牧草种子老化生理与修复研究进展

在人工草地建设、退化草地改良和植被恢复等牧草生产和生态环境改良过程中,牧草种子是十分重要的物质基础,其质量优劣对草地建植和牧草生产具有直接影响。主要针对牧草种子老化生理和修复进行了研究,介绍了种子老化现象,分析了老化所引起的各种牧草种子生理变化,并对修复和提升牧草种子活力提出了具体对策,希望能够为相关工作人员提供一些参考。     

种子老化及活力修复研究进展

种子是一种重要的物质生产资料,对农牧业的生产发展以及种质资源的保存起着不可替代的作用,研究种子老化生理变化及提高种子活力的方法对实际生产具有指导意义。本研究主要概述了种子老化的现象,从种子萌发情况和种苗生长状况、酶活性、呼吸和能量系统、贮藏物质、核酸和蛋白质合成能力、细胞结构及膜透性、有毒有害物质积累等方面阐述了种子老化过程的生理生化变化,分析比较了引发技术处理、干湿处理、营养元素处理和植物生长调节剂处理等修复和提高种子活力的措施,并对种子活力与老化生理机理的研究方向与发展趋势做出了展望。     

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.     

蓝萼香茶菜种子人工老化过程中生理生化特性的研究

研究了蓝萼香茶菜种子人工老化过程中发生的一系列生理生化变化。结果表明:随着老化程度的加深,种子各项发芽指标逐渐降低,电导率和丙二醛含量逐渐升高;老化种子内保护酶(CAT、POD、SOD)活性降低;种子内贮藏物质(可溶性蛋白质、可溶性糖)也呈现逐渐降低的趋势。说明蓝萼香茶菜种子老化过程中种子活力降低可能是由于细胞膜系统受损和有毒物质积累所致。本研究可为蓝萼香茶菜种子的合理贮藏及生产上种子活力的提高提供理论依据。     

人工老化处理对芥蓝种子生理生化特性的影响

为探究芥蓝种子在不同老化处理下的种子活力及生理生化特性,以不同芥蓝品种为材料,采用40℃、100%相对湿度进行高温高湿人工加速老化的处理方法,测定芥蓝种子发芽势、发芽率、种子活力和生理生化指标。结果表明:芥蓝种子发芽势、发芽率、活力指数、可溶性糖含量、过氧化物酶(POD)活性均随着人工老化处理时间的增加而下降;相对电导率、丙二醛(MDA)含量、可溶性蛋白含量则出现上升的变化趋势;超氧化物歧化酶(SOD)活性呈先增后降的变化趋势;且3号品种较5号品种清除自由基及过氧化物的能力弱。分析种子活力及生理生化指标的变化规律,揭示芥蓝种子劣变的机理,可为减缓种子老化进程和延长种子寿命提供理论依据。     

中国禾本科牧草种子生产技术研究进展

禾本科牧草在退化草地植被恢复、水土保持等生态建设和草地畜牧业生产中发挥着重要作用,但在中国禾本科牧草种子生产管理粗放、专业技术水平相对落后,种子产量低质量差,成为限制中国草业发展的瓶颈。通过分析比较中国20世纪80年代以来禾本科牧草种子生产的研究成果,围绕种子生产中的播种、灌溉、施肥、生长调节剂、收获等技术研究与实践进行了总结综述。另外,根据中国种子生产现状,对禾本科牧草种子生产中存在的问题进行了分析和展望。     

热水加速老化处理对棉花种子活力的影响

本试验采用65℃热水浸泡脱绒种子的方法,分析了不同时间老化处理对3个陆地棉品种(Gossypium hirsutum)种子活力的影响。结果表明,65℃热水能加速棉花种子的老化。随着处理时间的延长,棉花种子活力逐渐下降,在处理30～40分钟之间有一活力变化临界点。认为65℃热水浸泡脱绒种子30～35分钟,可以作为一种检测棉花种子活力和抗老化能力的快速有效方法。人工老化处理,是检测种子活力的有效方法之一。在棉花种子活力检测中,常常采用把种子放在老化箱内,施以高温高湿(41℃、100%相对湿度)的方法来加速种子老化。但是,100%的相对湿度往往引起水箱滴水,不同部位滴水影响不同,因而影响试验的准确性。同时,高温、高湿下处理时间过长(41℃、6～7天),会使种子表面长霉,从而影响以后的发芽试验。Bout land和Welch(1985)提出用热水处理来加速棉花种子的变质,认为种子浸入50℃以上的热水中处理,比常规的高温高湿老化处理变质更快、更均匀。种子活力的丧失,实质上是由于种子所含的蛋白质及其它生理活性物质的变性所致。据研究,65℃接近于蛋白质变性的最高温度。因此,本试验采用65℃热水浸泡棉花种子的方法,观察热水老化处理后,棉花种子活力的变化。目的是为了寻求一种较为简单易行的、加速棉花种子老化的试验方法。     

青霉素对老化茎用莴苣种子发芽及幼苗生长的影响

本实验研究了100mg/L～500mg/L青霉素溶液对常规和老化茎用莴苣种子发芽及幼苗生长的影响。方差分析结果表明：不同浓度的青霉素溶液对茎用莴苣种子的发芽指数、活力指数和幼苗鲜干重的影响达到极显著水平，对茎用莴苣种子发芽和幼苗生长有促进作用。同时也表明不同浓度青霉素对茎用莴苣老化种子活力恢复和提高有改进作用。经过400mg/L青霉素处理的老化种子活力指数是未经处理的老化种子的10．44倍，种子老化严重抑制了种子活力，而较低浓度的青霉素处理可以修复老化对种子的损伤。青霉素与低温冷处理（5℃）的协同作用对茎用莴苣种子的发芽和幼苗生长的促进作用是极显著的。     

不同引发剂对老化粳稻种子活力及生理特性的影响

研究引发对老化粳稻种子萌发的影响,发掘老化粳稻种子再利用的方法。用自然老化3年的5个粳稻品种‘晚洋稻’、‘红芒沙粳’、‘345号’、‘C堡’和‘秀水79’为实验材料,分别以壳聚糖、砂和PEG为引发剂对种子进行引发处理,测定引发前后种子活力和生理特性相关指标。引发处理能改善老化粳稻种子生物膜的透性,降低老化粳稻种子细胞内物质的外渗;显著提高老化种子的发芽势、发芽率和POD酶的活性,降低MDA的含量。不同引发剂引发效果差异显著,3种引发剂中壳聚糖的引发效果最好,其次为砂。壳聚糖和砂引发老化粳稻种子能提高种子活力,促进萌发。     

玉米冀玉8号种子人工老化与修复

长期保存的种子会发生老化,活力会降低。为研究种子活力的修复,采用高温老化法处理玉米冀玉8号种子,模拟自然老化,将种子用铝箔袋密封包装置于50℃恒温箱,用CaCl2、AsA、GA3溶液对不同老化程度的种子进行修复处理,测定种子生活力、活力和幼苗生长情况。结果表明,随老化处理时间延长,种子的发芽能力、活力和幼苗生长速度不断下降;修复剂处理对不同老化程度种子的修复能力有差异,其中GA3和AsA只对中低活力(老化5、6、7 d)种子的发芽势和幼苗生长速度有一定修复作用,CaCl2对各梯度老化种子均有修复作用,并且修复效果好于GA3和AsA,主要体现在可以显著提高幼苗的生长速度。对比了不同浓度的CaCl2的修复效果,发现0.025 mg/L CaCl2溶液的修复效果较好。