【毕业学位论文】(Word原稿)干旱胁迫对侧柏丸化种子萌发的影响-林学

南京林业大学 本科毕业设计 (论文 ) 题 目： 干旱胁迫对侧柏丸化种子萌发的影响 学 院： 南方学院 专 业： 林 学 学 号： 学生姓名： 唐 诚 指导教师： 高捍东 职 称： 教 授 二零一一 年 六 月 一 日 干旱胁迫对侧柏丸化种子萌发的影响 摘 要 :本文选取 4 种侧柏丸粒化种子 为实验材料，设定不同水分梯度，对丸粒化种子进行不同程度的干旱胁迫处理盆栽实验，探讨干旱胁迫对侧柏种子萌发的影响，并筛选出抗旱性强的丸粒化配方。结果表明，随着干旱胁迫程度加剧，各处理侧柏种子活力及幼苗生长均受到抑制，从种子活力、幼苗形态指标几方面综合考虑，得出抗旱性较强的丸粒化配方为 3 号配方，即填充料为粘土 50g，高岭土 50g，保水剂 2g。 关键词： 干旱胁迫；侧柏种子；丸粒化配方 of on Do in of to of is 0g, 0g, g. 录 前 言 . 1 1 文献综述 . 1 柏简介 . 1 子丸粒化技术简介 . 1 旱对种子萌发的影响研究进展 . 2 物抗旱性研究进展 . 2 物形态与抗旱性 . 3 物生理变化与 抗旱性 . 3 旱性鉴定常用方法 . 6 间直接鉴定 . 6 工控制水分胁迫法 . 6 内模拟干旱环境法 . 7 2 材料与方法 . 8 验材料、试验地点及器材 . 8 验设计与方法 . 8 验设计 . 8 定指标与方法 . 8 据处理方法 . 9 3 结果与分析 . 9 旱胁迫对不同丸粒化配方 侧柏种子活力的影响 . 9 旱胁迫对不同丸粒化配方对侧柏种子发芽率的影响 . 10 旱胁迫对不同丸粒化配方侧柏种子发芽势的影响 . 10 旱胁迫对不同丸粒化配方侧柏种子发芽指数的影响 . 11 旱胁迫对不同丸粒化配方侧柏种子活力指数的影响 . 12 旱胁迫对不同丸粒化配方侧柏种子平均发芽天数的影响 . 12 旱胁迫对不同丸粒化配方侧柏种子幼苗生长的影响 . 13 旱胁迫对不同丸粒化配方侧柏幼苗苗高的影响 . 13 旱胁迫对不同丸粒化配方侧柏幼苗平均干重的影响 . 14 4 结论与讨论 . 16 旱胁迫对不同丸粒化配方侧柏种子活力的影响 . 16 旱胁迫对不同丸粒化配方侧柏种子幼苗生长的影响 . 16 适合抗旱配方 . 17 在问题与展望 . 17 致 谢 . 18 参考文献 . 19 1 前 言 近年来，干旱频繁发生且程度越来越重，极大地影响着工农业生产和人们的日常生活，制约着经济社会的可持续发展。能够在极端干旱、贫瘠等条件下生长发育的一些植物种类，它们不仅具有较强的抗逆能力，而且在其脆弱生态系统稳定性的维持和 受损生态系统的恢复重建中起着重要的作用。水分是干旱荒漠区影响植物生长发育的一个重要生态因子。当植物生长的土壤环境中水分出现连续动态变化时，植物会发生一系列不同程度的生理生态变化以响应并适应环境胁迫。 1 文献综述 柏简介 侧柏 (柏科侧柏属常绿乔木，又名扁柏、 香柏 ，为 温带 阳性树种，栽培、野生均有。在 中国 分布极广，北起内蒙古、 吉林 ，南至广东及 广西 北部，人工栽培范围遍及全国，是优良的园林绿化树种。侧柏喜生于湿润肥沃排水良好的钙质土壤耐寒、耐旱、抗盐碱，在平地或悬崖峭壁上都能生长；在干燥、贫脊的山地上，生长缓慢，植株细弱。浅根性，但 侧根 发达，萌芽性强、耐修剪、寿命长，抗烟尘，抗 二氧化硫 、 氯化氢等有害气体，是华北石质山地、西北黄土高原干旱、半干旱地区荒山造林的重要树种，也是石灰岩山地造林的先锋树种。 