人工老化对小麦种子活力及醇溶蛋白组成的影响

为揭示种子活力与醇溶蛋白组成变化的关系,以小麦品种百农矮抗58、周麦18、新麦208、郑麦9023和杂交小麦(BNS/05525)为材料,高温(43±1)℃、高湿(95％相对湿度)老化处理0,4,6,9,12,15d和20 d,对老化处理种子的活力及醇溶蛋白组成进行了分析.结果表明,随着老化时间的延长,小麦种子的发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数逐渐降低,老化20 d的小麦种子发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数均降为0,种子活力丧失.在同一老化程度下,杂交小麦种子的发芽势、发芽指数、活力指数均高于百农矮抗58、周麦18、新麦208、郑麦9023,说明杂交小麦的抗老化能力较强;电导率在种子老化的0～12 d内变化较小,种子老化到15d时电导率迅速升高;5个小麦品种种子老化20 d后,发芽率从100％下降到0,醇溶蛋白的表达均出现了带型的变化,ω区醇溶蛋白出现了谱带的丢失、新蛋白的增加及蛋白表达量的上升和下降.种子活力丧失与蛋白的丢失、新谱带的产生都是在同一时间(种子老化20 d),说明种子活力的丧失与ω区域醇溶蛋白的消失和新增加的蛋白质有关;种子老化程度的加剧,导致了某些存活能力差的基因型消失,消失的基因可能与种子活力的表达相关.     

小麦种子活力检测相关指标稳定性的研究

论文以4份小麦种子宁春51、2038、烟农21、豫农416为材料,利用三个发芽箱或发芽室以及两种发芽方法（发芽盒发芽、卷纸发芽）,比较发芽试验检测小麦种子活力时常用的发芽势、发芽率、苗长、平均鲜重和活力指数等指标的稳定性。结果表明：四个小麦品种的发芽势和发芽率指标在不同培养环境和发芽方式下均无显著差异,豫农416的苗长、平均鲜重和活力指数指标在不同培养环境下存在差异显著,说明在进行活力检测时发芽势和发芽率更加稳定可靠,结果同时表明低活力小麦种子的苗长、平均鲜重对环境变化较为敏感,高活力小麦种子的苗长、平均鲜重等指标的环境稳定性相对较好;卷纸发芽发芽势和发芽率普遍高于发芽盒法,不同重复之间的变异系数也要显著低于发芽盒法,因此建议在进行小麦种子活力普查时,采用卷纸法,活力指标建议采用发芽率和发芽势。     

超干贮藏对棉花种子活力及生理特性的影响

用氧化钙超干燥使棉花(中棉所12)种子含水量降至2.8%。超干贮藏后,由于硬实率明显提高,直接发芽测定结果表明,超干种子的发芽力、活力低于常规贮藏种子;而破除种皮限制后,超干种子发芽力、活力高于常规贮藏种子。对生理指标的测定表明,超干种子的ABA含量明显低于常规贮藏种子,而脱氢酶、POD、SOD活性和GA1/3含量均高于常规贮藏种子。说明超干贮藏有利于棉花种子活力的长期保持,但发芽前需要破除种皮。缓湿处理可使棉花超干种子的发芽力、活力显著提高,相对电导率和ABA含量明显降低,对GA1/3和iPAs含量亦有明显的提高作用,而对脱氢酶、POD、SOD活性无明显影响。     

不同含水量对大葱种子活力的影响

本试验通过人工老化的方法,研究不同含水量对大葱种子活力的影响.结果表明:将种子含水量由8.4%降至5.5%～2.5%,不影响大葱种子活力,其发芽率、发芽指数、活力指数、脱氢酶、电导率、可溶性糖含量和MDA含量无显著变化;当含水量低于2.0%时,种子活力显著下降.经人工老化处理后,含水量在5.5%～2.5%的种子,其活力保持较高水平,且显著提高种子抗老化的能力.     

