杜鹃兰种子萌发障碍原因及其破除方法研究

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以人工授粉获得的杜鹃兰种子为材料,研究不同基本培养基、有机添加物、蔗糖浓度、植物生长调节剂、环境条件及内生真菌对杜鹃兰种子萌发的影响,筛选适于杜鹃兰种子萌发的条件;并采用形态观察及结构解剖,了解杜鹃兰种子萌发过程中种胚的动态变化,初步阐明其萌发障碍的原因,并建立了促进种子萌发的相应方法。主要研究结果与结论如下:(1)杜鹃兰种子萌发过程可分为成熟期、休眠期、膨胀突破期及原球茎发育期。杜鹃兰成熟种子仅有内外双种皮及多细胞构成的原始胚体,无胚乳,结构简单;外种皮侧壁及径向壁因木质化而加厚,致密膜质内种皮的存在导致无菌播种后种子会长时间停留在休眠期。因此胚结构不完整(无胚乳)及种皮抑制是导致杜鹃兰种子萌发困难的主要障碍原因。通过比较不同储藏时间的种子及种胚性状,初步证实杜鹃兰种子存在后熟。(2)2%NaOH处理15 min可有效提高种子萌发率,达16.76%;划破种皮在缩短萌发时间的同时会损伤种胚导致萌发率下降;低温储藏2年的种子萌发率较高,达11.13%,萌发时间缩短至15周左右。说明适当的预处理可破除种皮对萌发的抑制。单因素试验结果表明:KC基本培养基上种子萌发较好,萌发率达17.38%;添加7.5%土豆泥对种子萌发较好,萌发率为15.36%;蔗糖浓度为1.0%时,种子有较高萌发率,为14.20%;添加0.5 mg·L-1 KT或1.5 mg·L-1 IBA时适于种子萌发,萌发率分别为36.19%、30.00%。正交实验得出适于杜鹃兰种子萌发的培养基为KC+0.5 mg·L-1 KT+1.3 mg·L-1 IBA+1.0%蔗糖+7.5%土豆泥+0.5 g·L-1活性炭,萌发率达32.87%,萌发时间约6周。说明适宜的培养基可以替代内源营养(胚乳)以供种子萌发。一定范围内,环境条件对杜鹃兰种子萌发影响不明显,但分别在光照100 lx、温度25℃及pH 5.5时种子萌发率最高。另外,将从杜鹃兰根内分离得到的14株真菌与杜鹃兰种子进行共生萌发,没有获得原球茎,共生萌发试验失败。可能是由于杜鹃兰与真菌间的专一性较强,且共生萌发培养基不适宜种子自身膨胀突破至原球茎形成毛状物以真菌侵染。其中1号初步鉴定属拟青霉属,2号4号初步鉴定属绿僵菌属,7号初步鉴定属层座霉属,9号初步鉴定属附膜霉属,10号初步鉴定属头孢霉属,其余菌株多次制片均无法观察到分生孢子及产孢结构,鉴定无果,推测可能属于丝核菌属。
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