外源施加多胺对提高玉米种子耐冷性的研究

以玉米耐冷自交系辽2386和冷敏感自交系辽6082为材料,研究了以外源施加精胺(Spm)和亚精胺(Spd)作为引发剂,对玉米种子吸胀中的耐冷性、发芽能力和苗期生物量的影响,探讨利用外源多胺缓解玉米低温胁迫的相关机制。结果表明,种子经Spd和Spm引发低温(5℃)吸胀后,辽6082发芽率为93%,和引发前相比显著提高了12%,且苗高显著提高了44.62%,苗鲜重显著增加了26.76%。同时,Spd和Spm引发提高了低温胁迫期间两自交系胚中超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)的活性,降低了丙二醛(MDA)的含量。自交系辽2386在种子吸胀期间的耐冷性强于辽6082,而不同自交系、不同器官对多胺敏感性不同。总之,Spd和Spm处理能提高玉米种子吸胀期间的耐冷性,提高低温胁迫下种子的抗氧化能力和发芽能力。     

外源一氧化氮对棉花种子吸胀期间耐冷性和发芽能力的影响

 选用对温度敏感性不同的棉花品种为试验材料,研究外源一氧化氮供体硝普钠（SNP）对棉花种子吸胀期间的耐冷性及发芽力的影响。结果表明,一氧化氮引发处理棉花种子,能提高低温胁迫期间胚内过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）和抗坏血酸过氧化酶（APX）活性,以及可溶性蛋白质和脯氨酸（Pro）含量,降低了相对电导率及丙二醛（MDA）含量,同时显著提高发芽率,并显著缩短发芽时间。低温吸胀48 h后,与对照相比,SNP处理后种子的发芽率平均提高29.85%,发芽时间平均缩短3 d。因此,一氧化氮处理能提高棉花种子吸胀期间的耐冷性,提高低温胁迫下种子发芽能力。     

外源亚精胺对低温冷害下菜豆种子萌发及抗性的影响

为了探讨外源亚精胺对低温条件下菜豆种子萌发与种子耐低温性的影响。本研究以菜豆品种‘热那亚’为试验材料，设置常温对照(CK)、4℃低温(LT)以及4℃低温条件下添加1 mmol/L Spd (LT+Spd)三个处理组，对其发芽率、发芽指数、种子活力及生理指标进行测定。结果显示：4℃低温条件下，添加1 mmol/L的Spd后菜豆种子发芽率、发芽指数和种子活力分别提高了95.69%、136.10%和217.12%；电解质外渗率降低；抗氧化酶SOD、POD、CAT的活性升高；H2O2、O2-、MDA、脯氨酸和可溶性蛋白的含量降低。由此可见，施用外源亚精胺能够缓解低温胁迫对菜豆种子造成的伤害，提高菜豆种子的耐低温性，从而提高菜豆种子的发芽率、发芽指数和种子活力。     

低温胁迫对菜豆种子吸胀期间生理特性和发芽能力的影响

为探讨菜豆种子在低温胁迫下吸胀期间的生理及发芽能力。以12个菜豆品种的种子为试验材料,设置常温对照(CK)和4℃低温(LT),测定低温胁迫对菜豆种子吸胀期间的生理特性和发芽能力的影响。结果表明：与常温对照相比,低温处理的12种菜豆的发芽率均有所降低,根系活力在不同的品种中表现不同,超氧化物歧化酶(SOD)活性大部分降低,过氧化氢酶(CAT)活性降低,过氧化物酶(POD)活性在4个品种中显著升高;丙二醛(MDA)和可溶性蛋白含量在不同的品种变化不同,但两者之间呈正相关关系;电解质渗漏率在4个品种中增高。不同菜豆品种的种子对吸涨冷害的响应模式存在很多大的差异,解析高抗型和敏感型菜豆种子响应吸胀冷害的生理生化变化,可为进一步筛选抗吸胀冷害的菜豆品种提供理论基础。     

