异型种子植物异苞滨藜的繁殖输出

异苞滨藜是重要的荒漠野生牧草资源,具有褐色和黑色两种异型种子;黑色种子小,种皮光滑,有光泽,包被种子的苞片较小;褐色种子大,包被种子的苞片较大。对异型种子繁殖输出的研究将为探讨其生态适应机制及生活史进化研究提供科学依据。选择准噶尔低山砾质荒漠自然种群中3个不同微生境(陡坡、缓坡和坡底),分别随机选取20株植株,测定植株高度、生物量以及种子的数量,研究种子的输出比例和繁殖分配。结果表明,1)不同微生境中植株的大小有显著差异,山坡沟底植株的个体最大,缓坡次之,陡坡最小。2)植株的总繁殖分配以及褐色种子和黑色种子的繁殖分配随个体的增大而显著增高;异苞滨藜大型植株的繁殖分配高达57.57%,褐色种子和黑色种子的繁殖分配无显著差异;中型和小型植株的繁殖分配小于30%,主要投资黑色种子。3)随植株个体的增大,异苞滨藜3个级别的植株输出的黑色种子的数量和比例均显著大于褐色种子的数量和比例;黑色种子与褐色种子比例为2.16~7.41∶1。异型种子萌发物候的不同步、繁殖输出的“灵活性”是异苞滨藜与荒漠异质环境长期适应的结果。     

生长调节剂处理对马铃薯贮藏期萌发及氧化酶活性的影响

探究生长调节剂对马铃薯贮藏期休眠的调控效果及其生理作用机制,对保障马铃薯安全贮藏和研究马铃薯休眠机制都具有重要意义。本研究以马铃薯中长休眠期品种“川芋117”和短休眠期品种“费乌瑞它”为供试材料,赤霉素(gibberellin A₃, GA₃)、氯苯胺灵(chlorpropham, CIPC)和脱落酸(abscisic acid, ABA)为供试试剂,研究不同作用类型生长调节剂处理对不同马铃薯品种贮藏期块茎萌发动态及不同部位氧化酶活性的影响。结果表明,GA₃促进马铃薯的萌发主要表现在缩短块茎的萌发期上,“川芋117”和“费乌瑞它”较对照(control, CK)分别缩短10.42%和26.92%。而ABA和CIPC抑制马铃薯的萌发表现在延长其萌发期上,在“川芋117”上分别较CK延长10.42%和106.25%,在“费乌瑞它”上ABA处理延长23.08%,CIPC处理块茎未发芽。且ABA处理能显著降低休眠幅度,“川芋117”和“费乌瑞它”休眠幅度分别降低17.95%和29.41%,块茎萌发较整齐。马铃薯块茎在贮藏期芽周和薯肉部位的多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)和过氧化物酶(peroxidase,POD)活性均呈先升高后降低的变化趋势,其峰值出现的时间与其开始大量发芽的时期基本一致,表明PPO和POD活性的升高是块茎解除休眠开始萌芽的生理基础之一。GA₃、ABA和CIPC处理显著影响块茎芽周和薯肉PPO和POD活性,其中GA₃主要提高块茎芽周部位的PPO和POD活性,CIPC和ABA有降低未发芽块茎芽周和薯肉PPO活性的趋势,但ABA处理在块茎休眠解除过程中氧化酶活性上升,特别是“川芋117”,这可能是GA₃打破休眠促进萌发、CIPC和ABA延长休眠的生理机制之一。     

