外源赤霉素和褪黑素对三种胁迫下白三叶种子萌发、幼苗生长及生理的影响

为探究外源赤霉素(GA)和褪黑素(MT)对盐、碱和干旱胁迫下白三叶(Trifolium repens)种子萌发、幼苗生长及抗氧化酶的影响,本试验以白三叶‘瑞文德’为试验材料,设置不同浓度(5,10,20,50 mg·L^-1)GA和(1,2,5,12 mg·L^-1)MT的处理,测定了3种胁迫下种子萌发、幼苗生长及生理指标。GA和MT可有效缓解盐、碱和干旱胁迫对白三叶种子萌发及幼苗生长的抑制作用,且随着外源物质浓度的升高,各指标呈先升后降的趋势。其中,20 mg·L^-1 GA显著促进了盐胁迫下白三叶的种子萌发;5 mg·L^-1 MT显著增加了干旱胁迫下白三叶的胚根长和鲜重;20 mg·L^-1 GA显著提高了碱胁迫下白三叶的SOD、POD和CAT活性。通过隶属函数分析得出20 mg·L^-1 GA浸种缓解盐和碱胁迫效果最佳,5 mg·L^-1 MT浸种缓解干旱胁迫效果最佳。因此,在盐、碱和干旱胁迫条件下,使用20 mg·L^-1     

盐胁迫对石竹种子萌发和幼苗生长的影响

通过对不同浓度盐胁迫下石竹种子萌发特性、幼苗生长和生理特性等指标的测定，研究盐胁迫对石竹种子萌发、幼苗生长的影响。结果表明：50 mmol·L^-1盐胁迫对石竹种子萌发无显著影响，100、150、200和250 mmol·L^-1盐胁迫显著抑制石竹种子发芽，且浓度增加抑制作用变强。50、100和150 mmol·L^-1盐胁迫对植株幼苗茎粗有显著促进作用，200 mmol·L^-1盐胁迫对茎粗影响不显著，250 mmol·L^-1盐胁迫显著抑制茎粗生长；叶长、叶宽、根长和单株干重在50 mmol·L^-1盐胁迫下正常生长，在其余胁迫处理下被显著抑制。幼苗游离脯氨酸、可溶性蛋白和丙二醛的含量随盐胁迫浓度的增加而升高，可溶性糖含量、过氧化物酶和过氧化氢酶活性随盐胁迫浓度的增加呈先升高后下降的趋势，可溶性糖含量在100 mmol·L^-1盐胁迫下含量达到最高，过氧化物酶和过氧化氢酶活性在150 mmol·L^-1盐胁迫下活性最大，盐胁迫显著抑制超氧化物歧化酶活性。石竹有一定的抗盐胁迫能力，可在50 mmol·L^-1盐胁迫下正常萌发生长，高浓度盐胁迫下石竹种子萌发和幼苗生长受到抑制。     

混合盐碱胁迫对5种禾草种子萌发及幼苗生长的影响

以农菁11号羊草(Leymus chinensis ‘Nongjing 11’)、农菁7号偃麦草(Elytrigria repens ‘Nongjing 7’)等5个禾本科牧草品种为试验材料,研究不同浓度(0,20,40,60,80,100,120 mmol·L^-1)混合盐碱(NaCl,Na₂SO₄,NaHCO₃和Na₂CO₃)胁迫对种子萌发及幼苗生长的影响,为牧草品种在盐碱化草地的建植提供参考。结果表明:低浓度胁迫(≤20 mmol·L^-1)可提高农菁11号羊草、东北羊草和农菁7号偃麦草种子的萌发能力,高浓度(>60 mmol·L^-1)降低种子萌发。农菁7号偃麦草各处理间的发芽率差异不明显(P>0.05),表明在试验设置的浓度范围内盐碱胁迫对其种子萌发影响不大。盐碱胁迫后农菁12号无芒雀麦(Bromus inermis ‘Nongjing 12’)和农菁3号垂穗鹅观草(Roegneria nutans ‘Nongjing 3’)的发芽率、发芽指数、活力指数均低于对照,且与胁迫浓度成显著负相关。混合盐碱浓度20 mmol·L^-1处理后农菁11号羊草幼苗的苗长和根长高于对照,其他浓度下低于对照。盐碱胁迫浓度大于20 mmol·L^-1时抑制牧草幼苗生长,浓度越高抑制作用越强。     