超甜玉米种子低温吸胀的生理生化变化

试验以sh2胚乳突变体(超甜玉米)为材料，以普通杂交玉米(掖单12)为对照，比较了两者于6℃，10℃和25℃条件下吸胀的生理生化变化。试验结果表明，经6℃和10℃吸胀处理的超甜玉米种子发芽率、发芽指数和活力指数显著降低，而6℃低温吸胀对掖单12玉米种子影响甚微。低温吸胀均引起两种玉米种子吸胀速率、电解质渗出速率和核苷酸     

玉米自交系芽期耐冷性鉴定

低温冷害是北方春玉米区主要的气象灾害之一。通过种子低温发芽试验对8个东北地区生产上主要利用的玉米自交系进行芽期耐冷性鉴定。在常温（25℃）和低温（10℃）条件下分别测定了发芽势、发芽率、平均发芽时间、发芽指数、幼苗干重和活力指数等,并以各性状低温与常温下测定值的比值（相对值）作为耐冷性鉴定指标。通过聚类分析将自交系分为耐冷性强中弱3类,其中PH4CV、吉419和吉495耐冷性强,H21耐冷性中等,W9706、黄早四、丹黄02和四279耐冷性弱。相关性分析表明,相对发芽率、相对发芽指数、相对幼苗干重与相对活力指数呈极显著相关,可以作为玉米自交系芽期耐冷性鉴定指标。本试验为大规模鉴定和筛选芽期耐冷玉米种质奠定了基础。     

PEG浸种处理提高烟草种子活力的效应

用PEG浸种处理烟草种子,研究了不同浓度和处理时间组合对烟草种子活力的影响。结果表明,PEG处理能显著提高种子发芽率和幼苗活力指数,增强种子萌发时的呼吸速率和淀粉酶活性.且以20％PEG-6000浸种48h的效果最好。不同活力水平的种子经20%PEG处理后,幼苗活力指数明显提高,处理组的超氧物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性升高,膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)含量和超氧阴离子(O2-)产生速率及电解质渗漏率显著低于对照组。研究还发现,PEG处理能减少低温吸胀期间种子内电解质渗漏量及渗漏速率,并提高种子在低温下的萌发率,增强幼苗抗冷性。     

异源表达棉花S-腺苷甲硫氨酸脱羧酶(Gh SAMDC1)基因提高了拟南芥抗盐能力

以转GhSAMDC1基因拟南芥研究了过量表达GhSAMDC1基因对拟南芥幼苗抗盐能力的影响,以及内源多胺、过氧化氢(H2O2)、丙二醛(MDA)、叶绿素含量(Chl)、离子渗透率、抗氧化酶(SOD、CAT、POD)活性和表达量在盐胁迫下的变化。结果表明,过量表达GhSAMDC1基因能够减少拟南芥内源腐胺(Put)含量,增加亚精胺(Spd)和精胺(Spm)含量。盐胁迫下,转基因株系亚精胺合酶(AtSPDS1、AtSPDS2)和精胺合酶(AtSPMS)基因表达量明显高于野生型,Spd和Spm含量进一步增加,H2O2、MDA、Chl以及离子渗透率显著降低;与野生型相比,过氧化物酶(POD)活力无明显差异,但超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活力明显增加,其表达水平与活力变化趋势基本一致。因此,盐胁迫下,GhSAMDC1基因通过提高Spd和Spm合成相关基因的表达,增加了转基因株系Spd和Spm含量,Spd和Spm直接或间接提高抗氧化系统相关酶的活力,通过清除H2O2等活性氧的方式提高拟南芥的抗盐能力。     

