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Seed Morphology of Rhododendron Species and Germination Characteristics Under Gibberellin Treatment
XUJia, ZHAOYong, LUOLei, ZHAOJinhong, ZHANGQian, ZHOUGuangfeng
Journal of Agriculture ›› 2025, Vol. 15 ›› Issue (7) : 28-35.
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Seed Morphology of Rhododendron Species and Germination Characteristics Under Gibberellin Treatment
In order to explore the morphological characteristics and germination characteristics of Rhododendron species, the morphological structures of seeds from eight species were observed using a stereo microscope (LIOO SZ745). We also explored the impacts of gibberellin (GA3) concentration, GA3 treatment time, and soaking time in water on the germination traits of Rhododendron species. Additionally, we conducted a comparative analysis of germination traits among different species and provenances of Rhododendron species, as well as the impact of seed size on germination. The results showed that: (1) the seeds of the Rhododendronspecies were spindle-shaped, oval and small, the longitudinal and the aspect ratio of R. micranthum seeds was significantly higher than the other three Rhododendron seeds, the transverse diameter of the R. molle seeds was significantly higher than the other three Rhododendron seeds (P<0.01). (2) R. micranthum had the highest germination rate at GA3 0 mg/L, 4 h in the processing time, and the soaking time of 24 h; R. simsii seed was the highest in germination rate at GA3 100 mg/L, the processing time was 12 h, and the soaking time was 48 h; when the GA3 400 mg/L, the processing time was 4 h, the soaking time was 24 h, the germination rate of the R. mucronulatum was the highest; when the GA3 0 mg/L, the processing time was 4 h, the soaking time was 48 h, the germination rate of R. molle was the highest. (3) There were differences in germination rate, germination potential, germination lag, germination peak, germination duration and germination index of Rhododendron seeds among different provenances. R. simsii had the highest germination rate and germination potential, R. mucronulatum had the longest germination lag, germination peak and germination duration, and R. molle had the largest germination index. (4) The longitudinal diameter, transverse diameter and aspect ratio of Rhododendron seeds were negatively correlated with germination rate, germination potential, germination time lag, germination peak period, germination duration and germination index. This study can provide a theoretical basis for species identification and introduction and propagation of Rhododendron plants.
Rhododendron / seed morphology / germinating characteristics / provenance / gibberellin / orthogonal test
