Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Tác động của nhiệt độ đến trạng thái ngủ đông và sự nảy mầm của ba loài thuộc họ Lamiaceae sống ở vùng đất ngập nước miền Bắc
Tóm tắt
Trong các vùng ôn đới, nhiệt độ là yếu tố chính ảnh hưởng đến thời gian nảy mầm của các loài thực vật. Mục tiêu của nghiên cứu này là khảo sát tác động của nhiệt độ không đổi và dao động đến tình trạng ngủ đông và sự nảy mầm dưới các điều kiện trong phòng thí nghiệm và ngoài hiện trường đối với ba loài thực vật vùng ngập nước: Lycopus europaeus, Mentha aquatica và Stachys palustris. Kết quả nghiên cứu nhằm cung cấp chứng cứ về việc điều chỉnh sự ngủ đông và nảy mầm phụ thuộc vào nhiệt độ có bị ràng buộc về mặt phát sinh loài hay không. Các bài thử nghiệm yêu cầu nảy mầm cho thấy nhiệt độ tối thiểu để nảy mầm là 9°C ở Mentha và 12°C ở Lycopus và Stachys, nhiệt độ tối đa là 33°C đối với Lycopus và 36°C đối với Mentha và Stachys. Nhiệt độ dao động đã thúc đẩy sự nảy mầm ở cả ba loài, nhưng biên độ cần thiết để đạt được sự nảy mầm cao (>50%) thì khác nhau: đó là 8°C ở Mentha, 10°C ở Stachys và 14°C ở Lycopus (nhiệt độ trung bình 22°C). Ảnh hưởng của nhiệt độ lên mức độ ngủ đông được kiểm tra trong phòng thí nghiệm thông qua việc ngâm hạt ở nhiệt độ từ 3°C đến 18°C trong thời gian từ 2 đến 28 tuần, cũng như bằng cách chôn hạt trong 30 tháng, sau đó tiến hành các bài kiểm tra nảy mầm ở các nhiệt độ và điều kiện ánh sáng khác nhau. Trong phòng thí nghiệm, chỉ có nhiệt độ thấp (≤12°C) đã làm giảm tình trạng ngủ đông ban đầu của hạt Lycopus, trong khi ở Mentha và Stachys, nhiệt độ cao hơn cũng dẫn đến tăng cường khả năng nảy mầm. Tình trạng ngủ đông chỉ được kích thích ở hạt Lycopus sau khi ngâm lâu dài ở 12°C trong phòng thí nghiệm. Các hạt được chôn của tất cả các loài thể hiện chu kỳ ngủ đông hàng năm với nảy mầm thấp hơn vào mùa hè và nảy mầm cao hơn từ mùa thu đến mùa xuân. Tuy nhiên, các hạt được đem ra khỏi đất lại cho thấy sự khác biệt đáng kể trong khoảng thời gian thành công khi nảy mầm. Tình trạng ngủ đông giảm khi nhiệt độ môi trường dưới 12°C. Nhiệt độ môi trường gây ra sự kích thích ngủ đông thay đổi tùy theo loài và điều kiện thử nghiệm, nhưng ngay cả nhiệt độ thấp (8°C) cũng có hiệu ứng. Ở nhiệt độ thử nghiệm cao (25°C) trong ánh sáng, hạt của cả ba loài đều cho tỷ lệ nảy mầm cao xuyên suốt năm. Ba loài thực vật này thể hiện những khác biệt khác nhau trong tác động của nhiệt độ lên tình trạng ngủ đông và sự nảy mầm. Những điểm tương đồng về tình trạng ngủ đông và sự nảy mầm giữa các loài là chung với các loài nảy mầm vào mùa xuân khác sống trong vùng ngập nước, vì vậy dường như rằng việc điều chỉnh ngủ đông và nảy mầm phụ thuộc vào nhiệt độ liên quan đến môi trường sống hơn là mối quan hệ phát sinh loài.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
C.C. Baskin J.M. Baskin (1988) ArticleTitleGermination ecophysiology of herbaceous plant species in a temperate region Am. J. Bot. 75 IssueID2 286–305
C.C. Baskin J.M. Baskin (1998) Seeds – Ecology, Biogeography and Evolution of Dormancy and Germination Academic Press San Diego, USA
J.M. Baskin C.C. Baskin (2004) ArticleTitleA classification system for seed dormancy Seed Sci. Res. 14 1–16
J.D. Bewley (1997) ArticleTitleSeed dormancy and germination The Plant Cell 9 1055–1066 Occurrence Handle1:CAS:528:DyaK2sXlt1ShtLs%3D Occurrence Handle12237375
J.D. Bewley M. Black (1982) Physiology and Biochemistry of Seeds in Relation to Germination. V.II. Viability, Dormancy and Environmental Control Springer Verlag Berlin
J.D. Bewley M. Black (1994) Seeds: Physiology of Development and Germination Plenum Press New York, USA
H.J. Bouwmeester C.M. Karssen (1989) ArticleTitleEnvironmental factors influencing the expression of dormancy patterns in weed seeds Ann. Bot. 63 113–120