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。     

外源2,4-表油菜素内酯对NaCl胁迫下燕麦种子萌发和生理的影响

为探明外源油菜素内酯（Brassinosteroids,BRs）对盐胁迫下燕麦（Avena sativa L.）种子萌发的调控机理,本试验以‘加燕2号’和‘青引2号’燕麦为材料,在100 mmol·L^-1 NaCl胁迫下,采用不同浓度梯度（10^-5,10^-4,10^-3,0.01,0.10和1 μmol·L^-1）2,4-表油菜素内酯（2,4-Epibrassinolide,EBR）处理燕麦种子,研究外源EBR对NaCl胁迫下燕麦种子萌发和生理的影响。结果表明：100 mmol·L^-1 NaCl胁迫显著抑制了燕麦种子萌发和幼苗生长,降低了淀粉酶活性（P<0.05）,提高了蛋白水解酶活性（P<0.05）;100 mmol·L^-1 NaCl胁迫下,添加外源EBR显著提高了燕麦种子的发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数,促进了燕麦幼苗和根系的生长,提高了根系活力和幼苗干重及燕麦种子萌发过程中的α-淀粉酶和β-淀粉酶活性,降低了蛋白水解酶活性,有效抑制了可溶性蛋白水解和游离氨基酸的积累;其中,添加0.01 μmol·L^-1和0.10 μmol·L^-1外源EBR对NaCl胁迫下燕麦种子萌发和幼苗生长的促进效果最为明显。综上,本研究得出外源EBR能够明显缓解NaCl胁迫对燕麦种子萌发的抑制作用,且具有明显的浓度效应,以0.01 μmol·L^-1和0.10 μmol·L^-1外源EBR的处理效果最好。     

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。     

外源褪黑素对盐胁迫下两种紫花苜蓿生理及光合特性的影响

为探究外源褪黑素(Melatonin, MT)对盐胁迫下紫花苜蓿(Medicago sativa L.)生理及光合特性的影响,本研究以紫花苜蓿‘中苜1号’(耐盐)和‘渭南’(敏盐)为材料,根施浓度为25(MT1),50(MT2),70(MT3),100(MT4),150(MT5)μmol·L^-1的褪黑素预处理,用浓度为150 mmol·L^-1的盐溶液胁迫并分析处理前后紫花苜蓿幼苗生理及光合指标。结果表明：150 mmol·L^-1盐浓度使植株生长受明显抑制,当褪黑素浓度为50,70,100μmol·L^-1时可显著提高盐胁迫下2种紫花苜蓿幼苗叶片相对含水量、脯氨酸和叶绿素含量,降低相对电导率和丙二醛含量;各浓度褪黑素处理均显著提高2种紫花苜蓿的超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶活性。50,70,100μmol·L^-1MT处理显著提高2种紫花苜蓿的净光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度和蒸腾速率。外源褪黑素浓度为100μmol·L^-1时对...     

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。     

外源激素对干旱胁迫下黑麦草生理特性的影响及抗旱性评价

为探讨不同外源激素对干旱胁迫下多年生黑麦草(Lolium perenne)生长发育和生理特性的影响,本试验采用盆栽法设置对照(CK₁)、干旱胁迫(CK₂),以及干旱胁迫加4种浓度外源激素处理,即50μmol·L^-1褪黑素(MT)+干旱(T₁)、0.1μmol·L^-1油菜素内酯(EBR)+干旱(T₂)、10μmol·L^-1脱落酸(ABA)+干旱(T₃)、200 mg·L^-1赤霉素(GA₃)+干旱(T₄),分别测定各处理下多年生黑麦草叶片相对含水量、相对电导率、丙二醛(MDA)、渗透调节物质、抗氧化物酶活性以及内源激素含量,并用隶属函数法进行抗旱性评价。结果表明,随着干旱胁迫天数的增加,黑麦草相对含水量降低,相对电导率、脯氨酸(Pro)、可溶性糖(SS)、MDA含量增加,超氧化物歧化酶(SOD)与过氧化物酶(POD)活性增加,可溶性蛋白(SP)含量和过...     

水杨酸和赤霉素预处理对NaCl胁迫下神香草种子萌发的影响

为探索水杨酸（Salicylic acid，SA）和赤霉素（Gibberellin，GA）对神香草种子耐盐性的诱导作用及最佳浓度，本试验分别以0，0.2，0.4，0.6，0.8 mmol·L^-1 SA和0，0.3，0.6，0.9，1.2 mmol·L^-1 GA预处理后的神香草种子为试验材料，采用培养皿纸上发芽法，研究两种激素预处理对不同浓度（0，50，100，150，200 mmol·L^-1）NaCl胁迫下种子萌发、生长指标的影响。结果表明：SA和GA均能提高NaCl胁迫下神香草种子的萌发特性，经SA预处理的种子发芽指标随SA浓度上升呈下降趋势，以0.2 mmol·L^-1对种子发芽指数、活力指数等提升效果最好；而经GA预处理后则呈先上升后下降趋势，以0.6 mmol·L^-1对种子发芽势、胚芽长等缓解效果最好。通过模糊数学隶属函数法得出，在不同浓度NaCl胁迫下，0.6 mmol·L^-1 GA预处理是提高神香草耐盐性的最佳浓度。     

