【題目】玉鈴花種子休眠解除的理化變化探究
【1.1】玉鈴花的基本概況
【1.2】種子休眠特性研究
【第二章】玉鈴花種子生物學特性研究材料與方法
【第三章】萌發過程中種子生理生化變化的研究結果與分析
【第四章】玉鈴花種子萌發生理研究討論
【結論/參考文獻】玉鈴花種子發芽中生理生化特點研究結論與參考文獻

3.結果與分析

3.1 種子生物學特性研究

3.1.1 種子的形態特征

玉鈴花種子為長圓形，長 6.5-9.1mm,寬4.3-5.9mm 先端短突尖，基部漸尖，表面有 3條縱脊和 3 條淺溝槽，從種脊直達頂端。外種皮暗褐色，光滑，無瘤狀突起，微有皺紋，堅硬骨質，厚 0.4mm;內種皮淡褐色，膜質。胚白色，胚根朝向種臍一端。胚乳豐富，白色，油質。種子的千粒重為 68.388g,屬于小粒種子。

3.1.2 種子的生活力

種子生活力是指種子發芽的潛力及胚乳（胚）所具有的生命力。打破種子休眠就是用各種方法使種子發芽的潛在能力及胚乳（胚）的生命力表現出來。本實驗采用 TTC染色法測定，試驗結果表明，供試的 100 粒玉鈴花種子中喲生活力的種子約占 85%,說明玉鈴花試驗用玉鈴花種子生活力水平很高，存在較大的發芽潛力。

3.2 種子休眠原因

3.2.1 種皮的透水性

對玉鈴花完整種子、破殼種子進行吸水測定，實驗結果如圖 2 所示。完整種子和破殼種子吸水變化趨勢大致相同，都是先快速吸水，然后吸水速率變慢，逐漸趨于平緩，直至達到飽和狀態。但兩者達到飽和狀態所用時間有所不同，且在吸水階段，破殼種子的吸水率始終大于完整種子。完整種子在吸水 2 小時吸水最快，此時吸水率為 8.94%,2-48 小時吸水較快，48 小時時吸水率為 43.39%,比 2 小時吸水率增加 34.45%,約占總吸水量的 89.11%,48 小時候吸水速度開始減慢，直至 108 小時吸水達到飽和。與完整種子不同，破殼種子在開始吸水到 24小時，吸水速率最快，呈直線上升，24 小時時吸水率為 43.55%,約占總吸水量的90.47%,24 小時后吸水速度減慢，到 72 小時即達到吸水飽和狀態。到吸水飽和狀態時，完整種子吸水率為 48.67%,破殼種子為 48.14%,方差分析表明，兩者吸水率差異不顯著（P=0.435）。兩種處理的種子雖然在吸水前期吸水率存在差異，但在吸水飽和時，總吸水量無顯著差異，說明玉鈴花種子種皮存在一定透水性障礙，但不是影響種子休眠的主要因素。

3.2.2 種子各部分萌發抑制物的生物測定

3.2.2.1 種子各部分提取液對白菜種子發芽率的影響

由圖 3 可知，用種子不同部位的提取液處理的白菜種子發芽率不同，胚乳（含胚）甲醇浸提液對白菜種子發芽率影響極為顯著，隨著提取液濃度增加，抑制作用不斷增強，白菜種子發芽率隨之不斷降低，濃度為 20%時，發芽率為 67%,濃度為 40%時，發芽率為 13%,當濃度為 60%時，發芽率僅為 4%,濃度增加到 80%和 100%時，白菜種子不發芽，發芽率為 0.種皮提取液對白菜種子萌發的抑制作用相對較小，各濃度處理的白菜種子發芽率均高于同濃度胚乳（胚）提取液處理的種子。濃度為 20%時，白菜種子發芽率和對照基本一致，濃度為 40%時，發芽率降低為 83%,比對照降低 5 個百分點，提取液濃度為 60%時，發芽率明顯降低，此時發芽率為 52%,比對照降低 36 個百分點，濃度為 80%和 100%時，發芽率繼續降低，分別為 42%和 30%.結果表明，玉鈴花種皮和胚乳（胚）中均含有抑制物，且種皮的抑制物含量小于胚乳（胚），內源抑制物的存在可能是導致種子休眠的一個重要因素。

方差結果表明，種皮提取液與胚乳（胚）提取液處理的白菜種子發芽率均達到極顯著水平。多重比較結果表明，種皮浸提液中 20%和 40%濃度處理的白菜種子發芽率與對照無顯著差異，60%、80%和 100%濃度處理的白菜種子發芽率與對照存在極顯著的差異。