子丸粒化技术简介 种子丸粒化技术是在种子膜剂包衣技术基础上发展起来的一项适应精细播种需要的农业高新技术，是用特制的丸化材料通过机械加工，制成表面光滑、大小均匀、颗粒增大的丸粒化种子。种子丸粒化在实现良种标准化、加工机械化、播 种数量化、栽培管理轻型化及农业生产节本增收上有着十分重要的现实意义 1种子丸粒化技术目前主要用于蔬菜、油菜、烟草、甜菜等小颗粒种子，林草种子还未得到大面积推广。 近年来，针对我国山区和沙漠地区地广人稀、劳力不足、交通不便、水分缺失、造林难度大以及成本高的问题，国内先后开展了林草种子丸粒化技术的研究，不仅使种子成功造粒并增加其重量，还增强了种子的抗逆能力，进而在提高幼苗质量和产量的同时，减少 2 了种子的用种量。尤其在飞播造林中，丸粒化种子更容易扎入土壤中，提高其发芽率。 林草种子丸粒化技术对缓解土壤沙化有 良好的效果。在干旱和半干旱地区的退耕还林(草 )生态环境设施建设中，林草种子丸粒化技术是一项节约种子和提高产量的重要措施 4。因此，利用林草种子丸粒化技术来改善土壤逐步沙化的现状具有十分重要的现实意义。 旱对种子萌发的影响研究进展 水分是影响种子萌发的重要因素。除了具有维持生活力的临界含水量以外，每个物种种子还应该有一个萌发需求的临界含水量，这在物种间也存在较大的差异。 湿地和旱化土壤中的物种调查发现，在被检测的湿地物种中没有一个物种能在低水势条件下进行有效萌发， 而一些旱化土壤中的物种在土壤水势达 ，仍具有较高的萌发水平 4。 种子萌发过程中的水分吸收被分成三个典型阶段： 1)吸涨阶段：水分穿透种皮，胚吸收水分 (如果有胚乳存在，胚乳也吸收水分 )； 2)活化阶段：产生发育过程，但是种子能吸收相对少量的远水； 3)生长阶段：胚根伸长并且穿透种皮。种子萌发受干旱胁迫影响，吸水量减少，吸水速率减慢，萌发时间延长，薛崧 5对山黧豆种子萌发与生长的研究表明，干旱严重影响细胞壁合成和细胞伸长，进而影响翻译过程使蛋白质合成下降。柠条和花棒种子累积吸水率随干旱胁迫的加剧 呈显著降低趋势，其发芽率随水分渗透势的降低而降低6。干旱胁迫对红砂和霸王种子胚芽生长有抑制作用，但轻度干旱可促进初生根生长，重度干旱胁迫抑制初生根生长 7。曾幼玲等研究发现，干旱胁迫对盐生植物盐爪爪和盐穗木种子的萌发具有明显的抑制作用，降低了种子的萌发率，推迟了种子的初始萌发时间，延长了种子的萌发时间 8。 有关侧柏种子萌发的研究已有不少报道 , 例如 , 董丽芬等 9在不同温度下研究了侧柏种子萌发的特点 , 并根据有效积温确定了预测其种子萌发所需时间的方法 ; 李庆梅等 10和李凯荣等 11分别报道 了壳聚糖溶液和天然油菜素内酯处理对侧柏种子萌发的促进作用 ,但关于干旱胁迫下侧柏种子的萌发的研究少见报道。 物抗旱性研究进展 植物的抗旱能力是一种复合性状，是从植物的形态解剖构造、水分生理生态特征及生理生化反应到细胞、光合器官及原生质结构特点的综合反映 12。 3 物形态与抗旱性 叶片是植物同化和蒸腾的器官，与植物抗旱性有关的叶片性状包括叶片形状、叶片角质层、水势、气孔、叶片渗透调节等等。水分胁迫下，经过一段时间，可以看到叶片暂时萎蔫、植株永久萎蔫，生长减慢、停止分生发展、落花落 果等现象。更严重的可导致枝叶干枯脱落，甚至整株死亡。植物在干旱条件下的生长状况，如株高、叶片枯黄量、叶面积、生长量、干物质积累等，或干旱和非干旱条件下的生长状况比较，干旱处理以及解除干旱后的生长表现等均可用来评价品种间抗旱的差异性，常用对应的叶面积、叶片卷曲度、叶片旱害指数、株高胁迫指数、干物质胁迫指数来表示，且指数越小，抗旱性越强；指数越大，抗旱性越弱 13。 