探究大豆种子老化过程的生理特性变化

文章以2种不同品种的大豆为例,通过使用59℃的热水让大豆老化,从而测试大豆种子在不同老化程度中生理特征的变化。研究结果表明,大豆在衰老的过程中,种子可溶性糖的含量、丙二醇含量逐渐上升。随着大豆种子老化程度不断提高,种子内的酶防御系统逐渐被瓦解。     

油菜种子老化处理后的生理生化变化

以油菜品种‘镇油6号′种子为材料,研究油菜种子在高温(50℃)高湿(相对湿度100%)老化处理后的萌发特性、种子浸出液相对电导率、丙二醛、可溶性蛋白和可溶性糖含量以及抗氧化酶活性的变化。结果表明,随着老化时间的增加,油菜种子的发芽势、发芽率、发芽指数及其活力指数均显著降低。同时,随着老化天数的延长,浸出液电导率显著性增大,浸出液可溶性糖含量则逐渐升高;可溶性蛋白含量表现出下降趋势;种子MDA含量呈现先升高后逐渐下降的趋势。此外,在油菜种子老化进程中,SOD、POD、CAT活性变化的趋势基本一致,其活性均随老化天数的延长而逐渐降低;研究发现,在油菜种子老化处理中,种子浸出液电导率、可溶性蛋白含量和可溶性糖含量与种子老化及劣变程度显著性相关;膜脂过氧化作用也可能是引起或加剧种子老化劣变的重要原因之一。     

持续高温对大豆品种萌发及幼苗生长的影响

通过人工控温,在大豆萌发期和幼苗生长期,对10个栽培大豆品种和2个野生大豆材料实施38℃持续高温处理,研究了持续高温对大豆品种萌发及幼苗生长的影响。结果表明：持续高温对大豆种子萌发没有显著影响,但对幼苗生长的影响达到了显著水平,且不同品种间存在差异。大豆品种的抗高温特性与籽粒大小、蛋白质含量和脂肪含量显著相关。野生大豆的抗高温能力远远高于栽培大豆。     

发育早期变温对不同基因型大豆种子生长速率和蛋白质及脂肪含量的影响

【目的】通过测定变温处理过程中种子生长速率、蛋白质、脂肪和淀粉含量,以期了解发育早期变温对种子发育和组分的影响。【方法】采用液体组培法在种子发育早期的分裂期（开花10～20 d）和积累期（开花20～32 d）对种子和子叶进行变温处理。具体做法：将盆栽的3个不同基因型大豆品种（Evans,低蛋白品种;Proto, 高蛋白品种;PI132.217, 高蛋白质稳定品种）置于均温为24℃[昼/夜温度,27/20℃（Mo）]的生长箱中培养。在开花后10 d,将它们分别置于温度为31℃[35/27℃（Ho）]、24℃[27/20℃（Mo）]和16℃[20/12℃（Lo）]的生长箱中。在开花后20 d,从生长在不同温度条件下植株上采集种子去种皮种植在营养液中并分别再放置在不同温度光照培养箱中[35/27℃（H）;27/20℃（M）;20/12℃（L）]。组培营养液含75 mmol•L-1谷氨酸和142 mmol•L-1的蔗糖。【结果】植株上10 d变温处理对种子生长和干物质积累没有影响,而对种子蛋白质和脂肪含量有明显作用。种子最高蛋白质含量在中温,最高脂肪含量在高温,此时,脂肪含量大约是成熟种子的75%,是低温下生长的种子的2倍（35%）。在组培变温处理中,分裂期在高温下（Ho）生长的植株上种子组培后无论生长在高温（H）,中温（M）或低温（L）条件下,其种子鲜重（FW）和干重（DW）均比从分裂期生长在中温（Mo）和低温(Lo)下的植株上采收的种子在同等温度下高,显示出分裂期温度对种子后期生长具有潜在的影响。另外,积累期变温处理中温度从中温（M）提高到高温（H）,子叶的生长速率是温度从低温（L）提高到中温（M）的2倍,温度降低16℃比降低8℃生长速率降低2倍,生长早期高温有利于种子生长,剧烈变温抑制种子生长作用。然而,温度升高8℃（LoM和MoH）或降低8℃（HoM和MoL）均使子叶蛋白质含量增加。【结论】早期温度调控着后期大豆种子组分发育。早期高温有利于脂肪合成限制蛋白质积累。基因型不同品种对温度反应不同,PI132.217对温度反应略显不敏感。因此,根据生产地温度的季节变化规律,选择合适的基因型品种和播种期对获得高产高蛋白或高脂肪大豆产量显得十分重要。而培育对温度不敏感型大豆品种以抵抗未来频繁的变温在维持未来大豆高产稳产上可能是一有效措施。     

