激光生物刺激效应的理论研究与个例分析

文中深入的综述了近些年来激光生物刺激效应的研究进展,并尝试运用功率密度为16 mW/mm2的CO2激光对萌发的棉花种子进行辐照,进而研究激光对棉花种子萌发、幼苗生长发育以及抗逆性的影响。大量的研究表明,CO2激光辐照萌发的棉花种子,会对棉花种子的发芽率、出土后幼苗的生长发育状况、植株的抗逆性以及幼苗的生理生化代谢均有一定影响,但不同时间进行辐照造成的影响程度不同。     

超声波处理对锁阳种子萌发特性影响研究

采用超声波处理方法,研究其对锁阳种子萌发特性的影响.结果表明:不同频率和时间的超声波处理对锁阳种子的发芽势、发芽率及发芽指数均有影响,且不同的处理频率和时间对锁阳种子萌发的影响存在差异,其中以超声波处理60Hz、50min效果最好,种子的发芽势、发芽率和发芽指数分别比对照提高1604.51%、208.33%和37.18%.     

~(60)Co-γ辐照对NaCl胁迫下藜麦种子萌发的影响

采用不同剂量(0～500 Gy)的~(60)Co-γ射线辐照藜麦种子,研究经不同剂量射线辐射处理的藜麦种子在不同浓度NaCl(0～400 mmol/L)胁迫下种子的萌发特性,以期筛选出能够提高藜麦种子耐盐性的最佳辐射剂量。结果表明:随着盐浓度的升高,种子发芽率、发芽势和发芽指数呈逐渐下降趋势,高盐环境下下降较为显著;不同剂量的~(60)Co-γ辐照处理对种子萌发的影响因盐浓度的不同而存在差异,即0～200 mmol/L NaCl条件下,种子发芽率及发芽时间随着辐照剂量的增加呈逐渐降低趋势,而300、400 mmol/L NaCl条件下,种子发芽率随着辐照剂量的增加呈先升高后降低趋势,300 Gy是促进高盐环境下种子萌发的最佳辐照剂量。     

木犀草素对绿豆种子萌发及幼苗生长的影响

运用培养皿纸上发芽法,研究不同浓度的木犀草素处理对绿豆种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明:木犀草素溶液对绿豆种子幼苗的萌发及生长有抑制作用,且抑制作用随溶液浓度的升高而加强。     

白花鬼针草水浸提液对4种植物的化感作用

化感作用在生物入侵过程中具有重要的意义。利用培养皿滤纸法研究了入侵物种白花鬼针草(Bidens pilosa L.var.radiate Sch-Bip.)水浸提液对4种植物的种子萌发和幼苗生长量的影响。结果表明:白花鬼针草水浸提液对4种受试植物的种子萌发和幼苗生长量均有化感作用,不同浓度的提取液对植物的化感作用强度不同,高浓度(≥0.1 g/mL)提取液能降低酢浆草种子发芽率、发芽指数和幼苗生长量;高浓度提取液能提高龙葵种子的萌发率、发芽指数,而对皱果苋和绿豆种子影响不大。其中发芽指数更敏感,可能是衡量化感作用的最敏感指标。不同植物对白花鬼针草化感作用的敏感程度不同,酢浆草和龙葵种子对白花鬼针草化感作用较敏感,绿豆最不敏感。     

不同辐照强度和浸种时间对作物种子萌发的影响

[目的]研究不同辐照强度和浸种时间对作物种子萌发的影响。[方法]对5个农作物品种3个不同浸种时间的种子进行Cs~(137)γ射线2种剂量的辐照处理,研究其对不同作物品种发芽势、芽长及根长的影响。[结果]辐照对不同浸种时间的油菜和高粱种子萌发没有显著影响,辐照对浸种时间较长的水稻和大麦种子萌发有抑制作用,辐照对玉米干种子和浸种12 h种子萌发有促进作用。辐照对不同浸种时间的油菜和高粱种子萌发没有显著影响,但显著抑制了高粱芽和根的生长,也抑制了浸种后油菜芽和根的生长,说明辐照对种子萌发、芽长及根长的影响不同。[结论]该研究为进一步研究Cs~(137)γ射线对多种农作物种子的辐射敏感性差异提供了基础资料。     

