GA3浸种对入侵植物节节麦种子破眠及发芽特性的影响

节节麦入侵已严重威胁到我国小麦的生产。节节麦种子具有较强的休眠特性,探讨赤霉素(GA₃)浸种对其破眠及发芽特性的影响,旨在为节节麦的后续研究提供参考。在光照和黑暗条件下,分别利用0、100、200、300、400、500 mg·L^-1的GA₃对种子进行处理,首先进行种子发芽率及发芽势的测定,并检测了500 mg·L^-1 GA₃及蒸馏水处理节节麦种子发芽过程中保护酶活性、MDA及内源激素含量的变化。结果表明:1)GA₃浸种处理提高了种子的发芽率及发芽势,其中以500 mg·L^-1 GA₃处理最为显著。此外,光照条件下种子的发芽率及发芽势均明显高于黑暗条件,表明节节麦种子的发芽需要一定光照条件;2)与蒸馏水处理相比,500 mg·L^-1的GA₃处理提高了种子内SOD及POD活性,减轻了质膜氧化损伤程度,致使MDA含量持续下降,从而促使种子朝有利于发芽的方向发展。此外,500 mg·L^-1GA₃处理在提高种子内促进生长内源GA₃、IAA及ZR含量的同时,并降低了抑制生长的内源ABA含量,致使GA₃/ABA、IAA/ABA和ZR/ABA值均明显高于蒸馏水处理,最终促进了节节麦种子的发芽。     

ABA和GA3对山韭种子萌发、生理特性及内源激素含量的影响

本研究通过不同浓度的脱落酸（Abscisicacid，ABA）和赤霉素（Gibberellins，GA₃）浸种，研究其对山韭（Allium senescens L.）种子萌发特征的影响及促进萌发的生理变化规律。结果表明：100 mg·L^-1 ABA和100 mg·L^-1 GA₃处理显著提高了山韭种子的发芽率、发芽势、胚芽长、胚根长和胚芽胚根的鲜重（P<0.05）。与施加蒸馏水处理相比，ABA和GA₃处理均显著提高了可溶性蛋白含量、脂肪酶和蛋白酶活性（P<0.05）；100 mg·L^-1 GA₃处理显著提高了山韭胚芽乙烯（Ethrel，ETH）含量和ABA含量（P<0.05），100 mg·L^-1 ABA处理显著增加了山韭胚芽GA₃的含量而显著降低了ABA含量（P<0.05）。主成分分析和相关性分析表明：山韭种子发芽率、发芽指数和活力指数与可溶性蛋白、可溶性糖含量以及酶活性之间显著正相关。100 mg·L^-1 ABA和100 mg·L^-1 GA₃对山韭种子的萌发及生长均具有显著的促进作用，ABA处理通过提高山韭胚芽内源GA₃含量促进种子萌发，GA₃处理通过提高山韭胚芽内源ETH含量促进种子萌发。     

5种处理方法对沙生针茅种子萌发影响的研究

为了揭示沙生针茅（Stipa glareosa）种子萌发机理,探索促进其种子萌发的方法,以其种子为材料,采用室内控制试验,测定不同处理对种子萌发的影响。结果显示：60℃蒸馏水浸泡种子24 h,-20℃、20℃低温变温处理96 h,80 mg·L^-1赤霉素（GA₃）水溶液浸泡种子24 h,均能提高种子的发芽率和发芽势,且以80 mg·L^-1 GA₃处理效果最好。     

入侵植物角果毛茛种子萌发特性的研究

为探讨入侵植物角果毛茛（Ceratocephalus testiculatus）种子的萌发特性,以温度、赤霉素（GA₃）、硝酸钾（KNO₃）和浓硫酸腐蚀时间（SACT）等为参试因素的正交试验来研究其种子萌发响应特性。预试验结果表明：在自然条件下角果毛茛种子萌发耗时长,萌发率低,处理14 d后才开始有种子萌发,28 d后的最终萌发率仅为10%左右,存在种子休眠机制。正交试验研究结果表明,4个参试因素均能极显著地促进该种子萌发（P<0.01）,处理7 d后种子陆续萌发,萌发处理14 d时发芽势可达68.89%,萌发处理28 d时最高发芽率可达83.33%,成功解除了角果毛茛的种子休眠。各参试因素对角果毛茛种子萌发率和发芽势的影响顺序相同,均为温度 >SACT >KNO₃ >GA₃。最有利于种子萌发率的因素水平组合为A₃B₄D₄E₅,即萌发温度为10℃,赤霉素浓度为150 mg·L^-1,硝酸钾浓度为1.50 g·L^-1,浓硫酸腐蚀时间为10 min;发芽势的最优水平组合为A₃B₃D₂E₄,即萌发温度为10℃,赤霉素浓度为100 mg·L^-1,硝酸钾浓度为0.50 g·L^-1,浓硫酸腐蚀时间为8 min。     

