Method Article

对于在野外条件下评估种子萌发,休眠和死亡率可靠的方法

DOI:

10.3791/54663

November 6th, 2016

In This Article

Summary

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

在这里,我们提出了利用掩埋,标记种子带和四氮唑(TZ)的可行性试验在野外条件下评估种子存活,萌发和休眠的协议。

Abstract

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

我们以 Helianthus annuus 为例研究物种描述了近似种子库动态随时间变化的技术。透气涤纶织物和胶水条可以折叠和粘合,以构建一条容纳种子和识别信息的隔间,同时允许与土壤渗滤液、水、微生物和环境温度接触。条带可以构建成各种隔室编号和大小,并允许研究人员在单个物种、不同物种或经历过不同处理的种子中容纳各种基因型。与单个种子包相反,条带更容易作为一个单元进行检索。 虽然复制数据包可以包含在一个条带中,但不同的条带可以充当块,也可以在不同时间检索,以观察种子随时间的变化行为。我们使用高温胶枪划定隔间,并在插入识别块和移除时间的种子和标签后密封条带。然后将种子条埋在田间所需的深度,并标记位置以备日后移除。通过在土壤表面使用金属网硬件布覆盖物,有效地排除了穴居动物捕食者。在选定的埋葬时间间隔后,挖出条带并评估种子的发芽、休眠和死亡率。虽然通常可以通过肉眼区分明显死亡的种子和未发芽的活种子,但使用标准的四唑氯化物比色法测定种子活力,可以最终鉴定休眠种子。

Introduction

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

该方法的总的目标是可靠地评估种子生存随时间在野外条件下。

土壤种子库的分布无论是在土壤表面,地面枯枝落叶层内,或在土壤剖面分散的,可行的但萌发的种子,可以瞬时或多年坚持1,2的储备。当类似的这里提出的种子埋藏方法应用于使用几种十余种了17年的研究中,可行的种子在许多测试3种被发现。种子休眠是种子发芽直到对幼苗存活的条件适当的组合出现4块。剩下的休眠可以让种子恶劣条件下生存,如冬季气温低,营养限制,或季节性干旱,直到休眠释放外部触发允许发芽。触发器休眠释放可以从曝光而异用f左延长冷,化合物愤怒,或通过摩擦或动物胃酸5接触的种皮物理攻击。作为发芽线索可以是属或种特异性,通常从过去自然选择造成的,适应不良种子萌发是发生在不适当的时间,并可能导致种子或秧苗死亡率或幼苗生长不良。而休眠已被分类成若干基于休眠解除( 例如 ,物理休眠,生理休眠)的机制的类型,6种子休眠保持在植物生物学的至少一个明白的主题。因此,现场研究,允许对个人的种子或相关的生态条件下的种子组的状态评估比那些单纯依靠在实验室标准发芽试验更高的解释力。

已知的种子特性研究开发能够洞察休眠机制。种子休眠的控制是合mplex,包括生理和形态遗传因素控制。虽然休眠机制的广度有充分的认识还有待阐明,一般的模式已经出现,涉及到两个植物激素赤霉素(GA....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1.从多个物种或品种单一控制杂交种子收集

注意:使用野性,混合动力,和作物类型作为母体(制种)母种向日葵 (向日葵)内15个十字型本例使用的种子。

  1. 在生长季节结束后,收集袋标有成熟的种子头。从谷壳和地点种子标有标准格式( 产妇点¯x父)亲十字型信封干净的种子。
  2. 散装种子一起在大信封用的种子等量从同等数量的同一父母跨类型。例如,从10跨种100粒种子用相同的母系和父系父母。与识别(交叉型)标签上的信封。这些大信封大师的种子在第2节灌墓葬条使用。
母本
父本 野:WXW ˚F1:WXC 作物:CXC
野:WXW 0%WXW 25%F 1 xW,它们† 50%CXW†
BC:WxF1或F1xW 12.5%WxBC 37.5%....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

