牧草种子老化生理与修复研究进展

牧草种子作为人工草地建设、退化草地改良以及植被恢复等牧草生产和生态环境改良的重要物质基础,其质量状况是关系到草地建植和牧草生产成败的首要因素。种子活力与老化生理的研究一直是种子科学关注的热点与难点的问题。通过对种子老化现象概述,分别从酶活性、贮藏物质、细胞膜完整性、合成能力、内源激素及有毒物质等方面就牧草种子老化的生理变化进行了分析阐述。围绕化学药剂处理、渗透调节、超干处理、吸湿-回干处理等修复和提高牧草种子活力的研究进行比较分析。另外,根据牧草种子老化生理和修复研究的发展和现状,提出未来牧草种子活力与老化生理机制的研究趋势及发展方向。     

蓝萼香茶菜种子人工老化过程中生理生化特性的研究

研究了蓝萼香茶菜种子人工老化过程中发生的一系列生理生化变化。结果表明:随着老化程度的加深,种子各项发芽指标逐渐降低,电导率和丙二醛含量逐渐升高;老化种子内保护酶(CAT、POD、SOD)活性降低;种子内贮藏物质(可溶性蛋白质、可溶性糖)也呈现逐渐降低的趋势。说明蓝萼香茶菜种子老化过程中种子活力降低可能是由于细胞膜系统受损和有毒物质积累所致。本研究可为蓝萼香茶菜种子的合理贮藏及生产上种子活力的提高提供理论依据。     

牧草种子老化生理与修复研究进展

在人工草地建设、退化草地改良和植被恢复等牧草生产和生态环境改良过程中,牧草种子是十分重要的物质基础,其质量优劣对草地建植和牧草生产具有直接影响。主要针对牧草种子老化生理和修复进行了研究,介绍了种子老化现象,分析了老化所引起的各种牧草种子生理变化,并对修复和提升牧草种子活力提出了具体对策,希望能够为相关工作人员提供一些参考。     

热水加速老化处理对棉花种子活力的影响

本试验采用65℃热水浸泡脱绒种子的方法,分析了不同时间老化处理对3个陆地棉品种(Gossypium hirsutum)种子活力的影响。结果表明,65℃热水能加速棉花种子的老化。随着处理时间的延长,棉花种子活力逐渐下降,在处理30～40分钟之间有一活力变化临界点。认为65℃热水浸泡脱绒种子30～35分钟,可以作为一种检测棉花种子活力和抗老化能力的快速有效方法。人工老化处理,是检测种子活力的有效方法之一。在棉花种子活力检测中,常常采用把种子放在老化箱内,施以高温高湿(41℃、100%相对湿度)的方法来加速种子老化。但是,100%的相对湿度往往引起水箱滴水,不同部位滴水影响不同,因而影响试验的准确性。同时,高温、高湿下处理时间过长(41℃、6～7天),会使种子表面长霉,从而影响以后的发芽试验。Bout land和Welch(1985)提出用热水处理来加速棉花种子的变质,认为种子浸入50℃以上的热水中处理,比常规的高温高湿老化处理变质更快、更均匀。种子活力的丧失,实质上是由于种子所含的蛋白质及其它生理活性物质的变性所致。据研究,65℃接近于蛋白质变性的最高温度。因此,本试验采用65℃热水浸泡棉花种子的方法,观察热水老化处理后,棉花种子活力的变化。目的是为了寻求一种较为简单易行的、加速棉花种子老化的试验方法。     

不同引发剂对老化粳稻种子活力及生理特性的影响

研究引发对老化粳稻种子萌发的影响,发掘老化粳稻种子再利用的方法。用自然老化3年的5个粳稻品种‘晚洋稻’、‘红芒沙粳’、‘345号’、‘C堡’和‘秀水79’为实验材料,分别以壳聚糖、砂和PEG为引发剂对种子进行引发处理,测定引发前后种子活力和生理特性相关指标。引发处理能改善老化粳稻种子生物膜的透性,降低老化粳稻种子细胞内物质的外渗;显著提高老化种子的发芽势、发芽率和POD酶的活性,降低MDA的含量。不同引发剂引发效果差异显著,3种引发剂中壳聚糖的引发效果最好,其次为砂。壳聚糖和砂引发老化粳稻种子能提高种子活力,促进萌发。     

人工老化和修复处理对小麦种子活力及生理特性的影响

种子在贮藏过程中,会出现老化现象,使种子活力下降,生理特性发生改变.本实验采用高温高湿(T=52.3℃,RH=80％)人工老化方法处理小麦种子,并以500 mg/L抗坏血酸(AsA)、20％聚乙二醇(PEG) 6000、500 mg/L赤霉素(GA3)3种溶液进行老化种子的修复,人工老化及修复后的种子经室内发芽试验,分别测定种子发芽指标、种子活力、过氧化物酶(POD)活性、丙二醛(MDA)含量变化情况.结果表明,经人工老化处理后,小麦种子的发芽势下降2.27％,发芽率下降2.67％,种子活力(TTC还原强度)下降7.29％,这三者虽都有所下降,但未达到显著水平(p＜0.05);而老化种子的活力指数和发芽指数下降显著,分别较未老化处理种子下降35.86％和51.51％.PEG修复处理能显著提高老化种子的发芽指数;GA3修复处理对老化种子活力指数的修复效果最好;AsA和GA3修复处理使老化种子的MDA含量显著降低,但未达到未经处理种子的MDA含量水平;PEG、GA3和AsA修复处理对POD酶活性都有一定程度的提高,但影响不显著.     