蒺藜苜蓿种子休眠机制及其破除方法研究

以蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)种子为试验材料,通过测定种子生活力、发芽率、吸水率及粗提物的生物活性;并用不同浓度的赤霉素(GA₃)浸种后4℃低温层积或同浓度硝普钠(SNP)浸种,揭示蒺藜苜蓿种子休眠原因及破除方法.结果表明:蒺藜苜蓿种子具有生活力;30 d内裸粒种子发芽率为100%;破皮种子的吸水率显著高于完整种子;随着蒺藜苜蓿各部分粗提物浓度的升高,白三叶(Trifolium repens)草种子萌发和幼苗生长显著降低;0.1~0.7 mmo·L^-1的GA₃浸种后低温层积或同浓度SNP浸种均可以显著提高种子的发芽率,其中以0.1 mmol·L^-1 GA₃浸种后低温层积或同浓度的SNP处理效果最好.表明蒺藜苜蓿种子的休眠属于综合性休眠,可用GA₃浸种后低温层积或SNP浸种来解除其休眠.     

入侵植物节节麦种子休眠原因及解除方法研究

本研究以节节麦（Aegilops tauschii Coss.）种子为试材,结合种子透水性及萌发抑制物的测定探究其休眠原因,并通过外源赤霉素（gibberellin,GA₃）及温水浸种处理筛选其最佳破眠方法。结果表明：完整种子的吸水率明显高于去颖壳种子,且温水浸种能显著提高种子发芽率,说明颖壳引起休眠的原因为机械阻碍,与其透水性无关;颖壳、种子的水及甲醇浸提液均在浓度为0.08 mg·L^-1时,对小麦种子萌发及生长表现出显著的抑制作用,说明颖壳中存在的水溶性及种子内溶于有机溶剂的萌发抑制物共同作用是节节麦种子休眠的主要原因;以500 mg·L^-1 GA₃浸种24 h（完整种子）、300 mg·L^-1 GA₃浸种48 h（去颖壳种子）及45℃温水浸种5 min（完整种子）的破眠效果较为显著。     

GA3和6-BA对高加索三叶草根蘖芽生长及内源激素含量的影响

为了研究植物生长调节剂赤霉素(GA₃)和6-苄氨基腺嘌呤(6-BA)对高加索三叶草根蘖芽生长发育及内源激素含量的影响,在不同浓度的GA₃(0对照、300、600、900 和1200 mg·L^-1)和6-BA(0对照、25、50、100和200 mg·L^-1),对其根蘖芽生长后的植株高度、叶片数、叶绿素含量和内源激素含量(地上部分和地下部分)进行测定与分析。结果表明:与对照相比,所有GA₃处理均显著增加了株高(P<0.05)。尤其在600 mg·L^-1 GA₃处理下,平均株高为21.33 cm(高于对照处理4.12倍)。GA₃还促进了叶绿素a的合成,最显著效果是在600 mg·L^-1 GA₃处理下,叶绿素a的浓度为0.92 mg·g^-1(高于对照76.92%) (P<0.05)。GA₃对叶绿素b含量无显著影响(P>0.05)。在6-BA所有处理浓度下,株高约为对照处理2.6倍,并且对于叶片数,6-BA处理比GA₃处理更敏感,在200 mg·L^-1时最多,高于对照2.99倍。 6-BA显著促进了叶绿素a和b的积累(P<0.05)。内源激素含量在整个处理浓度下均显示出对外源激素应用的剂量反应。对于地上植物部分,600 mg·L^-1的外源GA₃引起内源玉米素(ZT),GA₃和生长素(IAA)分别增加约23.84%,55.71%和137.99%,而脱落酸(ABA)减少约44.09%。与对照相比,外源200 mg·L^-1 6-BA使内源ZT,GA₃和IAA含量分别提高了约293.23%,49.71%和49.84%,而ABA降低了约52.48%。对于地下植物部分,内源激素变化与地上部分植物的响应大致相似,明显不同在于外源同样浓度GA₃(600 mg·L^-1)和6-BA(200 mg·L^-1)处理引起的ABA降低要少(分别为15.15%和28.26%)。总之,600 mg·L^-1 GA₃和200 mg·L^-1 6-BA是促高加索生长发育的最佳浓度。     

