褪黑素调控草类植物生长发育及抗逆性功能研究进展

褪黑素是一种广泛存在于植物体内的小分子吲哚胺类激素，现有研究已明确其合成途径、分解代谢和生理功能。褪黑素作为信号分子可调节植物昼夜节律、种子萌发、根和花发育，还有利于增强植物对各种逆境胁迫的抵御能力。本文总结了褪黑素调控草类植物生长发育的生理功能，重点阐述了褪黑素在草类植物非生物胁迫和生物胁迫响应中的调控作用，并对其在草类植物生长发育与抗逆性功能研究以及在抗逆育种中的应用前景进行了展望，以期为利用褪黑素提高草类植物抗逆性、提升牧草产量和品质提供参考依据。     

种子激素引发

种子激素引发(Hormonal priming)是种子引发(Seed priming)的一种。通过激素引发可以有效改善种子萌发状态,促进幼苗生长和产量提高,并增强植物的抗逆性。本文针对近年来植物激素引发的研究情况,介绍了激素引发在促进种子萌发和幼苗生长中的应用,论述了其对植物生长发育的有利影响。并从植物生理生化与分子生物学两个方面阐述了种子激素引发的机理。同时,对影响引发效果的因素进行了分析,指出种子引发的浓度与引发时间、种子引发后的回干条件是影响引发效果的最重要因素。未来的研究应充分借助基因组学与蛋白质组学等方法,深入探究种子激素引发的生理生化与分子生物学机理,并加强在草类植物中的研究。     

种子水引发的研究进展

综述了种子水引发的方法、影响因素、引发的生理生化机制和对种子休眠的影响等方面的研究进展,并讨论了其在草类植物种子的应用和未来研究应关注的问题。     

重金属胁迫下草类植物响应的研究进展

如何利用草类植物自身的优势有效解决重金属污染现状,是当前研究的一个热点问题。论文总结了近年来对重金属具有富集作用的草类植物,以及重金属胁迫下,草类植物的形态特征及生理变化的研究进展,并对重金属胁迫下,根际促生菌及其相关分子响应方面对草类植物的影响进行了综述,以期为后期利用植物修复重金属污染方面的研究提供文献参考依据。并经分析总结,提出了草类植物对重金属胁迫的反应途径和可能的作用机制。尽管目前利用草类植物进行重金属修复的研究仍有很多方面的问题有待解决,但随着基因表达调控机理及分子育种等内容的深入研究,草类植物的重金属耐受机制将会得到进一步的发展。     

草类植物抗病机制研究进展

草类植物病害是限制草牧业生产和发展的主要因素之一。目前抗病品种的开发利用是目前防治病害最经济有效的方法，植物抗病机制的研究对开发抗病品种和构建生态环境友好型病害防治至关重要。植物受病原菌侵染时形成多种复杂的防御机制，本研究主要从植物组织结构抗性、生理生化抗性、抗性基因和抗性数量性状位点（QTLs）定位等分子机制方面综述草类植物抗病机制研究进展，并提出我国草类植物抗病机制研究中面临的主要问题与解决办法，以期为草类植物抗病育种提供理论依据。     

羊茅属植物抗旱性研究进展

简述了羊茅属植物的种子及幼苗在水分胁迫下,其外部形态、生理代谢方面的反应,以及抗旱性的鉴定指标和鉴定方法的研究和进展情况。     

豆科牧草种子萌发特性与其抗旱性差异的研究

试验采用PEG模拟干旱测定了3种豆科牧草(5个品种)种子的相对发芽率和胚根／胚芽比值，并在温室条件下采用盆栽控水研究了这3种牧草在水分胁迫下叶片相对含水量和质膜透性的变化规律。结果显示：种子萌发期抗旱性强的牧草其分枝期抗旱性亦强，抗旱能力依次为游客＞德福＞百脉根＞胡亚＞瑞文德。试验证明，利用生理生化方法和种子萌发实验进行牧草品种间抗旱性鉴定是可行的。     

