玉米种子发芽和幼苗生长对水分环境的敏感性

玉米种子发芽和幼苗生长对水分环境十分敏感，低活力种子比高活力种子更敏感，水分环境影响玉米种子吸收水分的速度。不同水分条件下玉米种子发芽速度有显著差异，胚根伸长最早的在吸水30h左右，种子发芽最迟的在吸水90h以后，且发芽率显著下降；胚根伸长时的种子含水量在30％－65％内变化，发芽3－7d的幼苗长度与发芽过程中胚的含水量呈显著正相关，芽的生长比根的生长对水分更敏感。玉米种子在水分过多的环境中发芽，蛋白酶活性显著升高，淀粉酶活性显著下降，酶活动平衡受到严重影响。     

水杨酸引发处理对低温吸胀期间玉米种子生理指标的影响

为明确水杨酸(SA)引发处理下玉米种子在低温吸胀期间生理指标的变化规律,以玉米品种郑单958种子为试验材料,用0.1 mmol/L SA引发处理玉米种子36 h,在15℃低温下吸胀不同时间(0、12、24、36、48 h),研究SA引发处理对玉米种子胚、胚乳及种皮在低温吸胀期间生理指标的影响。结果表明,SA引发处理显著提高玉米种子的发芽率;随着吸胀时间的延长,种子浸出液核苷酸含量呈先降低后升高的趋势,种胚可溶性糖含量呈先下降后上升的趋势,胚乳的POD活性呈逐渐上升趋势,种皮的CAT活性呈先上升后降低的趋势。与未引发种子相比,SA引发处理在大部分吸胀时间里,表现为可提高玉米种子胚乳和种皮的可溶性糖含量,增加胚、胚乳和种皮的可溶性蛋白含量,增强胚乳和种皮的CAT和POD活性,降低种子浸出液中核苷酸含量,从而增强玉米种子对低温胁迫的抵抗能力。     

种子活力与发芽环境对玉米种子蛋白酶α-淀粉酶活性的影响

为探讨不同活力玉米种子田间发芽成苗率存在明显差异的生理原因,测定了不同环境条件下玉米种子发芽期间蛋白酶和α-淀粉酶的活性.结果表明,种子活力对玉米籽粒蛋白酶和α-淀粉酶活性的影响因发芽环境条件而异.高活力种子胚乳的蛋白酶活性在较低的温度下发芽比低活力种子的高,且在不同温度条件下的变化较小.胚乳蛋白酶活性在10℃和25℃下的比值与种子活力密切相关.玉米种子胚中蛋白酶的活性比胚乳的高,且高活力种子胚的蛋白酶活性较高.α-淀粉酶的活动开始于吸水约5 h时的种子中,发芽5～6 d时活性达最高.在10℃发芽时,高活力种子α-淀粉酶活性显著地高于低活力种子,但在25℃发芽时两者差异不显著.在不良环境条件下发芽,玉米种子的蛋白酶活性增高,α-淀粉酶的活性降低.高活力种子的蛋白酶和α-淀粉酶的稳定性和协调性较好.     

干旱胁迫对云南松种子萌发及渗透调节物质的影响

为探索云南松种子萌发对干旱胁迫的响应,采用不同质量浓度的聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫进行发芽试验,并测定芽苗的胚根、胚轴长度。结果表明:低浓度的PEG-6000(5%)能促进种子萌发,种子发芽率、日均发芽率、发芽指数均达到最大;而随着PEG-6000浓度的升高种子发芽受到限制,各项发芽指标均呈下降趋势;随着干旱胁迫的增加,云南松种子的胚根长度呈现先上升后下降的趋势,而胚轴长度则呈下降趋势。可溶性糖、脯氨酸含量随着PEG-6000浓度的上升而增加,可能是云南松在水分胁迫下的主要渗透调节物质。     

麻疯树叶片提取液对植物种子发芽的化感效应

采用培养皿滤纸法研究麻疯树叶片水提取液不同浓度对4种受体植物种子发芽率、胚芽及胚根伸长的化感作用。结果表明:麻疯树叶片的提取液对植物种子的发芽率以及胚芽和胚根的生长均有一定影响。不同植物种子分别在不同浓度的水提取液中表现出在高浓度下对植物种子的发芽率和芽、胚根的伸长有显著的抑制作用,随着水提液浓度降低,抑制作用逐渐减小,甚至消失。     

