【种子】播种的生物学机制与种子引发技术有哪些?( 二 )


种子萌发的条件主要是水分、温度、气体成分和光照:水分是萌发最主要的因素 , 种子吸水的程度和状态直接导致萌发率和决定苗的健康状况 。 温度等因素对种子吸水也具有很大的影响 , 在一定范围内 , 温度越高 , 吸水越快 , 萌发也就越快 。 但温度过高也容易导致微生物的过度繁殖 , 影响萌发 , 所以温度一般要控制在适中的范围 , 大多数多肉植物喜欢在25~35度夏萌发;水中盐物质的量也决定吸水的效果 , 含盐过高则不能使种子有效吸水 , 同时抑制抑制细胞呼吸 , 甚至导致种子腐烂 。 氧气也是种子必不可少的萌发条件 , 低氧的气体环境将会使种子细胞窒息死亡 , 所以提高氧的含量(大于10%)对种子萌发是有好处的 。 光照因素主要决定赤霉素的合成与分泌 , 从而决定胚乳的有效利用 , 最终决定苗子的健康状态 , 所以适当的光照有利于种子萌发和苗的健康 。 外源使用赤霉素 , 在一定程度上可以代替萌发第二、三阶段的光照 , 即可以暗光萌发 , 但是萌发后的幼苗还是要见光的 , 这样才能有效调动光合作用的进行 。
种子引发(seed prming)技术是基于上述种子萌发的生物学机制提出的 , 目的是促进种子萌发 , 并且提高萌发时间的稳定率和萌发整齐率 , 减小萌发时间的标准差 , 提高苗的抗性和素质、改善营养状况 。 引发主要通过渗透调节、温度调节、气体调节和激素调节等来达到目的 。
基于渗透调节的液体引发是通过对细胞水分的供给速度和程度的调节来控制种子萌发的速度和整齐度的 , 它主要考虑使用高胶体渗透压溶液或者适当晶体渗透压的盐溶液来调控种子吸水 。 常用的化学物质是PEG , PEG是一种高分子聚合物 , 化学稳定性高 , 不透过细胞壁 , 因而不影响细胞的生化反应 , PEG溶液通过胶体渗透势来调控细胞吸水的程度和状态 , 能使种子的吸水趋于稳定和同步化 , 最终提高萌发率和整齐率 , 比采用单一的水浸泡引发要有效的多 。 盐溶液引发也是很常用的 , 例如氯化钙、硝酸钾等物质可以改变溶液的水势来降低细胞渗透势 , 是细胞吸水趋于平稳 , 同时这些盐分子还可以进入细胞 , 对代谢活动产生积极影响 。
固体基质引发是比较常用的一种种子引发方法 , 它主要通过种子从固相载体中吸水达到平衡而起到引发作用 。 常用的基质是蛭石、多孔粘土、合成硅酸钙和滤纸等物质 。
抗菌物质的使用:种子萌发过程中 , 微生物的影响是很显著的 , 一些病原微生物对种子的萌发具有抑制作用 , 同时也危害刚刚萌出的幼苗 , 造成腐烂 。 同时微生物的繁殖也有利于害虫的滋生 , 蚕食幼苗 。 所以抗菌处理是种子引发的关键 , 首要的措施就是对播种相关物品的消毒和种子消毒 , 一些氧化性化学物质如:过氧化氢、高锰酸钾、过氧醋酸都具有显著的杀菌作用 , 还可以腐蚀种皮并提供一些氧气共给种子萌发需要 。 过氧化氢是一种分解后无残留的化学物质 , 所以是一种种子引发的首选化学试剂 , 常用浓度是0.1~1%,浸泡种子作用1~24小时 , 可以大大促进种子萌发 。 另外 , 近年来研究的“PEG联合抗生素”引发种子也可以取得很好的效果 , 通常在一定浓度的PEG溶液加入广谱抗生素 , 如四环素、青霉素+链霉素、磺胺类、大环内酯类等抗生素 。 抗真菌物质也是必不可少的 , 通常加入到萌发过程中的水中 , 首选多菌灵和甲基托不津等 。 多肉植物百岁兰是典型的真菌敏感型的种子 , 他的种子富含脂质 , 利于真菌生长 , 为了提高它的萌发率必须有效的使用抗真菌物质 。

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