异的存在使其种胚存在发育状况不同的情况,且由于种子贮藏时间以及采种时间早晚的不同,也将会对种胚的进一步发育产生影响,这也是不同试验结论出现的原因之一。

5 结论

在上文中,我们对红松育种中种子休眠原因的研究情况进行了综述,就目前研究情况看来,归纳起来主要有:第一,红松种子外皮在种子休眠方面具有一定的影响,但该种影响是因其存在抑制物还是解剖构造存在问题需要进一步探讨;第二,红松种子当中具有抑制物ABA,该抑制物同种子休眠存在关联;第三,红松种胚在经过生理成熟后才能够萌发,同其余因素间并不存在矛盾,这是因为对于后熟这个过程,正是不同抑制因子的解除过程,但其中哪种因子在休眠当中发挥关键性作用,则需要未来进一步的研究证实。

[1] 程鹏,王平,孙吉康,等.植物种子休眠与萌发调控机制研究进展[J].中南林业科技大学学报,2013(5):52-58.

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