废电池浸出液对水稻种子萌发及幼苗渗透调节物质含量的影响

为了探讨废电池浸出液对水稻种子萌发的毒害作用,采用水培法,研究了不同体积分数(0、10%、20%、30%、40%、50%)的废电池浸出液对水稻种子发芽、种胚生长及种子萌发过程中渗透调节物质含量的影响。结果表明,随着废电池浸出液体积分数的增加,总体上,水稻种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、胚根长、胚芽长、胚根鲜质量、胚芽鲜质量、单株鲜质量均呈下降趋势,且废电池浸出液对水稻种子的发芽势、发芽指数、活力指数的影响大于对发芽率的影响,对胚根生长的抑制作用大于胚芽。在水稻种子萌发过程中,可溶性蛋白、脯氨酸、可溶性糖含量随着废电池浸出液体积分数的增加呈先升后降的趋势,其中,可溶性蛋白含量以10%废电池浸出液处理最大,较对照显著提高9.32%,而其他处理均显著低于对照;脯氨酸、可溶性糖含量均在40%废电池浸出液处理下达到最大,分别较对照显著提高95.04%、80.09%,且其他处理也显著高于对照。综上,废电池浸出液对水稻种子的萌发及胚的生长有显著抑制作用,而水稻种子在一定体积分数废电池浸出液胁迫下,可通过增加细胞内渗透调节物质含量来增强细胞的持水力,使细胞免受伤害或减轻伤害。     

复合盐胁迫对7个玉米品种萌发的影响

【目的】筛选出适合新疆盐渍化土壤种植的耐盐玉米品种。【方法】利用田间自然盐渍土配置盐溶液,对7份玉米材料进行萌发期耐盐试验,测定发芽势、发芽率、胚根胚芽长、胚根胚芽鲜重等指标种子萌发期耐盐性。【结果】在盐胁迫下,7个玉米品种的发芽率、发芽势、发根数、胚芽和胚根的长及重量等指标随盐分浓度的增加逐渐下降,在不同品种之间下降幅度有较大差异,其中新玉102号和新玉110号品种的相关指标在同等盐分浓度下各项指标与对照相比下降幅度较少,对盐分的耐受能力较强,而KWS3376和KWS2564品种的指标与对照比降幅较大,对盐分较为敏感,表现为不耐盐。【结论】筛选出较耐盐的玉米品种是新玉102号和新玉110号品种,在此条件下含量超过0.9%时,玉米的发芽势、发芽率、胚芽和胚根长度及重量等指标都有明显的降低,影响玉米萌发。     

种子耐脱水性的生理及分子机制研究进展

耐脱水性是指生物体或组织在丧失所有或几乎所有细胞水分的状态下而不产生不可逆损伤的存活能力.种子的耐脱水性是植物在长期进化过程中保证物种生存和繁衍的适应性机制,在植物种子(质)资源保存中起关键作用.种子的耐脱水性是一个复杂的性状,其分子机理至今尚不清楚.为此,本文综述了种子耐脱水性的生理及分子机制的研究进展.研究发现,正...     

多胺引发对黑麦草种子萌发期耐冷性的影响(英文)

[目的]探讨多胺引发对黑麦草胚生理生化和种子发芽的影响。[方法]以一年生黑麦草(钻石T和牧乐8000)为材料,种子经0.5mmol/L的腐胺(Put)、亚精胺(Spd)和精胺(Spm)引发24h后,在5℃下低温吸胀不同时间(12、24、36和48h),分析Put、Spd和Spm引发对一年生黑麦草种子吸胀中耐冷性和种子发芽能力的影响。[结果]Put、Spd和Spm引发提高了胁迫期间种子胚内过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性,以及可溶性蛋白质含量,同时也显著提高发芽率、缩短平均发芽时间。低温吸胀48h后,与对照相比,Put、Spd和Spm处理分别提高一年生黑麦草种子的平均发芽率15.5%和12.0%,分别缩短平均发芽时间1.21和1.14d。在种子吸胀期间的耐冷性牧乐8000强于钻石T。总体而言,Put、Spd和Spm处理能提高一年生黑麦草种子吸胀期间的耐冷性,提高低温胁迫下种子发芽能力。[结论]该研究结果为种子引发技术在一年生黑麦草生产上的应用提供了理论依据。     

