Germination Requirement and Suitable Storage Method of Hydrocharis dubia Seeds

水葫蘆種子的發(fā)芽要求及適宜貯藏方法

來源：Biology 2024, 13, 246

摘要內(nèi)容

本研究探討了浮葉植物_Hydrocharis dubia_種子的萌發(fā)需求及適宜儲存方法。結果表明：光照和高密度種子聚集顯著促進萌發(fā)（光照下萌發(fā)率60.67%，黑暗28.40%；50粒聚集萌發(fā)率59.33%，單粒僅6%），而埋藏深度（0 cm萌發(fā)率50.4%，3 cm以上無萌發(fā)）抑制萌發(fā)。氧氣、水位和基質(zhì)對萌發(fā)無顯著影響。儲存方法中，濕沙儲存于環(huán)境水溫（4–25°C）效果最佳，2年后萌發(fā)率達92.8%；常溫干儲則無法萌發(fā)。研究為水生植物保護與恢復提供了關鍵數(shù)據(jù)支持。

研究目的

明確_Hydrocharis dubia_種子的萌發(fā)限制因素（光、氧、水位、埋深、基質(zhì)、密度）及最佳儲存方法，以支持其種群保護、濕地修復和水生態(tài)系統(tǒng)功能恢復。

研究思路

1. 萌發(fā)實驗：單因素設計，分別測試光、氧、水位（0–40 cm）、埋深（0–4 cm）、基質(zhì)（水、沙、泥、混合）及密度（單粒vs. 50粒）對萌發(fā)率的影響（圖2）。

 

2. 儲存實驗：比較5種儲存條件（4°C干/濕、常溫干/濕、環(huán)境水溫濕沙）對種子活力（萌發(fā)率）、水分含量及呼吸速率的影響（圖3）。

 

 

測量數(shù)據(jù)及意義

 

 

1. 萌發(fā)率（圖4、表2）：

1. 光照：光下60.67% vs. 暗處28.40%（圖4A），表明光為關鍵萌發(fā)信號。

2. 埋深：0 cm萌發(fā)率50.4%，≥3 cm無萌發(fā)（圖4D），說明淺層沉積物利于種子萌發(fā)。

3. 密度：50粒聚集萌發(fā)率59.33% vs. 單粒6%（圖4F），提示群體效應促進萌發(fā)。

4. 其他因素（氧、水位、基質(zhì)）無顯著影響（圖4B/C/E）。

2. 儲存條件（表3、圖A2）：

 

 

1. 最佳儲存：環(huán)境水溫濕沙（AW-Wet）萌發(fā)率92.8%，水分32.49%，呼吸速率15.25 μmol O?/h/mg（表3）。

2. 最差儲存：常溫干儲（AA-Dry）萌發(fā)率為0，呼吸速率最低（7.36 μmol O?/h/mg）。

3. 水分與呼吸速率（表3）：

1. 濕儲（4°C-Wet、AW-Wet）水分顯著高于干儲（35.44%、32.49% vs. ≤13.8%），表明_H. dubia_種子不耐脫水，需濕潤環(huán)境維持活力。

結論

1. 萌發(fā)限制：光照、埋深≤2 cm、高密度聚集是主要限制因素。

2. 儲存方法：濕沙儲存于環(huán)境水溫（類似天然種子庫）能長期保持種子活力（2年后萌發(fā)率>90%），優(yōu)于低溫或干儲。

3. 應用意義：指導濕地修復中淺水播種、避免深埋，并推薦濕沙水下儲存技術用于種質(zhì)資源保護。

Unisense電極呼吸速率數(shù)據(jù)的意義

使用丹麥Unisense微電極測得的種子呼吸速率（表3）顯示：

· 生理活性關聯(lián)：濕儲條件下（AW-Wet）呼吸速率最高（15.25 μmol O?/h/mg），表明種子代謝活躍，與高萌發(fā)率一致；干儲（AA-Dry）呼吸速率最低（7.36 μmol O?/h/mg），反映代謝抑制。

· 儲存條件評估：呼吸速率可作為種子活力的敏感指標，驗證了濕儲維持種子生理活性的有效性，為優(yōu)化儲存方案提供直接生理學證據(jù)。

總結

本研究系統(tǒng)解析了_H. dubia_種子的生態(tài)適應策略及儲存技術，為水生植物恢復工程中播種策略（如淺水光照、集群播種）和種質(zhì)庫建設（濕沙水下儲存）提供了科學依據(jù)。呼吸速率數(shù)據(jù)深化了對種子儲存生理機制的理解，具有重要理論和應用價值。