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專題1：恆溫與種子發芽速率

   2007-03-29    回生理學目錄

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水與種子發芽 (水勢與發芽速率：蘊水與發芽速率、水熱積蘊值與發芽速率)

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公式推演              回目錄

q1  at sub-optimum temperature

thermal time(number of degree-days above base temperature) to germination at day t.

q1 = (T1-Tb) + (T2-Tb) +...+ (Tt -Tb) = t(T-Tb)

At constant temperautre,

1/t =(T- T b) /q1 = (-T b /q1 ) + T(1/q1 ) = K + (1/q1 ) T

consider germination of seed fraction G, e.g. 10,20,...,90,100﹪

1/t(G) = [T-Tb (G)]/q1 (G)     (Since there is a common base temperature in each G)

= (T-Tb) /q1 (G) .....................................(1)

Now, G has a normal distribution onq1 (G), with a standard deviation (s) of the frequency distribution of thermal times in the seed population,

probit (G) = K` + q1 (G)/s...............................(2)

q1 (G) = [probit(G)- K`]s.................................(3)

From (1)＆(3), the relationship between rate of germination and sub-optimum temperature can be described for the whole population by a single equation

1/t(G)= (T-Tb) /{[probit(G)- K`]s }.........................(4)

[probit(G) -K`]s = (T-Tb)t(G)

probit(G) = K + [(T-Tb)t(G) ] /s...........................(5)

q2 at supra-optimum temperature

thermal time(number of degree-days above base temperature)to germination at day t.

1/t = (Tc - T) /q2

1/t(G) = (Tc (G) - T) /q2 (G) ...................................(6)

Now,G has a normal distribution on Tc (G), with a standard deviation �v���w

of the frequency distribution of ceiling temperatures in the seed population,

probit(G)= K`` - Tc (G) /s ...............................(7)

Tc (G)= [K`` - probit(G)]s

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from (6)& (7)

1/t(G) = {{[K`` - probit(G)]s - T} /q2

{[K``- probit(G)]s} - T = [1/t(G)]q2

[K``- probit(G)]s = T + q2 / t(G)

probit(G) = Ks - [T + q2 / t(G)] /s.....................(8)

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試驗介紹

(I)Covel et al., 1986

取4種豆類種子，在5-40℃之間每隔5℃做一溫度處理，調查發芽率累進，依圖估算每10%(G)發芽種子所需的時間[t(G)]，作發芽速率1/t(G) vs 溫度T的圖。目測To，To以下者每個G進行速率1/t(G) vs 溫度T的迴歸分析(式1)，得到9個Tb (G), 及q1(G)。然後9條迴歸令具有相同的Tb，然後再計算迴歸方程式，反復以不同的Tb (每隔0.5℃做一次)進行，比較結果以得到最小 residual variance的作為To以下的共同Tb。針對共同Tb或9個Tb (G)進行差異比較。To以上者類似方法進行計算。---------------------

結果：共同Tb成立，每組種子Tb相同，q1(G)不同。對G vs q1進行製圖，然後以共同Tb所得q1進行probit分析，除了少數以外，大致適配，特別是10-90%的部份。 模式4成立。

　

(II)Ellis et al., 1986

取chickpea五個品種，同前再進行試驗及分析，並另分析品種間Tb的差異顯著性。結果類似，且品種間Tb相同；大於To部份恰好相反。

根據模式5可望簡化試驗。probit(G) = K + [(T-Tb)t(G) ] /s   由兩個溫度試驗所得的probit(G)、T、t(G)經由反復分析求得多組K、Tb、s以造成最小residual variance 視為正確值。大於To部份也是同樣。

　

(III)Ellis et al., 1987

取蠶豆五個品種，同前再進行試驗及分析。另進行以下試驗，種子在10、20、27、30℃等四溫度下進行發芽試驗。

To以下：以-10至0℃，每0.5℃一次做為Tb，進行21次分析，G對(T-Tb)t(G) 找出最適Tb，在決定五個品種有無共同Tb。

To以上：q2    每1℃一次進行Tc對T+q2 /t(G)的分析。求得最佳q2 、Ks、s。

結果：To以下：cv. Sutton： 原分析成立，由兩溫度所得的模式與各溫度的數據相合。應用到其它品種亦然。                          回目錄

　

　

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