小麦种子萌发早期淀粉降解关键酶活性及基因表达量研究

为研究小麦种子萌发早期淀粉降解关键酶活性及其基因表达量变化,以山农17为试验材料,测定了不同温度条件下萌发的小麦种子中的淀粉、可溶性糖含量及相关酶(淀粉酶和淀粉磷酸化酶)活性,并采用实时荧光定量PCR技术测定各酶相关基因相对表达量。结果显示,不同温度条件下萌发的小麦种子,淀粉含量随萌发进程以不同的速率呈下降趋势,可溶性糖含量呈先下降后上升趋势,α-淀粉酶、淀粉磷酸化酶活性和呼吸速率整体呈上升趋势,以上各指标均在露白前后有明显的变化;β-淀粉酶呈现双峰变化趋势,且一直保持较高活性;α-淀粉酶和淀粉磷酸化酶基因的相对表达量均呈上升趋势,且与酶活性呈极显著相关。以上结果表明,在小麦种子萌发早期,温度能强烈影响萌发过程中淀粉降解关键酶基因的表达量;α-淀粉酶和淀粉磷酸化酶在种子置床初期即可被检测到活性,且受其编码基因的调控作用显著,在种子萌发过程中具有重要作用。     

不同活力黄瓜种子萌发期间多胺含量的变化

黄瓜种子中存在着腐胺、亚精胺和精胺三种内源多胺.高活力种子在萌发初期,精胺、亚精胺和腐胺含量逐渐增加,在12h时达到最大值、而低活力种子精胺、亚精胺和腐胺含量呈现下降.同时,腐胺与亚精胺和精胺含量之比,在高活力和低活力的种子均随着种子的萌发而逐渐下降,而精胺与亚精胺含量之比在萌发初期均呈下降的趋势,但萌发12h后,高活力种子其比值即转变为迅速的增加,而低活力种子至18h后才可见比值的缓慢增加.在种子萌发过程中,蛋白质、RNA和DNA含量的变化模式与精胺和亚精胺含量的变化极相似.本文认为,种子萌发的能力与内源多胺含量变化有关,可能取决于多胺间的相对比值.     

外源壳聚糖对辣椒种子萌发及抗氧化系统酶的影响

研究了辣椒种子在不同浓度壳聚糖处理下的发芽率及抗氧化系统酶的变化。结果表明：经0．05～0．80g／L壳聚糖溶液处理的辣椒种子,其发芽率、发芽势、胚根长及胚芽长均高于对照;SOD、CAT、POD的活性均表现为先升高后降低的趋势,以壳聚糖浓度为0．50g／L时提高种子活力的效果最好,幼苗抗氧化系统酶的活性最高。     

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。     

谷子萌发吸水期关键代谢途径的筛选与分析

【目的】谷子适应性强,抗旱耐瘠,是起源于中国的重要作物。通过转录组测序技术分析谷子萌发不同吸水期的转录组差异,以期获得谷子萌发过程中的差异表达基因,寻找调控谷子萌发的重要代谢途径和代谢物。【方法】以晋谷20为材料,构建谷子萌发过程中开始快速吸水期、滞缓吸水期和重新大量吸水期的cDNA文库,进行转录组分析;采用K-Means开展基因表达聚类分析;利用DESeq筛选差异表达基因;通过COG、GO、KEGG等对差异表达基因进行功能注释;利用KEGG富集挖掘不同吸水期调控种子萌发的关键代谢途径和关键基因;并采用qRT-PCR验证其可靠性;用HPLC分析关键代谢物含量。【结果】转录物测序分析获得谷子萌发开始快速吸水期、滞缓吸水期和重新大量吸水期覆盖整个基因组的基因表达谱,共获得33 643个基因,识别9个具有不同表达模式的共表达基因簇。比较种子萌发的开始快速吸水期与滞缓吸水期、滞缓吸水期与重新大量吸水期、开始快速吸水期与重新大量吸水期,分别筛选出3 893、4 612和8 472个差异表达基因。KEGG富集分析表明,3个比较的差异表达基因都显著富集到phenylpropanoid biosynthesis、phenylalanine metabolism、starch and sucrose metabolism代谢途径;开始快速吸水期与滞缓吸水期、开始快速吸水期与重新大量吸水期的差异表达基因还显著富集到plant hormone signal transduction途径。并且3个比较中富集到phenylpropanoid biosynthesis和phenylalanine metabolism代谢途径的差异表达基因数都最多,其中过氧化物酶基因（peroxidase）比例最高。通过qRT-PCR对4个苯丙烷生物合成途径相关基因的分析表明,其表达趋势与转录组分析结果基本一致,其中,4-香豆酸-CoA连接酶3（4-coumarate-CoA ligase 3）在谷子种子中存在已形成mRNA,萌发吸水过程中呈先下调后上调再下调的表达趋势。苯丙烷类相关代谢物含量分析显示,芥子酸在种子中大量储备,在萌发过程中呈下调趋势;阿魏酸、对香豆酸和咖啡酸呈先上调后下调趋势。【结论】谷子萌发过程中,不同吸水期的差异表达基因显著与苯丙烷生物合成途径和苯丙氨酸代谢途径相关;其上游基因4-香豆酰-辅酶A连接酶和下游基因过氧化物酶家族成员在谷子萌发响应水分过程中发挥调控作用;中间产物芥子酸可能参与种子的休眠与萌发。     