胚乳（胚）提取液中各濃度處理的白菜種子發案率均與對照存在極顯著差異，其中 60%、80%和 100%濃度處理的白菜種子發芽率無顯著差異，但均與 20%、40%濃度差異極顯著。

3.2.2.2 種子各部分提取液對白菜苗根長的影響

不同濃度的玉鈴花種皮、胚乳（胚）浸提液對白菜苗的根生長量的影響如圖 4 所示。從圖中可以看出：

種子不同部位浸提液對白菜苗根長影響不同，同一部位浸提液的不同處理濃度對白菜苗根長的影響也存在極大差異。種皮浸提液隨濃度增加，根長減小，但根長變化幅度比較小，20%、40%、60%、80%、100%濃度處理的白菜苗根長分別為 1.382cm、1.377cm、1.366cm、1.257cm、1.192cm,比對照時的根長 1.430cm 分別減小 0.048cm、0.053cm、0.064cm、0.173cm、0.238cm,濃度為 100%處理的白菜苗根最短，為對照的 83.35%.胚乳（胚）浸提液處理的白菜種子根長隨濃度增加逐漸減小，用 20%的胚乳（胚）浸提液處理的白菜苗根長為 1.265cm,達到對照的 88.46%,用 40%的胚乳（胚）浸提液處理的白菜苗根長為0.551cm,為對照的 38.53%,用 60%濃度胚乳（胚）浸提液處理的白菜苗根長為 0.175cm,長度僅為對照的 12.24%,當濃度達到 80%和 100%時，根長為 0.結果表明，種子中含有的抑制物可以抑制胚根的生長，且胚乳（胚）的抑制作用大于種皮。

方差分析結果如表 2 所示，結果表明，不同部位、不同濃度的提取液處理的白菜苗平均根生長量的差異均達到極顯著水平，種皮浸提液、胚乳（胚）浸提液兩種處理的 P值分別為 0.007 和 0.000**.多重比較結果表明，種皮浸提液各濃度處理中，80%濃度處理的白菜苗根長與對照存在顯著差異，100%濃度處理的白菜苗根長與對照存在極顯著差異，其他濃度處理的白菜苗根長與對照無顯著差異。胚乳（胚）浸提液各濃度處理中，除 80%和 100%濃度處理之間無顯著差異外，其他各濃度與對照、各濃度之間的差異均達到極顯著水平。

3.2.2.3 種子各部分提取液對白菜苗苗高的影響

不同濃度的玉鈴花種子浸提液處理對白菜苗苗高的影響如圖 5 所示。從圖中可以看出：不同部位浸提液對白菜苗苗高的影響不同，同一部位，不同濃度的提取液對白菜苗苗高的影響也存在極大差異。對照處理的白菜苗苗高平均生長量為 0.591cm,而用 20%種皮浸提液處理的白菜苗苗高平均生長量為 0.520cm,比對照降低了 12.0%,用 40%種皮浸提液處理的白菜苗苗高平均生長量為 0.51cm,比對照降低了 13.7%,當處理濃度為60%、80%、100%時，白菜苗苗高平均生長量分別為 0.49cm、0.47cm、0.45cm,分別比對照降低了 17.1%、20.5%、23.9%,因此種皮浸提液各濃度對白菜苗苗高的生長量影響比較小。用 20%胚乳（胚）浸提液處理的白菜苗苗高平均生長量為 0.42cm,比對照降低了 28.9%,用 40%胚乳（胚）浸提液處理的白菜苗苗高為 0.37cm,比對照降低了 37.4%,用 60%胚乳（胚）浸提液處理的白菜苗苗高平均生長量為 0.13cm,比對照減小了 78.0%.

方差分析結果表明，不同部位浸提液處理的白菜苗苗高與對照的差異達到了極顯著的水平，同一部位，不用濃度處理之間也存在著顯著和極顯著差異。多重比較結果表明，種皮浸提液各濃度處理的白菜苗苗高與對照的差異達到極顯著水平，20%、40%和 60%濃度處理的白菜苗苗高之間差異不顯著，80%與 100%濃度處理的白菜苗苗高無顯著差異，但二者與 20%、40%濃度處理的白菜苗苗高存在極顯著差異。胚乳（胚）浸提液各濃度處理的苗高與對照存在極顯著差異，除 80%、100%濃度處理的白菜種子未發芽，苗高為 0,不存在顯著差異外，其它各濃度處理的白菜苗苗高之間的差異均達到了極顯著水平。

3.3 層積過程中種子生理生化變化的研究

3.3.1 層積過程中含水量的變化

玉鈴花種子層積過程中含水量變化如圖 6 所示，種子含水量隨層積時間增加而不斷增加。未層積時，種子含水量為最小，為 8.68%,層積 30 天的過程中，種子進入快速吸水期，含水量增加到 25.67%,比未層積時增加 16.99%,層積 30 天后，含水量增加比較緩慢，層積 60 天時，含水量為 29.53%,比未層積時增加 20.85%,層積 150 天時，含水量為 33.55%.