藏北嵩草种子休眠与发芽特性研究

为研究藏北嵩草（Kobresia littledalei C. B. Clarke）种子休眠与发芽的特性,采用浓度为20~40 g·L^-1 NaOH处理1,2,3 h及不同浓度（0~400 μmol·L^-1）的赤霉素（Gibberellin,GA₃,GA₄₊₇）、脱落酸（Abscisic acid,ABA）、氟啶酮（Fluridone,FL）和多效唑（Paclobutrazol,PA）等外源植物生长物质单独及两两混合后处理藏北嵩草种子。结果表明藏北嵩草种子不存在吸水障碍;20 g·L^-1NaOH处理2 h,30 g·L^-1,40 g·L^-1 NaOH处理1 h均可显著提高发芽率（P<0.05）;50 ~200 μmol·L^-1 GA₄₊₇,200 μmol·L^-1 GA₃,200~400 μmol·L^-1FL单独作用时对发芽有促进作用,而任何浓度ABA和高浓度PA（≥200 μmol·L^-1）则表现为抑制作用;除GA₃+FL处理外,植物生长调节剂互作处理都未显著提升发芽率。藏北嵩草种子属于生理性休眠;40 g·L^-1 NaOH浸种1 h可有效打破休眠,发芽率达98%;添加适宜浓度的GA₃,GA₄₊₇,ABA,FL,PA及GA₃+ABA、ABA+FL等外源植物生长物质均有利于保持藏北嵩草种胚的活性。     

不同外源物质对盐碱胁迫下紫苏种子萌发、幼苗生长及生理的影响

为筛选出促进盐碱胁迫下紫苏种子萌发和幼苗生长的最佳外源物质及其处理浓度，本试验以紫苏种子为材料，研究不同浓度的氯化钙（CaCl₂）、褪黑素（Melatonin，MT）、赤霉素（Gibberellin，GA）浸种24 h对盐碱胁迫下紫苏种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明：3种外源物质浸种处理均能够有效缓解紫苏受到的盐碱胁迫，促进种子萌发、幼苗生长，提高抗氧化酶活性。CaCl₂，MT，GA缓解盐碱胁迫的最佳浓度分别为10 mmol·L^-1，100 μmol·L^-1，50 mg·L^-1，其中，50 mg·L^-1GA对促进种子萌发效果最佳，100 μmol·L^-1MT对促进幼苗胚根伸长和抗氧化酶SOD，CAT，POD活性升高效果最佳，而促进幼苗胚芽伸长和鲜重增加的最佳处理为300 mg·L^-1GA。利用隶属函数综合评价得出，50 mg·L^-1GA浸种24 h是盐碱胁迫下促进紫苏种子萌发和幼苗生长的最佳处理方法。     

黄花苜蓿高频植株再生体系建立的研究

黄花苜蓿（Medicago falcataL.）具有较强的抗逆性,是苜蓿育种重要的种质资源。进行黄花苜蓿功能基因研究,有必要建立其高效的植株再生体系。以新疆野生黄花苜蓿的子叶和下胚轴为外植体,以N6大量,MS微量及铁盐,水解酪蛋白2.0g·L^-1,维生素VB₁9.9mg·L^-1,VB₆9.5mg·L^-1,尼克酸4.5mg·L^-1,琼脂8.0g·L^-1和蔗糖30g·L^-1等成分为基本培养基,通过比较不同激素配比对黄花苜蓿愈伤诱导率和体细胞胚发生率的影响,优化并建立了黄花苜蓿的高频再生体系。优化的培养基激素配比为：愈伤诱导和保持培养基添加2,4-D 3.0mg·L^-1+KT 0.05mg·L^-1;分化培养基添加KT 0.4mg·L^-1,蔗糖浓度调整为20g·L^-1;生根培养基为1/2MS+蔗糖15g·L^-1+琼脂8.0g·L^-1。在优化培养流程下,新疆野生黄花苜蓿子叶愈伤诱导率可达92%,下胚轴可达95%,体细胞胚发生率可达54%,体细胞胚萌发成苗率为76%。再生周期约为70～80d。     