三种药用甘草种子位置效应对幼苗建植特性的影响

通过对甘草属3种植物,光果甘草、胀果甘草、乌拉尔甘草植株不同部位种子的萌发特性、幼苗生长特性、叶绿素含量、叶绿素荧光参数的测定和比较,探讨了3种药用甘草植株不同部位种子的萌发策略、幼苗的生长适应性,为更清楚地认识甘草属植物种子萌发与幼苗建植策略提供科学依据。结果表明,1)光果甘草植株中、上部,胀果甘草和乌拉尔甘草植株中、下部种子具有较高的出苗率,是种子繁殖的主要保障,但存活率无差异。2)具有较高出苗率的种子萌发形成的幼苗具有较大的生物量、较长的根长,且根冠比也相对较高,其分配到地下部分生物量多于地上部分,发达的根系可增强幼苗的抗逆性和对环境的适应性;而地上部分叶片的叶绿素相对含量、可变荧光(F_v)、最大荧光产量(F_m)、PSⅡ光化学效率(F_v/F_m)、PSⅡ潜在的光化学活性(F_v/F₀)和光反应阶段电子传递的速率也相对较高,荧光动力学曲线也反映出其具有较强的荧光强度、电子捕获和光能利用率,进而增强了幼苗建植能力。3)具有较低出苗率的种子萌发形成的幼苗具有较高的株高,较多的叶片数,可以通过优先占领空间和光源来维持生长。综上所述,3种药用甘草不同位置的种子具有不同种子萌发和幼苗生长策略,这对野生甘草自然种群的幼苗建植和种群更新有着重要的生态学意义。     

硅对NaCl胁迫下甜瓜种子萌发及幼苗生长的影响

为明确硅(silicon,Si)对盐胁迫的缓解作用,以“雪梨一号”和“朗秦银蜜”两个耐盐性不同的甜瓜品种为材料,在125 mmol/L NaCl胁迫下,研究了不同浓度外源Si对甜瓜种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明,NaCl胁迫显著抑制了甜瓜种子萌发,0.50~1.00 mmol/L外源Si处理较对照能显著提高种子的发芽率、发芽势、发芽指数、α-淀粉酶活性及吸水率,其中两个品种的种子均以0.75 mmol/L外源Si处理效果最好;NaCl胁迫下,0.25~1.00 mmol/L外源Si处理后,甜瓜幼苗的株高、叶面积、叶绿素含量、地上部分干重和根系干重较对照显著提高,其中“朗秦银蜜”和“雪梨一号”幼苗分别以0.50和0.75 mmol/L外源Si处理效果最好。研究表明,0.25~1.00 mmol/L外源Si能促进NaCl胁迫下种子吸水和α-淀粉酶活性的提高来促进种子萌发,通过提高NaCl胁迫下幼苗叶绿素含量维持较高的光合能力促进幼苗生长,缓解盐胁迫对甜瓜种子和幼苗的伤害,外源Si浓度超过1.25 mmol/L时对盐胁迫没有缓解效应。     

古尔班通古特沙漠钠猪毛菜种子异型性及其萌发行为研究

钠猪毛菜在我国仅分布在新疆,具有很强的抗干旱和抗盐碱能力。研究钠猪毛菜不同类型种子形态及其萌发特性,结果表明,钠猪毛菜产生3种类型的种子,其形态特征、萌发特性均有显著差异。A型种子绿色,圆形,着生方式为横生,直径为(1.294±0.089) mm,百粒重(90.71±0.42) mg,花被背部有翅状附属物;B型种子红色,圆形,着生方式为直立,直径为(1.166±0.069) mm,百粒重(85.52±0.49) mg,花被背部有短/无翅状附属物;C型种子黄色,圆形,着生方式为直立,直径为(1.044±0.062) mm,百粒重(83.84±0.31) mg,花被背部无翅状附属物。A型种子在5 ℃/15 ℃、10 ℃/20 ℃、 15 ℃/25 ℃、 20 ℃/30 ℃、 25 ℃/35 ℃(光/暗=12 h/12 h)变温条件下萌发率均>92%,B型种子在5种变温条件下萌发率<60%,为非深度生理休眠,低温层积2周后可打破休眠;C型种子在5种变温条件下萌发率<5.3%,为深度生理休眠,划破种皮可打破休眠。浓度低于0.2 mol·L^-1的NaCl溶液对A型种子萌发的影响不大,但从0.8 mol·L^-1起,萌发率随着浓度增高而降低,直至为零,将在0.05~4.00 mol·L^-1NaCl溶液中处理的A型种子转移至蒸馏水后,仍有一定的恢复萌发率。苞片延缓A型种子吸胀,影响种子的最终萌发率,去除苞片可显著提高种子的萌发率。通过研究钠猪毛菜种子异型性及其萌发行为,为揭示其生态适应机制提供科学依据,并为新疆荒漠地区生态建设提供基础资料。     

