【摘要】：準(zhǔn)噶爾荒漠一年生植物在植物群落多樣性中占有重要的地位,而已發(fā)現(xiàn)的25種秋萌物種,以1年生短命植物為主,占沙漠中短命植物總物種數(shù)的50%以上。尤其隨著未來(lái)氣候的變化,秋萌物種呈現(xiàn)增加的趨勢(shì)。因此,本研究對(duì)于溫度做主要影響因素進(jìn)行研究�；诖诉x擇24種一年生植物,8種多年生植物和1種兩年生植物的種子做室內(nèi)萌發(fā)對(duì)比實(shí)驗(yàn)。了解種子對(duì)不同溫度變化的響應(yīng),通過(guò)不同打破休眠處理判別不同種子休眠類(lèi)型,結(jié)合33個(gè)植物種子特征與休眠類(lèi)型關(guān)系,歸類(lèi)秋萌種子的休眠類(lèi)型。了解種子萌發(fā)特征與系統(tǒng)發(fā)育的關(guān)系,探索準(zhǔn)噶爾荒漠秋萌的系統(tǒng)進(jìn)化規(guī)律,剖析準(zhǔn)噶爾荒漠一年生植物種子秋萌未來(lái)進(jìn)化潛力。結(jié)果如下:(1)種子萌發(fā)對(duì)溫度依賴(lài)的實(shí)驗(yàn)表明:狹果鶴虱(Lappula semiglabra)、翅鶴虱(Lepechiniella lasiocarpa)、小車(chē)前(Plantago minuta)、東方旱麥草(Eremopyrum orientale)在各溫度(15/2°C,20/35°C,10/30°C)梯度萌發(fā)率達(dá)到80%以上,而淡枝沙拐棗(Calligonum leucocladum)、小花角茴香(Hypecoum parviflorum)、囊果苔草(Carex physodes)種子完全不萌發(fā)。即使條件適宜仍有部分種子不能完全都萌發(fā),存在休眠現(xiàn)象。因此,在三個(gè)溫度梯度均能夠萌發(fā)和在模擬秋季10/30°C能夠萌發(fā)的物種有秋萌的可能。(2)判定種子休眠類(lèi)型的實(shí)驗(yàn)表明:通過(guò)對(duì)33個(gè)物種的種子進(jìn)行吸水率測(cè)定,觀察種皮透水性,吸水率低的種子是受種皮抑制具有物理休眠,代表性的有豆科物種,而紫草科的假狼紫草(Nnoea caspica)和硬萼軟紫草(Arnebia decumbens)也具有此類(lèi)休眠。通過(guò)4種打破休眠處理發(fā)現(xiàn),十字花科植物彎角四齒芥(Tetracme recurvata)、卷果澀芥(Malcolmia scorpioides)、澀芥(Malcolmia africana)、條葉庭薺(Alyssum linifolium)種子添加GA_3處理顯著提高萌發(fā)率,其存在生理休眠現(xiàn)象;具有堅(jiān)硬厚實(shí)的種皮,吸水能力低,具有物理休眠。(3)依據(jù)33個(gè)種子特征與分布的相對(duì)頻度,結(jié)合種子的休眠類(lèi)型實(shí)驗(yàn)表明:其中齒稃草(Schismus arabicus)、尖喙r{牛兒苗(Erodium oxyrrhynchum)、淡枝沙拐棗(Calligonum leucocladum)分布最廣,相對(duì)頻度在70%以上;相對(duì)頻度小于8%的窄布種5個(gè),包括播娘蒿(Descurainia sophia)、棱果芥(Syrenia siliculosa)、亮白黃耆(Astragalus candidissimus)小花角茴香(Hypecoum parviflorum、沙生蠅子草(Silene olgiana)。能夠秋萌的物種相對(duì)頻度高且大多集中在角果、蒴果和莢果的果實(shí)類(lèi)型中,其中7種角果占物種數(shù)的21.21%,普遍存在生理休眠和不休眠現(xiàn)象;6種蒴果占物種數(shù)的18.18%,普遍存在物理休眠和不休眠現(xiàn)象;3種莢果占物種數(shù)的9.09%,存在物理休眠現(xiàn)象。(4)以5種十字花科植物不同儲(chǔ)藏時(shí)間萌發(fā)來(lái)判斷對(duì)秋萌的影響。溫度(0/5°C、10/15°C和15/25°C)顯著影響5種十字花科植物種子的萌發(fā),在10/15°C、15/25°C萌發(fā)率相對(duì)較高,表明種子普遍喜高溫環(huán)境下萌發(fā)。種子萌發(fā)率隨著儲(chǔ)藏時(shí)間先增高后降低,儲(chǔ)藏6個(gè)月時(shí)5個(gè)物種的萌發(fā)率最高,隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的繼續(xù)延長(zhǎng)萌發(fā)率逐漸下降,表明大部分的十字花科植物種子存在一定的生理休眠現(xiàn)象且種子壽命有限。(5)種子休眠類(lèi)型與系統(tǒng)進(jìn)化關(guān)系表明:實(shí)驗(yàn)種子的休眠類(lèi)型以物理休眠、生理休眠和不休眠進(jìn)化為主。處在系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)較低位置古老的科休眠比例高,相反,則休眠率低。然而蓼科、石竹科、r{牛兒苗科在系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)較高的位置卻具有較高的休眠比例。其中禾本科、紫草科和十字花科物種平均萌發(fā)時(shí)間短,車(chē)前科、大戟科和禾本科平均萌發(fā)率高,此類(lèi)科的物種條件適宜就可萌發(fā),具有高萌發(fā)率和短的萌發(fā)時(shí)間需要,更易秋萌。綜上所述,基于此選擇24種一年生植物,8種多年生植物和1種兩年生植物的種子做室內(nèi)萌發(fā)對(duì)比實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)大部分一年生植物種子萌發(fā)率高于多年生植物種子,2年生植物種子萌發(fā)率介于中間。結(jié)合打破種子休眠實(shí)驗(yàn),判別33個(gè)物種對(duì)溫度的依賴(lài)性,種子自身的特征和休眠類(lèi)型的關(guān)系,表明果實(shí)類(lèi)型為角果、莢果、穎果且具有生理休眠、物理休眠和不休眠特征,平均萌發(fā)時(shí)間短、萌發(fā)率高的物種更容易在秋季萌發(fā)。
【學(xué)位授予單位】：石河子大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：Q948
【圖文】：

由被子植物系統(tǒng)發(fā)育Ⅱ（2003）構(gòu)建的系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)描述被子植物種子的進(jìn)化

為不同種子休眠類(lèi)型之間的進(jìn)化關(guān)系（Willis,etal.2014）

物種萌發(fā)的主成分分析

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2753727