打破野生藏沙蒿种子休眠方法的筛选与评价

为筛选能够打破野生藏沙蒿（Artemisia wellbyi）种子休眠的适宜方法，本研究采用不同温度的温水浸种，不同浓度硝酸钾（KNO₃）、赤霉素（GA₃）、吲哚乙酸（IAA）、微量元素浸种以及不同浓度过氧化氢（H₂O₂）、聚乙二醇（PEG-6000）浸泡滤纸等7种方法处理藏沙蒿种子，测定种子萌发及活力指标，并利用隶属函数法将各指标进行综合评价。结果表明：随着KNO₃浓度的升高，藏沙蒿种子的相对发芽率呈现升高的趋势；且高浓度KNO₃对藏沙蒿种子根的伸长有较高促进作用；低浓度的GA₃，IAA，PEG-6000和30℃温水浸种对藏沙蒿种子萌发有促进效果；微量元素浸种对藏沙蒿种子的萌发影响较对照差异不显著；较高H₂O₂浓度下藏沙蒿发芽指数有所升高，但对其根长和芽长有一定抑制作用。综合分析，不同浓度GA₃，10 mg·L^-1IAA浸种处理12 h对藏沙蒿种子的萌发促进效果整体最优，可以作为打破藏沙蒿种子休眠的适宜方法。     

甘露糖浸种对干旱胁迫下白三叶种子萌发及抗旱性的影响

以‘拉丁诺'(Ladino)白三叶为供试材料,研究甘露糖(MAS)浸种对18%PEG6000干旱胁迫下白三叶种子萌发过程中淀粉代谢、根系活力、渗透调节、抗氧化防御及基因差异表达的影响。试验结果表明,低浓度(0.5、1.0、2.0和5.0mmol·L^-1)的MAS浸种预处理能显著提高干旱胁迫下白三叶种子的萌发,其中2.0mmol·L^-1的MAS效果最为明显,但高浓度(10.0mmol·L^-1)的MAS浸种处理显著降低了干旱胁迫下种子的萌发率。进一步试验发现,2.0mmol·L^-1MAS浸种预处理能显著提高干旱胁迫下种子萌发时根系生长、根系活力和淀粉酶活性,有效缓解干旱胁迫抑制的淀粉分解,也显著增加了干旱胁迫下种子萌发过程中游离脯氨酸的积累,并降低细胞渗透势。此外,2.0mmol·L^-1的MAS浸种预处理后,种子在干旱胁迫下萌发过程中超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性及细胞总抗氧化能力显著提高,MnSOD和POD基因转录水平显著增强,维持了细胞内显著较低的活性氧、电解质渗透率和MDA含量,缓解了胁迫对细胞造成的氧化性伤害。但2.0mmol·L^-1MAS浸种预处理并没有提高水分胁迫下白三叶种子萌发时可溶性糖含量,推测MAS促进淀粉分解产生的糖可能主要用于维持胁迫下籽苗的生长。上述结果表明MAS显著提高白三叶种子在干旱胁迫下萌发时的抗性且与促进淀粉代谢、提高渗透调节能力及增强抗氧化防御系统密切相关,且低浓度MAS浸种处理对正常水分条件下白三叶种子萌发也具有一定的促进作用。     

外源IAA对干旱胁迫下红豆草种子萌发及幼苗生长的影响

为研究外源IAA浸种对干旱胁迫下红豆草(Onobrychis viciifolia Scop.)种子萌发及早期幼苗生长的影响,本研究利用不同浓度生长素吲哚3-乙酸(indole-3-acetic acid, IAA)浸泡处理红豆草种子24小时,测定干旱胁迫后红豆草的种子萌发、幼苗表型及其生理生化等指标。结果表明,25 mg·L^-1IAA浸种处理对干旱胁迫下红豆草种子萌发具有明显的促进作用,其发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数最大,并且能够促进主根延伸,改善根冠比和叶绿素的含量。此外,25 mg·L^-1 IAA浸种处理能够提高干旱胁迫下红豆草幼苗抗氧化酶活性及渗透调节物质脯氨酸的含量,以及降低丙二醛和过氧化氢含量,缓解干旱胁迫引起的氧化损伤。但是,高浓度的外源IAA(100 mg·L^-1)浸种则抑制了红豆草种子萌发及幼苗的生长发育。因此,25 mg·L^-1 IAA浸种有助于红豆草种子萌发及早期幼苗的耐旱性,为优质牧草红豆草在干旱地区的高效种植提供了参考依据。     

