紫茉莉種子休眠和萌發(fā)特性研究-畢業(yè)論文

1、<p><b>　　本科畢業(yè)論文</b></p><p><b>　?。?0 屆）</b></p><p>　　紫茉莉種子休眠和萌發(fā)特性研究</p><p>　　所在學院 </p><p>　　專業(yè)班級 生物科學

2、 </p><p>　　學生姓名 學號 </p><p>　　指導(dǎo)教師 職稱 </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p><b>　　目錄</b><

3、/p><p><b>　　目錄I</b></p><p><b>　　摘要II</b></p><p><b>　　關(guān)鍵字II</b></p><p>　　Abstract.II</p><p>　　Key wordsII</p>&

4、lt;p><b>　　1 引言1</b></p><p><b>　　2材料與方法2</b></p><p><b>　　2.1材料2</b></p><p>　　2.2 實驗方法2</p><p>　　2.2.1種子形態(tài)結(jié)構(gòu)觀察2</p><

5、;p>　　2.2.2 種子生活力測定與發(fā)芽實驗2</p><p>　　2.2.3 種子吸水性研究2</p><p>　　2.2.4 離體種胚萌發(fā)測定3</p><p>　　2.2.5 種子萌發(fā)抑制物研究3</p><p>　　2.2.6 種子萌發(fā)機械障礙的研究3</p><p>　　2.3 數(shù)據(jù)處理3

6、</p><p><b>　　3 結(jié)果與分析3</b></p><p>　　3.1 紫茉莉種子形態(tài)結(jié)構(gòu)3</p><p>　　3.2 紫茉莉種子生活力和發(fā)芽率4</p><p>　　3.3 紫茉莉種子吸水特性4</p><p>　　3.4 離體種胚萌發(fā)5</p><p

7、>　　3.5 種子萌發(fā)抑制物5</p><p>　　3.6 種子萌發(fā)機械障礙6</p><p><b>　　4 討論6</b></p><p>　　4.1 紫茉莉種子休眠機制6</p><p>　　4.2 紫茉莉種子休眠的生態(tài)意義7</p><p>　　4.3 紫茉莉種子休眠的破除

8、7</p><p><b>　　參考文獻：8</b></p><p><b>　　致謝：9</b></p><p>　　紫茉莉種子休眠和萌發(fā)特性研究</p><p>　　摘要：本文對紫茉莉(Mirabilis jalapaL.)種子萌發(fā)特性進行了研究，結(jié)果表明：紫茉莉種子各部分中可能存在均存在

9、萌發(fā)抑制物；對離體種胚進行培養(yǎng)時，第3天子葉開始變綠，下胚軸能伸長，胚根也可進行發(fā)育，說明紫茉莉不存在種胚休眠。導(dǎo)致紫茉莉發(fā)芽率低的主要因素是紫茉莉種子外面的厚果皮以及種皮的機械阻礙作用，即紫茉莉種子的休眠屬于強制性休眠。</p><p>　　關(guān)鍵字：紫茉莉；萌發(fā)特性；離體胚 </p><p>　　Characteristics of dormancy and germination o

10、f </p><p>　　Mirabilis jalapaL. seeds</p><p>　　Abstract:In this paper, the characteristics of dormancy and germination of Mirabilis jalapaL. seeds was studied, the results showed that germinatio

11、n inhibitors may exist in every part of the Mirabilis jalapaL. seeds ; The seed embryo isolatedly cultivated was observed, begin to turn green, cotyledon changed green 3 days after ,the embryonic axis could extend and ,

12、embryonic root could develop normally ,This phenomenon indicated that the embryo had the dormancy characteristic . The mechanical bar</p><p>　　Key words:Mirabilis jalapa L.; germination characteristics; isol

13、ated seed embryo</p><p><b>　　1 引言</b></p><p>　　紫茉莉（Mirabilis jalapaL.）為紫茉莉科紫茉莉?qū)僦参铮酌乩?、胭脂花、粉豆花、夜飯花等[1]。</p><p>　　紫茉莉具有多方面的應(yīng)用，其種子的胚乳為粉制，干后碾成粉加香料，可作化妝粉用[2]。李西安等對紫茉莉種子的化學成