姚启伦等研究表明，地方玉米品种在干旱胁迫下株高、叶面积差异明显，具有较高的生物量和叶面积的玉米品种抗旱性能较强 14。 此外，抗旱性还与植物的根 系有关。根系是植物吸收水分最直接的器官，从土壤中吸收大量水分，满足植物体内的需要，对植物的耐旱功能具有至关重要的作用。纵深发达的根系系统可使植物充分吸收利用贮存在土壤中的水分，使植物度过干旱期。一般来讲抗旱性强的品种发根早，主根长，侧根数量多，根体积以及干重较大。刘莹等也认为采用根重、总根长、根体积的相对值作为抗旱品种根系形态的指标是合理的 15。 物生理变化与抗旱性 系统与抗旱性 细胞质膜是细胞与环境之间的界面和屏障，各种不良环境因素对细胞的影响首先作用于细胞质膜，它对维 持细胞的微环境和正常的代谢起着至关重要的作用。在正常情况下，细胞质膜对物质具有选择透性能力。当植物在受到干旱胁迫时，其体内可溶性碳水化合物的分布及其含量也会发生相应变化，这些变化可能有时与膜的稳定性有关。另外，干旱胁迫使细胞质膜的双分子层不连续，致使细胞内的物质 (尤其是电解质 )大量外渗，会导致电导率增大，从而影响细胞原生质膜的结构和功能，膜酶失活，代谢紊乱，严重时会造成细胞死亡。所以，外渗液电导率的变化可以反映出质膜受伤害的程度和植物抗逆性的强弱。 干旱胁迫对细胞膜最直接、最明显的伤害表现在：细胞膜透性增大 ，稳定性降低，大量离子外渗，细胞膜的选择透性改变或丧失，从而导致细胞膜损伤。大量研究结果证明，干旱使质膜透性增大，品种的抗旱性差异及干旱胁迫的时间长短和程度都影响原生质膜透性 16。抗旱性越强的树种电导率上升幅度越小；抗旱性越弱的树种电导率上升幅度越大 17。 4 相对电导率是衡量细胞膜透性的重要指标，其值越大，表示电解质的渗漏量越多，细胞膜受害程度越重。张立军等 18认为，在不同渗透胁迫强度下细胞膜透性的增大可能存在不同的机制，在高强度渗透胁迫下，可能是膜物理结构改变的结果；而在低强度的缓慢渗透胁迫下则可 能是自由基积累引起膜脂过氧化作用所致。 丙二醛是膜质过氧化的最终产物，其含量高低反映着膜质过氧化的程度，在干旱胁迫过程中，胁迫强度较轻，胁迫时间较短，胁迫速度缓慢时，植物叶片 含量较低，质膜相对透性增加较少，在胁迫强度较重，胁迫时间较长，胁迫速度较快时， 性下降， 量增加，质膜透性增加。因此叶片细胞组织中丙二醛含量的增加可以看作是植物组织受到胁迫的一种标志。可通过测定 含量了解膜脂过氧化的程度，以间接测定系统受损程度以及植物的抗逆性。王启明等 19对干旱胁迫下大豆苗期及花期生理生化指标进行研究指出，随着干旱胁迫的加强， 抗旱性强的品种其活性大于抗旱性弱的品种。 护酶与抗旱性 在通常情况下，植物体内产生的活性氧与其清除系统保持着动态平衡 20，但当植物遭受逆境时，活性氧的产生与抗氧化系统之间的平衡被破坏，活性氧急剧增加，导致自由基大量形成，当活性氧自由基积累时，会导致膜脂过氧化：渗透性增加，离子大量泄露，严重时会导致植物的死亡。 干旱胁迫下，保护酶体系的主要酶类超氧化歧化酶 (过氧化氢酶 (过氧化物酶 (活性表现出上升和下降两种不同的变化趋势。耐旱植物在适度的干旱条件下性通常增高，清除活性氧的能力增强，这也意味着植物具有一定的抗旱能力。干旱敏感型植物受旱时， 性通常降低。 性的变化表现出与 同的趋势。 植物体内消除氧自由基的重要保护酶， 性的高低是植物抗旱性的重要指标，它可将 化成 保护系统中处于核心地位。