不同引发剂处理对西瓜种子萌发及生理特性的影响

摘 要：西瓜种子在自然贮藏过程中存在生活力和活力下降的问题,提高西瓜种子的发芽率和发芽势对西瓜种子生产、贮存和利用具有重要意义。本试验以自然老化的西瓜种为试材,采用不同浓度的水杨酸、硝酸钙、赤霉素预浸种处理,研究其对老化西瓜种子萌发及相关生理生化指标的影响,结果表明：不同处理均可显著提高老化西瓜种子活力,以10mmol/L的Ca(NO3)2处理促进萌发的效果最为明显;不同处理均能明显降低种子浸出液电导率、可溶性糖含量及种子中丙二醛含量,以水杨酸的各处理效果最好。     

引发对自然老化甜菜种子活力及幼苗生理特性的影响

以自然老化甜菜种子法饲一号为试验材料,研究不同引发处理对老化甜菜种子活力和幼苗生理特性的影响。结果表明,与对照相比各处理均不同程度改善了老化种子活力及生理相关指标,其中12 h纯水浸种、1.0%壳聚糖、250 mg·L~(-1) GA_3、0.6%H_2O_2、25%PEG-6000、1.5%CaCl_2及100 mg·L~(-1) AsA分别为各引发剂最佳处理。经1.0%壳聚糖和250 mg·L~(-1) GA_3引发后的种子萌发相关指标显著高于其他处理,淀粉酶活力及可溶性蛋白含量显著升高,幼苗活性氧含量与脂膜过氧化作用显著降低(p0.05)。说明引发不仅可以提高老化甜菜种子活力和萌发相关酶活性,还可以减轻老化种子细胞膜受伤害程度,进而有利于幼苗后续生长发育。     

辣椒种子老化过程中的生理生化分析

研究了辣椒种子人工老化过程中所发生的一系列生理生化变化。结果表明：随着老化程度的加深，种子各项发芽指标逐渐降低，电导率逐渐升高，并且电导率的变化与发芽率有较好的一致性。另外，老化种子内过氧化氢酶活性明显降低，而脱氢酶活性在不同老化程度种子内无明显差异。由此说明辣椒种子老化过程中种子活力降低可能是由于细胞膜系统受损和有毒物质积累造成的。     

高温老化对两个玉米品种种子活力发芽指标影响的研究

以玉米太谷1号、泽玉2号两个品种为材料,采用人工高温处理加速老化的方法,研究了种子在老化过程中,发芽指标、种子活力、电导率的变化。结果表明：高温（45±1℃）,高湿（100%相对湿度）密闭条件下,随着老化处理时间的延长,两个品种种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、种子活力等逐渐下降,短时间的高温老化对玉米的多项发芽指标和种子活力影响不大,长时间高温老化种子活力和各项发芽指标迅速下降;随着老化处理时间的延长,两个玉米品种的电导率均逐渐上升。两个玉米品种种子在老化处理过程中,种子的多项发芽指标的高低与种子活力的强弱存在显著的正相关关系,而与种子的相对电导率呈极显著的负相关关系。     

玉米冀玉8号种子人工老化与修复

长期保存的种子会发生老化,活力会降低。为研究种子活力的修复,采用高温老化法处理玉米冀玉8号种子,模拟自然老化,将种子用铝箔袋密封包装置于50℃恒温箱,用CaCl2、AsA、GA3溶液对不同老化程度的种子进行修复处理,测定种子生活力、活力和幼苗生长情况。结果表明,随老化处理时间延长,种子的发芽能力、活力和幼苗生长速度不断下降;修复剂处理对不同老化程度种子的修复能力有差异,其中GA3和AsA只对中低活力(老化5、6、7 d)种子的发芽势和幼苗生长速度有一定修复作用,CaCl2对各梯度老化种子均有修复作用,并且修复效果好于GA3和AsA,主要体现在可以显著提高幼苗的生长速度。对比了不同浓度的CaCl2的修复效果,发现0.025 mg/L CaCl2溶液的修复效果较好。     

20℃下3种蔬菜种子长年贮存后生理特性和遗传稳定性的研究

对在低温和常温下贮藏13年的萝卜、番茄和芹菜3种蔬菜超干种子的发芽势、发芽率、苗长、胚根根尖细胞染色体畸变率和随机扩增的多态性DNA(RAPD)等指标进行测定分析，并研究了种子活力、生活力及其遗传稳定性的变化。多年超干贮存后，部分处理染色体异常的百分率有所增加，它与发芽率成反比，但发芽率低的种子在繁殖更新后，异常率会降低，较高的染色体异常率不会遗传下去。     