低温胁迫对蔓性千斤拔种子萌发及生理指标的影响

[目的]探讨蔓性千斤拔种子对逆境的适应性,为适时生产播种提供参考依据.[方法]将适温培养2d的种子置于6℃条件下胁迫12、48、72 h和在6℃冷吸胀后适温培养,测定其发芽率、发芽指数、平均发芽速度及可溶性糖、蛋白质、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性等生理指标.[结果]经低温胁迫和冷吸胀处理后,蔓性千斤拔种子发芽均受到不同程度的影响,其中低温胁迫72 h和冷吸胀处理的发芽率及低温胁迫48、72 h和冷吸胀处理的发芽指数和发芽速度显著低于对照;不同处理种子可溶性糖、脯氨酸( Pro)、可溶性蛋白含量均高于对照,部分处理达显著水平.在种子萌发过程中,对照处理的种子POD活性不断降低,而低温胁迫48、72 h处理的种子POD活性先上升、后保持在一定水平上,低温胁迫12h处理的种子POD活性呈先上升后下降的趋势.低温胁迫48、72 h处理的萌发种子SOD活性呈先升高后下降的趋势,而对照、低温胁迫12h处理及冷吸胀处理则呈逐渐降低的趋势.[结论]在一定时间的低温胁迫下,虽然蔓性千斤拔种子萌发受到不同程度的影响,但是膜保护酶系统及渗透调节能主动响应;而冷吸胀处理的蔓性千斤拔种子,不仅萌发受到严重影响,而且膜保护酶系统受到不可逆转的破坏.     

重金属铜铅对2种凤尾鸡冠花品种种子萌发的影响

以‘和服’、‘红塔山’2个品种凤尾鸡冠花(Celosia plumose‘Kimono’;Celosia plumose‘Hongta’)种子为研究对象,经2种重金属(Cu2+、Pb2+)不同质量浓度梯度(50、200、350、500 mg/L)的处理,测定各处理种子发芽率、发芽势、发芽指数、胚根长度,计算种子耐金属胁迫的适宜重金属质量浓度、半致死重金属质量浓度、极限重金属质量浓度;分析2种重金属胁迫对2种凤尾鸡冠花种子萌发的影响、凤尾鸡冠花适应重金属质量浓度范围。结果表明:(1)随着处理液Cu2+质量浓度的升高,凤尾鸡冠花的发芽率、发芽势、发芽指数逐渐呈降低趋势。处理液质量浓度为50 mg/L时,Pb2+的胁迫对凤尾鸡冠花种子的各项萌发指标有所升高,表现为低促高抑;Cu2+胁迫对凤尾鸡冠花种子的毒害作用较Pb2+更强。(2)在处理液质量浓度为500 mg/L时,经Cu2+、Pb2+胁迫的凤尾鸡冠花种子仍分别有60%、70%以上的发芽率,说明凤尾鸡冠花种子对2种重金属具有一定耐受性,‘红塔山’种子的耐受性略高于‘和服’种子的耐受性。(3)重金属Cu2+对种子胚根的抑制作用十分显著。处理液质量浓度为50 mg/L时,Cu2+胁迫使凤尾鸡冠花根尖受害显著。低质量浓度Pb2+胁迫时凤尾鸡冠花胚根子叶发育正常;处理液质量浓度为200 mg/L至更高,Pb2+胁迫时胚根的生长显著受到抑制,出现胚根停止生长、变黑、腐烂的现象。Cu2+对2种凤尾鸡冠花种子萌发的抑制较强,Pb2+在低质量浓度时表现出促进发芽的作用。     

