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冻害对杂交玉米种子发芽特性及结构的影响

郑琪

   以玉米(Zea mays L.)杂交种富农1号、郑单958和辽单565的成熟去苞叶杂交果穗为试验材料,分别在12~15%、15~20%、20~25%和25~30%的籽粒水分下,通过0℃、-5℃、-10℃、-15℃、-20℃、-25℃不同低温和4 h、8 h、12 h不同持续时间处理,研究低温冻害对玉米种子发芽特性、果皮特征和盾片超微结构的影响。结果如下: 1.种子含水量低于15%,低温持续时间在12 h以内,0℃~-25℃低温范围内的冻害对玉米种子发芽特性影响不明显,种子是安全的;当种子含水量处于15~20%之间,温度高于-5℃时种子受冻害不明显,降至-10℃时受轻微冻害,-20℃时种子明显受冻,-25℃时严重冻害;当种子含水量高于20%,温度降至-10℃时种子受轻微冻害,-15℃明显冻害,-20℃严重冻害,-25℃造成致命冻害,并且随着受冻时间的延长,冻害程度加重。 2.低温冻害中,影响种子活力的主要因素有低温、种子含水量、低温持续期和基因型,各因素及其互作效应对种子活力影响作用大小顺序依次为:低温>低温×种子含水量×低温持续期>低温×低温持续期>低温×种子含水量>种子含水量×低温持续期>种子含水量>低温持续期>基因型。 3.轻微的冻害不会引起玉米籽粒果皮特征的明显变化;当籽粒含水量在20%以上,-10℃就会使种子胚部果皮分离起泡;在-20℃的低温下,冻害严重,胚由正常的乳白色变成了暗灰色,此时胚已失去活力。硬粒型种子富农1号胚乳发生龟裂,而外层果皮没有破裂;在扫描电镜下,正常籽粒表面纹路清晰,平整完好,低温冻害后的果皮纹路混乱,表面粗糙,蜡质层和角质层破坏。 4.低温冻害破坏了玉米种子盾片细胞的正常结构。-10℃冻害处理8 h,玉米种子盾片细胞壁、细胞膜、线粒体和蛋白质体都受到不同程度的破坏,一些细胞局部发生轻微的质壁分离,线粒体内部结构紊乱,脊模糊难辨;蛋白质体膨胀液泡化。-20℃冻害处理8 h,细胞质膜、线粒体、蛋白质体和各种细胞器结构都受到严重的破坏。细胞发生严重的质壁分离,原生质膜破坏,丧失渗透调节功能,部分细胞液从细胞质中外渗,充斥在细胞膜和细胞壁之间;脂类小滴消失殆尽;核膜破坏、解体,核仁高度凝聚;线粒体膜破坏,脊的数量减少,甚至整个线粒体破损解体,冻害严重时部分细胞的细胞壁局部断裂,细胞器残体充斥在细胞间隙中。……   
[关键词]:玉米;种子;冻害;发芽特性;超微结构
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:甘肃农业大学2010年