14、分進行了研究[3]，鄺嘉樂、張德志和危英、楊小生分別對紫茉莉根的化學成分進行了研究[4-5]，李凌智等對紫茉莉的花和葉的有效成分進行了分析[6]，其研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)在紫茉莉的根、莖葉、種子和花中均含有多種生物活性成分。彭躍峰等利用莖提取物對小菜蛾、菜粉蝶、斜紋夜蛾的生物活性進行了研究發(fā)現(xiàn)莖提取物具有殺卵活性，對菜粉蝶4齡幼蟲具有觸殺活性和拒食活性[7]，在藥學的研究方面發(fā)現(xiàn)紫茉莉中的某些活性成分具有抗癌[8]、抗菌[9]、溶血[3]抗病毒[

15、10]、降血糖[11]等作用，這些研究為紫茉莉的開發(fā)和利用展現(xiàn)了廣闊的前景[12]。</p><p>　　在園藝上紫茉莉也是一種可以起到綠化、美化環(huán)境和凈化空氣作用的好花卉[13]，王永飛對紫茉莉的生物學特征和栽培進行了研究指出紫茉莉可以通過種子繁殖或者在深秋時將根挖出在第二年春季重新種植，但是由于播種法得到的苗長勢旺，因而多采用播種法繁殖[8]。紫茉莉在作為園林植物栽培的同時它也是一種入侵生物[14]。周曉奎對

16、紫茉莉的生理生態(tài)特性和化感作用進行了初步研究，指出紫茉莉具有較高的遺傳多樣性和較強的化感作用和化學毒性[15-16]。許桂芳研究了紫茉莉的入侵特性并對入侵風險進行了評估，指出繁殖能力強、耐鹽性強和較強的化感作用是其入侵成功的主要原因，并提出紫茉莉具有較高的入侵風險應(yīng)對其嚴加控制[17]。</p><p>　　另據(jù)有關(guān)資料顯示，紫茉莉種子有4--5個月的休眠期，由于種皮較厚，田間自然發(fā)芽需要50天左右[18]，但也

17、有資料顯示紫茉莉僅有短暫的休眠期[19]，這給紫茉莉的育苗工作帶來了極大的不可預(yù)測性。</p><p>　　種子繁殖是生產(chǎn)上主要的繁殖方式之一，它具有一些其他繁殖方式所不具有的優(yōu)勢，因此種子繁殖在生產(chǎn)和研究上得應(yīng)有很廣泛。但是自然條件下的許多植物種子存在休眠現(xiàn)象，并且因為植物的生存環(huán)境的不同植物的休眠類型有很多種[20]，這是植物對自然生態(tài)環(huán)境的一種適應(yīng)[21]，這個應(yīng)用造成了一些障礙，因此研究植物種子的休眠在生

18、產(chǎn)實際和科學研究領(lǐng)域具有十分重要的意義。在目前的研究基礎(chǔ)上研究紫茉莉種子的休眠特性不僅可以為園藝上得育苗提供依據(jù)，也可以為紫茉莉入侵機制的深入研究打下基礎(chǔ)。</p><p><b>　　2材料與方法</b></p><p><b>　　2.1材料</b></p><p>　　供試種子與2011年10月采自凱里學院校園內(nèi)的紫

19、茉莉植株，采摘后在實驗室內(nèi)晾干備用。本文提及的紫茉莉種子指采收后晾干了一周的種子。</p><p><b>　　2.2 實驗方法</b></p><p>　　2.2.1種子形態(tài)結(jié)構(gòu)觀察</p><p>　　在T式顯微鏡下對紫茉莉的成熟種子進行解剖，觀察種子各部分的形態(tài)結(jié)構(gòu)。取一定量種子用鑷子分離各部分結(jié)構(gòu)，稱重測量各部分所占質(zhì)量比。</p

20、><p>　　2.2.2 種子生活力測定與發(fā)芽實驗</p><p>　　活力測定:用TTC法測定紫茉莉種子的生活力：在25℃下浸種24小時后剝?nèi)スぜ胺N皮并去除胚乳得到紫茉莉種子的胚，用0.5%的TTC溶液于35℃黑暗條件下染色2 h，統(tǒng)計染色結(jié)果。胚的重要結(jié)構(gòu)染成有光澤的鮮紅色的種子即為有活力的種子。實驗重復(fù)3次每重復(fù)30粒種子。種子活力計算公式：</p><p>　