外源抗坏血酸对棉花种子萌发耐冷性的影响

为探讨外源抗坏血酸(ExAsA)对棉花种子萌发耐冷性的影响,以新疆北疆棉区主栽陆地棉品种新陆早61号为材料,通过配置不同处理浓度(0,25,50,100,200 mg/L)和时间(3,6,12,24 h)的引发组合,研究ExAsA对低温(15℃)胁迫下棉花种子萌发特性的影响。结果表明:ExAsA可以提高棉花种子在低温下的发芽率,增加发芽势,缩短种子平均发芽时间。最适引发处理浓度为50 mg/L,最适引发处理时间为24 h。与对照(ck)相比,最佳ExAsA引发组合(50 mg/L,24 h)处理的种子在低温下的种子发芽势、发芽率、发芽指数、种子萌发指数分别提高了24.45%、30.00%、11.89、0.53,平均发芽时间缩短了1.39 d,且各项种子萌发指标较对照在0.01显著水平上均差异极显著。     

低温下玉米不同耐冷类型自交系的生理生化变化

玉米自交系黄化幼苗在2℃低温处理过程中总蛋白减少,可溶性蛋白增加,过氧化氢积累,过氧化氢酶活力提高,过氧化物酶同工酶酶谱增多.耐冷性强的自交系比耐冷性弱的自交系总蛋白含量高,可溶性蛋白和过氧化氢含量低,过氧化氨酶活力高,过氧化物酶同工酶数量多.     

阳春砂种子休眠与萌发过程中同工酶活性变化的研究

[目的]研究阳春砂种子休眠与萌发过程中同工酶的活性及酶谱变化规律,为阳春砂种子休眠与萌发过程生理调控机制的分析探讨奠定基础.[方法]以赤霉素浸种前、浸种后、培养10 d、种子露白、胚芽长至1 cm时各阶段的阳春砂种子为材料,测定其种子中过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)的活性,并采用聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)技术研究建立过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)及酯酶(EST)同工酶的电泳酶谱.[结果]阳春砂种子在休眠和萌发过程中,POD、SOD、CAT和EST同工酶的活性及酶谱带的数量均发生了一定的变化,其中POD和SOD同工酶活性均呈先减弱后增强的趋势;CAT同工酶在萌发前期变化不明显,后期酶的活性增强,且酶的种类也增加;EST同工酶的酶活性呈先减弱后增强再减弱的变化趋势,且在种子露白时活性达到最强.[结论]阳春砂种子休眠与萌发过程中同工酶谱的变化特点一定程度上可反应出种子休眠与萌发不同阶段的生理特性,这些同工酶基因的差异表达导致了阳春砂种子打破体眠和最终的萌发.     

超干贮藏对玉米种子活力的影响

笔者研究了超干对玉米种子活力的影响,实验表明超干对玉米种子的活力和SOD、POD的活性影响较小,超干对其细胞膜的轻微损伤可在萌发吸胀时得到修复,故适宜超干贮藏。     

干旱胁迫下外源亚精胺、甜菜碱对菘蓝种子萌发和幼苗生理特性的影响

以菘蓝为试验材料,在10%聚乙二醇（PEG-6000）干旱胁迫处理下,研究了外源亚精胺（Spd）和甜菜碱（GB）对菘蓝种子萌发和幼苗渗透调节物质、活性氧生成及膜质过氧化的影响。结果表明,外源Spd（≤75mg/L）和GB（≤30mmol/L）处理可显著促进干旱胁迫下菘蓝种子的萌发;25~100mg/L的Spd和10~40mmol/L的GB处理均可提高幼苗叶绿素含量,降低脯氨酸含量、丙二醛积累和细胞膜透性,可有效缓解干旱胁迫伤害,且幼苗中超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶活性均呈先上升后下降的趋势,并在Spd 75mg/L和GB 30mmol/L时达到最大值。由此可见,75mg/L的Spd或30mmol/L的GB能有效缓解干旱胁迫对菘蓝种子萌发及幼苗生长产生的伤害,提高种子及幼苗的抗旱能力。     