草类植物耐铝性的研究进展

酸土在全世界热带、亚热带及温带地区广泛存在,酸雨的频繁沉降,加速了土壤酸化。酸性土壤中铝毒害是植物生长发育的主要限制因子。笔者综述了国内外关于铝毒害对草类植物生长发育的影响、草类植物耐铝机理以及草类植物耐铝性遗传育种的研究进展。最后分析了目前草类植物耐铝性研究存在的问题,并对草类植物耐铝性研究前景进行展望。     

关于植物抗旱性的几个问题

干旱对植物的影响是非常广泛而深刻的。它的影响不仅表现在植物的外部形态，而且还表现在植物生长发育的各个阶段，乃至具体的生理代谢，因此，植物的抗旱性是十分复杂的，它是许多形态特征和生理生化的综合反应。     

论甘肃建成我国重要草类种子生产基地的可能与前景

通过分析国外草类种子生产概况、甘肃省草类种子的生产条件、生产现状、生产技术以及与国外的差距及发展前景,提出将甘肃建成美国俄勒岗州式的中国草类种子生产基地的建议,以及今后的工作重点和应用的技术措施,对指导甘肃牧草种子产业化升级具有重要的参考价值。     

6种高寒牧区禾本科牧草抗旱性研究与评价

本研究选择在高寒地区种植多年的6种禾本科牧草,对其进行种子萌发期和苗期抗旱性试验。用PEG模拟水分胁迫及连续干旱法来研究干旱胁迫对种子发芽率及种子幼苗期生理指标的影响,以此来综合评价六种禾本科牧草的抗旱性强弱。种子萌发期研究结果表明,5%的PEG浓度有效促进种子萌发,高PEG浓度显著抑制种子发芽率。经连续干旱胁迫法处理的苗期牧草,测定其相对含水量、丙二醛含量、可溶性糖含量和叶绿素含量四项生理指标。对两个时期隶属值综合分析可知,六种牧草的抗旱性强弱为：草原看麦娘（Alopecurus pratensis） > 无芒雀麦（Bromus inermis） > 同德短芒披碱草（Elymus breviaristatus） > 同德贫花鹅观草（Roegneria pauciflora） > 大颖草（Roegneria grandiglumis） > 扁穗冰草（Agropyron cristatum）。     

陕北黄土丘陵沟壑区主要植物种子对干旱胁迫的萌发响应及抗旱性评价

陕北黄土丘陵沟壑区土壤水分匮乏是影响植被恢复的重要因素,而干旱胁迫对种子萌发的制约是植物自然更新的关键限制因子。本研究通过设置不同浓度梯度聚乙二醇(PEG-6000)溶液模拟不同的干旱胁迫条件,测定黄土高原丘陵沟壑区16种主要植物种子的萌发特性及抗旱性。结果表明,随PEG浓度的增加,16种植物种子的萌发均受到不同程度的抑制,种子的萌发时滞延长直至不萌发,种子的发芽势、发芽率、发芽指数和抗旱指数均呈下降趋势。而轻度的干旱胁迫(50 g·L-1)能促进部分种子的萌发,增加种子发芽率和发芽势。采用隶属函数法对16种植物种子的相对发芽势、相对发芽率、相对发芽指数和抗旱指数进行综合评价,结果发现,鬼针草(Bidens pilosa)、猪毛蒿(Artemisia scoparia)、狗尾草(Setaria viridis)种子萌发耐旱性最强,而大针茅(Stipa grandis)最弱。     

外源生长物质对干旱胁迫条件下甜高粱种子萌发的影响

为筛选促进甜高粱种子萌发的最佳外源生长物质及浓度配比,本研究分别以不同浓度(0~1.0 mmol·L^-1)的褪黑素(melatonin,MT)、水杨酸(salicylic acid,SA)、5-氨基乙酰丙酸盐酸盐(5-aminolevulinic acid hydrochloride,5-ALA)、α-萘乙酸(1-naphthalene acetic acid,NAA)、赤霉素(gibberellin,GA3)、2,4-表油菜素内酯(epibrassinolide,EBR)和胺鲜酯(diethyl aminoethyl hexanoate,DA-6)引发处理甜高粱种子2 h,探究它们对干旱胁迫(10% PEG-6000模拟)下种子萌发的影响。结果表明:生长物质、浓度均显著影响干旱胁迫下甜高粱种子吸水量、萌发指标及幼苗生长;聚类分析可将生长物质及浓度配比分为5种类型,其中分布于第4类的NAA,5-ALA,DA-6,EBR和GA3对甜高粱种子萌发的抗旱效应影响不明显,但经MT(0.25和0.5 mmol·L^-1)和SA(0.125 mmol·L^-1)引发可有效促进干旱胁迫下种子萌发,MT浓度为0.5 mmol·L^-1时效果最佳。在芽苗期,通过模拟干旱胁迫筛选促进种子萌发的外源生长物质是一种快速、有效的方法,具有一定的可行性。     