2,4-表油菜素内酯对甜高粱和青贮玉米幼苗耐涝性的影响

为探讨2,4-表油菜素内酯(2,4-epibrassionolide,EBR)对饲草作物种子萌发及幼苗耐涝性的影响,本文研究了甜高粱(Sorghum saccharatum Moench)和青贮玉米(Zea mays)种子萌发及幼苗理化指标对EBR引发种子的响应。结果表明,当EBR浓度为0.01μmol·L^-1时,两种植物的胚芽和胚根长均显著高于其它浓度处理(P<0.05),且在高浓度时(10μmol·L^-1)胚芽和胚根长均显著低于其它浓度处理。水涝胁迫后,两种植物均表现为株高和干重显著下降(P<0.05),其中甜高粱株高下降幅度(平均26.25%)大于干重(11.66%),而青贮玉米干重下降幅度(43.82%)大于株高(20.13%)。EBR引发种子显著提高了水涝胁迫下植株的株高和干重、抗氧化酶活性和游离脯氨酸含量(P<0.05),降低了丙二醛含量(P<0.05)。综合分析认为,引发通过增加抗氧化酶活性及游离脯氨酸含量,降低膜脂过氧化,最终提高饲草作物幼苗在水涝胁迫下的株高和干重。     

种子引发对甜高粱角质层蜡质及其抗性的影响

种子引发是一种可有效提高植物抗性及产量的方法,但引发是否可以调节作物生长期角质层蜡质沉积,从而参与植物抗性,目前尚不清楚。以甜高粱为试验对象,其种子用15% 聚乙二醇（PEG）、150 mg·L^-1水杨酸（SA）、20 mg·L^-1 脱落酸（ABA）、5 mg·L^-1 赤霉素（GA）或水进行引发处理,之后在田间种植（2020年）,分析测定了不同生长阶段（苗期、拔节期、抽穗期、成熟期）叶片角质层蜡质含量、叶片失水率、叶绿素浸提率;收获的种子进行第二年种植（2021年）,分析种子引发对植株叶片角质层蜡质的跨代效应。结果表明,PEG、SA和ABA引发分别显著增加苗期蜡质总量57.6%,50.8%和80.3%。引发也可增加不同生育期蜡质烷烃组分的含量,其中,ABA引发效果显著,分别显著增加苗期、抽穗期与成熟期烷烃含量58.7%、35.5%和36.5%。具有不同碳链长度的蜡质组分丰度同样受引发影响,特别是C₂₇、C₂₉、C₃₃烷,C₂₈~C₃₂醛与C₂₈醇相对丰度。与此同时,引发后高粱叶片相对含水量增加,叶片失水率、叶绿素浸提率均下降。综合分析认为,PEG、SA和ABA引发均可起到调节作物角质层蜡质沉积、提高角质层抗性的作用。此外,种子引发对蜡质合成的影响具有跨代“记忆”,可为生产中培育抗性品种提供新方法。     

干旱胁迫下外源钙对二色胡枝子种子萌发的影响

采用聚乙二醇(PEG-6000)0, -0.2, -0.4, -0.6, -0.8和-1.2 Mpa模拟干旱胁迫,以CaCl₂浓度0, 5, 15, 30和50 mmol·L^-1为外源钙离子梯度,研究干旱、外源钙及二者交互作用对二色胡枝子(Lespedeza bicolor)种子萌发的影响,以探寻减缓干旱胁迫抑制二色胡枝子种子萌发的最佳外源钙施入量.结果表明:随着干旱胁迫强度增加,二色胡枝子种子发芽率、发芽势、发芽指数及活力指数均显著低于对照.正常水分条件下,中低浓度外源钙(< 30 mmol·L^-1)对二色胡枝子种子萌发无显著影响,而高浓度外源钙(50 mmol·L^-1)对种子萌发具有抑制作用.干旱胁迫下,随外源钙浓度增加,二色胡枝子种子4个萌发指标呈先升高后降低的趋势,在外源钙浓度为15 mmol·L^-1时,种子发芽的各项指标均达到最大值,而当外源钙浓度在30~50 mmol·L^-1时,二色胡枝子种子4个萌发指标均呈下降趋势,并且随着干旱胁迫加剧,下降趋势更明显.因此,在二色胡枝子生产利用中,对于中等干旱条件的地区,可以在播种前利用15 mmol·L^-1的外源钙浸种,以提高出苗率.     

