種子在組培培養室中的應用分析
種子在生長中必須用到組培培養室來進行組培培養,才能得到在特定環境中的發育與生長的情況。那么很多種子在組培培養室在的情況如何呢?下面就來具體進行分析分析。
很多熱帶頑拗性種子不能耐受10~15℃的低溫,否則將受到低溫傷害(RobertsandEllis,1989)。例如,Shoreatalura不能耐受4℃的低溫,可可(Theobromacacao)甚至不能耐受更高(15℃)的相對低溫(Horetal.,1984)。但也有相反的結論,Corbineau和C鬽e(1988)報道了Hopeaodorata和Mangiferaindica的頑拗性種子在5℃低溫下GP分別達到95%和80%;Xia等(1992)還報道了荔枝(Litchichinensis)和龍眼(Dimocarpuslongana)在5℃低溫下GP達到了100%。
頑拗性種子保持既不萌發又不腐爛的穩定狀態的時間范圍很小,且必須貯藏在一個狹窄的含水量和溫度范圍內。在5℃下貯藏一天后種子GP從對照的77.8%降低到35.6%,VI從對照的122.8降低到45.0,而且萌發進程緩慢,說明望天樹種子不能耐受5℃低溫貯藏。貯藏頑拗性種子是通過降低溫度而降低代謝水平和種子含水量之間的平衡,以確保溫度降低的程度不至于影響種子活力而實現的,也就是在一個低到足以抑制或減慢種子萌發而又高到足以阻止低溫傷害的溫度下貯藏。很顯然,本研究中5℃低溫已經降低到了抑制望天樹種子萌發的程度,但沒有高到足以阻止低溫傷害發生的程度,因而對種子活力造成了一定程度的傷害。
KrishnaChaitanya和Naithani(1998)研究發現,新成熟的頑拗性Shorearobusta種子在常溫或15℃下貯藏6~7天后活力開始喪失,這與我們的研究結果一致。15℃下貯藏5天的望天樹種子GP和GI雖然有一定程度降低,但CRG和VI并沒有顯著變化,說明種子在貯藏過程中已經開始緩慢撁確。貯藏7天后CRG仍然沒有太大的變化,進一步說明了貯藏過程中種子萌發過程已經啟動,但GP、VI和GI的顯著降低說明貯藏已經給種子造成了傷害。另有3個Shoreaspp.的種子在16℃下貯藏過程中也表現出緩慢萌發現象(Tompsett,1985),種子貯藏過程中的自動萌發限制了種子的長期貯藏,而且隨著萌發過程的進行,種子對低溫也越來越敏感,從而加速了種子活力的喪失。
頑拗性種子的發育成熟和萌發過程是連續的(BerjakandPammenter,1996)。雖然望天樹種子在15℃下貯藏的最初3天內GP有所降低,但貯藏3天后種子GI成倍增加,CRG也大大降低,說明剛剛散落不久的望天樹種子可能仍在繼續發育,在貯藏期間種子完全發育而達到最大活力;另一種可能是望天樹種子在成熟散落時存在著一定程度的生理性休眠,貯藏過程中休眠機制的解除或抑制種子萌發的化學物質分解促進了GP提高和萌發速度加快。這一結果與Kainer等(1999)貯藏巴西堅果(Bertholletiaexcelsa)種子得到的結論一致,他們發現經貯藏后的巴西堅果種子不僅GP提高,而且萌發進程也大大加快。與熱帶地區的頑拗性種子不同,溫帶地區的頑拗性種子通常具有更長的壽命,很多溫帶頑拗性種子在秋季散落,以種子的形式越冬,這就要求種子能夠耐受低溫,甚至有些植物的種子要求在低溫條件下才能萌發(Pritchardetal.,1996)。盡管濕潤條件下成功貯藏熱帶頑拗性種子的例子很少,但已有研究證明,一些熱帶地區樹種的頑拗性種子能夠貯藏105天(橡膠樹(Heveabrasiliensis),OngandLauw,1963)、150天(可可,Clay,1964)、250天(荔枝和龍眼,Xiaetal.,1992),甚至2年半的時間(咖啡(Arabicacoffee),Vossen,1979)。頑拗性種子的貯藏條件通常是避免萌發,但在有些情況下,部分植物的種子萌發在任何貯藏條件下都是如此之快以至于必須貯藏已經萌發的種子,這類植物實際上不存在真正的種子階段,其傳播的繁殖體單位是幼苗,在這類種子貯藏的實際應用中,只能盡可能降低貯藏溫度以延遲種子的萌發。5℃下貯藏1天的望天樹種子活力大大降低,貯藏3天后種子活力完全喪失;而在15℃下貯藏1天的種子GI不僅沒有降低反而顯著增大,因此,15℃是適合望天樹種子貯藏的溫度,但最多只能貯藏5天。
采自不同時間和地點的種子活力的差異反映了望天樹母體植株生長環境的差異性;萌發基質的不同也會帶來影響,河沙可能比瓊脂更適合作為熱帶樹木種子萌發的基質,因為它能充足地吸水而且適合作為大種子的萌發基質,在光照實驗中使用河沙作為萌發基質可能在某種程度上能夠促進種子的萌發。