小麦种子穗发芽程度对田间出苗率的影响

小麦穗发芽在全球范围造成了显著的经济损失和发芽率的降低.本研究以小麦品种百农64、周麦18、济麦20和豫麦34为材料,将不同萌发状态的小麦种子(正常、吸胀、萌动、亚发芽、发芽、超发芽)分别播种在3种不同深度(1.5,3.0,4.5cm)下,研究6种不同发芽程度种子的田间出苗率.试验结果表明:不同发芽程度和播种深度对不同小麦品种田间出苗率都有显著影响.1)6种不同发芽程度的小麦种子除济麦20是萌动状态的种子出苗率最高外,其它3个品种都是以正常状态的种子出苗率最高;4个小麦品种均以超发芽状态的种子出苗率最低.2)播种深度对不同小麦品种出苗率的影响显著,所有品种均以3.0 cm播种深度的出苗率最高.     

转反义trxs基因小麦籽粒中ABA和GAs含量与穗发芽的关系

以转反义trxs基因两个纯合株系及其未转基因对照小麦品种‘豫麦18’为材料,采用荧光定量RT-PCR、整穗发芽试验和酶联免疫吸附（ELISA）的方法,对小麦灌浆过程中反义trxs基因表达、穗发芽特性及内源激素ABA和GAs含量进行了测定,探讨转基因小麦籽粒中内源激素ABA和GAs含量与穗发芽的关系。结果表明,在种子形成过程中,反义trxs基因能够正常表达,两个转基因株系中内源trxh基因表达量都明显低于对照;转基因株系籽粒中ABA和ABA/GAs含量显著高于对照,平均分别比对照升高了18.39%和23.47%,而GAs含量在花后15～30d较对照有所降低,平均比对照降低了9.14%;花后20、25、30d,转基因株系的穗粒发芽率显著或极显著低于对照,平均分别比对照下降了49.65%、28.2%、27.23%;相关分析表明,穗发芽率与ABA和ABA/GAs含量均呈显著或极显著负相关,与GAs含量呈正相关。由此推断,反义trxs基因导入抑制了小麦内源同源基因的表达,改变了小麦体内ABA和GAs的平衡,使ABA合成量增加,是导致转基因小麦穗发芽率降低的原因之一。     

外源ABA和6-BA对不同持绿型小麦籽粒灌浆进程及蛋白质含量影响

本文旨在揭示持绿型小麦品种的灌浆特性和籽粒蛋白质含量对外源激素的响应,认识植物激素调控籽粒灌浆和蛋白质合成的作用机制。自盛花期开始,连续4 d喷施10 mg L^-1脱落酸(ABA)和6-苄基腺嘌呤(6-BA),持绿型品种汶农6号的灌浆期(t₃)、活跃生长期(D)、平均灌浆速率(G_mean)、最大灌浆速率(G_max)、千粒重(TGW)和产量(GY)均大于非持绿型济麦20,且强势粒的各项灌浆参数均大于弱势粒。喷施两种外源激素显著提高两品种的G_mean、G_max、TGW和GY,对t₃和D的影响存在粒位及品种效应。喷施ABA和6-BA均显著提高花后35 d的籽粒蛋白质含量,显著提高汶农6号强、弱势粒的麦谷蛋白含量,但济麦20强、弱势粒的麦谷蛋白含量显著降低。喷施ABA后,汶农6号强势粒花后7~21 d的玉米素核苷(ZR)含量显著升高;喷施6-BA后,济麦20弱势粒花后14~35 d的ZR含量显著升高,而汶农6号强势粒7~21 d的赤霉素(GA₃)含量显著降低,弱势粒花后7~28 d的GA₃含量显著提高。喷施外源ABA和6-BA显著提高两品种强势粒花后7~21 d的生长素(IAA)和ABA含量。ABA和6-BA处理显著提高花后7~21 d谷氨酰胺合成酶(GS)活性。可见,喷施外源ABA和6-BA使小麦内源激素水平变化,促进籽粒灌浆,增加粒重和产量,提高籽粒GS活性和蛋白质含量,改变蛋白质组分。     