抗氧化剂引发对无芒雀麦老化种子发芽及幼苗生长的影响

提高老化种子活力是植物种质资源保护和农业生产中亟待解决的技术难题。试验以无芒雀麦老化16 d种子为研究材料,利用适宜浓度的抗坏血酸(AsA,2 mmol·L^-1)、谷胱甘肽(GSH,0.25 mmol·L^-1)和褪黑素(MT,100 μmol·L^-1)溶液和水(WT)进行引发,比较抗氧化剂引发对老化种子发芽和幼苗生长特性以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性的影响和作用差异,探索确定延缓种子老化的适宜引发处理和引发条件。结果表明,引发后老化种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、叶长、根长和苗重均有显著(P<0.05)提高,平均发芽时间显著(P<0.05)降低,而且引发处理之间作用效果存在差异。抗氧化剂引发与水引发相比均显著(P<0.05)增加了老化种子的活力指数和苗重,其中GSH引发还显著(P<0.05)增加了幼苗的根长、种子发芽率和发芽势,表现为发芽率和发芽势最高。与未引发对照(CK)相比,水引发后老化种子的抗氧化酶均没有显著(P>0.05)变化;与水引发相比,抗氧化剂引发后老化种子的POD活性均显著(P<0.05)增强,而且AsA和GSH还显著(P<0.05)增加了CAT活性。基于8个发芽和幼苗生长指标对引发处理进行聚类分析,发现GSH引发对老化种子发芽和幼苗生长的作用效果最大。主成分分析显示,发芽率和发芽势可以更好地反映抗氧化剂引发对老化种子在发芽和幼苗生长方面的影响。综合分析认为,抗氧化剂引发对无芒雀麦老化种子活力的提升效果显著(P<0.05),其中GSH引发效果最佳,但其对老化损伤的修复需要一定作用时间。     

独脚金内酯对干旱胁迫下黑果枸杞种子萌发和幼苗生理变化的影响

本试验以黑果枸杞(Lycium ruthenicum)为研究对象,探讨其种子萌发和幼苗生理特性对干旱胁迫下外源独脚金内酯(Strigolactones, SLs)的响应。试验通过聚乙二醇(Polyethylene glycol, PEG-6000)模拟干旱胁迫,对黑果枸杞种子和幼苗进行不同浓度SLs处理,测定各处理对种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数及幼苗叶绿素、脯氨酸(Proline, Pro)、丙二醛(Malondialdehyde, MDA)含量和总抗氧化能力(Total antioxidant capacity, T-AOC)的影响。结果表明：SLs浸种对干旱胁迫下黑果枸杞种子萌发具有低浓度促进、高浓度抑制效果;干旱胁迫下对幼苗喷施适宜浓度SLs,可显著提高其叶绿素、Pro含量(P<0.05),同时有增强T-AOC、降低MDA积累的作用;主成分分析显示1μmol·L^-1 SLs处理能够增强黑果枸杞的抗旱能力。综上所述,SLs不仅可以缓解干旱胁迫对黑果枸杞种子萌发的抑制,还能增强幼苗抗旱性,最佳使用浓度为1μmol·L^-1。本...     

外源2,4-表油菜素内酯对盐胁迫下燕麦种子萌发抑制的缓解效应

以加燕2号和青引2号燕麦(Avena sativa)种子为材料,在100 mmol·L^-1 NaCl胁迫下,添加0.01μmol·L^-1外源2,4-表油菜素内酯(2,4-epibrassinolide,EBR),研究外源油菜素内酯(brassinosteroids,BRs)对盐胁迫下燕麦种子萌发、幼苗生长及萌发过程中渗透调节能力、幼苗体内抗氧化酶活性、活性氧水平和丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量的影响,旨在明确外源BRs调控盐胁迫下燕麦种子萌发的生理机制。结果表明:1)100 mmol·L^-1 NaCl胁迫下,加燕2号和青引2号燕麦种子萌发过程中的渗透调节能力和幼苗体内抗氧化酶SOD(superoxide dismutase)、APX(ascorbate peroxidase)和GPX(guaiacol peroxidase)活性显著降低,活性氧(·O2^–、·OH、H2O2)水平和MDA含量显著增加,种子萌发和幼苗生长显著受到抑制。2)添加0.01μmol·L^-1 EBR能够显著缓解100 mmol·L^-1 NaCl胁迫对燕麦种子萌发的抑制效应。和NaCl胁迫相比较,NaCl+EBR处理下加燕2号和青引2号燕麦种子萌发过程中的蛋白水解酶活性显著降低,可溶性蛋白、可溶性糖、游离脯氨酸含量显著增加,幼苗体内抗氧化酶SOD、APX、GPX和CAT(catalase)活性显著提高,活性氧(·O2^-、·OH、H2O2)水平和MDA含量显著下降,种子发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数显著提高,幼苗苗高、根长、干重和根系活力显著增加。说明外源BRs能够提高盐胁迫下燕麦种子萌发过程中的渗透调节能力和幼苗体内抗氧化系统活性,抑制活性氧和膜脂过氧化产物的积累,促进燕麦种子萌发和幼苗生长,提高燕麦种子萌发期的耐盐性。