水稻幼苗获得性耐热性研究

[目的]研究水稻幼苗获得性耐热性诱导过程中的生理生化变化。[方法]以水稻幼苗为材料,设置45℃高温胁迫、35℃高温驯化90min后于25℃恢复120min,再进行45℃胁迫120min2种处理方法,研究高温驯化对水稻幼苗耐热性以及幼苗根、茎生长、细胞膜透性、相对含水量、叶绿素含量、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量的影响。[结果]45℃高温导致水稻根和茎的生长受到抑制,相对电导率、相对含水量、叶绿素含量、可溶性蛋白以及可溶性糖含量下降。35℃高温驯化能够减轻水稻幼苗根、茎生长抑制和膜损伤程度,并使相对含水量、叶绿素含量、可溶性蛋白和可溶性糖含量维持在相对较高水平,水稻幼苗耐热性得到提高。相对电导率、相对含水量、叶绿素含量、可溶性蛋白和可溶性糖含量可考虑作为该水稻品种苗期耐热性的鉴定指标。     

黄瓜种子人工老化过程中某些生理生化规律研究

在高温、高湿模拟条件下人工加速老化的黄瓜种子,生活力与活力指标均发生明显变化,电导率随老化程度增大而呈平行关系,种子乙烯含量随老化程度增大而呈规律性下降,乙烯释放高峰期推迟。种子贮藏物质中,可溶性糖与淀粉含量减少,过氧化氢酶与脱氢酶活性随种子老化程度的增加有下降的趋势。     

寄主和非寄主种子分泌物中游离氨基酸和可溶性糖含量及其对大豆疫霉的作用

采用HPLC技术分析大豆疫霉抗病品种Williams 82、感病品种Sloan及非寄主菜豆紫花油豆、玉米绥玉23种子分泌物中游离氨基酸和可溶性糖种类和含量,测定相对原位浓度氨基酸混合液和糖混合液对大豆疫霉菌丝生长、卵孢子形成及游动孢子趋化性的影响。结果表明,不同作物品种种子分泌物中氨基酸和糖的种类及含量差异显著。其中,大豆抗病品种种子分泌物中氨基酸和可溶性糖含量显著高于感病品种Sloan和其他两种非寄主作物。对于菌丝生长,除Williams 82氨基酸处理表现为抑制外,其他处理均有促进。对于卵孢子形成,氨基酸处理表现为紫花油豆=Williams 82>Sloan=绥玉23,可溶性糖处理表现为紫花油豆>Sloan>Williams 82>绥玉23。对于游动孢子趋化性,表现为Sloan>紫花油豆>Williams 82>绥玉23。4个品种种子分泌物差异主要表现在对游动孢子差异性趋化作用上,表明种子分泌物中游离氨基酸和可溶性糖在一定程度上作为信号分子参与大豆疫霉寄主选择性和寄主抗病性,研究为防治大豆疫霉根腐病提供理论依据。     

人工加速老化对2个小麦品种发芽和种子生理生化特性的影响

为探明小麦种子在种子贮藏过程中的生理生化变化的规律,采用高温高湿人工加速老化的方法,对2个小麦品种的种子在90%相对湿度和45℃条件下进行人工加速老化,处理时间分别为0、1、2 d,结果表明:豫麦57和金豫麦2号种子发芽率在经过老化处理后略有升高、种子活力呈现出先升高后降低的趋势、可溶性糖含量呈现先降低后升高的趋势、丙二醛含量呈现出先升高后降低的趋势。     

黄瓜种子人工老化过程中某些生理生化规律研究

在高温、高湿模拟条件下人工加速老化的黄瓜种子，生活力与活力指标均发生明显变化，电导率随老化程度增大而呈平行关系，种子乙烯含量随老化程度增大而呈规律性下降，乙烯释放高峰期推迟。种子贮藏物质中，可溶性糖与淀粉含量减少，过氧化氢酶与脱氢酶活性随种子老化程度的增加有下降的趋势。     

高温对大豆幼苗可溶性糖和可溶性蛋白含量的影响

本试验选用耐旱型春大豆品种黑农44和干旱敏感型品种黑农65为试验材料,采用江沙盆栽的方法,在大豆苗期进行高温处理,测定了大豆叶片可溶性糖和可溶性蛋白含量的动态变化。试验结果表明,随高温胁迫时间的延长,大豆叶片可溶性糖和可溶性蛋白含量均呈先升高后降低的趋势,可溶性糖含量在处理24小时达到了峰值,可溶性蛋白含量在处理12小时达到了峰值,处理48小时后可溶性糖和可溶性蛋白含量均降低至对照水平以下;高温处理下,黑农65的增加幅度均明显大于黑农44,表明耐旱型品种的耐热性明显大于干旱敏感型品种。     

人工老化芥菜种子活力与生理指标相关性研究

以6个不同的芥菜品种为试验材料,采用人工加速老化的方法获得不同老化程度的种子,对其种子活力和生理变化特性进行研究.结果表明:随着种子老化时间的延长,不同品种的芥菜种子发芽率、活力指数都逐渐降低,直至死亡;可溶性糖含量、可溶性蛋白含量和SOD活性也逐渐降低,并与活力指数呈正相关;而相对电导率和MDA含量却逐渐增加,且与发芽率及活力指数呈负相关关系.     

