7种植物种子超干保存适宜方案选择及其机制分析

7种植物种子超干保存适宜方案选择及其机制分析

论文摘要

超干燥保存是上世纪80年代兴起的种质保存方法,在降低能耗、替代低温保存、保护物种多样性等方面具有极其重要的意义,并为在常温下长期便捷的大规模保存种质资源提供了广阔的前景。本文以山合欢(Albizia kalkora)、车桑子(Dodonaea viscosa)、思茅松(Pinus kesiya var langbianensis)、木豆(Cajanus cajan)、酸角(Tamarindus indica)、小桐子(Jatropha curcas)、云南松(Pinus yunnanensis)7个树种的种子为试材,选取含水量、包装方法、保存温度和回湿方法4个因素,采用正交试验设计和完全随机区组试验设计,进行超干燥保存一年。检验种子的活力状况以筛选适宜的保存方案。同时测定保存后种子的一些生理生化指标,如相对电导率、丙二醛含量、脯氨酸含量、总糖含量、脂肪酸组分和超氧化物歧化酶活性等,以探索其保存机理。研究结果表明:含水量、包装方法、保存温度和回湿方法都不同程度的影响种子超干保存效果。其中含水量是决定因素,回湿方法也有一定影响,不同树种种子其超干保存最适含水量和回湿方法并不一致,包装方法和保存温度对种子超干保存效果的影响很小。种子超干保存的最适含水量不因保存温度而变。依据种子组分和形态大致归类,油脂类种子耐干性较好,大粒种子比小粒种子耐干性好,组分和原生境都是影响种子耐干性的因素。7个树种种子进行超干保存是可行的,适宜的超干保存方案为:1、山合欢(3.29%含水量+自封袋包装+常温保存+气候箱回湿)2、车桑子(5.25%含水量+自封袋包装+常温保存+20%PEG回湿)3、思茅松(4.24%含水量+自封袋包装+常温保存+20%PEG回湿)4、木豆(4.94%含水量+20%PEG回湿)5、酸角(5.05%含水量+20%PEG回湿)6、小桐子(5.39%含水量+不经回湿)7、云南松(7.09%含水量+20%PEG回湿)。此方案下种子保存效果优于对照。超干保存中不同水分梯度和回湿方法种子的相对电导率、MDA含量、Pro含量、总糖含量、脂肪酸组分、SOD活性、POD活性和CAT活性都有显著差异。相对电导率、MDA含量、总糖含量与发芽率变化呈负相关关系,Pro含量、脂肪酸不饱和指数和3种保护酶活性与发芽率变化呈正相关关系。超干保存生理生化机理是:适宜的含水量和回湿方法有利于种子内部Pro含量增加、不饱和脂肪酸含量提高、3种保护酶活性增强、总糖含量降低、相对电导率和MDA含量降低,从而使种子保持较高的生活力。得出了快速检验各种子超干保存效果的数学模型,有待于生产上进一步检验。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 引言
  • 1.1.1 研究背景
  • 1.1.2 研究目的和意义
  • 1.1.3 项目来源与经费支持
  • 1.2 国内外研究现状与评述
  • 1.2.1 种子超干保存的理论研究
  • 1.2.2 种子超干燥方法
  • 1.2.3 种子超干燥保存最适含水量研究
  • 1.2.4 种子超干燥前后预处理研究
  • 1.2.5 种子超干燥保存温度研究
  • 1.2.6 种子超干燥的生理生化机制
  • 1.2.7 超干燥种子的遗传稳定性研究
  • 1.2.8 存在的问题
  • 1.3 研究目标和主要研究内容
  • 1.3.1 研究目标
  • 1.3.2 主要研究内容
  • 1.4 研究技术路线
  • 第二章 研究材料与方法
  • 2.1 试验材料
  • 2.2 试验方法
  • 2.2.1 种子含水量测定
  • 2.2.2 种子含水量梯度的获得
  • 2.2.3 超干保存
  • 2.2.4 回湿处理
  • 2.2.5 发芽试验
  • 2.2.6 生理生化指标测定
  • 2.2.7 试验设计
  • 2.2.8 试验仪器和药品
  • 2.2.9 数据处理
  • 第三章 结果与分析
  • 3.1 各树种超干保存适宜方案的选择
  • 3.1.1 山合欢种子超干保存适宜方案的选择
  • 3.1.2 车桑子种子超干保存适宜方案的选择
  • 3.1.3 思茅松种子超干保存适宜方案的选择
  • 3.1.4 木豆种子超干保存适宜方案的选择
  • 3.1.5 酸角种子超干保存适宜方案的选择
  • 3.1.6 小桐子种子超干保存适宜方案的选择
  • 3.1.7 云南松种子超干保存适宜方案的选择
  • 3.1.8 小结
  • 3.2 各树种超干保存生理生化机制分析
  • 3.2.1 各树种经不同处理后相对电导率的分析
  • 3.2.2 各树种经不同处理后MDA 含量的分析
  • 3.2.3 各树种经不同处理后Pro 含量的分析
  • 3.2.4 各树种不同含水量梯度总糖含量的分析
  • 3.2.5 各树种经不同处理后脂肪酸组分的分析
  • 3.2.6 山合欢种子经不同处理后3 种保护酶的分析
  • 3.2.7 小结
  • 第四章 结论与讨论
  • 4.1 结论
  • 4.2 讨论
  • 4.3 展望
  • 参考文献
  • 在读期间的学术研究
  • 致谢
  • 相关论文文献

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