青蒿素对绿豆种子萌发及幼苗生长发育的影响

通过室内水培试验,采用培养皿纸上发芽法,就青蒿素化感作用对植物的影响进行深层次的探索,探讨不同浓度青蒿素溶液对绿豆种子萌发及幼苗生长发育的影响。结果显示,青蒿素溶液对绿豆种子萌发及幼苗的生长有明显的抑制作用,且抑制效果随溶液浓度的升高而加强;绿豆的萌发指标及根长、株高、下胚轴长、芽粗、鲜质量、干质量及根冠比均低于对照组,且对根的抑制作用比茎更明显。研究结果可为青蒿素应用于植物生长调节剂提供参考。     

盐碱对绿豆和油菜种子萌芽的胁迫效应

[目的]为作物抗盐碱栽培提供理论依据。[方法]采用水培法,通过测定发芽势、发芽率和发芽指数,研究不同浓度的中性盐NaCl和碱性盐Na2CO3对绿豆和油菜种子萌芽的胁迫效应。[结果]NaCl和Na2CO3对绿豆种子活力影响较小,且低浓度的NaCl对种子发芽有促进作用,高浓度的NaCl对种子发芽才有一定的胁迫效应。NaCl和Na2CO3对油菜种子萌芽有明显的抑制作用。在4000mg/LNa2CO3的胁迫下,与清水对照相比,油菜种子的最低发芽势下降了95%,发芽指数下降了81%。碱性盐Na2CO3比中性盐NaCl对油菜种子萌芽的胁迫效应大,且浓度越高越明显。[结论]盐碱对绿豆种子萌芽的胁迫影响不明显,对油菜种子的胁迫效应明显,且低浓度的NaCl对绿豆种子发芽有促进作用。绿豆对盐碱的抗性较强,适合在盐碱地区推广种植。     

NaCl胁迫对高粱种子萌发特性的影响

设置7个NaCl质量浓度梯度(0,3,6,9,12,15,20 g/L)对高粱种子进行盐胁迫处理,并测定其种子发芽率、相对发芽率、发芽势、发芽指数和发芽时间,以研究不同盐分对高粱种子萌发的影响。结果表明,NaCl胁迫对高粱种子的萌发有抑制作用,但在NaCl质量浓度低于9 g/L时,高粱种子的发芽率、发芽势、相对发芽率与对照差异不大,NaCl质量浓度高于9 g/L时抑制作用显著。NaCl胁迫可延缓高粱种子的初始萌发时间,降低种子的萌发速率。随着NaCl质量浓度的增加,高粱种子发芽率、发芽势、相对发芽率和发芽指数与盐质量浓度均呈极显著负相关(P<0.01)。     

60Co-γ辐射对黄瓜种子萌发及幼苗生长的影响

研究了不同~(60)Co-γ射线辐照剂量(50～1 000 Gy)对黄瓜种子发芽及幼苗生长的影响。结果发现,~(60)Co-γ射线对黄瓜种子的辐射效应明显。当辐照剂量为50 Gy时,黄瓜种子的发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数明显高于未辐照处理,说明辐射促进了黄瓜种子的萌发;黄瓜种子24 h电导率和相对电导率低于对照,子叶单位面积叶绿素含量明显增加;幼苗根系生长加快,侧根发生多,株高最高,促进了幼苗生长;幼苗各部位的鲜质量、干质量和干质量/鲜质量值增加,说明辐射能提高幼苗素质。当辐照剂量为100～1 000 Gy时,种子发芽率等4项发芽指标、幼苗生长量、子叶叶绿素含量、幼苗各部位鲜质量和干质量则随辐照剂量的增加而明显下降,而种子细胞膜透性、幼苗各部位干质量/鲜质量比值随着辐照剂量的增加而加大,辐射抑制了黄瓜种子的萌发及幼苗生长。黄瓜种子辐射诱变的半致死剂量为795 Gy。     

离子束辐照对孔雀草发芽特性的影响

为探明离子辐照工艺参数对孔雀草发芽特性的影响规律,采用低能氮离子柬对孔雀草种子进行辐照,研究了氮离子辐照工艺参数对辐照后的孔雀草种子发芽率和发芽时间等发芽特性的影响。结果表明,随着离子辐照能量和剂量的增加,孔雀草种子的发芽率降低,发芽时间推迟。     