蓝茎冰草种子劣变过程中生理生化变化

研究蓝茎冰草（Pascopyrum smithii）种子在自然和人工老化过程中生理生化变化。结果表明：在自然和人工老化过程中，发芽率和活力指数下降，活力指数的变化先于发芽率，是反映种子质量的敏感指标；蓝茎冰草种子电导率与种子生活力及活力正相关；氨基酸泄漏与种子中游离氨基酸含量正相关，不反映种子膜的透性；蓝茎冰草种子中可溶性蛋白质含量随着人工老化而上升。     

人工老化对老芒麦种子活力及醇溶蛋白组成的影响

为揭示人工老化对老芒麦种子活力及醇溶蛋白组成与表达量的影响，以老芒麦(Elymus sibiricus)种子为试验材料，用高温(45℃)、高湿(100% RH)的方法处理种子，对不同老化程度的种子进行发芽实验并计算相应指数，并对酸性聚丙烯酰氨凝胶电泳(A-PAGE)检测醇溶蛋白的体系进行优化。结果表明：人工老化处理7天后，种子的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数依次下降58%、56.34%、75.36%、83%，从凝胶电泳体系优化结果可以看出，最优体系为：300 V电压、上样量为10 μL、18%的聚丙烯酰氨凝胶。老化后的种子ω区醇溶蛋白出现了带型的变化，即原有谱带的丢失、新谱带的出现。由此可以看出种子活力指数对老化处理最为敏感，它的下降与电导率的变化相关性较大，种子活力丧失与原有谱带的丢失、新谱带的出现在同一时间，说明它与ω区域醇溶蛋白的变化有关。     

超干处理延长菜豆种子寿命的生理生化机制研究

为研究菜豆种子在超干处理条件下抗老化能力,以菜豆品种‘将军’、‘紫冠’、‘热那亚’为试验材料,采用硅胶脱水的方法制备不同含水量的种子,并对不同程度超干处理的菜豆种子进行人工老化,对老化后种子发芽率、发芽指数、种子活力及生理指标进行测定,进一步讨论菜豆种子的最适含水量。结果表明,‘将军’种子含水量降至5.78%~6.95%时,种子各指标在老化后保持在较高水平;‘紫冠’种子含水量为5.35%~6.89%时,老化后各指标均高于自然干燥种子,且差异显著;‘热那亚’种子含水量为5.01%~6.15%时,老化后各发芽指标、热稳蛋白含量均高于自然干燥种子。说明超干保存菜豆种子具有一定的可行性。     

自然与人工老化粳稻种子活力与田间苗期性状的相关性分析

硒试验以6个常规粳稻种子为材料，测定了自然老化和人工老化种子的部分活力指标，同时在田羊测定了两种种子的苗期性状，对室内测定的活力指标与田间苗期性状的相关性进行了分析，结果表明：各品种间种子活力存在着较大差异，经人工老化处理后，高生活力品种种子活力指标下降幅度大大低于低生活力品种种子活力指标的下降幅度，田辜苗期各性状也有同样的变化趋势，电导率与田间苗期性状的相关性不显著，标准发芽试验可以预测田间的苗期生长情况。     

不同棉花品种种子活力对低温和人工老化胁迫的反应差异

为探讨棉花种子活力的品种差异及不同种子活力测定方法对棉子活力结果的影响,以17个棉花主栽品种(系)为材料,用简化的标准发芽、低温发芽和人工老化发芽3种方法测定棉花种子活力,并分析种子物理性状与种子活力的相关性。结果表明:3种活力测定方法下不同品种间种子活力均存在较大差异,各活力指标表现趋势也不一致,低温条件主要抑制种子幼苗的生长势,老化条件则主要抑制种子的发芽率。简化的标准发芽的活力指数与2种逆境发芽下的活力指数间的相关性较低。对3种测定方法的种子活力指标进行聚类分析,筛选出中棉所102、新陆中42、湘杂7号、XG39K5、屯杂6号及皖杂9号等高活力品种。低温和人工老化发芽条件显著降低了种子活力与种子各物理性状间的相关性。种子密度和健子率在不同发芽条件下均与种子活力关系最密切,可作为判断棉花种子活力大小的物理指标。     

甲醇老化处理对甜菜种子发芽的影响

为了研究甲醇溶液人工老化处理对甜菜种子发芽指标的影响，探究甜菜种子的耐储性和老化机理，为甜菜种子的人工老化研究提供理论依据。本研究以2020年新收获甜菜种TX2020单粒种为实验材料，设置6个不同时间的老化时间(5、10、15、20、25、30 min)，用甲醇老化法处理种子，通过对甜菜种子进行发芽试验，测定它们的发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数、胚根胚轴总长以及种子浸出液电导率。结果显示，种子经过老化处理后各发芽指标均有所下降，与对照相比，种子的发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数、胚根胚轴总长分别下降了8.8%~31.41%、13.96%~34.23%、2.66%~22.44%、16.63%~36.44%、7.54%~23.06%，而种子的浸出液电导率则出现上升的情况，较对照上升了34.73%~76.19%。研究结果表明，甲醇溶液能够抑制甜菜种子的萌发，随着时间的不同，甲醇溶液处理甜菜种子在发芽指标上的抑制效果也不同。