H.J. Bouwmeester C.M. Karssen (1992) ArticleTitleThe dual role of temperature in the regulation of seasonal changes in dormancy and germination of seeds of Polygonum persicaria L Oecologia 90 88–94 Occurrence Handle10.1007/BF00317813
H.J. Bouwmeester C.M. Karssen (1993a) ArticleTitleAnnual changes in dormancy and germination of Sisymbrium officinale (L.) Scop New Phytologist 124 179–191
H.J. Bouwmeester C.M. Karssen (1993b) ArticleTitleSeasonal periodicity in germination of seeds of Chenopodium album L Ann. Bot. 72 463–473 Occurrence Handle10.1006/anbo.1993.1133
M. Brändel (2004) ArticleTitleThe role of temperature for the regulation of dormancy and germination in two related summer annual mudflat species Aquat. Bot. 79 IssueID1 15–32
M. Brändel W. Schütz (2005) ArticleTitleTemperature effects on dormancy levels and germination in temperate forest sedges (Carex) Plant Ecol. 176 IssueID2 245–261 Occurrence Handle10.1007/s11258-004-0117-y
G.H. Egley S.O. Duke (1985) Physiology of weed seed dormancy and germination S.O. Duke (Eds) Weed Physiology/Vol.1: Reproduction and Ecophysiology CRC Press Boca Raton 27–64
B. Ekstam B.E. Bengtsson (1993) ArticleTitleAn incubator for studies of germination responses to temperature and interacting environmental factors Seed Sci. Technol. 21 301–308
J.P. Grime G. Mason A.V. Curtis J. Rodman S.R. Band M.A.G. Mowforth A.M. Neal S. Shaw (1981) ArticleTitleA comparative study of germination characteristics in a local flora J. Ecol. 69 1017–1059
G. Hegi (1980) Illustrierte Flora von Mitteleuropa Vol. 2(1) EditionNumber3 Parey Berlin, Germany
H.W.M. Hilhorst (1998) ArticleTitleThe regulation of secondary dormancy: The membrane hypothesis revisited Seed Sci. Res. 8 77–90 Occurrence Handle1:CAS:528:DyaK1cXkvVyqtL8%3D
D.W. Hosmer S. Lemeshow (2000) Applied Logistic Regression John Wiley and Sons Inc. New York, USA
W. Kinzel (1913) Forst und Licht als beeinflussende Kräfte bei der Samenkeimung. Ulmer Stuttgart Germany
P. McCullagh J.A. Nelder (1989) Generalised linear models Chapman and Hall London, UK
N.T. Mirov (1936) ArticleTitleGermination behaviour of some California plants Ecology 17 IssueID4 667–672
W. Opitz von Boberfeld C. Knödler C. Ziron (2001) ArticleTitleGermination Strategies of Species of different grassland communities Pflanzenbauwissenschaften 5 IssueID2 87–95
R.J. Probert (2000) The role of temperature in the regulation of seed dormancy and germination M. Fenner (Eds) Seeds: The Ecology of Regeneration in Plant Communities CAB International Oxon, UK 261–292
InstitutionalAuthorNameSAS Institute Inc. (1996) SAS/STAT Software: Changes and Enhancements through Release 6.11 Cary New York, USA
K. Thompson J.P. Grime (1983) ArticleTitleA comparative study of germination responses to diurnally-fluctuating temperatures J. Appl. Ecol. 20 141–156
P.A. Thompson (1969) ArticleTitleGermination of Lycopus europaeus L. in response to fluctuating temperatures and light J. Exp. Bot. 20 IssueID62 1–11
P.A. Thompson (1970) ArticleTitleAn analysis of the effect of alternating temperatures on germination of Lycopus europaeus L J. Exp. Bot. 21 IssueID68 808–823
P.A. Thompson (1974) ArticleTitleEffects of fluctuating temperatures on germination J. Exp. Bot. 25 IssueID84 164–175
S. Totterdell E.H. Roberts (1979) ArticleTitleEffects of low temperatures on the loss of innate dormancy and the development of induced dormancy in seeds of Rumex obtusifolius L. and Rumex crispus L Plant Cell Environ. 2 131–137
L. Vleeshouwers (1997) Modelling weed emergence patterns Wageningen Agriculture University The Netherlands
L.M. Vleeshouwers H.J. Bouwmeester C.M. Karssen (1995) ArticleTitleRedefining seed dormancy: an attempt to integrate physiology and ecology J. Ecol. 83 1031–1037