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盐生植物角果碱蓬种子二型性的特征及其与环境的关系

杨帆  黄振英  
【摘要】:角果碱蓬(Suaeda corniculata)是藜科碱蓬属一年生盐生植物,主要分布在我国内陆盐漠区,干旱和盐分胁迫是影响该植物分布和生长的主要环境因子。角果碱蓬种子具有两种不同形态和行为的异型体。本实验通过对分布在内蒙古盐渍化生境(38°14′E;107°30′E;1341m a.s.l)的角果碱蓬的异形种子形态特征、结实格局和萌发特性进行对比研究,揭示该植物在生活史的种子阶段对盐生生境的适应对策。研究结果表明,角果碱蓬种子的两种异型体在颜色、形态、重量、结实比例等方面都具有差异。其中,棕色异型体种子(简称棕色种子)的直径为1.07±0.10mm,千粒重为315.78±1.75mg,黑色异型体种子(简称棕色种子)的直径为0.95±0.08mm,千粒重为240.35±3.86mg。自然生境中角果碱蓬植株上的棕色与黑色种子结实比例约为1:4。两种种子异型体在休眠特性和萌发对盐分的响应方面也具有显著差异性。首先,新成熟的黑色种子具有非深度的生理休眠,在10-37°C范围内,萌发率仅为2-41%,需要4周的5°C的低温层积处理打破休眠。休眠打破后,黑色种子对温度的敏感性下降,表现为各温度梯度下的最终萌发率和萌发速率均显著增加;而新成熟的棕色种子不具有休眠特性,萌发率与萌发速率都显著高于黑色种子,最终萌发率为88-100%。其次,尽管两种种子萌发率随盐度的增加而逐渐下降,棕色种子在0-0.5mol/L盐度范围能保持较高的萌发率,而黑色种子对盐胁迫敏感,在相同盐度下的萌发率显著低于棕色种子;然而打破休眠的黑色种子萌发发生的盐度范围提高。最后,两种种子萌发所需的积温表现出差异性,新成熟棕色种子的萌发积温远远小于黑色种子,而随着休眠的打破黑色种子的萌发积温逐渐减小,萌发最适温度范围变宽。角果碱蓬的二型性种子的差异性使它们对异质性的生境具有不同的响应,而正是由于种子阶段的不同的生理和生态适应方式,为该植物在盐渍化生境中种子的成功萌发和幼苗定居提供了多种可选择的时空机遇。

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