人工老化与引发对大葱种子活力及幼苗生理生化变化的影响

论文摘要

大葱种子寿命短不耐贮藏,种子活力丧失快,给生产带来许多不便,所以研究大葱种子的老化机理,探索方便、经济地提高大葱种子活性、延长种子寿命的有效方法成为当前大葱种子生产与种质资源保存中急需解决的问题。本试验是以章丘大葱种子为试验材料,通过人工老化的方法对大葱种子老化及劣变机理进行研究,并运用种子引发处理技术进行种子处理,探讨不同引发剂处理对提高大葱种子活力及对幼苗生理生化变化的影响。人工老化是在RH100%条件,对大葱种子进行不同温度（40℃、43℃）、不同老化时间（0d-6d）的处理;结果表明:相同温度下随着老化时间的延长,种子活力逐渐下降,丙二醛（MDA）和种子浸出液可溶性糖含量逐渐升高,种子浸出液的电导率则在出现短暂下降后升高;不同温度下,温度越高种子活力下降越快,MDA和可溶性糖含量上升幅度越大。种子引发将聚乙二醇（PEG-6000）、水杨酸（SA）和硝酸钙（Ca（NO3）2·4H2O）3种引发剂以6个浓度水平分别与6个引发时间水平进行双因素随机区组设计,以清水处理12h为对照,在20℃条件下进行引发处理,找出不同单引发剂处理的最佳引发时间和引发浓度。结果表明,相同时间下,在较低浓度时可以显著提高种子活力,随着浓度增加逐渐提高了种子活力,到一定浓度后又随着浓度的增加降低了提高活力的幅度,直至起到抑制作用;不同时间下,基本是随着时间的延长对种子活力的抑制作用越大。其中PEG处理24h×A3（20%）是最优组合,B3（0.05mmol/L）浓度SA浸种24h的处理效果最佳,Ca（NO3）2的处理中以24h×C2（10mmol/L）提高大葱种子活力的效果最佳,其次是24h×C3（15mmol/L）。在单一引发剂试验的基础上,将三种引发剂的三个最佳处理进行正交试验设计,研究三种引发剂复合处理时的最优处理组合。经过复合引发剂处理后,与CK相比较,除D9（P3S3Ca2: 25%×0.1 mmol/L×10mmol/L）处理外其余8个处理明显地提高了种子活力,其中D2（P1S2Ca2: 15%×0.05mmol/L×10mmol/L）达到了极显著水平。复合引发剂三个因素中SA的极差值最大,起到主要作用,其次是PEG、Ca（NO3）2。三个因素的处理间差异都未达到显著水平。分别选出3个最优单引发剂处理和2个复合引发剂处理,共5个处理,将种子引发24h后进行田间出苗试验,以清水处理12h为对照。试验表明,经过引发处理的种子都比CK提高了出苗率,出苗速率除E1（PEG: 20%×24h）外其余4个处理与CK相比也都提高了,其中E2（SA: 0.05mmol/L×24h）和E3（Ca（NO3）2: 10mmol/L×24h）与CK相比达到显著性差异;根系活力与CK相比全部表现为下降,而叶绿素含量只有处理E1比CK提高达到了显著性差异水平,其余处理都比CK降低了; SOD和POD都比CK大幅提高,并与CK达到极显著差异。说明经过引发处理后不仅促进了出苗,还显著提高了幼苗的抗逆性。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• 1 文献综述
• 1.1 种子老化研究
• 1.1.1 膜的结构与功能的改变
• 1.1.2 线粒体结构和功能的变化
• 1.1.3 酶活性的变化
• 1.1.4 毒素积累
• 1.1.5 内源激素变化
• 1.1.6 种子老化与劣变的遗传基础变异
• 1.1.6.1 染色体损伤
• 1.1.6.2 基因突变
• 1.2 种子引发研究
• 1.2.1 种子引发的内涵
• 1.2.2 种子引发的方法
• 1.2.2.1 液体引发
• 1.2.2.2 固体基质引发（Solid matrix priming）
• 1.2.2.3 生物引发（bio-priming）
• 1.2.2.4 膜引发（Membrane Priming）
• 1.2.3 影响引发效果的因素
• 1.2.3.1 渗调剂
• 1.2.3.2 渗透势
• 1.2.3.3 氧容量
• 1.2.3.4 引发温度
• 1.2.3.5 引发时间
• 1.2.3.6 植物种、品种和种子批的最初质量
• 1.2.3.7 种子吸水速率