253.3 層積過程中種子生理生化變化的研究

3.3.1 層積過程中含水量的變化

玉鈴花種子層積過程中含水量變化如圖 6 所示，種子含水量隨層積時間增加而不斷增加。未層積時，種子含水量為最小，為 8.68%,層積 30 天的過程中，種子進入快速吸水期，含水量增加到 25.67%,比未層積時增加 16.99%,層積 30 天后，含水量增加比較緩慢，層積 60 天時，含水量為 29.53%,比未層積時增加 20.85%,層積 150 天時，含水量為 33.55%.

3.3.2 層積過程中可溶性糖含量變化

玉鈴花層積過程中可溶性糖含量變化如圖 7 所示，隨著層積時間的延長，可溶性糖含量呈現先增加后降低的變化趨勢，層積時間為 0 時，種子含糖量為 13.692mg·g-1,層積 30 天時，可溶性糖含量增加到 14.099 mg·g-1,層積 60 天時，可溶性糖含量為 15.692mg·g-1,比層積 0 天時增加了 14.6%,層積 90 天時，可溶性糖含量為 19.465 mg·g-1,比層積 0 天時增加了 42.2%,達到層積過程中可溶性糖含量的頂峰。層積 90 天后，玉鈴花進入萌發初始階段，可溶性糖含量出現拐點，進入迅速下降期，層積 120 天時，可溶性糖含量降低為 16.230 mg·g-1,層積 150 天時，可溶性糖含量為 9.082 mg·g-1,比層積時間為 0 時降低了 33.7%.

方差分析結果表明，不同層積時間處理的玉鈴花種子在層積過程中可溶性糖含量與對照的差異均達到了極顯著的水平。多重比較結果表明，層積 30 天與層積 60 天的可溶性糖含量不存在顯著差異，層積 90 天與層積 120 天差異不顯著，層積 90 天、120 天的種子可溶性糖含量與層積 30 天、60 天的種子存在顯著差異，層積 150 天時，種子可溶性糖含量與其他處理時間的可溶性糖含量的差異達到了極顯著的水平。

3.3.3 層積過程中淀粉含量變化

玉鈴花層積過程中淀粉含量如圖 8 所示。從圖中可以看出，隨著層積時間的延長，玉鈴花種子淀粉含量呈現不斷下降的趨勢。0-30 天淀粉含量降低較快，由未層積的的14.213 mg·g-1降低到 12.076 mg·g-1,比未層積時降低 15.0%,30-60 天淀粉含量變化比較緩慢，自然層積 60 天，淀粉含量為 11.169 mg·g-1,較未層積時降低 21.4%,60-150 天時，種子逐漸處于萌發狀態，大量的淀粉轉化為小分子的可溶性糖，淀粉含量迅速降低，層積 90 天時，淀粉含量為 7.235 mg·g-1,較未層積時降低 49.1%,層積 120 天時，淀粉含量降低到 6.422 mg·g-1,,比未層積時降低 54.8%,層積 150 天時，淀粉含量為 4.974mg·g-1,比層積初期降低 65.0%.

方差分析如表 4 所示，結果表明，玉鈴花種子不同層積時間淀粉含量與未層積種子的差異均達到極顯著的水平。在不同層積時間中，層積 30 天和 60 天種子淀粉含量差異不顯著，層積 90 天和層積 120 天種子淀粉含量差異不顯著，除此之外，層積 30 天、60天的淀粉含量分別與層積 90 天、120 天、150 天存在極顯著的差異。