不同活力种子的萌发与出苗特性

摘要：研究测定了老化处理后几种禾本科牧草种子的萌发、幼苗以及出苗期的相关指标,进一步分析其相关性。结果表明,1）除羊草（Leymus chinensis）种子外,老化处理显著降低其他参试种子的发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数,胚根、胚芽以及幼苗长度,出苗率、出苗速率;2）牧草种子的耐老化能力因种而异,休眠可显著提高种子自身的耐老化能力,如羊草;3）除羊草种子外,其他种子的发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数,胚根、胚芽以及幼苗长度与出苗率、出苗速率极显著正相关(P<0.01);4) 相比其他萌发指标,发芽率用于种子活力批次的划分在所有物种中表现相对较好。     

子叶损伤对苦豆子幼苗早期生长的影响

为探讨子叶损伤对新疆伊犁河谷常见的本土恶性入侵植物苦豆子幼苗早期生长发育的影响,在实验室人工气候箱盆播条件下,研究了不同程度子叶切除处理(切除0.5、2×0.5、1、1.5和2片子叶,以不切除子叶为对照)对苦豆子幼苗早期生长的影响。结果表明,子叶切除的程度对幼苗的死亡率、株高和叶面积均影响显著;高强度处理下,幼苗的主根长与对照及低强度处理组间无显著差异,而侧根数和侧根长则均显著低于对照组及低强度处理组。即使是低强度的子叶切除,苦豆子幼苗的茎、叶生物量以及幼苗的总生物量均会受到不同程度的抑制,而根生物量和根冠比受影响较小;子叶切除对幼苗各构件的生物量分配的影响表现为:茎的生物量分配不受影响,根的显著提高,而叶则受到不同程度的抑制。结果表明,子叶损伤是苦豆子幼苗建成的瓶颈。     

种质及变温对羊草种子萌发的影响

针对羊草种子萌发率低的问题,对43份不同种质的羊草种子,在两种变温条件下的萌发率进行了研究,并对恒温、变温、变温时长、变温时段对羊草种子萌发率的影响进行了测试。结果表明,羊草种子萌发率受种质影响较大,不同种质的羊草种子萌发率变幅为10%~95%,差异极显著。此外,羊草种子萌发亦受温度调控,恒温条件下(16、20、22、28、37 ℃)种子萌发率均较低,变温28 ℃(12 h)/16 ℃(12 h)则显著提高了种子萌发率,增幅为50%~90%。且变温处理对种子萌发有“时间剂量累加效应”,即变温处理时间越长,萌发率提高越大。在第1、2天时变温处理的种子萌发率与恒温对照相比,达到极显著差异,且在24 h内接收低温信号的剂量时长在2~16 h,高于16 h萌发率不随时间增加,低于2 h萌发率提高不显著。此外还发现,萌发24 h之内,羊草种子对变温处理有一个敏感的“窗口期”,即8~12 h,在这个时段内变温处理对种子萌发率提高最为显著。     

入侵植物少花蒺藜草异型种子萌发策略及其幼苗生长特性

少花蒺藜草为科尔沁沙地的一种恶性入侵杂草，靠种子进行繁殖，其同一果实刺苞内多包含2粒种子，种子具有异型性（其中一粒相对较大、外形似芒果且有一小部分外露在刺苞中，称为M型种子；另一粒相对较小、外形似李子，称之为P型种子），野外调查发现少花蒺藜草通常以M型种子萌发为主。为探究少花蒺藜草刺苞果皮对异型种子的萌发是否产生影响、M型种子是否对P型种子的萌发产生抑制以及两异型种子的萌发在种群拓展中的作用，在实验室条件下测定少花疾藜草带刺苞（正常条件下）、去刺苞（将果皮解剖取出单独的M型、P型种子）、模拟刺苞（以纱布模拟刺苞果皮将取出的两异型种子进行再次包裹）4种处理下两种异型种子的萌发特征以及正常条件下的刺苞（只萌发M型）、单独的M型、P型及刺苞内P型种子（去除刺苞中已萌发的M型种子形成的幼苗）形成幼苗的生长特征。结果表明：1）刺苞果皮对两种异型种子的萌发均无显著影响；2）M型种子抑制P型种子的萌发，抑制率达到52.5%；3）刺苞内M型种子形成幼苗的地上生物量、地下生物量分别比刺苞内P型种子形成幼苗增加0.1298和0.1068 g·株^-1，M型种子形成幼苗的叶面积、根冠比分别比P型种子形成幼苗显著增加84.3%和356.3%。上述研究表明：刺苞内M型种子比P型种子具有更强的发芽能力，M型种子形成的幼苗具有更好的存活策略，P型种子作为备用种子当年或翌年补充种群数量。     

