摘 要

短丝木犀（Osmanthus serrulatus）隶属于木犀科（Oleaceae）木犀属（Osmanthus），为我国特有香花植物。本实验通过对变温层积处理的短丝木犀种子的种胚分化发育与激素量变化动态分析，阐述变温层积及短丝木犀种子内源激素与种胚发育的关系，其研究结果如下：（1）、随变温层积时间的推移，胚率逐渐增大。（2）、在变温层积过程中，GA的量快速增加；ABA 的量逐渐降低至刚采收成熟种子量的一半以下；IAA 量变化不显著；ZR上升到一个高水平，而后含量又下降。（3）、短丝木犀种子形态生长期，种仁还原糖处于较高水平，种子采收后和层积过程中，还原糖含量维持较低水平，淀粉含量不断积累，种子完成形态成熟时达最大值；蛋白质含量维持相对稳定含量。实验结果对于短丝木犀的开发利用及保护具有重要意义。

关键词：短丝木犀；种子休眠；变温层积；生理后熟；内源激素

Research about changes of seed’s Physiological ripening and Endogenous Hormones of Osmanthus serrulatus

ABSTRACT

Osmanthus serrulatus is a rare kind of aromatic planto china,belonging to Oleaceae Osmanthus.In this study,we destribe the relationship between Endogenous Hormone and embryo development about Osmanthus serrulatus seeds and temperatur stratification.The resualts are as follows:1 Rate of change of Osmanthus serrulatus seeds increases. 2 The amount of ABA decreses to less than half seeds,picked freshly; the amount of IAA changes a little; the amount of ZR increases to a high level. 3 Sugar is in a high level in morphological growth phase;sugar is in a low level in the process of temperature stratification.Starch increases to the maximum in the process of mature form; the amount of protein is stable.The result of research for developing and protecting Osmanthus serrulatus has important influences.

Key words: Osmanthus serrulatus; Seed dormancy; variable temperature stratification;Physiological ripening;Endogenous Hormones.

目 录

1 国内外研究进展 - 1 -

1.1 种子休眠 - 1 -

1.1.1 种子休眠程度 - 1 -

1.1.2 种子休眠的类型 - 2 -

1.2 种子休眠机理的研究进展 - 3 -

1.2.1 内源激素对种子休眠的调控 - 3 -

1.2.2 代谢物对种子休眠的调控 - 4 -

1.2.3 环境因素对种子休眠的影响 - 4 -

1.2.4 基因因素对种子休眠的调控 - 5 -

1.2.5 光敏素学说 - 5 -

1.3 解除种子休眠的方法研究进展 - 5 -

1.3.1 层积处理 - 5 -

1.3.2 生长调节剂处理 - 6 -

1.3.3 分子生物学方法 - 6 -

1.3.4 其他方法 - 6 -

1.4 解除种子休眠过程中种子内部的生理生化机理 - 7 -

1.4.1 淀粉的生理作用 - 7 -

1.4.2 可溶性糖的生理作用 - 7 -

1.4.3 蛋白质的生理作用 - 7 -

1.4.4 蛋白质的主要功能 - 8 -

1.4.5 脂类的生理作用 - 8 -

1.4.6 酶的生理作用 - 8 -

2 研究内容 - 10 -

3 实验材料与方法 - 11 -

3.1 实验材料 - 11 -

3.2 实验方法 - 11 -

3.2.1 交替变温层积处理 - 11 -

3.2.2 胚率的测定 - 11 -

3.2.3 内源激素的提取 - 11 -

3.2.4 内源激素的测定 - 12 -

3.3 数据统计分析 - 12 -

4 结果与分析 - 13 -

4.1 变温层积过程中短丝木犀种子胚率的变化 - 13 -

4.2 短丝木犀种子变温层积过程中内源激素的动态变化 - 13 -

4.3 短丝木犀种子变温层积后熟过程中的物质代谢 - 15 -

4.3.1 短丝木犀种仁中还原糖及淀粉含量的变化 - 15 -

4.3.2 变温处理的不同时期短丝木犀种仁中蛋白质含量的变化 - 16 -

5 讨论 - 18 -

5.1 短丝木犀种子内源激素变化与休眠的关系 - 18 -

5.2 短丝木犀种子营养物质变化与休眠的关系 - 18 -

6 总结 - 20 -

7 致谢 - 21 -

8 参考文献 - 22 -

国内外研究进展

种子是种子植物所特有的延存器官，种子休眠，通常是指有生活力的种子，由于某些内在原因或外界条件的影响，而使种子一时不能发芽或发芽困难的自然现象。种子的休眠特性是植物长期自然选择的结果，即植物在系统发育中所形成的适应外界环境而保持物种不断发展进化的生态特征。其休眠和萌发是高等植物个体发育中的重要事件，它关系到种群的生存和发展。林木种子休眠的原因、机理和解除方法的研究为种质资源的保存、林业生产用种的贮藏及育种实践等提供重要的理论依据，对指导林业生产实践具有重要意义，同时这也是种子生理学家和相关领域科学工作者的重要任务。