外源ABA和6-BA对不同持绿型小麦旗叶衰老的影响及其生理机制

为深入认识植物激素在小麦抗氧化和调控衰老中的作用机制,以持绿品种汶农6号和非持绿品种济麦20为材料,在盛花期后喷施脱落酸(ABA)和6-苄基腺嘌呤(6-BA),考察外源激素对旗叶衰老过程中生理生化指标动态变化以及籽粒产量的影响,并探讨了激素与衰老的关系。结果表明,汶农6号旗叶的超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性、叶绿素含量及籽粒千粒重和产量均大于济麦20,且丙二醛(MDA)含量低于济麦20,表明持绿型品种抗氧化能力强,衰老进程较慢,进而获得较高产量。外源ABA和6-BA处理显著提高花后7~28 d旗叶叶绿素含量,提高花后21~35 d可溶性蛋白含量,显著降低花后28~35 d旗叶MDA含量。外源ABA降低两品种旗叶玉米素(ZR)含量,但提高生长素(IAA)和赤霉素(GA)含量,降低了其在花后28~35 d的ABA含量。6-BA处理提高旗叶ZR含量及花后7~14 d IAA含量,降低济麦20花后21~35 d旗叶ABA含量。外源ABA显著提高汶农6号花后7~21 d旗叶SOD活性,喷施ABA对汶农6号旗叶POD和过氧化氢酶(CAT)活性影响没有显著性影响,但显著提高了济麦20花后7~28 d POD活性,喷施6-BA提高了两品种7~28 d SOD、POD和CAT活性。总之,ABA和6-BA处理改变了旗叶内源激素水平,提高抗氧化酶活性,降低MDA含量,延缓旗叶衰老,从而提高了籽粒产量。     

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.     

小豆种子活力的初步研究

早熟、丰产、抗逆性强的小豆新品种的选育以及大田生产中选用优质小豆种子均需要了解种子的活力水平。本研究选用3个小豆品种的新、陈种子,应用电导率法和发芽法进行种子活力测定,结果表明:小豆种子试样间在电导率、发芽势、发芽率、幼苗生长量和活力指数等方面均存在差异。不同品种间种子活力水平表现为红小豆LSH1>绿小豆>红小豆8937;同一品种的活力水平表现为新种子>陈种子;电导率值与种子活力指数呈显著负相关(r=-0.8667)。本研究认为,电导率法是测定小豆种子活力的一种简便、快速、有效的方法。     

大豆种子活力及其与LOX活性相关性的研究

选用138个大豆品种(系)为试验材料,采用幼苗生长测定、电导率测定和田间出苗率测定这3种方法测定种子活力,采用分光光度法测定种子LOX活性,并进行各指标间相关分析.结果表明:大豆品种(系)间种子活力及LOX活性存在明显差异,幼苗生长测定的发芽势、胚根长度、鲜重、干重以及简化活力指数均与田间出苗率呈显著或极显著正相关,浸泡液电导率与田间出苗率呈极显著负相关,LOX活性与发芽势、发芽率、胚根长度及绝对电导率均呈极显著正相关,但LOX活性与田间出苗率及其他指标均无相关性.结果表明,幼苗生长测定和电导率测定均可作为大豆种子活力测定的适宜方法,初步认为大豆种子活力与LOX活性间的相关性无明显规律可循.     

贮藏条件及回湿处理对白皮松种子内源激素含量的影响

采用硅胶法对白皮松种子进行脱水处理,并将获得的各含水量的种子(7.27％(国家标准安全含水量)、4.14％、3.19％和2.18％)在室温下贮藏4个月,同时,以7.27％的种子低温贮藏为对照,研究贮藏条件及回湿处理对白皮松种子内源激素含量的影响.结果表明:(1)在种子脱水过程中,随着种子含水量的降低,其GA3和ZR含量降低,IAA和ABA含量呈先升高后降低的趋势；当含水量由7.27％降到4.14％时,GA3含量大幅下降,而ABA含量大幅升高；超干种子的GA3和ZR含量及GA3/ABA和ZR/ABA的比值均低于对照；(2)经回湿处理的种子与未回湿相比,其GA3、IAA和ZR含量及GA3/ABA和ZR/ABA比值均有所升高.其中,含水量为3.19％的种子其GA3及ZR含量极显著提高,且分别比对照提高81.3％和35.8％；而回湿处理的种子其ABA含量则下降.可见,虽然GA3及ZR在超干贮藏后其含量降低,但回湿处理后却能极显著提高,从而有效提高发芽能力,这为白皮松种子超干贮藏提供了可能性.     