种衣剂对玉米幼苗某些酶活性及苗体生长的影响

实验用三种种衣剂包衣玉米种子,研究了玉米幼苗中某些与植物抗逆代谢有关的酶活性变化。三种种衣剂均使超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶活性升高,苗体干鲜重增加。表明玉米种衣剂可通过调节玉米幼苗中某些酶的活性,增强植株的抗逆性。     

水杨酸对玉米种子萌发早期耐旱性的影响

为了探讨水杨酸(SA)引发对干旱胁迫下玉米种子生理生化特性的影响,以郑单958玉米品种为试验材料,在15℃黑暗下用0.1 mmol/L的SA引发处理36h,在15％的PEG-6000模拟干旱条件下吸胀不同时间(0,12,24,36,48 h),研究SA引发对干旱胁迫下玉米种胚、胚乳和种皮生理生化特性的影响.结果表明,干旱胁迫期间,种胚中CAT活性、胚乳中可溶性糖含量、种皮中可溶性蛋白含量增加.相对未引发种子,SA引发显著提高了种子CAT活性、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量.因此,0.1 mmol/L SA引发处理可以提高玉米种子萌发早期的抗旱性.     

Effects of Melatonin on the Antioxidant Enzyme Activities and Seed Germination of Cotton (Gossypium hirsutum L.) under Salt-Stress Conditions

[Objective] Cotton (Gossypium hirsutum L.) seed germination, in which melatonin plays an important regulatory role, is seriously affected by soil salinization. Cotton seed germination, antioxidant enzyme activity levels and other physiological indicators were analyzed to clarify the regulatory effects of exogenous melatonin on cotton seed germination under salt-stress conditions. [Method] The experiment was conducted in a greenhouse of Hebei Agricultural University in Baoding City, Hebei Province from 2018 to 2019 using Guoxin Cotton 9 as the material. The germination rate, germination potential, seed biomass after germination, superoxide dismutase (SOD), peroxidase (POD) and catalase (CAT) activities, as well as the malondialdehyde (MDA) content, of cotton seeds were measured after exposure to different melatonin concentrations (0, 10, 20, 50 and 100 μmol·L^－1) and 150 mmol·L^－1 NaCl treatments. [Result] After germination, the germination rate, germination potential, radical length and seed biomass significantly decreased, as did the SOD, POD and CAT activities. However, the MDA content significantly increased under salt-stress conditions. Low exogenous melatonin concentrations (10 and 20 μmol·L^－1) increased the germination potential, germination rate and biomass of cotton seeds, and promoted the elongation of radicals; however high melatonin concentrations (50 and 100 μmol·L^－1) inhibited cotton seed germination and decreased seed biomass after germination. Low melatonin concentrations (10 and 20 μmol·L^－1) increased the SOD, POD and CAT activities and decreased the MDA content in cotton seeds. [Conclusion] Low melatonin concentrations could promote germination and improve the salt tolerance of cotton seeds, while high melatonin concentrations could inhibit their germination. A 20 μmol·L^－1 melatonin concentration is appropriate for regulating cotton seed germination under salt-stress conditions.     

玉米单交种不同收获时问对其种子萌发过程中保护酶活性的影响

以玉米单交种郑单958为试验材料,研究了不同收获时间对种子发芽率,以及种子萌发过程中保护酶活性和丙二醛含量的影响.结果表明,授粉后40d收获的玉米种子其发芽率最低,未达到国家玉米良种发芽率85%的标准;授粉后45～60d收获的玉米种子其发芽率为89.7%～97.3%.均高于国家标准,其中,55d收获的玉米种子其发芽率最高.随着玉米收获期的推迟,玉米种子在萌发过程中,SOD、CAT和POD活性均呈上升趋势,而MDA含量呈下降变化.授粉后50d、55d和60d收获的种子萌发过程中SOD、CAT和POD活性都显著高于40d、45d收获的单交种,而其MDA含量都显著低于40d、45d收获的单交种.研究表明玉米单交种的最佳收获时间为授粉后55d.