一般认为，在干旱胁迫下植物体 活性与植物抗氧化胁迫能力呈正相关 21。许多研究表明 22， 性的高低是 植物抗旱性的重要标志。一般在干旱胁迫的诱导下，植物叶片中的 性提高，以增强其抗氧化能力，减少不饱和脂肪酸发生过氧化，从而抑制了 生成。因此，植物在干旱胁迫下提高 性，对于抵御逆境伤害，增强植物的抗逆性有重要意义。 5 透调解物质与抗旱性 干旱胁迫条件下，参与渗透调节的物质分为两大类：一类是从外界进入植物细胞的无机离子；一类是在细胞内合成的有机溶质。无机离子主要以累积的形式来进行渗透调节，积累的离子因植物的种类、器官而不同，常见的离子有 K+、 。有机渗透调节物质主要有游离脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白、甜菜碱等。 脯氨酸是最重要和有效的渗透调节物质，多种逆境条件下，植物体内都积累脯氨酸，尤其是干旱时积累最多。由于脯氨酸有较好的水合作用，其溶解度比其常见氨基酸都大，从而提高了原生质水溶液的渗透压，防止水分散失，对原生质起到保护作用，从而提高了植物的抗旱性 23脯氨酸作为重要的渗透调节物质，其作用除保持原生质和环境渗透平衡，阻止水分丧失外，还可能直接影响蛋白质的稳定性，增加蛋白质的可溶性，减少可溶性蛋白质沉淀，保护膜结构的完整，作为含氮的 储藏物质和恢复生长的能源。杨建昌 26认为，一般情况下，游离脯氨酸可以作为抗性筛选的指标。 可溶性蛋白既可以作为结构物质，又可以作为一种有机渗透调节物质在干旱胁迫时起保水作用。在干旱胁迫条件下，当土壤含水量下降到一定阀值时蛋白质含量会作出相应的变化，这种变化随干旱胁迫的程度、时间以及植物种类的不同而异 27。魏良民 28认为抗旱性强的树种，在干旱胁迫下蛋白质含量比较稳定，但是抗旱性弱的树种其含量下降较大。研究表明在干旱胁迫下，随着土壤含水量的减少，可溶性蛋白含量可能由于蛋白质的合成受阻或蛋白质分解加速 而下降。复水后，可溶性蛋白含量又恢复到正常水平，其含量变化可能是土壤干旱造成的伤害反应。但也有研究表明干旱胁迫下由于干旱对蛋白质合成抑制和降解作用较大，导致了可溶性蛋白含量呈增加趋势 29 可溶性糖不仅是植物参与渗透调节维持细胞膨压的重要物质之一，也是有机物的主要储存形式。干旱胁迫下，植物体内的可溶性糖会大量积累，他们的积累量越大，植物的抗旱性越强 31。作为渗透调节物质的可溶性糖主要有蔗糖、葡萄糖、果糖、半乳糖等。于同泉 32用板栗苗研究发现可溶性糖在轻度胁迫下几乎不增加，而在中度胁迫，接近 重度胁迫时大量累积。顾振瑜 33研究表明，元宝枫幼苗受旱后，随干旱程度加深和时间延长叶片内可溶性糖含量持续增加。 植物组织器官衰老或在逆境下遭受伤害，往往发生膜脂过氧化作用，丙二醛 (膜脂过氧化的最终分解产物，其含量可以反映植物遭受逆境伤害的程度。 6 冠淀粉水解率与抗旱性 植物根冠细胞中含有大量淀粉粒，在植株代谢中起着平衡和调节作用，性质稳定，但在干旱胁迫下消失速度与品种的抗旱性关系有关。另外，植物生理学家认为在细胞中存有非抗性的酶，能使干热状态下的淀粉粒加速水解。有研究表明，植物的 根冠细胞中含有大量的淀粉粒，起着平衡和调节植株代谢的作用，其性质稳定，甚至在营养不足时也不分解，但在干旱胁迫下，其消失速度与品种的抗旱性有关，一般地讲，抗旱性强的品种，根冠细胞中淀粉水解率低于抗旱弱的品种 34。 . 旱性鉴定常用方法 目前，关于植物抗旱性的研究方法很多，主要有田间直接鉴定法、人工控制水分胁迫和室内模拟干旱环境鉴定等。