铬胁迫下三种基因型小麦萌发和抗氧化酶差异的研究

采用3种不同基因型小麦品种(新麦19、矮抗58和豫麦18),对其进行萌发期不同浓度Cr2(SO4)3胁迫处理.研究幼苗的发芽势、发芽率、根长、芽长、叶绿素、根系活力、MDA含量,以及抗氧化酶的变化.结果表明:随Cr浓度的增加,发芽势、发芽率和芽长均基本呈"先升后降"趋势;同一浓度Cr处理下,发芽率、发芽势和芽长均表现为新麦19>矮抗58>豫麦18,根长为豫麦18>新麦19>矮抗58;150 mg/L的Cr胁迫下,小麦幼芽叶绿素含量、幼根根系活力降低,MDA含量升高;随Cr浓度的升高,幼芽SOD、POD活性升高;SOD、POD活性在新麦19中变幅最小.     

超低水分贮藏对几种高油分种子生理特性的影响

试验对超低水分贮藏的四种高油分种子生理特性变化进行了研究。结果表明,油菜、萝卜种子活力与浸泡液电导率呈负相关,而不同活力的芝麻种子浸泡液电导率间无显著差异。经50℃老化贮藏14天后,超低水分的油菜、萝卜种子能保持较高的脱氢酶活性(油菜种子水分:0.7%～3.3%,萝卜种子水分:0.9%～3.2%)和过氧化物酶活性(油菜种子水分:0.7%～2.8%.萝卜种子水分:0.9%～3.2%)。高温贮藏后,水分为1.2%～3.0%的油菜种子活力较强,具较高的超氧物歧化酶活性。油菜、萝卜、种子内源激素脱落酸(ABA)的含量随种子活力下降而显著上升,水分为5.1%(低活力)的油菜种子ABA含量是水分为1.2%(高活力)种子的3.7倍,萝卜种子胚中轴(胚本部)中ABA含量大大高于子叶中的含量,前者是后者的3～6倍。     

人工老化麦类种子及其遗传完整性变化的研究

本文以3个黑麦品种和1个小麦品种,通过人工老化、根尖细胞观察、酶活性分析、电泳技术、电导率和种子活力测定等方法,对种子种质人工老化(模拟贮藏过程老化)中遗传完整性变化进行了较系统的研究。结果表明:黑麦种子在高温高湿人工老化条件下与自然条件下发芽率变化相同,呈反S曲线。过氧化氢酶和过氧化物酶活性在老化初期略有上升,然后急剧下降,再后,下降的速度减慢。酯酶和过氧化物酶同工酶的条带数随着老化程度的增加而逐渐减少。发芽率为40～50%是同工酶变化的临界期,这时同工酶条带数急剧减少,随着种子的老化。种子根尖有丝分裂后期异常染色体频率增加,异常染色体频率与种子发芽率呈直线负相关,异常染色体的种类有单桥、双桥、多桥、片段、落后染色体等,种子活力随着老化时间的延长而下降。老化初期,发芽率尚未表现明显下降时,种子活力即开始下降。种子电导率变化规律不明显,使用有机溶剂可以改变老化种子的活力。丙酮—赤酶素溶液能抑制衰老种子的萌发,尿素水溶液浸种能提高种子活力,较高浓度的PEG水溶液浸种能够显著提高种子活力。     

153份小麦品种(系)品质性状初步分析

以153份小麦品种(系)为材料,采用近红外光谱技术对其籽粒蛋白质含量、湿面筋含量、硬度进行了检测。结果表明,59.4%小麦品种(系)的蛋白质含量大于14.0%,26.1%小麦品种(系)的蛋白质含量介于13.0%~14.0%之间。湿面筋含量大于32.0%的小麦品种占22.8%,湿面筋含量大于28.0%而小于32.0%的小麦品种(系)占45.7%;9.1%小麦品种(系)的籽粒硬度大于60;90.8%小麦品种(系)的籽粒硬度在40~60。有45个小麦品种(系)的蛋白质含量、湿面筋含量和籽粒硬度可初步评定为强筋麦,占参试品种数29.4%。另有79个品种(系)为中筋麦,其余的29个为弱筋麦。这表明,参试品种(系)绝大多数仍以中筋麦为主。     