岑溪软枝油茶籽成熟过程中营养物质含量变化和萌发能力研究

以岑溪软枝油茶优良无性系‘岑软2号’为试验对象,从油茶籽仁发育初期持续取样至油茶籽大部分自然脱落,研究油茶籽在成熟过程中主要营养物质含量的动态变化,并分析其与种子萌发率之间的关系。结果表明:随着油茶籽的发育,种仁含水量均匀下降,脂肪含量不断上升,蛋白质含量呈先升后降再升的变化趋势,总糖和淀粉含量不断下降;油茶籽成熟过程中种仁含油率与总糖含量呈极显著负相关,与淀粉含量呈显著负相关,但与蛋白质含量正相关不显著;种子萌发率与种仁含油率呈极显著正相关,与总糖呈极显著负相关,与淀粉和蛋白质的相关性不显著;在本调查区域,针对油茶栽培生产,11月中旬至12月中旬采收最佳;针对育苗生产,10月中旬即可采收。     

外源生长调节物质对盐胁迫下玉米种子萌发的影响

盐胁迫抑制作物种子萌发,成为盐渍化土壤中作物生产的主要限制因子。为探究外源生长调节物质对盐胁迫的缓解效应及相关机理,以先玉335为试验材料,研究了盐胁迫对玉米种子萌发的影响,探讨了外源生长调节物质（γ-氨基丁酸GABA、赤霉素GA3、激动素KT、水杨酸SA）对盐胁迫的缓解效应和生理机制。结果表明：①随盐胁迫加剧,玉米种子的发芽率逐渐降低;吸水速率、超氧化物岐化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）等保护酶活性先增后降,且均在70 mmol/L盐胁迫处理下达到最大值;丙二醛（MDA）、可溶性蛋白、可溶性糖和Na+含量逐渐升高。②外源生长调节物质可有效缓解盐胁迫,显著提高玉米种子的吸水萌发率、保护酶活性,增加渗透调节物质含量及K+、Ca2+、Mg2+离子的含量,降低Na+和MDA的含量。外源生长调节物质可提高玉米的耐盐能力,其中GA3和GABA对盐胁迫的缓解效应最佳。     

PEG模拟干旱胁迫条件下玉米种子的萌发特性研究

为了探究在土壤干旱胁迫条件下玉米种子的萌发特性,通过室内不同浓度PEG溶液模拟不同程度的干旱胁迫,以4个玉米品种为材料,调查、分析各PEG浓度下玉米种子的发芽特性。结果表明,随着PEG浓度的升高,4个玉米品种种子的萌发及相关指标均有显著的延缓效应：种子发芽率(GR)、发芽势(GP)、平均发芽速(GV)随着PEG浓度的升高而呈明显下降趋势;D第一粒、D峰值所需天数随着干旱程度的加深向后推移1~3天;在各PEG浓度下,L胚根、L胚轴、L全株长度受到明显的抑制。籽粒形态不同的各品种间延缓效应差异显著,说明当土壤处于一定程度的干旱胁迫时,玉米小籽粒种子发芽更快,而大籽粒种子表现出更强的耐旱性。     

盐胁迫对胀果甘草种子萌发和幼苗生理特性的影响

[目的]研究盐胁迫对胀果甘草种子萌发和幼苗生理特性的影响。[方法]以胀果甘草种子为材料,分别采用浓度为0、50、100、200和300 mmol/L的NaCl和Na2SO4以及浓度分别为0、25、50、75和100 mmol/L的NaHCO3进行处理,研究盐胁迫对胀果甘草种子萌发和幼苗生理特性的影响。[结果]3种盐胁迫对胀果甘草的种子萌发率、萌发指数和活力指数的影响差异明显,对胀果甘草种子萌发影响的强弱顺序为:NaHCO3>Na2SO4>NaCl。在3种盐胁迫下,幼苗子叶、胚根脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)和可溶性蛋白含量随盐浓度的升高而升高;幼苗子叶SOD活性随盐浓度的升高一直处于下降趋势;胚根SOD活性随盐浓度升高先上升后下降。[结论]3种盐胁迫对胀果甘草种子萌发和幼苗生理特性均有明显的影响。