21、　種子生活力百分數(shù)=（有活力的種子數(shù)/供試種子數(shù)）×100%</p><p>　　發(fā)芽實驗:選出足夠數(shù)量的種子用1%的高錳酸鉀處理2 h，將處理好的種子放入鋪有兩層濾紙的培養(yǎng)皿，用蒸餾水潤濕濾紙，在25℃的條件下進行培養(yǎng)，每個培養(yǎng)皿放置50粒種子，設(shè)3個重復(fù)。培養(yǎng)期間每天加入適量的蒸餾水保持濾紙濕潤。第10天統(tǒng)計發(fā)芽數(shù)計算發(fā)芽勢，第20天統(tǒng)計發(fā)芽數(shù)計算發(fā)芽率。計算公式：</p><p

22、>　　發(fā)芽勢=（第10天發(fā)芽的種子數(shù)/供試種子數(shù)）×100%</p><p>　　發(fā)芽率=（第20天發(fā)芽的種子數(shù)/供試種子數(shù)）×100%</p><p>　　2.2.3 種子吸水性研究</p><p>　　稱取3份種子，每份5g，第1份不作任何處理，第2份去除外面的黑色的果皮，第3份去除果皮后用解剖刀沿胚根兩側(cè)劃破種皮。第2、3份種子實驗時

23、連帶去除的果皮一起進行吸水測定。將處理好的種子分別放入50ml的燒杯中，加蒸餾水浸泡，于2、4、6、8、10、12、24、36、48h取出種子，用吸水紙吸干種子表面的水分，稱重，測定吸水量，實驗重復(fù)3次。</p><p>　　吸水量（g）=浸種后質(zhì)量—浸種前質(zhì)量</p><p>　　2.2.4 離體種胚萌發(fā)測定</p><p>　　將種子在清水里浸泡24 h，然后用

24、鑷子小心的剝?nèi)スぜ胺N皮，并去掉胚內(nèi)部的胚乳，即得到離體種胚。離體種胚在培養(yǎng)皿內(nèi)以兩層濾紙做基質(zhì)進行培養(yǎng)，用蒸餾水潤濕濾紙，每皿25粒，每個處理設(shè)置3個重復(fù)，每天觀察離體種胚萌發(fā)情況。</p><p>　　2.2.5 種子萌發(fā)抑制物研究</p><p>　　將種子的果皮5g、種皮0.2g、胚1.0g、胚乳1.0g在25℃的條件下分別用20ml、10ml、10ml、10ml的蒸餾水在25℃下

25、浸提24h得浸提液。在25℃下用浸提液培養(yǎng)白菜種子，48 h時測定發(fā)芽率并測定胚根長度。每個處理30粒種子，3次重復(fù)，培養(yǎng)時每個培養(yǎng)皿加3ml的提取液，以蒸餾水培養(yǎng)作為對照。</p><p>　　2.2.6 種子萌發(fā)機械障礙的研究</p><p>　　選出足夠數(shù)量的種子用1%的高錳酸鉀處理2個小時，用處理好的種子進行發(fā)芽實驗。發(fā)芽實驗有4個處理，處理1是不對種子做任何處理，處理2是去除果皮

26、，處理3是去除果皮后再用鑷子剝離部分種皮僅露出胚的頂端，處理4是去除果皮和全部種皮，分別用A、B、C、D表示。每個處理25粒，3次重復(fù)。將處理好的種子放入鋪有兩層濾紙的培養(yǎng)皿，用蒸餾水潤濕。在電熱恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，培養(yǎng)溫度為25（±1.5）℃。在萌發(fā)期間保持培養(yǎng)皿中濾紙濕潤，每天統(tǒng)計萌發(fā)種子數(shù)量，第4天計算發(fā)芽勢，第7天計算發(fā)芽率，并計算發(fā)芽指數(shù)。發(fā)芽率、發(fā)芽勢計算公式同2.2.2。</p><p>　

27、　發(fā)芽指數(shù)計算公式：GI=∑（Gt/Dt）</p><p>　　其中Dt為發(fā)芽天數(shù)，Gt為對應(yīng)天數(shù)中發(fā)芽的種子數(shù)。</p><p><b>　　2.3 數(shù)據(jù)處理</b></p><p>　　用Excel2003對數(shù)據(jù)進行處理，使用SPSS17.0對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，采用最小顯著差數(shù)法（LSD法）對數(shù)據(jù)進行多重比較。</p><