三种常见边坡植物对模拟干旱环境抗旱性能的研究

香根草、紫花苜蓿和高羊茅是工程边坡常见绿化植被,通过探究干旱胁迫对3种植物种子萌发、光合及生理生化指标的影响,评价分析其抗旱性,为水电边坡生态修复中的物种筛选、植物群落的重建给予参考。采用聚乙二醇(PEG)模拟干旱胁迫对植物种子进行4个PEG浓度水平的胁迫处理(5%、10%、15%、20%),研究3种植物种子在PEG干旱胁迫下的萌发特性;采用盆栽控水法分别对3种植物的幼苗进行4组土壤水分处理:正常供水(土壤含水量为最大田间持水量的75%~80%)、轻度土壤干旱胁迫(65%~70%)、中度土壤干旱胁迫(50%~55%)和重度土壤干旱胁迫(35%~40%),分别测定不同土壤干旱胁迫下3种植物光合、生理生化指标,运用隶属函数法对3种植物的抗旱性综合评价。结果表明由于干旱胁迫导致3种植物种子萌发数量减少、种子萌发活力下降,且随着干旱程度的加剧,影响程度逐渐加大,低浓度PEG胁迫对香根草种子的萌发具有引发作用。干旱程度导致3种植物净光合速率、蒸腾速率、胞间CO₂浓度、气孔导度和水分利用效率有不同程度的下降,香根草的净光合速率、蒸腾速率和胞间CO₂浓度下降最为显著,高羊茅的气孔导度和水分利用效率下降最为显著。随着干旱程度的增加,3种植物的丙二醛、脯氨酸和可溶性糖均显著增加。综合分析3种植物种子萌发率、萌发指数、光合及生理生化等多个单项指标,运用隶属函数平均值法鉴定出3种边坡植物的抗旱性,比较得出紫花苜蓿的抗旱性最强,高羊茅次之,香根草的抗旱性相对较差。     

家畜排泄物对牧草种子传播和萌发的作用

放牧调控牧草的生殖格局,包括牧草有性繁殖和无性繁殖分配、种子生产、传播和萌发等,其中家畜的排泄物是重要的作用途径之一。放牧家畜的排泄物促进种子生产、远距离扩散和种子萌发,同时也会损伤种子、抑制萌发等。本文从种子生产、传播及萌发等方面阐述放牧家畜排泄物对牧草种子的作用,认为其是牧草自然更新有效途径之一。放牧家畜排泄物能够增加种子产量、采食几率、散布距离及改变萌发自身与生境条件,从而提高种子传播数量和质量,以促进牧草的有效自然更新。通过了解家畜排泄物在牧草种子传播和萌发中的作用并再此基础上探讨牧草自然更新的机制,以期为草地更新和退化草地恢复提供理论参考。     

独脚金内酯对干旱胁迫下黑果枸杞种子萌发和幼苗生理变化的影响

本试验以黑果枸杞(Lycium ruthenicum)为研究对象,探讨其种子萌发和幼苗生理特性对干旱胁迫下外源独脚金内酯(Strigolactones, SLs)的响应。试验通过聚乙二醇(Polyethylene glycol, PEG-6000)模拟干旱胁迫,对黑果枸杞种子和幼苗进行不同浓度SLs处理,测定各处理对种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数及幼苗叶绿素、脯氨酸(Proline, Pro)、丙二醛(Malondialdehyde, MDA)含量和总抗氧化能力(Total antioxidant capacity, T-AOC)的影响。结果表明：SLs浸种对干旱胁迫下黑果枸杞种子萌发具有低浓度促进、高浓度抑制效果;干旱胁迫下对幼苗喷施适宜浓度SLs,可显著提高其叶绿素、Pro含量(P<0.05),同时有增强T-AOC、降低MDA积累的作用;主成分分析显示1μmol·L^-1 SLs处理能够增强黑果枸杞的抗旱能力。综上所述,SLs不仅可以缓解干旱胁迫对黑果枸杞种子萌发的抑制,还能增强幼苗抗旱性,最佳使用浓度为1μmol·L^-1。本...     