因此，不同方法采用的鉴定手段也不一样，在选择鉴定方法时，应根据当地的气候条件和对植物的抗旱性在不同生长发育阶段和时期要求以及最终目的，选择合适的鉴定方法并遵循可靠实用 ，简便易行的原则。 间直接鉴定 将鉴定品种直接种于田间，仅利用自然状态下的降水量，使生长发育受到影响，并用人工灌溉作对照，以此来评价品种的抗旱性。产量指标 (种子和草产量 )和形态学指标 (植株生长速度，萎焉状况，死亡率，存活率，根系生长状况等 )为田间鉴定中常用的抗旱指标。 工控制水分胁迫法 将不同品种种植于人工控制水分的花盆或旱盆中，研究不同生育期内水分对植物生长发育的影响。此法易于控制土壤含水量，可喷施化学药剂，造成大气干旱，克服了田间鉴定的一些缺点。同时，便于控制干旱胁迫的时间， 强度和重复次数，可选择任何生长发育阶段进行鉴定，鉴定结果便于比较， 也比较可靠。但需要一定的试验设备和试验技能的人员，能源消耗大，无法进行大规模鉴定。同时，由于试验环境与大田环境的差异有可能会带来试验误差。主要方法有反复干旱法和连续干旱法。反复干旱法是将供试品种种植在花盆内，当进入某个生育期时，停止浇水，进行干旱处理：当供试植株 50%达永久萎焉时，进行浇水，再次干旱处理使之萎焉，重复 2，以最后存活的百分率评价品种的苗期干旱性。连续干旱法是在温室苗床内播种，某个生育期灌透水后进行干旱试验，生长期不再 7 灌水。 内模拟干旱环境法 通常用高渗溶液如乙二醇 (蔗糖，葡萄糖或甘露醇溶液等进行模拟干旱环境来研究其对种子萌发和幼苗生长发育的影响，从而鉴定品种的抗旱性。 8 2 材料与方法 验材料、试验地点及器材 试验材料：侧柏丸粒化种子 (1 号、 2 号、 3 号、 4 号 )及侧柏裸种子 (试验地点：森林培育种子中心恒温培育室 试验器材：花盆、天平、直尺、烘箱、铝盒 验设计与方法 验设计 将 1 号、 2 号、 3 号、 4 号侧柏丸粒化种子和侧柏裸种子 (别播种于规格为直径16 8盆中，盆栽基质为林下黄棕壤土， 并均匀混有少许沙、珍珠岩，试 验在恒温培育室内进行，温度 25 。每种配方 (1、 2、 3、 4、 柏种子干旱胁迫试验设 4 个水平，每水平 播 1 盆，每盆 100 粒种子，重复 3 次。水平设置如下 ： 足水分。土壤含水量为土壤田间持水量的 80% 宜水分。土壤含水量为土壤田间持水量的 60% 度干旱。土壤含水量为土壤田间持水量的 40% 度干旱。土壤含水量为土壤田间持水量的 20% 各水分梯度盆子用透明塑料袋 (塑料袋上有透气小孔 )封住盆口减少水分蒸发。播种开始时用电子秤称取土和盆重，根据土壤含水量的设计要求来浇水，以后每 天 18： 00 用电子秤 称土盆重，根据其变化补充水分到设计要求。记录发芽时间， 9d 后开始观测发芽率 (露出土壤为标准 )，每天观察一次，并记录发芽数。 28 天统计发芽势， 39d 后统计并计算发芽率、发芽指数、平均发芽天数、活力指数等指标，并取幼苗测定苗高、生物量等各指标。 定指标与方法 子活力指标 种子发芽率计算公式为： 发芽率 (100% 9 其中： 在 t 日的发芽数； T 为种子总数。 种子发芽势计算公式为： 发芽势 = 规定时间内发芽的种子数 /供试种子数 100% 种子发芽指数计算公式为： 发芽指数 (t) 其中： 在 t 日的发芽数； 相应发芽日数。 活力指数计算公式为： 活力指数 ( 其中： 发芽指数； S 为一定时期内幼苗干重 (g)。 平均发芽天数计算公式为： 平均发芽天数 = (其中： 发芽指数公式中相同。 