几种生态因子对红砂和霸王种子萌发与幼苗生长的影响

自然条件下进行了土壤温度、水分、播深及覆沙地境对红砂和霸王种子萌发与幼苗生长的效应研究,结果显示,模拟阵雨期(人工洒水)覆沙和未覆沙试验小区白天播种层土壤温度均较高,尤其中午(14:00)覆沙小区1和4 cm播种层土壤温度平均值分别高达43.2和37.3℃,未覆沙小区分别高达38.0和33.6℃.高温引发种子次生休眠是该期红砂和霸王种子不能萌发的主要原因.而且播种层土壤含水量日内下降十分明显,其中覆沙和未覆沙小区1 cm土层平均土壤含水量下降至0.11%和2.62%,也会引发种子产生次生休眠,成为红砂和霸王种子不能萌发的另一原因.自然连续降水期2种试验小区播种层平均土壤温度适宜,播种层土壤含水量高而稳定,满足了红砂和霸王种子萌发的适宜温度和较高水势的条件.因此,在干旱荒漠区进行荒漠草地的人工辅助建植,需要依靠连续性降水过程.自然条件下霸王发芽率最高的播深处理在覆沙小区为2 cm、未覆沙小区为1 cm;在2种试验小区内霸王幼苗生物量最大的播深处理均为2和3 cm.覆沙较未覆沙地境有利于霸王种子萌发和幼苗的生长.播种当年霸王地上生物量为红砂的75～117倍.     

紫花苜蓿种子内生根瘤菌定位及灭菌方法研究

为探寻苜蓿种子内生根瘤菌的有效灭菌方法,试验以‘甘农9号’紫花苜蓿(Medicago sativa ‘Gannong No.9’)种子为材料,设置DF(碘伏浸泡6min),DS(碘伏浸泡5min→无菌水冲洗→ST液-0.9%无菌氯化钠溶液和0.5%吐温80浸1min),SH3(3%次氯酸钠浸泡6min)和SH10(10%次氯酸钠浸泡6min)4种灭菌方法,分别以完整种子、去皮种子、种皮、子叶、胚、子叶+胚、子叶-胚连接处、幼苗为研究材料,以无菌水浸泡相应时间处理为对照,分析4种灭菌方法对供试材料内生根瘤菌的灭菌情况以及对种子萌发能力及幼苗生长的影响。结果表明：内生根瘤菌主要分布于紫花苜蓿种子的子叶+胚(52.7个·粒^-1)中,种皮有少量分布(16个·粒^-1),而在子叶+胚组织中内生根瘤菌主要分布于子叶-胚连接处(38.33个·粒^-1),其余分布数量依次为子叶(9.67个·粒^-1)、胚(4.17个·粒^-1);DS处理可对种子完全灭菌,且DS处理下完整种子的发芽率、发芽势、发芽指数、胚芽长、胚根长和幼苗长与CK差异不显著。综上,子叶-胚连接处是紫花苜蓿种子内生根瘤菌的主要存在部位,DS处理是紫花苜蓿种子内生根瘤菌的最佳灭菌方法。     

Effects of fire,bruchid beetles and soil type on germination and seedling establishment of Acacia drepanolobium

