种子大小和海拔对青藏高原东北缘常见植物种子主要营养成分含量的影响

摘要

种子中营养物质的含量及其组成对于种子萌发及其随后的幼苗建植具有非常重要的意义。不同的营养物质为种子的萌发及幼苗建植发挥着各自的作用，因此其含量差异可能导致种子采取不同的萌发及幼苗生长对策。脂肪、可溶性糖、淀粉、蛋白质是种子中的主要营养物质，其含量不是固定不变的，它们随遗传、环境条件的变化而变化。种子大小是植物相对比较稳定的一个特征，但随着环境条件的改变，种内、种间种子大小变异很大，那么，随着种子大小的变异，其所含营养成分是否也会相应发生改变以适应环境变异？本研究以青藏高原东北缘高寒草甸中广泛分布的植物种子为研究材料，用索式提取法、蒽酮比色法和考马斯亮蓝G-250法分别测定了种子中主要营养成分——粗脂肪、可溶性糖、淀粉和蛋白质的含量，分析了植物种子中主要营养成分含量与种子大小和海拔高度之间的关系，为进一步探讨高寒草甸植物随海拔变异的适应机制及其进化意义提供理论依据。研究结果表明：（1）实验中的225种植物种子大小变化范围是0.0327～26.0323mg，超过80％的植物种子大小在0～5mg之间；种子大小呈正态分布，即小种子和大种子物种数较少，处于中间大小的物种数较多；种子大小与海拔呈显著负相关，四大科内植物种子大小与海拔均相关不显著。（2）物种间：225种植物种子中脂肪含量的变化范围是5.0533%～57.0799%，随种子大小增大，脂肪含量显著降低；可溶性糖含量的变化范围是0.5099%～10.4343%，随种子大小增大，可溶性糖含量无显著变化规律；淀粉含量的变化范围是1.5589%～57.9976%，随种子大小增大，淀粉含量显著增加；蛋白质含量的变化范围是1.0486%～29.5097%，随种子大小增大，蛋白质含量变化无显著规律。各科间（四个大科菊科、豆科、伞形科、毛茛科）种子主要营养成分含量与种子大小、海拔之间的关系并不一致，这可能是受遗传、环境以及科属间差异的影响。物种内：种子大小对种子脂肪、可溶性糖、淀粉、蛋白质含量均没有显著地影响，这可能是因为种内种子营养物质含量更多的受到环境因素的影响。（3）无论种内还是种间，高海拔采集的种子有较高的脂肪和可溶性糖、较低的蛋白质含量，而淀粉含量没有明显的变化规律。随着海拔的升高，温度逐渐降低，植物种子中储藏较多的脂肪和可溶性糖、较少的蛋白质，可以为种子萌发和幼苗的初始生长提供足够的能量以抵御严寒的环境。因此，这可能是植物应对高寒环境的一种适应性选择。

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第 一 章 前 言

1.1研究的目的与意义：

1.2国内外研究进展

1.2.1种子中主要的营养成分及其功能

1.2.2种子中营养成分含量变化及其与影响因素

1.2.3海拔高度、种子大小、种子中主要营养成分组成对植物生长发育的影响

1.3本研究拟解决的科学问题

第 二 章 实 验 材 料 和 方 法

2.1研究地点概况

2.2实验材料

2.3实验设计

2.3.1种子大小的测定

2.3.2种子中脂肪含量的测定

2.3.3种子中蛋白质含量的测定

2.3.4种子中可溶性糖和淀粉含量的测定

2.4数据的统计与分析

第 三 章 结 果 与 分 析

3.1研究物种的种子大小分布及其与海拔之间的关系

3.1.1研究所用的225种植物种子大小分布及其与海拔之间的关系

3.1.2不同科植物种子大小分布及其与海拔高度之间的关系

3.2种子中主要营养成分含量与种子大小的关系

3.2.1 225种植物种子中主要营养成分含量与种子大小的关系

3.2.2不同科植物种子中主要营养成分含量与种子大小的关系

3.3种子中主要营养成分含量与海拔高度的关系

3.3.1 225种植物种子营养成分含量与海拔高度的关系

3.3.2不同科植物种子营养物质含量与海拔高度的关系

3.4种子大小与海拔对种内营养物质含量的影响

3.4.1种子大小对种内营养物质含量的影响

3.4.2海拔对种内营养物质含量的影响

3.5 种子大小和海拔交互作用对种子营养物质含量影响的偏相关分析

3.5.1控制海拔时种子大小与种子营养物质含量的偏相关分析

3.5.2控制种子大小时海拔与种子营养物质含量的偏相关分析

第 四 章 讨 论

4.1种子大小及其分布与海拔之间的关系

4.2种子中主要营养成分含量与种子大小的关系

4.3种子中主要营养成分含量与海拔高度的关系

4.4种子中主要营养成分与种子大小和海拔的关系

参考文献

在研期间研究成果

致谢