苗形态指标 苗高： 39d 后每盆随机选取幼苗各 10 株，用直尺测定其苗高。 幼苗平均干重： 39d 后每盆随机选取 幼苗各 10 株，用清水洗净，再用吸水纸擦净幼苗上的水分，分别置入铝盒中，放入烘箱中在 80 下进行烘干操作半小时，接着维持 105进行烘干操作 3 到 4 小时，取出称重记录其干重，并计算幼苗平均干重。 据处理方法 论文数据主要应用 件进行统计和分析。 3 结果与分析 旱胁迫对不同丸粒化配方侧柏种子活力的影响 试验发现，在重度干旱胁迫 (平下，各处理侧柏种子均不萌发，表明重度干旱严重抑制了侧柏种子的萌发，因此，本文只针对 个胁迫水平下侧柏萌发指 10 标及幼苗生长 指标进行分析。 旱胁迫对不同丸粒化配方对侧柏种子发芽率的影响 种子发芽率是衡量种子活力的重要指标之一。不同梯度干旱胁迫对侧柏丸粒化种子发芽率的影响不同，其结果如图 1。 从图 1 可以看出，随着胁迫强度的加剧， 4 种丸化配方和对照 (柏种子发芽率总体上呈下降趋势。在 平下，除了 4 号种子发芽率稍低于裸种子 (其他配方发芽率均比裸种子 (。在 平下，丸粒化种子发芽率低于裸种子 (其中，在 平下， 2 号种子发芽效果最好，与对照 平，其他种子全部低于裸种子 (在 平下，发芽情况与 似。 010203040506070 2 3 4丸化配方发芽率% 干旱胁迫对不同丸粒化配方对侧柏种子发芽率的影响 of on 干旱胁迫对不同丸粒化配方侧柏种子发芽势的影响 种子发芽势也是衡量种子活力高低的指标之一，反映了种子活力强弱和发芽的整齐一致性。种子发芽势高，表示种子生活力强、发芽 整齐、发芽一致。 从图 2 中可以看出，随着干旱程度的增加，各丸粒化种子及裸种子发芽势均大体表现为下降趋势，其中 4 种丸粒化种子发芽势下降速度比裸种子慢， 4 号配方种子在 有所上升。在 下降趋势明显增大， 度发芽势为 0,种子明显受到抑制。但从发芽率来看， 丸粒化种子的发芽率能达到 50%左右，裸种子随着干旱程度的增加一直处于下降状态，且在 平下急剧下降。在 平下， 4 种丸粒化侧柏种 11 子的发芽势均低于裸种子 (但在 平下， 1 号和 3 号丸化侧柏种子发芽势高于对照 明在中度干旱 胁迫下，丸粒化种子相比于裸种子有较强的抗旱能力。 051015202530354045 2 3 4丸化配方发芽势% 干旱胁迫对不同丸粒化配方侧柏种子发芽势的影响 of on 干旱胁迫对不同丸粒化配方侧柏种子发芽指数的影响 发芽指数反映种子在整个发芽期的综合能力。发芽指数高，表示发芽势强，即活力高。 从图 3 可以看 出，随着干旱程度的增大， 4 种配方丸粒化种子和裸种子的发芽指数都呈下降趋势，且丸粒化种子发芽指数低于裸种子，在 平下，裸种子 (发芽指数最高，在 平下，丸化种子普遍低于对照 未超越。在 平下，丸化种子的发芽指数趋近于裸种， 1 号种子较对照 高了 增幅最大。 2 3 4丸化配方发芽指数 干旱胁迫对不同丸粒化配方侧柏种子发芽指数的影响 of on 12 干旱胁迫对不同丸粒化配方侧柏种子活力指数的影响 活力指数是衡量种子发芽快慢、活力高低的重要指标 ，能比较真实地反映出种子活力的大小。不同丸粒化配方对侧柏种子活力指数的影响结果见图 4。 从图 4 可以看出，随着干旱程度加大，对照组和处理组的活力指数出现了下降的趋势。4 种配方丸粒化种子的活力指数与对照相比，在 平下并未超越过对照组，但在 平下有非常明显的提高。 在 平下， 4 种丸粒化侧柏种子相比，活力指数 最高的为 1 号和 4 号种子，略低于对照。 