温度、赤霉素和乙烯处理对采后豌豆苗纤维合成及品质变化的影响

研究了温度、赤霉素和乙烯处理对采后豌豆苗(Pisum sativumL.)纤维合成和品质变化的影响。结果显示，采后豌豆苗在7和13℃低温贮藏72h后，纤维素含量分别比20℃贮存的对照低55.1％和33．7％，叶绿素和可溶性糖含量显著高于对照；赤霉素抑制了采后豌豆苗的纤维合成并延缓叶绿素、蛋白质及可溶性糖含量的下降；乙烯别促进了纤维合成、并加速叶绿素、蛋白质、可溶性糖含量的下降。测定表明，低温显著抑制了纤维合成相关的酶如苯丙氨酸解氨酶、多酚氧化酶、肉桂醇脱氢酶和过氧化物酶的活性；低温和赤霉素能延缓采后豌豆苗品质下降．而高温和乙烯则加速豌豆苗品质下降。     

玉米种子对高温高湿老化的响应研究

以玉米品种吉农大578和新白单31当年收获种子为试材,通过高温(45±1)℃、高湿(相对湿度95%)老化处理,研究老化种子的发芽特性、活力特性及化学成分的变化及各性状间的相关性。结果表明:随着老化处理时间的延长,两品种种子发芽势、发芽率均表现为降低趋势;两品种种子活力指标则从24h开始即下降;萌发后的幼苗表现为老化时间越长苗高越矮、根系越短,且对根系的影响更加显著;不同老化时间的玉米种子主要化学成分(蛋白质、脂肪、淀粉)百分含量无显著性差异。另外种子发芽指标、活力指标同子粒的淀粉和脂肪含量表现为不同程度的显著相关关系(P0.05)。     

芝麻种子萌发动态及其代谢生理变化研究

为明确芝麻种子萌发过程的代谢生理变化,丰富芝麻种子生物学内容,在25 ℃暗培养条件下,以2个芝麻品种为材料,研究了种子萌发0～72 h过程中的形态变化、水分吸收以及可溶性糖、可溶性蛋白、氨基酸、粗脂肪、游离脂肪酸和脂肪酶活性等代谢生理指标的变化。结果表明,芝麻种子在浸水后6 h吸胀,12 h萌动,24 h胚根开始快速伸长,48 h胚芽开始快速生长,72 h完成发芽。吸水率呈现不断上升的趋势,其中在 0～6 h和24～60 h 2个时间段表现为急速上升;吸水速 率呈现先降后升再降的变化过程,其中在0～3 h时下降最快,在胚芽开始生长（吸水后48 h）后再次出现较大幅度上升。随着萌发进程的推进,可溶性糖含量和可溶性蛋白含量均表现为先降后升趋势,氨基酸含量不断下降,粗脂肪含量在24 h后有所下降,游离脂肪酸含量呈现先降后升再降的变化趋势,脂肪酶活性不断增强,棕榈酸、硬脂酸、油酸和亚油酸等主要脂肪酸组成变化非常小。因此,芝麻种子萌发过程中,最先启动糖代谢,随后启动蛋白质和脂肪的代谢。研究结果为芝麻种子萌发机理进一步研究提供参考。     

