长刺蒺藜草两异型种子形态和萌发过程的生理动态特征比较

长刺蒺藜草刺苞内含有M型和P型两异型种子,两异型种子萌发具有异时性,是其适应异质性环境的策略。为了揭示导致两异型种子异时萌发的内在生理因素,本研究首先比较了两异型种子形态结构和萌发特性指标,同时测定了萌发过程中(干燥、吸胀、露白和出芽期)的生理指标。结果表明,长刺蒺藜草异型种子(M型、P型、刺苞内M型)千粒重、吸水量和萌发率的变化趋势为:刺苞内M型>M型>P型;含水量的变化趋势为:P型>M型>刺苞。P型种子比M型种子种皮致密,淀粉粒出现水解孔滞后,且水解孔更小;干燥期P型种子的脱落酸(ABA)含量显著高于M型种子,而露白期P型种子赤霉素(GA_(4))含量高于M型种子;M型种子可溶性蛋白含量在干燥、吸胀和露白阶段均高于P型种子;在萌发前期(干燥和吸胀期)两异型种子可溶性糖含量无显著差异,在露白和出芽期P型种子可溶性糖含量显著高于M型种子;干燥、吸胀和露白期M型种子葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PDH)活性显著高于P型种子,出芽期P型种子显著高于M型种子。综上所述,M型种子先于P型种子萌发,这与种皮结构、ABA/GA_(4)、可溶性蛋白含量和G6PDH活性显著相关,与可溶性糖基础含量无关,M型种子和P型种子的内在萌发机制存在明显差异,可为制定长刺蒺藜草种子引发剂提供理论指导。