The effects of fire, bruchid seed beetles and soil type on the germination and seedling establishment of Acacia drepanolobium were experimentally investigated. Seeds subjected to three seed treatments (bruchid damaged, bruchid-free burnt, and bruchid-free unburned) were germinated in three different soil types (black cotton, red sandy, and clay loam soils). Undamaged seeds had significantly higher germination (85.3%) than either beetle damaged (20.6%), or burnt seeds (3.4%). Soil type did not influence germination or seedling survival. Burnt seeds had an average germination of 2% in clay loams and 5.4% in red sandy soils, while beetle damaged seeds had an average germination of 15.6% in clay loams and 28.7% in black cotton soils. Treatment effects on seedling mortality or survival were not significant but seedlings from undamaged seeds had higher survival rates than those damaged by bruchid beetles.     

盐胁迫对桑种子发芽及幼苗生理生化特性的影响

桑树在盐碱地栽培 ,受盐害最为严重的时期是种子萌发及幼苗期。采用不同浓度的NaCl溶液胁迫桑种子 ,研究高盐逆境条件下对种子发芽、幼苗生长及生理效应的影响。结果表明 :随NaCl浓度增大 ,桑种子的萌发率、发芽率逐渐下降 ,发芽滞后且发芽后的幼苗生长被抑制 ,当NaCl的浓度达到 5 0mmol/L时 ,子叶长出率、幼苗鲜质量明显下降 ,在 15 0mmol/L浓度下种子无法长出子叶 ;各处理区叶片的含水率、叶绿素的含量也随NaCl的浓度升高而下降 ;脯氨酸含量则随NaCl浓度增大呈先升高后降低的趋势。     

骆驼蓬属种子萌发条件与更新生态位的研究

从植物更新生态位的角度，结合野外实地考察，用室内试验的方法研究了西北地区骆驼蓬属种子萌发的条件，分析了降水量、种子埋藏深度等因子对其累积发芽率的影响，并对该属植物在长期进化过程中，为适应干旱生境所形成的生态对策进行了探讨     

储藏时间对细柱西番莲种子萌发特性及幼苗特征的影响

本文以细柱西番莲为研究材料,分别选取采收后常温储存1m、2m、4m和5m的种子进行实验,通过动态监测种子的发芽时间、发芽率、发芽势、子叶大小、第一片真叶大小以及幼苗的生物量,了解细柱西番莲种子萌发特性、活力变化等特性以及幼苗的生长状况。结果表明,在常温条件下,储存时间为1m的细柱西番莲种子发芽最快,发芽势和发芽率最高,同时幼苗子叶大小、第一片真叶大小、生物量等幼苗生长指标亦是最高的。而随着储存时间的延长,种子的发芽率和发芽势均处于不断下降的趋势,幼苗生长指标也随着下降。可见,细柱西番莲种子的活力和幼苗健壮程度与储存时间负相关。     

不同处理方法对7种豆科植物种子休眠以及成苗特性的影响

以7种豆科牧草线叶野豌豆(Vicia tenuifolia)、苦豆子(Sophora alopecuroides)、红豆草(Onobrychis viciaefolia)、罗马苜蓿(Medicago falcata)、准噶尔岩黄芪(Hedysarum songaricum)、山地岩黄芪(Hedysarum shandi)和小花红豆草(Onobrychis micrantha)的种子为材料,采用机械、热水和硫酸3种不同方法破除种子休眠,并对萌发种子所形成的幼苗进行连续15d的培养,以期研究不同方法对种子休眠的解除效应,探讨种子休眠的原因并寻求打破种子休眠的最佳途径。结果表明:这7种豆科植物种子的休眠类型均属于物理性休眠,机械破损种皮和80℃热水处理5min均能有效打破种子休眠、显著提高萌发率(P0.05),且幼苗生长15d后株高和根长与处理前相比差异均不显著。硫酸处理因物种和处理时长不同而异,且随处理时间的延长种子萌发率呈现先增加后降低的趋势。综合考虑,以98%硫酸处理5min效果最好,此时种子萌发率显著提高(P0.05),幼苗生长状况与处理前相比差异不显著。研究结果可为荒漠区人工草地的种植与植被退化恢复提供科学依据。