2 号种子较对照 低了 29%， 3 号种子较对照 低了 在 平下， 2 号种子的活力指数最高，比对照降低了 在 ，除 4 号种子与对照差异不明显外，其余处理的活力指数均高于对照。其中活力指数最高的为 2 号种子，比对照提高了 2 3 4丸化配方活力指数 干旱胁迫对不同丸粒化配方侧柏种子活力指数的影响 of on 干旱胁迫对不同丸粒化配方侧柏种子平均发芽天数的影响 平均发芽天数是衡量种子发芽速度的重要指标，可以反映种子活力的大小。不同丸粒化配方对侧柏种子平均发芽天数的影响结果见图 5。 在 平下， 4 种丸粒化种子平均发芽时间均持平，变化不大。在 分梯 13 度下 1 号、 2 号、 3 号、 4 号的平均发芽时间分别比对照 照延长了 种子 平均发芽时间随干旱程度的增加受到很大影响，在 平下 时，对照 芽时间达 其在 平下时延长了 1 号、 2 号、 4 号平均发芽天数均低于对照 3 号高于对照 05101520253035 2 3 4丸化配方平均发芽天数 干旱胁迫对不同丸粒化配方侧柏种子平均发芽天数的影响 of 旱胁迫对不同丸粒化配方侧柏种子幼苗生长的影响 旱胁迫对不同丸粒化配方侧柏幼苗苗高的影响 苗高是反映苗木质量的指标之一，在一定程度上可反映植物在特定生长环境中的长势情况，对判定苗木生长发育健康与否起到重要作用。 从图 6 可以看出，随着干旱胁迫强度的加剧，对照 ( 4 种丸化配方侧柏幼苗苗高均呈下降趋势，说明干旱胁迫限制了侧柏幼苗苗高的生长，并使侧柏幼苗调整其生长的分配策略来适应逆境环境的变化。在 平下， 2 号配方种子萌发幼苗苗高高于对照 (其他配方均低于对照组。在 平下， 4 种丸化配方侧柏幼苗苗高均高于对照 (尤其 1 号和 2 号丸 化配方侧柏种子幼苗苗高比对照提高了 明丸粒化处理可以促进侧柏种子萌发幼苗苗高的生长。在 平下， 4 号配方的苗高高于对照 (其他配方均低于对照组。 14 024681012 2 3 4丸化配方幼苗苗长 干旱胁迫对不同丸粒化配方侧柏种子幼苗苗高的影响 of on 干旱胁迫对不同丸粒化配 方侧柏幼苗平均干重的影响 从图 7 可以看出，随着胁迫强度的加剧，对照 ( 4 种丸化配方侧柏幼苗平均干重总体上呈上升趋势。在 平下， 1 号丸化配方侧柏幼苗平均干重最大，其幼苗平均干重比对照 (高了 其它丸化配方幼苗平均干重均与对照持平，在 平下，除2 号丸化配方侧柏幼苗平均干重与对照差异不明显外， 1 号、 3 号、 4 号丸化配方侧柏幼苗平均干重均比对照提高了 10%、 20%、 20%。在 平下， 4 种丸化配方侧柏幼苗平均干重高于对照，尤其是 3 号丸化配方，其侧柏幼苗平均干重比对照 高了 219%。 2 3 4丸化配方幼苗干重(g/30株)5 图 7 干旱胁迫对不同丸粒化配方侧柏种子幼苗平均干重的影响 of 16 4 结论与讨论 旱胁迫对不同丸粒化配方侧柏种子活力的影响 本研究设立了水分梯度为 不同土壤含水量的生长环境，模拟干旱胁迫对不同丸粒化配方的侧柏 种子进行实验，进行发芽试验，测定其发芽率等种子活力指标。 发芽率是评价种子活力强弱的指标之一。随着水分梯度的减小，干旱胁迫加剧， 4 种丸粒化种子的发芽率下降趋势较为明显。在水分梯度为 ，裸种子 丸粒化种子差异不大，发育较好。在水分梯度为 ，裸种子 芽率较高，但也并无太大差异。，裸种子 芽率低于大多数丸粒化种子，丸化种子占有优势。原因可能是干旱胁迫通过限制侧柏种子吸水而抑制了种子内萌发活性物质的生成、转化和运输等，继而影响了侧柏种子的萌发活力，并最终导致发芽率的下降。