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杜鹃花属(Rhododendron)植物分布广泛, 生存环境多样, 类群结构复杂, 深入分析其地理分布格局与特征, 可为种质资源保育和利用等提供依据。本文基于大量基础数据及文献资料, 更新了中国陆域分布的野生杜鹃花属植物物种名录, 统计了其物种多样性、组成成分等信息, 建立了中国野生杜鹃花属植物地理分布数据库, 旨在为种质资源调查及引种应用研究提供参考。截至2021年7月, 共记载7亚属720种(包括114变种、45亚种和2变型), 其中中国特有种450种。除宁夏和新疆干旱荒漠地带外, 中国其他各省区均有野生杜鹃花属分布, 其中云南省分布393种, 是省级尺度物种丰富度及特有性最高的区域; 其次为四川省(278种)及西藏自治区(271种)。县级尺度贡山独龙族怒族自治县与察隅县以134种并列物种丰富度第一, 其次是德钦县128种。 数据库(集)基本信息简介 数据库(集)名称 中国野生杜鹃花属植物名录与地理分布数据集 作者 程洁婕, 李美君, 袁桃花, 黄红, 杨桂丽, 白新祥 通讯作者 白新祥(254715174@qq.com) 时间范围 截至2021年7月 地理区域 中国 分布范围精确程度 县级行政区 文件大小 1.65 MB 数据格式 *.doc 数据链接 http://dataopen.info/home/datafile/index/id/218 http://doi.org/10.24899/do.202109001 https://www.biodiversity-science.net/fileup/1005-0094/DATA/2021152.zip 数据库(集)组成 数据集共2个数据文件, 其中包括: (1)中国野生杜鹃花属植物物种名录(亚属、种组成情况)及地理分布信息(物种地理分布如省级、县级行政区; 物种分布海拔); (2)中国野生杜鹃花属植物名录及地理分布信息数据库的主要参考书籍目录(出版专著与保护区科考集书目名称、作者、出版年份、出版社)
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不同生境的植物有不同的生活史对策。该文对分布于河西走廓的42种常见中生植物和22种常见旱生植物种子的萌发特性以及种子大小对萌发能 力的影响进行了比较。结果显示，64种植物中最终萌发率超过90%的有9种: 虎尾草(Chloris virgata)、蒲公英(Taraxa cum mongolicum)、腺 独行菜(Lepidium apetalum)、膜果麻黄(Ephedra przewalskii)、沼生菜(Rorippa islandica)、白草(Pennisetum centrasiaticum)、霸王 (Zygophyllum xan thoxylon)、反枝苋(Amaranthus retroflexus)和黑果枸杞(Lycium ruthenicum)，占14.06%，其中黑果枸杞、腺独行菜、 膜果麻黄、虎尾草的萌发在10 d内完成; 萌发率达到80%～90%的有5种: 毛果群心菜(Cardaria pubescens)、窄叶小苦荬(Ixeridium gramineum) 、牛蒡(Arctium lappa)、鞑靼滨藜(Atriplex tatarica)和苣荬菜(Sonchus brachyotus) 占7.8%; 萌发率达到60%～80%的有16种 ，占25%;萌发率在20%～60%的有17种，占26.56%; 萌 发率不足20%的有17种: 柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii)、野苜蓿(Medicago falcata )、扁蓄(Polygonum avicu lare)、苦参(Sophora flavescens)、河西沙拐枣(Calligonum potanini)、白刺(Nitraria tangutorum)、甘草 (Glycyrrhiza uralensis)、苦豆子(Sophora alopecuroides)、骆驼蓬(Peganum harmala)、画眉草(Eragrostis pilosa)、多裂骆驼蓬 (Peganum multisectum)、老瓜头(Cynanchum komaroviil )、骆驼蒿(Peganum nigellastrum)、田旋花(Convolvulu sarvensis)、酸模叶蓼 (Polygonum lapathifolium)、卷茎蓼(Polygonum convolvulus)、 蝎虎驼蹄瓣(Zygophyllum mucronatum)，占25.56%。有26种植物的萌发持续 在30 d以上， 15种植物在15 d内完成萌发，有31种植物在1～3 d内开始萌发，4种植物在10 d以后才开始萌发。主成分分析和聚类分析显示， 中、旱生植物的萌发主要有爆发型、过渡型、缓萌型和低萌型，以过渡型和缓萌型为主;中生植物中萌发率不足20%的有6种，占14.28%, 旱生植 物中萌发率不足20%的有11 种，占50%，显示了较多的旱生植物有延迟萌发的行为，这种萌发的延迟及萌发时间的异质性可使物种在不可预测、 高死亡风险的环境中仍能确保种的延续。中生植物的种子大小对萌发能力有显著的影响，小种子的物种有较高的萌发率和较快的萌发速率，并 且完成萌发所需要的时间较短,而旱生植物的种子萌发不受种子大小的影响。以上结果说明中生植物和旱生植物长期适应于不同的湿、旱生环境 ，在不同的选择压力下，生活史对策也出现了较明显的差异。
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以青藏高原东缘地区24种唇形科(Lamiaceae)种子为材料,在室外自然光照条件下进行萌发试验,研究种子大小与萌发特性的关系,为当地的植被保护或恢复对策的制定提供一定的科学依据。结果表明:24种唇形科植物种子的百粒重为0.0061～0.5688 g,跨越2个数量级,平均大小0.1200 g,60%的物种种子百粒重小于0.1200 g,表明在青藏高原东缘唇形科植物种子中小种子占优势。种子大小与萌发率和萌发速率指数呈极显著负相关(P<0.01);种子大小与集中度呈极显著正相关(P<0.001);种子大小与萌发开始时间的相关性不显著。这些结果说明,这24种唇形科植物的大种子物种和小种子物种有2种相反的萌发对策:小种子萌发率高,萌发速率快,萌发历期短,萌发整齐性好;大种子与小种子相反,并共同与其扩散能力构成了一个由小种子物种(拓植能力)到大种子物种(竞争能力)的连续体,从种子萌发对策上解释了大、小种子物种在同一自然群落中如何共存的问题。
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