研究了沙漠短命植物土壤种子休眠循环机制的进展

近日，中国科学院植物研究所研究员黄振英、副研究员杨学军等。和他的合作伙伴揭示了这两种植物独特的休眠循环系统和发芽适应策略，研究对象是沙漠短命植物——条叶庭荠和四齿芥。相关成果发表在国际学术期刊Journal of Ecology。

种子的休眠和发芽是植物生命周期的关键阶段，其发生时间与生命环境密切相关，直接关系到幼苗的生长和植物的生存。一些生长在沙漠生活中的植物在长期的适应和进化过程中形成了特殊的种子休眠和发芽适应措施。短命植物是一种生长在中亚干旱沙漠地区的植物群体，主要分布在中国古尔班通古特沙漠等地。其显著特点是可以利用初春的雨水和融化的雪水快速生长发育，在夏季干热季节到来之前完成生命周期，以种子库的生命形式储存在土壤中，在荒漠中。

对此，研究人员以古尔班通古特沙漠中常见的两种短命植物——条叶庭荠和四齿芥为研究对象，通过为期两年的野外和实验室实验，揭示了这两种植物独特的休眠循环系统和发芽适应策略。

他们发现这两种植物的新种子具有生理休眠的特点，传播后的土壤种子可以通过高温天气中的后熟作用逐渐释放休眠，进入非休眠模式，然后在秋季土壤湿度适宜时萌发。然而，秋季未发芽的种子将在冬季重新进入休眠模式。在早春潮湿的雪融期，一些种子通过低温层积再次释放休眠，从而在早春发芽。这种一年两次的休眠循环机制，促使两种植物在一年内形成两种不同的发芽人群，条叶庭荠种子发芽形成少量秋季种子和少量秋季种子。然而，大量秋季种种子的萌发芽很少。

研究人员表示，这种适应策略可能是植物长期适应沙漠降水和温度胁迫生活的“两头下注”策略，有利于这类植物物种在极端环境下的维持和繁殖。