• 1.2.3.8 引发后种子含水量
• 1.2.3.9 引发后的回干和贮藏
• 1.2.3.10 引发后种子萌发的条件
• 1.2.4 引发过程中生理生化指标变化
• 1.2.4.1 酶活性及其代谢
• 1.2.4.2 膜修复
• 1.2.4.3 打破种子休眠
• 2 引言
• 3 材料与方法
• 3.1 材料
• 3.2 试验设计
• 3.2.1 人工老化对大葱种子活力影响的研究
• 3.2.2 种子引发对大葱种子活力影响的研究
• 3.2.2.1 单一引发剂处理
• 3.2.2.2 复合引发剂处理
• 3.2.3 种子引发对大葱幼苗生长特性影响的研究
• 3.3 测定指标和方法
• 3.3.1 发芽试验
• 3.3.2 种子浸泡液电导率的测定
• 3.3.3 种子浸出液可溶性糖含量的测定
• 3.3.4 丙二醛含量的测定
• 3.3.5 叶绿素含量的测定
• 3.3.6 根系活力含量的测定
• 3.3.7 抗氧化酶活性的测定
• 3.3.7.1 超氧化物歧化酶（SOD）
• 3.3.7.2 过氧化物酶（POD）
• 3.3.8 数据分析
• 4 结果与分析
• 4.1 人工老化对大葱种子生理生化特性的影响
• 4.1.1 人工老化对种子活力的影响
• 4.1.2 老化处理对种子浸出液电导率的影响
• 4.1.3 老化处理对种子浸出液可溶性糖的影响
• 4.1.4 老化处理对种子中MDA 含量的影响
• 4.2 PEG 引发处理对大葱种子生理生化特性的影响
• 4.2.1 PEG 引发处理对种子活力的影响
• 4.2.2 PEG 引发处理对种子浸出液电导率的影响
• 4.2.3 PEG 引发处理对种子浸出液可溶性糖的影响
• 4.2.4 PEG 引发处理对种子中MDA 含量的影响
• 4.3 SA 引发处理对大葱种子生理生化特性的影响
• 4.3.1 SA 引发对种子活力的影响
• 4.3.2 SA 引发处理对种子浸出液电导率的影响
• 4.3.3 SA 引发处理对种子浸出液可溶性糖的影响
• 4.3.4 SA 引发处理对种子中MDA 含量的影响
• 3）₂ 引发处理对大葱种子生理生化特性的影响'>4.4 Ca（NO₃）₂引发处理对大葱种子生理生化特性的影响
• 3）₂ 引发处理对种子活力的影响'>4.4.1 Ca（NO₃）₂引发处理对种子活力的影响
• 3）₂ 引发处理对种子浸出液电导率的影响'>4.4.2 Ca（NO₃）₂引发处理对种子浸出液电导率的影响
• 3）₂ 引发处理对种子浸出液可溶性糖的影响'>4.4.3 Ca（NO₃）₂引发处理对种子浸出液可溶性糖的影响
• 3）₂ 引发处理对种子中MDA 含量的影响'>4.4.4 Ca（NO₃）₂ 引发处理对种子中MDA 含量的影响
• 4.5 复合引发剂引发处理对大葱种子生理生化特性的影响
• 4.5.1 复合引发剂引发处理对种子活力的影响
• 4.5.2 复合引发剂引发处理对种子浸出液电导率的影响
• 4.5.3 复合引发剂引发处理对种子浸出液可溶性糖的影响
• 4.5.4 复合引发剂引发处理对种子中MDA 含量的影响
• 4.6 种子引发对大葱幼苗生长特性影响的研究
• 4.6.1 种子引发处理对大葱种子幼苗生长特性的影响
• 4.6.2 种子引发处理对大葱种子幼苗根系活力和叶绿素含量的影响
• 4.6.3 种子引发处理对大葱种子幼苗抗氧化酶活性的影响
• 5 结论与讨论
• 5.1 结论
• 5.1.1 人工老化对大葱种子生理生化特性的影响
• 5.1.2 PEG 引发处理对大葱种子生理生化特性的影响
• 5.1.3 SA 引发处理对大葱种子生理生化特性的影响
• 3）₂ 引发处理对大葱种子生理生化特性的影响'>5.1.4 Ca（NO₃）₂引发处理对大葱种子生理生化特性的影响
• 5.1.5 复合引发剂引发处理对大葱种子生理生化特性的影响
• 5.1.6 种子引发对大葱幼苗生长特性影响的研究
• 5.2 讨论
• 5.2.1 关于人工老化对大葱种子生理生化特性影响的讨论
• 5.2.2 关于种子引发处理对大葱种子生理生化特性影响的讨论
• 5.2.3 关于种子引发对大葱幼苗生长特性影响的讨论
• 参考文献
• ABSTRACT