青藏高原高寒草甸六种杂类草植物种子萌发期抗旱性研究

为了明晰种子萌发期干旱耐受性与种子相关性状的关系,本研究采用聚乙二醇(Polyethylene glycol,PEG)模拟干旱胁迫的方法对六种高寒草甸杂类草植物种子在不同程度干旱胁迫下的萌发率变化,以及种子大小、萌发率和系统发育距离与萌发干旱耐受性的关系进行了研究。结果表明,随着PEG浓度的增加,种子萌发率呈降低趋势;较低浓度PEG对半抱茎葶苈(Draba subamplexicaulis)、尼泊尔蝇子草(Silene nepalensis)、蓬子菜(Galium verum)种子萌发具有显著的抑制作用;较高浓度PEG对六种杂类草种子萌发均有显著的抑制作用。种子大小与萌发干旱耐受性正相关,即随着种子大小的增加,种子萌发阶段的抗旱性增加;而萌发率和系统发育距离与萌发干旱耐受性无相关性。综上,可以优先考虑大种子物种作为退化草地恢复中抗旱物种。     

聚乙二醇引发对几种牧草种子发芽率和活力的影响

应用聚乙二醇（ＰＥＧ）引发法探讨了不同引发渗透势、时间处理对无芒雀麦、苏丹草、沙打旺、小冠花、紫花芷蓿等牧草种子萌发和活力和有性在适宜处理下供试种子发芽速度、发芽率及活力指数分别显著高于对照;ＰＥＧ的引发作用还表现为提高活力效应大于提高发芽率效应,学表明,低渗透势（－０．１、－１．２、－１．５ＭＰａ）引发处理对提高发芽率无作用;但处子早期萌发的效应对于沙打旺和小冠花种子的２仍很强烈,对苏丹草种子则     

紫花苜蓿不同品种对干旱胁迫的生理响应

以国内外20个优良紫花苜蓿品种为材料,研究了离体条件下叶片相对含水量、膜相对透性、游离脯氨酸和叶绿素含量等生理性状对干旱胁迫的响应,探讨了各种生理变化与抗旱性的关系,并结合草产量对其抗旱性进行了综合评价。结果表明,抗旱性强的品种在干旱胁迫下草产量高,叶片保水能力强,叶绿素持有率高,游离脯氨酸维持积累时间较长,维持积累量较高,能保持较高的细胞膜相对完整性。依据上述5项指标,通过系统聚类分析,将20个紫花苜蓿品种分为抗旱性强、较强、中等、较弱和弱5个等级。     

结缕草种子中NCED基因和CYP707A基因的克隆及其表达动态

ABA是抑制种子萌发的主要激素,而9-顺式-环氧类胡萝卜素双加氧酶(NCED)和8’-羟化酶(CYP707A)是控制ABA合成及代谢的关键基因。为了解基因表达水平与种子萌发率之间的关系,以2种萌发率不同的结缕草(Zoysia japonica)海青一号(H1)和野生型(WT)结缕草种子为材料,克隆CYP707A基因目的片段,通过Real-timePCR测定2种结缕草种子在不同吸胀时间的NCED和CYP707A基因表达水平。结果表明:NCED和CYP707A基因在不同吸胀时间和不同材料中基因表达水平不同,在萌发率较高的海青一号(H1)种子吸胀过程中,NCED基因和CYP707A基因表达持续升高,在萌发率较低的野生型(WT)结缕草种子吸胀过程中NCED和CYP707A基因表达量先升高,随后又降低到较低水平,NCED基因和CYP707A基因在萌发率不同的2种结缕草种子吸胀过程中的表达存在差异,说明种子的萌发率不仅与ABA含量有关,还与ABA代谢速率有关,体现两者在影响种子萌发率过程中相互协作,相互平衡的关系。