不同类型小麦品种人工老化处理后种子活力特性的研究

选用陕西关中3种不同类型的小麦品种为材料,采用人工加速老化处理法,对不同类型小麦种子活力差异的生理生化特性及其对老化处理的响应进行了研究。结果表明,与标准条件下的活力测定相比,人工加速老化法更能反映不同类型小麦种子间活力的遗传差异。杂交种西杂1号和农家种蚂蚱麦老化处理种子的发芽势、活力指数、脱氢酶和淀粉酶活性等的降低幅度显著小于常规育成品种小偃22,且西杂1号老化种子浸出液电导率和MDA含量的增长幅度显著小于小偃22。     

老化萝卜种子活力恢复技术的比较研究

研究比较不同物质恢复老化种子活力的能力,可为老化种子活力的恢复和种质资源安全保藏提供依据。采用单因子试验设计,以2个经多年低温储藏的萝卜品种的种子为材料,使用不同浓度的赤霉素(GA3)、6-苄基腺嘌呤(6-BA)、萘乙酸(NAA)、15%多效唑可湿性粉剂、水杨酸(SA)、磷酸二氢钾(KH2PO4)、聚乙二醇(PEG)溶液单独处理一定时间,在同样条件下发芽,测量种子的发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数,研究不同植物生长调节剂或化学物质对老化萝卜种子活力恢复的影响。结果表明,GA3、6-BA、NAA、SA、KH2PO4、PEG均能在不同程度上恢复老化萝卜种子活力,且300 mg/L的PEG和100 mg/L的GA3效果最好。对于基础活力较高的种子,使用GA3处理效果最好,而对于基础活力低的种子使用PEG处理恢复效果更优,这可能是由于老化程度不同种子内部的生理生化状态不同引起的。     

不同筋型小麦籽粒的物质积累特性及其播期调节效应

选用半冬性小麦强筋品种济麦20、中筋品种豫麦49和弱筋品种郑麦004,研究了籽粒灌浆期间不同筋型小麦的物质积累特点及其播期的调节效应。结果表明,在籽粒形成和成熟期间,弱筋小麦品种郑麦004籽粒灌浆速率分别较强筋品种济麦20和中筋品种豫麦49降低14.1%和24.4%,因而千粒重也分别比2品种平均减少4.87和9.85 g,但籽粒中淀粉的含量增高,表现为郑麦004(82.4%)>豫麦49(80.2%)>济麦20(78.7%),淀粉中直/支比也呈现出同样的趋势。随着播期的推迟,促进了籽粒形成期(花后0~14 d)的灌浆速率,开花21 d后灌浆速率又明显下降;济麦20和豫麦49的千粒重以适播较高;但播期推迟对3种筋型小麦总淀粉含量和直支比均有提高作用,以晚播处理最为显著(p<0.01)。     

施磷量对春小麦产量及种子活力的影响

本试验旨在研究施磷量与小麦产量及其构成因素、小麦种子活力影响,为生产中合理施用磷肥、生产高活力种子、提高小麦产量提供理论依据。采用裂区试验设计,以春小麦‘新春26号’(A_1)、‘新春34号’(A_2)为主区,施磷量为副区,设P_0、P_1、P_2、P_3、P_4共5个水平,分别为0、45、90、135、180 kg/hm2。结果表明,施磷量对春小麦干物质总量、籽粒产量、收获指数、穗粒数、千粒重、发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数、幼苗根长、幼苗苗长均有极显著性影响(P0.01),对主穗长、结实小穗数影响不显著(P0.05);品种间籽粒产量有极显著性差异(P0.01),主穗长呈显著差异(P0.05);种子活力与籽粒产量有显著相关性,与主穗长、结实小穗数、千粒重、施磷量间有着极显著相关性。在0~135 kg/hm~2范围内增施磷肥能够增加小麦的穗粒数、千粒重和籽粒产量,提高种子发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数,增加其干鲜重、根系长度,提高春小麦种子活力;但过量施用磷肥不利于小麦产量及其构成因素的进一步提高。磷肥施用量为135 kg/hm~2时,2个品种春小麦产量及种子活力显著高于其他各施磷处理,因此从经济角度来看,磷肥最适施加量为135 kg/hm~2。