肉苁蓉种子产量和质量形成及调控研究

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种子产量低和质量差是目前肉苁蓉生产上亟需解决的关键问题。然而,梭梭-肉苁蓉复合体物质供应潜力及梭梭-肉苁蓉-肉苁蓉种子间的物质分配尚不清楚。本研究主要从肉苁蓉种子和蒴果发育规律、梭梭-肉苁蓉复合体物质供应、梭梭-肉苁蓉-肉苁蓉种子间物质分配规律和农艺措施调控效应等方面入手,通过充分挖掘梭梭-肉苁蓉复合体物质供应潜力,合理调节梭梭-肉苁蓉-肉苁蓉种子间物质分配并采取农艺措施调控来探讨肉苁蓉种子优质高产。主要结果如下:1.肉苁蓉从开花到种子成熟所需时间为35d,种子在发育过程中经历了白色、褐色和黑色的转变。种子长宽度呈抛物曲线变化,在花后25d时达到最大值,为1.22mm和0.77mm,灌浆过程经历渐增期、快增期和缓增期三个时期,灌浆高峰持续18d。种胚长宽度呈S型曲线生长,在花后35d时达到最大值,为205μm和127μm,同时种胚细胞数目逐渐增多,细胞中内含物增加。每蒴果种子鲜重呈抛物曲线变化,在花后20d达到最大值,为0.768g;每蒴果种子干重呈S型曲线变化,在花后35d时最大,为0.206g。种子中GA含量呈抛物曲线变化,在花后20d时达到最大值,为39.50ng/gFW,ABA含量则逐渐增加,在花后35d时达到最大值,为227.01ng/gFW。种子萌发率在花后30d达到最大值,为53.3%。2.肉苁蓉蒴果长度、宽度、每蒴果鲜重和干重呈抛物曲线变化,均在花后25d时达到最大值,分别为17.48mm、12.33mm、1.620g和0.295g。肉苁蓉蒴果发育可分为三个时期,体积增大期、内部充实期和成熟期三个时期。蒴果位置对种子质量的影响为花序下部>花序中部>花序上部。花序中部和下部较花序上部大粒种子所占比例(>0.7mm)增加8.0%和11.5%,千粒重增加18.5%和21.2%,饱满度增加6.7%和8.9%,萌发率增加18.0%和25.3%,表明蒴果位置是决定种子质量的因素。3.独立于寄主的肉苁蓉能产生种子,但肉苁蓉大小影响单株肉苁蓉种子重和质量。肉苁蓉体内贮存的物质量影响肉苁蓉种子的生长,随着肉苁蓉干重的增加,单株肉苁蓉累积的非结构性碳水化合物量大幅提高,使其能分配给肉苁蓉种子的物质量增加,有利于肉苁蓉种子产量和质量提高。4.梭梭可供应给肉苁蓉的物质量影响肉苁蓉种子的生长。对接种根环剥和断根处理后,单株肉苁蓉种子重降低17.7%和33.7%,种子萌发率降低19.3%和22.6%。随着梭梭树龄的增长,梭梭-肉苁蓉复合体非结构性碳水化合物累积量增加,肉苁蓉种子产量和质量提高。3-6a单株梭梭上寄生的肉苁蓉种子中累积的非结构性碳水化合物分别为0.17、0.55、0.82和1.90g,肉苁蓉种子重分别为3.2、9.7、11.8和26.2g,同时提高了种子质量。肉苁蓉寄生后使更多的物质向肉苁蓉种子中转运,提高了肉苁蓉种子产量。单株梭梭上寄生4个肉苁蓉时种子中所累积的非结构性碳水化合物和种子重量达到了4.14g/株和51.7g/株。表明梭梭的物质供应是提高肉苁蓉种子产量的重要因素。5.农艺措施可调控梭梭和肉苁蓉生长,影响肉苁蓉种子产量和质量。适当梭梭剪枝可促进梭梭-肉苁蓉复合体生长,50%剪枝后提高了向肉苁蓉种子中转运的物质量,使单株肉苁蓉种子重提高47.3%,种子干粒重增加9.2%;100%剪枝后降低了向肉苁蓉种子中转运的物质量,肉苁蓉种子产量和质量降低。肉苁蓉种子生产的适宜土壤相对含水量为70-80%,干旱胁迫抑制梭梭-肉苁蓉复合体生长,降低肉苁蓉种子产和质量。氮磷钾配施可促进梭梭-肉苁蓉复合体生长,提高向肉苁蓉种子中转运的物质量,其中N2P2K2(N:9.7g/株,P205:3.6g/株,K2O:13.5g/株)处理效果最优,使单株肉苁蓉种子重提高111.9%,种子萌发率增加23.7%。初花期打顶提高肉苁蓉种子产量和质量,使肉苁蓉种子重提高18.2%,种子萌发率增加15.4%。
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