种子休眠

通常是指有生活力的种子，由于某些内在原因或外界条件的影响，而使种子一时不能发芽或发芽困难的自然现象。

种子休眠程度

反应了种子萌发对环境(包括温度、水分、光照和氧等)需求的幅度，能发芽的环境范围越宽，表明种子休眠程度越浅；反之，范围越窄，休眠程度越深[^[1]]。

在二十世纪二十年代日本人Tozawa和Croeder等曾对红松种子的休眠及催芽问题进行了探讨。之后，诸多学者相继从种皮结构[^[2]]、种皮透性和机械阻碍作用、果肉或种皮内的抑制剂的抑制作用、植物激素[^[3]]及种子基因调控等方面进行了大量的补给研究，并且取得了不少成果。结果表明，种子休眠在许多情况下表现为一种数量性状[^[4]]种子休眠特性与机理的研究是种子种质工作中的一个重要研究方面。据统计，在我国约200个主要造林树种中，具有各种程度休眠现象的就有将近100种。种子的休眠特性无疑对树木个体的生存、种的延续和进化有积极的作用，但却给林业生产带来了不便，特别是对一些种子资源不足的树种。若不能及时解除种子休眠，就会出现育苗种子发芽率低甚至出现来年发芽的现象，影响正常育苗工作。林木种子休眠的原因、机理和解除方法的研究为种质资源的保存、林业生产用种的贮藏及育种实践等提供重要的理论依据，对指导林业生产实践具有重要意义，同时这也是种子生理学家和相关领域科学工作者的重要任务。

种子休眠的类型

种皮(或果皮)引起的休眠

木本植物果皮(或种皮)厚度和结构影响种子休眠的看法有以下几种认识，(1)由于果皮(或种皮)纤维素木栓化或果胶质加厚；(2)由于果皮(或种皮)厚角组织细胞形成大量的果胶质和石细胞，细胞壁上的微团在轴面上的方向是有规律的鱼鳞坑状结构，会阻碍气体交换，但是很少能见到以上一种原因的造成的休眠，而通常是几种休眠原因的综合。元宝械(A.truncatum Bge.)种皮对种胚的吸氧量起阻滞作用的同时，对种胚的膨胀也有物理机械限制作用[^[5]]。

内派抑制物质引起的休眠

大量的研究工作证明，在引起种子休眠的各种因素中抑制物质的存在是最重要。抑制物质的种类很多，包括有机质和无机质，其中最为重要的是脱落酸(ABA)和乙烯。一般认为高浓度的ABA是造成植物种子生理休眠的重要原因，其主要抑制核酸的正常代谢，干扰核糖核酸(RNA)的合成，从而阻抑了蛋白质和有关酶的合成，使种子不能进行正常的代谢活动[^[6]][^[7]]；乙烯对幼苗生长期的“三重反应”和乙烯促进果实成熟的现象，导致了乙烯的发现。实际上，乙烯对植物生长发育的影响是非常广泛的，包括种子萌发、细胞扩张、细胞分化、开花、衰老和脱落[^[8]]。

种胚未成熟引起的休眠

有些植物的果实成熟后会自然脱落，但种胚尚未发育完全，需要经过一段时间的成长种胚才能发育完全，这种休眠称为未成熟胚的休眠。未成熟胚概念：虽然种子本身的发育己达到最高的干重，并且己可以干燥离开母体，但是胚发育却不完整，甚至分化尚未开始，因此播种后在短期内无法萌发[^[9]]；未成熟胚引起休眠的类型：种胚发育不完全型、种胚己发育完全但还需要发育成熟型。其中包括有些林木种子外部形态上虽已成熟，但种胚发育未完全，不能发芽。这类种子多数需要在较低的温度和较高的湿度中完成其生理后熟过程，在这个过程中完成器官分化或物质转化。

综合因众引起的休眠

种子休眠并不是单一的因素造成的，很多种子的休眠是由以上两种或两种以上的原因综合而成的,例如古莲种子是种皮硬实性和生理休眠相结合的一种休眠方式[^[10]]。

种子休眠机理的研究进展

种子休眠这一问题引起许多生物学家去探索，在长期的研究和实践积累的丰富资料的基础上，学者们曾提出了多种学说，如激素控制学说、呼吸系统的改变学说、光敏色素系统的控制学说、能量的调节学说、基因表达的调节学说及代谢物的调节学说等，试图来说明种子的休眠机理。

内源激素对种子休眠的调控

1975年以来，先进的技术用于分析测定激素，如高效液相色谱仪、气相一液相色谱仪、放射免疫法等代替了生物鉴定和纸层析，随着激素分离技术的改进和提高，对激素与种子休眠的关系的研究也有了很大的进展[^[11]]。