交叉类型具有不同母体亲子和作物等位基因百分比( 表1)在整个去除日期不同百分比萌发,萌发的和死的种子(图23)。使用未萌发的种子TZ测试,我们发现一些真正的休眠的种子在第二去除(早春)( 表2),而由第三去除(春季)未萌发的种子都被认为是真正的休眠状态。

一般情况下,降低作物等位基因比例秋末( 图2)减少适应不良的发芽。在早春除去,所有的交叉类型具有高发芽,但在他们的比例死和未萌发( 图3)不同。尤其是跨类型的作物产妇的父母子女关系有较高的死亡率,而产妇野生跨类型的人更可能留未萌发的。在春天,发芽拒绝对一些交叉的类型。而反直觉,这可能是由于掩埋条较早发芽交叉类型中种子的死亡率。因此,死亡率为更作物状横类型更高( ,那些具有更高作.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

在这里,我们目前使用的种子埋藏带在现场预选的时间段来观察种子发芽,休眠和多样化种子储备的死亡方法。用条而不是单个数据包在于(1)条和隔间建设创造了单个数据包的速度的优势;和(2)的难易程度和在一个运动中除去多个隔间没有遗漏的分组或无意地去除一个的危险的速度。作为两个这里介绍的实施例中除去的日期是在冬季当土壤硬和现场条件是冷,这种方法降低了劳动和人为错误的可能性。种子带也通过允许研究人员随机在实验室隔室的位置在不能由人的错误的字段被改变的方式帮助实验物流。通过去除次选择,涵盖的预测自然萌发的时候我们是广度能够做出推论约种子库,在我们的例子中潜在的杂交种子在种子库依然存在,有助于未来的人口。这种方法的一个限制是,隔室之间的种子的一些迁移可能是不可避免的,这取决于种子的大小。出于这个原因,(和在协议中规定),该调查仔细检查室之间的高温胶密封件,以减少种子迁移是重要的。

种子埋藏实验的一些问题可以通过精明地思考时间来避免。选择在时间相关的研究物种的自然循环和学习目标,埋葬和去除日期。最好是尽快之后自然脱落的种子尽可能厂。去除日期应根据高峰出苗时间的正常萌发行为观察评估选择;增加较早的日期还.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

作者没有什么可透露的。

Acknowledgements

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

这项工作得到了生物技术风险评估资助计划竞争性大号2006-39454-17438的支持,该资助对象是美国农业部国家食品和农业研究所的A. Snow、K. Mercer和H. Alexander。使用这种方法的实验是在堪萨斯大学野外站进行的,并得到了堪萨斯生物调查局和堪萨斯大学的研究单位的支持。作者感谢 P. Jourdan 和 E. Regnier 对本手稿早期版本的有益评论。此外,这项工作还得到了堪萨斯大学野外站、俄亥俄州立大学 (OSU) 沃特曼农场、俄亥俄州立大学美国农业部观赏植物种质中心以及俄亥俄州立大学园艺和作物科学系种子生物学实验室工作人员的贡献,特别是 E. Renze、S. Stieve、A. Evans、 以及 E. Grassbaugh 的技术支持。

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
小硬币信封任何
大硬币信封任何
细网眼涤纶蚊帐任何
高温胶枪任何
高温胶棒补充物任何
工业永久性标记任何
塑料花园标签任何
剪刀任何
铲子任何
金属网硬布任何
测量员的旗帜,多种颜色任何
湿报纸任何
冷却器任何
吸墨纸任何
培养皿任何
温度 受控生长室任何
剃须刀片任何
培养皿任何
四唑氯化物任何
任何
热量incubator任意

References

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Walck, J. L., Baskin, J. M., Baskin, C. C., Hidayati, S. N. Defining transient and persistent seed banks in species with pronounced seasonal dormancy and germination patterns. Seed Sci Res. 15 (3), 189-196 (2005).
  2. Alexander, H. A., Schrag, A. M.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Seed GerminationSeed DormancySeed MortalityField ConditionsTetrazolium ChlorideSeed ViabilitySeed Bank DynamicsHelianthus AnnuusSeed Strip MethodBurial Trials

Related Articles