铜、镉、铅对7种豆科牧草种子萌发和幼苗生长的影响

以蒸馏水为对照,研究了重金属铜、镉、铅离子对7种豆科植物种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明,随着Cu²⁺,Cd²⁺和Pb²⁺浓度的增大,毛苕子(Vicia villosa)、红三叶(Trifolium pratense)、苜蓿(Medicago varia)、小冠花(Coronilla varia)、扁蓿豆(Medicago ruthenica)和百脉根(Lotus corniculatus)种子的发芽率、发芽指数、幼苗的根长和芽长均呈不同程度的降低趋势;但毛苕子的降低趋势相对较缓。经300 mg·L^-1的Cu²⁺处理后,红豆草种子发芽率显著高于对照(P <0.05),在200,300和400 mg·L^-1浓度的Cu²⁺下红豆草种子的发芽指数均显著高于对照;经150 mg·L^-1的Cd²⁺浓度处理下红豆草种子的发芽指数显著高于对照;在500和1000 mg·L^-1 的Pb²⁺处理下红豆草种子的发芽指数显著高于对照和2000 mg·L^-1 的Pb²⁺处理(P <0.05)。随着Cu²⁺,Cd²⁺和Pb²⁺离子浓度的增大,红豆草种子萌发后形成的幼苗的根长和芽长都呈降低趋势。采用模糊数学隶属函数法,对供试7种豆科植物种子相对发芽率、相对发芽指数、相对芽长和相对根长进行隶属函数值计算,得出种子萌发期耐重金属胁迫的隶属函数总平均值,耐Cu²⁺的强弱顺序为:红豆草 >毛苕子 >红三叶 >百脉根 >苜蓿 >扁蓿豆 >小冠花;耐Cd²⁺的强弱顺序为:红豆草 >毛苕子 >红三叶 >百脉根 >扁蓿豆 >苜蓿 >小冠花;耐Pb²⁺的强弱顺序为:红豆草 >毛苕子 >扁蓿豆 >红三叶 >小冠花 >苜蓿 >百脉根。综合分析,红豆草和毛苕子种子在萌发期对重金属Cu²⁺,Cd²⁺和Pb²⁺的耐性较好。     

抗坏血酸和水杨酸丸衣对NaCl胁迫下紫花苜蓿种子发芽特性的影响

为探究抗坏血酸（AsA）和水杨酸（SA）丸衣对NaCl胁迫下紫花苜蓿种子萌发的缓解效应,以紫花苜蓿种子为试验材料,采用不同浓度的AsA（1、2、4、8 mmol·L^-1）和SA（1、5、10、20 mmol·L^-1）对紫花苜蓿种子拌种后进行丸衣处理（未丸衣种子为CK₁,不做拌种处理的丸衣种子记为CK₂）,分析丸衣种子在NaCl胁迫下发芽特性的变化,以期获得能有效缓解紫花苜蓿种子盐胁迫效应的种子丸衣配方。结果表明,1.25%和1.50%的NaCl胁迫显著（P<0.05）降低了紫花苜蓿未丸衣种子的发芽率、发芽势、种苗长和种苗重,延长了平均发芽时间。AsA在1.25%NaCl胁迫下缓解效果不明显,4 mmol·L^-1AsA拌种后丸衣处理,能提高1.50%NaCl胁迫下紫花苜蓿种子的发芽率、种苗长。1 mmol·L^-1SA拌种后丸衣处理,能提高1.50%NaCl胁迫下紫花苜蓿种子的发芽势、发芽率和种苗长,而20 mmol·L^-1SA拌种后丸衣处理降低了紫花苜蓿种子的发芽率。说明AsA和SA丸衣对NaCl胁迫的缓解作用与其拌种浓度和NaCl胁迫浓度有关。本试验筛选出4 mmol·L^-1AsA和1 mmol·L^-1SA拌种丸衣配方对NaCl胁迫的缓解作用最优,该结果为AsA和SA丸衣应用于紫花苜蓿种子缓解NaCl胁迫提供依据。     

SA,ETH和IAA处理对破除赖草种子休眠的影响

为研究破除赖草（Leymus secalinus）种子休眠的方法,采用浓度为0.01~0.17 mmol·L^-1水杨酸（Salicylic acid,SA）、200~600 μL·L^-1乙烯利（Ethephon,ETH）、20~60 mg·L^-1吲哚乙酸（Indoleacetic acid,IAA）分别对赖草种子浸种处理12 h,24 h,36 h,通过测定分析4个种子发芽指标,探究这3种物质对破除赖草种子休眠的影响,为赖草种子的人工繁殖提供理论依据。结果表明：适宜浓度的SA,ETH和IAA浸种处理均能有效打破赖草种子休眠,用0.05 mmol·L^-1 SA浸种12 h后种子发芽率最高为64%,是对照的2倍;用20 mg·L^-1 IAA浸种24 h时,种子发芽势达到最大为33%,高于SA,ETH处理;其次用50 mg·L^-1 IAA浸种36 h和200 μL·L^-1 ETH浸种12 h时,种子发芽率分别为51%和48%,均显著高于对照。然而与IAA处理不同,高浓度的SA,ETH会抑制种子发芽。因此,浓度为0.05 mmol·L^-1 SA浸种处理12 h破除赖草种子休眠的效果最佳。