异子蓬二型性种子的种皮结构及离子含量差异

异子蓬(Borszczowia aralocaspica)是中亚荒漠区系特有的一年生盐生植物,其种子具有二型性。通过检测异子蓬二型性种子中的生理生化物质以及观察种皮的结构,比较异子蓬二型性种子中营养物质、养分全量以及种皮结构的差异,结果表明:(1)异子蓬的棕色种子只有一层薄种皮,而黑色种子不但具有一层薄的内种皮还有一层坚硬致密的外种皮;(2)棕色种子的质量大、质量频数分布较为集中,并且吸水迅速,在吸水率较低时就能够大量萌发;(3)棕色种子的可溶性糖、可溶性蛋白质、全氮、全磷以及K+、Na+、K+/Na+和Mg2+/Na+都显著高于黑色种子。说明在繁殖子代、产生二型性种子时,异子蓬对棕色种子和黑色种子之间的繁殖投入存在着巨大的差异,这可能是导致异子蓬二型性种子产生差异性萌发机制的重要原因。

异子蓬二型种子的萌发与休眠特性及其生态适应

异子蓬为中亚荒漠的特有种,其果实为胞果,花被片在结果时宿存包被果实形成浆果状的散布单位。对异子蓬的散布单位、果实形态进行比较观察,并在5/15℃、5/25℃、15/25℃(暗/光=12h/12h)3个温变周期下进行种子萌发实验,结果表明:(1)异子蓬的散布单位绿色、浆果状,有大小两种形态;大小两种散布单位内包被的果实在形状、大小、颜色上存在着明显差异。(2)大的散布单位内包被的果实圆形,扁平,褐色,无光泽,直径(2.64±0.03)mm,重量(3.68±0.04)mg;小的散布单位内包被的果实双凸镜形,黑色,有光泽,直径(2.40±0.04)mm,重量(2.86±0.06)mg。(3)褐色种子在3个温变周期下的萌发率都在81%以上,萌发速度快,而黑色种子萌发率低,萌发慢,具有休眠现象。(4)划破种皮及低温层积处理可显著提高黑色种子在3个温变周期下的萌发率,延长储存时间也可有效地促进黑色种子的萌发,表明黑色种子处于非深度生理休眠状态。异子蓬产生的两种不同类型的种子及其在时间和空间上的萌发差异对荒漠异质环境具有重要的适应意义。

不同年际间异子蓬种子大小、萌发能力及结实格局

异子蓬(Borszczowia aralocaspica)为中亚荒漠特有种,在我国仅分布于新疆,其果实具有二型性。对同一生长地2006、2007、2008年异子蓬种子的大小、萌发特性及结实格局进行比较,结果表明:(1)年份和种子类型对种子大小和重量均有显著影响(P<0.05)。(2)2种类型种子具有不同的萌发行为,褐色种子萌发率高(>90%),萌发速度快,而黑色种子萌发率低(2006年的萌发率为31%),萌发速度慢;2种类型种子的萌发指数在不同年际间均差异显著。(3)不同年际间,种子总数、褐色种子数、黑色种子数均具有极显著差异(P<0.001),且随个体的增大黑色种子的比例逐渐减小,褐色种子的比例逐渐增大,并且黑色种子数目均高于褐色种子数目。该研究为深入认识异型种子的生态适应对策提供理论基础。