盐碱胁迫下芝麻种子萌发过程中营养物质的动态变化规律

为明确盐碱胁迫下芝麻种子萌发过程中营养物质的动态消减规律,以芝麻栽培品种豫芝11号为试验材料,在23℃条件下分别用1、2、3 g/L的NaCl及NaHCO_3在芝麻种子萌发过程中进行盐碱胁迫处理,于萌发24、48、60、72、84 h分别测定发芽种子的根长、鲜质量以及可溶性糖、蛋白质、芝麻素和芝麻林素含量。结果表明,随着发芽时间的延长,发芽种子根长、鲜质量、可溶性糖含量呈逐渐增加的趋势,蛋白质、芝麻素、芝麻林素含量呈逐渐减少的趋势。3种质量浓度NaCl和NaHC_O3处理对芝麻种子的萌发率没有明显影响,但不同程度地延迟了发芽芝麻种子的根长生长和鲜质量增加;经过1、2、3 g/L NaCl和NaHCO_3胁迫的发芽种子蛋白质、芝麻素、芝麻林素含量比对照(蒸馏水处理)增加;根长、鲜质量、可溶性糖含量比对照降低。相关分析表明:萌发时间与发芽种子根长、鲜质量、可溶性糖含量呈极显著正相关,与芝麻素、芝麻林素、蛋白质含量呈极显著负相关;盐碱质量浓度与发芽种子根长、鲜质量、可溶性糖含量呈极显著负相关,与芝麻素、芝麻林素、蛋白质含量呈极显著正相关。     

不同温度下穿心莲种子萌发的生理生化特性研究

通过测定20、25、30℃温度下穿心莲[Andrographis paniculata(Burm.f.)Nees]种子不同萌发阶段的可溶性糖、粗脂肪、蛋白质、淀粉、氨基酸含量及SOD、POD、CAT活性,分析不同温度下种子萌发各阶段生理生化特性。结果表明,不同温度下,随着穿心莲种子的萌发进程,种子萌发各阶段可溶性糖、粗脂肪、淀粉含量变化趋势基本相同;而可溶性蛋白质含量在20、25℃条件下先减小后增加,30℃先增加后减小;过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(S0D)、过氧化氢酶(CAT)活性整体都表现出先增加后下降趋势,但变化程度有所差异。25℃处理下种子在伸长阶段后储藏物质的转化利用要高于20、30℃处理下种子,在穿心莲种子的萌发过程中,推荐以25℃为适宜温度。     

辣椒种子人工老化及劣变的生理生化变化

为了探明辣椒种子活力下降的原因和一些生理生化变化规律，采用人工加速老化方法，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：随着种子老化加深，发芽势、发芽率、活力指数、过氧化物酶、超氧化物歧化酶活性和可溶性糖、可溶性蛋白质含量逐渐降低，相对电导率和MDA含量不断增加，且品种间有差异，而脱氢酶活性在不同老化程度种子间无明显差异，认为辣椒种子人工老化及劣变的主要机制在于膜脂过氧化作用加剧。     

PEG引发对老化大豆种子发芽及活力的影响

选取晋豆19号、晋大53号和晋大74号3个大豆品种种子为试材,在高温((45±1)℃)、高湿(100%相对湿度)、密闭条件下,对大豆种子进行老化处理;再对老化种子用10%,20%和30%PEG进行引发处理;然后对各处理种子的发芽指标、种子活力的变化进行了研究。结果表明,随着老化处理时间的延长,3个大豆品种种子测试的4项发芽指标都呈现出逐渐降低的趋势;种子活力先下降而后又逐渐上升。不同浓度PEG引发3个品种种子后,提高了种子活力,增强了种子抗性;但10%PEG引发效果不是很好;而用20%,30%PEG引发后,当老化程度不是很严重时,可显著提高大豆种子的多项发芽及活力指标,有效提高大豆种子的抗老化能力;同时20%PEG对晋大53号种子的引发效应较好,而30%PEG可能更有利于对晋豆19号和晋大74号种子的引发。     

春大豆种子抗劣变性鉴定方法研究

采用高温高湿度条件及不同浓度的甲醇溶液处理春大豆种子,测定处理种子的发芽率,对春大豆种子的抗劣变性鉴定方法进行了研究。结果表明:高温高湿度老化法(45℃、RH 99%)以处理8 d左右为宜,采用半致死剂量确定甲醇老化法以15 mL20%甲醇溶液处理鉴定效果最好,而采用浓度为30%或40%的甲醇溶液处理能鉴定出特抗劣变的大豆品种。     

人工老化处理对菠菜种子生理生化指标及萌发相关基因表达量的影响

为探究菠菜种子老化后活力下降的原因和生理生化指标及基因表达量的变化规律,采用高温高湿人工加速老化的方法处理菠菜种子,并测定菠菜种子人工老化过程中的一系列生理生化指标及萌发相关基因表达量的变化。结果表明:随着老化时间的延长,菠菜种子的根长、发芽势和发芽率,超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶、抗坏血酸过氧化物酶活性以及萌发相关基因(GAI1、GA2ox、RACK1、DGAT、ARP1、ARF、ABA8ox1和VP1)的表达量对比未经老化处理的均逐渐下降;可溶性糖和丙二醛的含量逐渐增加。由于抗氧化酶活性的降低,体内的氧自由基得不到及时的清除,从而导致膜质过氧化作用加剧最后引起生物膜的损伤,这是影响种子萌发和加速种子老化的重要原因之一。