28、;p><b>　　3 結(jié)果與分析</b></p><p>　　3.1 紫茉莉種子形態(tài)結(jié)構(gòu)</p><p>　　紫茉莉種子為瘦果，從外到內(nèi)的結(jié)構(gòu)依次是果皮、種皮、胚、胚乳。其中果皮為黑色，較厚，占種子總重的45%左右，種皮為棕褐色，較薄，種子浸水以后較易剝離，占種子總重的4%左右;胚由兩片子葉構(gòu)成，呈現(xiàn)淡黃色占種子總重的27%左右，最內(nèi)部的白色部分為胚乳，占全種重

29、量的24%左右。</p><p>　　圖1紫茉莉種子的結(jié)構(gòu)</p><p>　　a紫茉莉種子 b去除一半果皮的種子c去除果皮的種子d去除種皮的種子e紫茉莉種子的胚乳</p><p><b>　　f紫茉莉種子的種胚</b></p><p>　　3.2 紫茉莉種子生活力和發(fā)芽率</p><p>　　由

30、表1中TTC染色結(jié)果可知紫茉莉種子為高活力種子，30粒種子種有活力種子數(shù)目平均為28.67，但在實驗期間紫茉莉種子沒有萌發(fā)，說明紫茉莉種子存在休眠現(xiàn)象。</p><p>　　表1 紫茉莉種子活力測定與發(fā)芽結(jié)果</p><p>　　A 指正常染色的有活力種子數(shù) B 指染色不正常的無活力種子數(shù)C 指發(fā)生腐爛的種子數(shù)</p><p>　　3.3 紫茉莉種子吸水特性<

31、/p><p>　　由圖2可以看出未經(jīng)任何處理的種子在整個吸水過程中一直表現(xiàn)為緩慢吸水，經(jīng)過處理的兩組種子的吸水速度明顯的快于不經(jīng)處理的種子，而劃破種皮種子的吸水速度有明顯快于只去果皮的種子，劃破種皮的種子在前4h小時快速吸水之后吸水量就區(qū)域穩(wěn)定，指去除果皮的種子在前2h快速吸水之后吸水速率變緩。雖然不同處理的種子吸水速率不同但是到48h時吸水量基本一致，這表明，果皮和種皮都對種子的吸水有一定限制作用，但是限制作用主要

32、表現(xiàn)在吸水的速上，對種子的吸水量沒有明顯的阻礙作用，因此，種皮、果皮的透水性對種子的</p><p><b>　　萌發(fā)沒有抑制作用。</b></p><p>　　圖2紫茉莉種子吸水曲線</p><p>　　3.4 離體種胚萌發(fā)</p><p>　　在對紫茉莉的胚進行離體測定時，紫茉莉的離體種胚在培養(yǎng)的第1天子葉就就有展開

33、的現(xiàn)象并且胚根可以伸長，在第3天時子葉開始變綠，由此可以推斷紫茉莉的胚不存在發(fā)育不完全和生理后熟現(xiàn)象，所以胚不是影響紫茉莉種子萌發(fā)的抑制因子。</p><p>　　3.5 種子萌發(fā)抑制物</p><p>　　表2 紫茉莉種子各部分水提取液對白菜種子萌發(fā)的抑制作用</p><p>　　注：均值差的顯著性水平為 0.05。 </p><p>　

34、　由表1可知，紫茉莉的種子的各部分提取物對白菜種子的萌發(fā)率沒有抑制作用，發(fā)芽率均可達90%以上，但是各提取液對白菜的胚根伸長均有顯著的抑制作用，對照組根長最長為11.31cm，最短的為胚提取液，為5.16cm。胚乳水提取液與種胚提取液存在顯著差異，后者與種皮和果皮水提取液之間也存在顯著差異，果皮與種皮水提取液之間沒有差異。這說明紫茉莉種子內(nèi)可能存在水溶性萌發(fā)抑制物。</p><p>　　3.6 種子萌發(fā)機械障礙&