在水分梯度为 时候， 4 种丸化种子和裸种子 芽率为 0，说明严重的干旱抑制了种子的萌发，极大地降低了种子的活性。通过 4 种丸化种子与裸种子 对照发现，侧柏的丸粒化种子的发芽率与裸种子的发芽率基本持平，无明显差异。 随着水分梯度的降低，干旱胁迫的不断加剧， 4 种丸粒化配方侧柏种子和裸种子 芽指数、活力指数呈下降趋势，平均发芽天数延长。在发芽势方面， 平下， 1 号、 3 号配方种子超过了裸种子 因可能是在干旱条件下，种子内部水分摄入不足实火，相比于裸种子 3 号配方含有保水剂，保证了一定的种子发育 条件，导致发芽势较高于对照 平均发芽天数延长，发芽率降低，发芽指数活力指数降低，则说明干旱胁迫降低种子活性，延缓侧柏种子萌发。 旱胁迫对不同丸粒化配方侧柏种子幼苗生长的影响 苗高、鲜重是反映植物生长情况的常用指标。随着水分梯度的减小，干旱程度加剧，4 种配方丸化种子和裸种子 苗苗高总体上呈现逐渐下降趋势。在 平下，幼苗的根长较为增大，表明适度的干旱胁迫能促进根部的发育，加长。以吸取基质深层水分来适应干旱环境。当干旱胁迫到达一定程度，植物的发育受到抑制，种子活力受到极大的影响。在鲜重方面 ，各配方侧柏种子是随着干旱程度的加剧呈现上升的趋势。而且，丸化种子与裸种子 比在各项指标上基本上均无较大差异，说明对侧柏种子的丸粒化处理并 17 不能促进侧柏幼苗的生长。 适合抗旱配方 通过对侧柏丸粒化种子的种子活力及幼苗生长的研究发现， 3 号侧柏丸粒化种子在发芽率、发芽势等各种子活性指标及干重、苗高等各方面与其他种子相比，均表现出较高的指标且随着干旱胁迫的加剧，变化较为平缓，体现了一定的抗旱能力。因此，本实验筛选出的抗旱最有配方是 3 号，即填充料为粘土 50g，高岭土 50g，保水剂 2g。 在问题 与展望 本次试验 采用了盆栽称重控水法，可以明确设定土壤含水量进行控制，但随着土壤含水量的减小，盆内基质较为干燥，每天补充的水分仅留在土壤表面，很难渗透到植物根部，且停留在土壤表面的水分很快也会蒸发损失一部分，其无法准确达到所设定的土壤含水量。 另外，要获得比较好的配方需进行大量的处理筛选，由于时间限制所用的处理相对较少。 为了增强种子的抗旱性，提高种子在恶劣环境下的成活率，应多探求抗旱包衣配方，研制新型保水剂，在配方中尝试加入一定营养物质，以便种子能够更好的发芽、生长，度过干旱的危险期，保证苗木成活率，提高林 木的产品经济效益。 18 致 谢 本 论文是在高捍东教授的关心和悉心指导下完成的，高老师知识的宽厚、治学的严谨、对学科前沿的把握和对创新的引领能力，忘我的工作精神将会一直铭记在我心中。在此，谨对高老师表示诚挚的谢意，感谢他为本论文的完成所付出的精力。 感谢课题组的肖淑燕师姐、杨丽芳师姐和蔡伟健师兄、窦宵师兄，以及种子中心的其他师姐师兄们，在我完成本科毕业论文期间给予的关心、帮助和支持。 感谢同一课题组的汤晶晶、莫凡同学。在完成论文期间共同探索，共同钻研，共同面对所遇到的困难，经过我们的团结努力，顺利完成本科毕 业论文。 同时感谢我的同学和舍友，在我试验和论文写作期间给予我的支持和帮助，特别感谢他们在数据处理和板块整合方面给我的意见和建议。 最后，我要感谢所有关爱我的家人和朋友对我的支持和鼓励！ 唐诚 19 参考文献 1 邹应斌 , 李克勤 , 任泽民 . 水稻的直播与免耕直播栽培研究进展 J. 作物研究 , 2003, 17(1): 19. 2 章秀福 , 朱德峰