3.3.4 層積過程中淀粉酶活性變化

玉鈴花層積過程中淀粉酶活性變化如圖 9 所示，從圖中可以看出，隨著層積時間的延長，α+β 淀粉酶的活性不斷增加，α 淀粉酶活性雖在 90-120 天有所下降，但整體上也是上升的。未層積時，α 淀粉酶活性為 2.40mg·g-1·min-1,自然層積后，α 淀粉酶活性迅速增加，自然層積 30 天、60 天、90 天、120 天，含量分別為 6.21 mg·g-1·min-1、7.66mg·g-1·min-1、10.94 mg·g-1·min-1、12.28 mg·g-1·min-1,層積 120-150 天時，淀粉酶活性有所下降，自然層積 150 天時 α 淀粉酶活性為 11.97 mg·g-1·min-1.α+β 淀粉酶隨著層積時間延長活性不斷增加，未層積時，α+β 活性為 2.68 mg·g-1·min-1,0-30 天時，淀粉酶活性迅速增加，自然層積 30 天時，淀粉酶活性達到 7.53 mg·g-1·min-1,比未層積時增加 4.85mg·g-1·min-1,層積 30-60 天，α+β 淀粉酶活性變化不大，層積 60 天后，淀粉酶活性進入快速上升期，自然層積 90 天時，淀粉酶活性為 13.37 mg·g-1·min-1,比未層積時增加 10.69mg·g-1·min-1,自然層積 120、150 天時，淀粉酶活性分別為 14.84 mg·g-1·min-1、16.30mg·g-1·min-1,分別比未層積時增加 12.16 mg·g-1·min-1、13.62 mg·g-1·min-1.

方差分析結果如表 5 所示，結果表明：不同層積時間，α 淀粉酶、α+β 淀粉酶均與未層積時存在極顯著的差異。其中，α 淀粉酶活性在自然層積 30 天和 60 天之間以及與其他層積時間的差異達到極顯著水平，層積 90 天與層積 150 天存在顯著差異，自然層積 120 天和 150 天，α 淀粉酶活性差異不顯著。α+β 淀粉酶隨層積時間延長，活性不斷增加，自然層積 30 天和 60 天之間，α+β 淀粉酶活性無顯著差異，但與其他層積時間的差異達到了極顯著的水平。層積 90 天，α+β 淀粉酶活性與其他時間有極顯著的差異，自然層積 120 天與 150 天，α+β 淀粉酶活性差異顯著。

3.3.5 層積過程中可溶性蛋白含量變化

可溶性蛋白為種子萌發提供氮素營養，蛋白質代謝與胚乳（胚）分化生長緊密相關，其含量是了解植物代謝狀況的一個重要指標。

玉鈴花種子在層積過程中可溶蛋白含量測定結果如圖 10 所示，結果表明：隨著層積時間的延長，可溶性蛋白質含量一開始有所上升，但變化不大，隨后不斷下降，因此在層積過程中，可溶性蛋白質的含量是呈現下降的趨勢。未層積時，可溶性蛋白質含量為 21.291mg·g-1,層積 0-30 天時，可溶性蛋白含量增加到 22.896mg·g-1,比未層積時增加 7.5%,層積 30 天后，可溶性蛋白質含量開始下降，自然層積 60 天時，可溶性蛋白含量為 21.443mg·g-1,自然層積 60 天-90 天，可溶性蛋白含量迅速下降，可能是種子進入萌發初始階段，種子生命活動增強，種子的可溶性蛋白質不斷被水解為可溶性小分子化合物，作為新組織的合成原料，或為培根提供營養物質而被消耗，導致可溶性蛋白質含量迅速下降。自然層積 90 天，可溶性蛋白質含量為 13.831mg·g-1,比未層積時降低了 35.0%,層積 90 天-120 天，可溶性蛋白質含量繼續降低，自然層積 120 天，可溶性蛋白含量為 11.203mg·g-1,比未層積時降低了 47.4%,層積 120 天-150 天時，可溶性蛋白質含量繼續下降，但變化幅度不大，逐漸趨于穩定狀態，自然層積 150 天時，可溶性蛋白質含量降低為 10.255mg·g-1,比未層積時降低了 51.8%.

方差分析結果如表 6 所示，未層積、與層積 30 天、60 天之間可溶性蛋白含量無顯著差異，層積 120 天和 150 天的可溶性蛋白質含量差異不顯著，自然層積 90 天，可溶性蛋白質含量與其他處理時間的差異達到了極顯著的水平。

3.3.6 層積過程中種子發芽率

層積過程中種子發芽率如表 7 所示，從表中可以看出，層積前 60 天種子未出現發芽現象，層積 90 天后，少數種子開始萌發，此時種子發芽率為 7.97%;隨著層積時間延長，發芽的種子逐漸增加，層積 120 天和 150 天后發芽率分別達到 34.20%和 58.48%.

在層積過程中種子含水量不斷增加，說明種子萌發不但需要一定的層積時間，還對含水量有一定要求，種子只有含水量達到或接近飽和含水量時，種子才開始逐漸萌發。