35、lt;/p><p>　　圖3 不同處理對紫茉莉種子萌發(fā)的影響</p><p>　　由圖3可以看出紫茉莉種子不同處理之間的發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)均存在顯著差異，其中去除種皮的種子萌發(fā)率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)最高，分別為92%、76%、8.17。未經(jīng)任何處理的種子在實驗天數(shù)內(nèi)不能萌發(fā)，只去除果皮的種子萌發(fā)率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)也很低與未經(jīng)處理的種子之間不存在顯著差異，露出胚根而未完全去除種皮的種子的萌

36、發(fā)率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)與完全出去種皮的種子存在顯著差異。由此可知果皮、種皮的機械性限制作用對紫茉莉種子的萌發(fā)有著明顯的抑制作用。</p><p><b>　　4 討論</b></p><p>　　4.1 紫茉莉種子休眠機制</p><p>　　種子休眠的原因大致可歸為兩大類: 第一類是內(nèi)源因素即胚本身因素, 包括胚的形態(tài)發(fā)育未完成; 生理上未成

37、熟; 缺少必須的激素或存在抑制萌發(fā)的物質(zhì). 用低溫層積、變溫處理、干燥、激素處理等方法可解除. 第二類是外源因素即胚以外的各種組織,即種殼( 種皮、果皮或胚乳等) 的限制, 包括種殼的機械阻礙、不透水性、不透氣性以及種殼中存在抑制萌發(fā)的物質(zhì)等. 用物理、化學方法破壞種皮或去除種殼即可解除。紫茉莉的休眠屬于由果皮和種皮引起的休眠。紫茉莉的果皮很厚，重量占種子總重的45%左右，但是本研究發(fā)現(xiàn)，紫茉莉的果皮、種皮不會限制紫茉莉種子的吸水，因此

38、紫茉莉的休眠是由于紫茉莉種子的果皮和種皮的機械性限制作用引起的。</p><p>　　種子休眠的抑制劑作用機理認為, 種子休眠是由于在種子的不同部位存在抑制物, 如醛類、酚類、有機酸、脫落酸、生物堿等[22]。本實驗發(fā)現(xiàn)紫茉莉種子果皮、種皮、胚乳和種胚的水提取液對小白菜根的伸長有抑制作用，但對小白菜的萌發(fā)率沒有影響，這與所報道的紫茉莉其他部位水提取液抑制作物種子萌發(fā)有所不同，由于紫茉莉是一種入侵生物，這種抑制作用

39、可能是種子所特有的入侵機制，其水提取物是否抑制紫茉莉幼苗的發(fā)育還需進一步研究。</p><p>　　4.2 紫茉莉種子休眠的生態(tài)意義</p><p>　　自然條件下紫茉莉種子需要在土壤里存在一段時間，直到果皮、種皮被腐蝕，從而解除其限制性作用后種子才會萌發(fā)。野外觀察發(fā)現(xiàn)紫茉莉種子在11月份成熟后有一部分種子因為偶然原因果皮破損而萌發(fā)，但之后由于受冬季低溫影響而全部死亡，所以果皮和種皮的限制

40、是對種胚的一種保護，這種保護作用可以提高紫茉莉幼苗的存活率，從而大量繁殖后代擴展自己的生活區(qū)域。但這種限制作用不利于種苗的培育，因此在生產(chǎn)上應(yīng)想辦法解除果皮、種皮的限制。</p><p>　　4.3 紫茉莉種子休眠的破除</p><p>　　紫茉莉種子的休眠主要是因為果皮、種皮的機械性限制所引起的強制性休眠，在園藝應(yīng)用中可以采用機械的方法破除果皮和種皮的限制性作用，以促進紫茉莉種子的萌發(fā)。

41、</p><p><b>　　參考文獻：</b></p><p>　　[1] 中國科學院中國植物志編輯委員會，中國植物志；第26卷[M]．北京：科學出版社，1999：7—8．</p><p>　　[2] 文佳．紫茉莉[J]，國土綠化，1997（3）：39-39．</p><p>　　[3] 李西安，李培高等，陜北紫茉莉種

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49、 2350-2 355．</p><p><b>　　致謝：</b></p><p>　　在我還來不及細細體會的時候，大學四年時光就匆匆而過，現(xiàn)在猛然回頭看到的只是她遠去的背影。在這四年中我收獲了很多，當然也失去了很多，但這一切所沉淀下來的是自己的成長。在這個充滿喜悅但又苦澀的成長過程中