光对种子萌发的影响机理的思考与研究
作者:康云清
来源:《农家科技下旬刊》2016年第10期
摘 要:对于萌发的研究在农业生产中发挥着重要的作用,种子萌发是一个复杂的过程,对于环境条件的要求比较高。很多种子萌发需要光照,可以说光照在一定程度上决定着种子的萌发率。为了保障种子萌发的可控,提升种子萌发率,在本文中立足于种子萌发机理,分析光对种子萌发的影响。
关键词:光照;种子萌发;影响机理;思考;研究
不同类型的种子在萌发环节中对于光的需求不同,依照种子对于光的响应,将种子分为需光性种子、忌光性种子、光中性种子。其中需光性种子在黑暗的条件下不能萌发,忌光性种子在光照下产生休眠。光中性种子的萌发与光照存在与否无关。光照对于种子萌发的影响机制研究有一定的复杂度,通过关照调节种子萌发依然存在着一定的不确定性。 一、影响种子萌发的光照特征 1.光谱
研究者通过大量的实验发现,在特定的光谱中,种子萌发呈现出了抑制或者促进的情况。在于莴苣种子萌发进行研究环节中,发现红光对于种子的萌发具有一定的促进作用,640-670nm红光能够促进莴苣种子萌发。当红光的波长超过该范围时,在720nm-750nm的远红光下,对莴苣种子产生了一定的抑制作用。接下来,在对很多植物种子萌发进行研究环节中,也出现这样类似的结果。那么就可以得出这样的结论:种子在实际萌发环节中,能够通过红光的刺激,感受到光谱的改变,在红光中能够体现出一定的适应性。 2.光照时间
不同类型的种子在萌发中所需要的光照时间不同,有的仅需要瞬间的光闪射,而有的却需要较为长时间的光照刺激。光照抑制植物种子萌发所需要的光照时间一般都比较长。无论光促进还是光抑制,都包含了红光促进、抑制和远红光的促进和抑制。从种子自身出发,在一年生的草本种子中,一般经过单次的瞬间照射就能够实现萌发诱导。有的种子只需要1s的自然光照就能够达到企自然萌发需求。
但是对于另外一些植物,种子萌发可能需要求连续光照,例如进行连续性的红光闪射等,在重复性的红光闪射下,其萌发率明显提升。 3.光照与其他因素的藕合
龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn
种子萌发环节中,对于光照的依赖性比较高,而与光照相关的自然因素也会对种子萌发产生一定的影响。在一定的光照下,水分和温度等自然因素需要合理控制。大麦种子在15-15℃下,能够在黑暗和瞬间爆发。在低温的情况下,种子萌发的速度下降。萝卜种子在水分比较多情况下,种子萌发能够从原本的光中性转变为白光抑制。由此可见,在不同的温度下,不同的水分下,种子萌发对于光照的需求发生了明显的变化。在对于种子萌发的光照条件研究中,需要充分的考虑到光照与其他因素之间的藕合。此外,种子萌发还与光周期有关,例如秋海棠种子萌发需要8-12小时的光周期才能够实现萌发,在16小时的光周期基础上,种子萌发受到限制。一般情况下,种子萌发对于光周期的需求保持在在10小时以内。 二、光对种子萌发影响机理分析 1.光敏色素
种子萌发需要特定的光稳定平衡值,Pfr/(Pr+Pfr)比值即为光稳定平衡值。对于光在种子萌发环节中起到了一定促进和抑制作用,对于这样的现象,在1959年国外学者提出了“种子内存在可发生互变色素”的假设。经过多次的试验,证明了该种色素的存在。将该种色素命名为——光敏色素。植物种子萌发环节具有一定的感光性,与光敏色素有着直接的关系,促进红光吸收态Pfr、远红光吸收态Pr二者之间发生相互的转换。对于种子的干湿程度不同,吸收态的相互转换形式不同。在干种子中几乎不会发生R/FR逆吸收的转换。同时用红光或者白光直接照射干种子也不会出现种子萌发。但是,在单独的远红光照射下,干种子内存在光敏色素的光转换中间体,促进顿性光敏色素重新水合。而种子萌发与否取决于种子内的Pfr含量和(Pr+Pfr)的比值。 2.促进种子萌发
光敏色素的存在能够促进种子萌发,主要表现在极低光流量反映和低光流量反映两个途径中。极低光流量反映受到PhyA光敏色素的影响与控制,而低光流量反映容易受到除了PhyA以外的光敏色素调控与影响。从现今的研究中发现,,月见草、柳叶菜、千屈菜以及大多数桑寄生科和苦苣苔科等附生植物种子都是需光性种子。光照种子之后,其种皮和胚乳的生长力之间的发生平衡,光敏色素能够直接的影响种子生长过程。其中Pfr促进莴苣种子萌发,就是通过提升种胚的生长能力。而曼陀罗种子萌发环节中,主要是减弱种胚外围组织的限制,增加细胞壁的伸长性。 3.抑制种子萌发
光敏色素抑制种子萌发主要通过三种反映方式,第一,低光流量反应的暗逆转。将Pfr吸收的730nm的远红光逆转为Pr,以实现抑制种子萌发的作用。第二,当植物种子受到远红光较长时间的照射时,种子内部就会发生高光流量反映。这样的反映所实现的抑制作用较为明显。当光照越强的情况下,其抑制作用就是更加的明显。例如,高光流量反应能够有效的抑制
龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn
萝卜种子萌发。第三,Pfr产物能够抑制某一类植物种子萌发,该种抑制在远红光照射消除后也能够继续抑制,无论是对植物种植萌发的促进还是抑制都是光敏色素调控的结果。 三、结语
综上所述,种子萌发对于光照条件的依赖性比较高,并不是所有的植物种植萌发都需要光照,需光性种子萌发会受到很多因素的影响,如光谱变换、温度、水环境等的藕合等。在本文中在分析光照对种子萌发影响的机理进行研究的基础上,分析种子萌发的影响因素,希望相关的研究能够促进种子萌发工程的开展。 参考文献:
[1]王永星.光对种子萌发的影响机理研究进展[J].北京农业,2015,29:44-45. [2]曾庆玲.模拟酸雨对不同抗性植物种子萌发的影响[D].江南大学,2004.
[3]张佳宁,刘坤.植物调节萌发时间和萌发地点的机制[J].草业学报,2014,01:328-338. [4]陈丽培.油松种子萌发初始阶段生理生化特性研究[D].南京林业大学,2009.
作者简介:康云清(1970-8-4),男,汉族,安徽阜阳人,2000年毕业於安徽农业大学,经济管理专业,现供职于阜阳市颍东区种子管理站,助理农艺师。
因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容