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分别应用高效液相色谱法(HPLC)、蒽酮比色法、3,5-二硝基水杨酸法测定显胎生红树植物秋茄、隐胎生红树植物桐花树和非胎生红树植物无瓣海桑在种子发育的四个阶段(花蕾期、种子期、种子萌发早期、种子萌发晚期)β-胡萝卜素、可溶性糖和淀粉的含量以及α-淀粉酶活力的变化情况,在实验室前期内源激素测定工作的基础上,进一步探讨红树植物胎生的发生机制。实验结果如下:
1、三种红树植物繁殖器官不同发育时期β-胡萝卜素含量的变化:
胎生红树植物与非胎生红树植物繁殖器官在四个发育时期β-胡萝卜素含量变化显著不同。胎生红树植物从花蕾期到种子萌发晚期表现为先下降后上升的变化趋势,而非胎生红树植物则表现为先上升后下降的变化趋势。其中秋茄在种子萌发早期繁殖器官内β-胡萝卜素含量最低;桐花树在种子期最低;而无瓣海桑在种子期达到最大值。
2、三种红树植物繁殖器官不同发育时期可溶性糖、淀粉含量的变化:
(1)三种红树植物可溶性糖含量均表现为先上升后下降的变化趋势,且均在种子萌发早期达到最大值。胎生红树植物秋茄和桐花树繁殖器官在四个时期可溶性糖的含量均高于无瓣海桑。
(2)胎生红树植物秋茄和桐花树繁殖器官中淀粉含量表现为一直上升的趋势,在种子萌发晚期达到最大值;而非胎生红树植物无瓣海桑淀粉含量在四个时期差异不大,表现为先上升后下降的变化趋势,并于种子萌发早期达到最大值。
(3)可溶性糖与淀粉的比值变化趋势在三种植物中表现基本一致,即花蕾期和种子期差异不显著,于种子萌发早期达到最大值。秋茄和桐花树在种子萌发晚期比值最小,无瓣海桑在种子期比值最小。
(4)三种红树植物叶片中内可溶性糖、淀粉以及可溶性糖/淀粉比值的比较:显胎生红树植物秋茄叶片中可溶性糖含量远高于隐胎生红树植物桐花树及非胎生红树植物无瓣海桑,无瓣海桑含量最低;桐花树叶片中的淀粉含量显著高于秋茄与无瓣海桑,无瓣海桑含量最低;无瓣海桑叶片中糖与淀粉比值最高,秋茄次之,。桐花树最低。
3、三种红树植物繁殖器官不同发育时期α-淀粉酶活力的变化:
三种红树植物α-淀粉酶活力基本呈现出先上升后下降的变化趋势,均在种子萌发早期达到最大值,其中秋茄和无瓣海桑在花蕾期α-淀粉酶活力最低,桐花树在种子萌发晚期最低。秋茄叶片中α-淀粉酶活力在四个时期均为三种植物中最高。
4、三种红树植物繁殖器官不同发育时期含水量的变化:
胎生红树植物在发育过程中繁殖器官内含水量变化不大,均在60%-80%之间,而非胎生红树植物变化显著,从75%降低到45%。秋茄和无瓣海桑在花蕾期最高,于种子萌发晚期最低,桐花树在花蕾期最低,种子萌发晚期最高。
通过上述实验结果,我们初步得出结论,激素含量的变化可能与β-胡萝卜素含量的变化有关,而激素含量的变化又导致α-淀粉酶活性、及淀粉和可溶性糖代谢的差异,进而导致胎生的发生。