远红光辐照对盐旱胁迫下水稻萌发及幼苗生长的影响

为探究盐旱胁迫下,远红光不同间断辐照次数及单次辐照时长对作物种子萌发及幼苗生长发育的影响,以水稻为试验对象,以聚乙二醇(PEG)和氯化钠(NaCl)溶液模拟干旱胁迫和盐胁迫,试验研究远红光补光条件下水稻生长发育的干旱界限值与盐害界限值;基于界限值设置盐旱交叉胁迫试验,以无远红光辐照为对照组,分别设计远红光间断辐照1～4次试验组及单次辐照时长5、10、15、20min试验组,测算水稻种子发芽率、发芽势、发芽指数、幼苗根长、株高、茎粗、干物质量与叶绿素质量分数,比较远红光辐照对盐旱胁迫下水稻种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明:PEG溶液模拟干旱胁迫的干旱界限值质量分数为18%,NaCl溶液模拟盐胁迫的盐害界限值浓度为0.05mol/L。干旱、盐害界限值条件下,随着远红光间断辐照次数增加,水稻发芽率、发芽势、发芽指数分别增长了9.1%、10.5%和25.7%,根长、株高、茎粗分别增长了29.2%、7.2%和8.9%,干物质量与叶绿素质量分数分别增长了50.6%和85.8%。延长单次辐照时长,水稻发芽率、发芽势、发芽指数分别增长了10.2%、10.5%和34.3%,根长、株高、茎粗分别增长了91.6%、14.4%和7.8%,干物质量与叶绿素质量分数分别增长了48.8%与68.1%。增加远红光间断辐照次数及单次辐照时长可显著促进水稻种子萌发及幼苗生长发育。     

60Co-γ辐射对光果甘草种子耐盐性影响的研究

筛选有助于提升光果甘草种子耐盐性能的最佳辐射剂量,为发展其在盐碱荒漠和盐渍化弃耕地中的人工种植提供重要指导建议。应用辐射诱变技术,研究经不同剂量的60Co-γ射线辐射处理的光果甘草种子在高盐胁迫条件下的萌发特性,比较不同处理下的种子在高浓度Na2SO4胁迫下的萌发率、累积萌发率和萌发指数。结果表明：未经辐射处理的光果甘草种子的萌发率与盐浓度之间呈负相关,随着盐浓度的升高,萌发率显著降低,起始萌发的时间推迟以及达到最大萌发率所需的时间延长。但经100 Gy和300 Gy的60Co-γ辐射处理后的光果甘草种子,不仅在高盐环境中的萌发率极显著高于零辐射组,而且种子萌发时间明显缩短。合适剂量的60Co-γ辐射处理确实能够有效提高光果甘草种子在Na2SO4胁迫环境下的萌发率,在种植时,应针对土壤中的Na2SO4浓度选择相应的60Co-γ辐射剂量进行处理。     

微波辐照对蚕豆种子萌发、花粉发育及农艺性状的影响

[目的]分析微波辐照对蚕豆种子萌发、花粉发育及农艺性状的影响,明确微波辐照对植物的辐射效应,为微波辅助作物育种提供理论参考.[方法]分别以0(对照,CK)、5、10、15、20、25和30 s微波炉辐照处理蚕豆干种子,分析不同微波辐照时间对蚕豆的种子萌发、花粉发育及农艺性状的影响.[结果]微波辐照处理的蚕豆种子发芽势和发芽率均随着辐照时间的延长呈先上升后下降的变化趋势,说明适当的微波辐照能促进种子萌发.微波辐照处理的蚕豆花粉母细胞在减数分裂Ⅰ期和Ⅱ期均能观察到6种类型的染色体畸变,且随着辐照时间的延长,染色体畸变类型增多,染色体总畸变率升高,表明辐照时间和染色体畸变呈显著正相关(r=0.8432)(P<0.05,下同).微波辐照的蚕豆花粉可育率随着辐照时间的延长呈逐渐下降趋势,表明微波辐照阻碍花粉正常发育,微波辐照时间与花粉可育率呈显著负相关(r=-0.9066).微波辐照5、10和15 s的蚕豆株高、节数、叶面积和单株叶片数目与CK均无显著差异(P>0.05);微波辐照20 s的蚕豆株高和单株叶片数目均显著高于CK;微波辐照25 s的蚕豆株高显著高于CK,叶面积显著低于CK;微波辐照30 s的蚕豆叶面积极显著低于CK,单株叶片数目显著低于CK.即微波辐照20 s能促进蚕豆植株长高,增加单株叶片数,但辐照时间进一步延长,株高、叶面积和单株叶片数又逐渐降低.[结论]微波辐照是一种有效的选育手段,适当微波辐照能提高蚕豆种子的萌发率,改善蚕豆的农艺性状.但微波辐照能诱发蚕豆花粉母细胞在减数分裂过程中发生染色体畸变,导致花粉败育.     

He-Ne激光辐射对糯玉米种子的生物学效应

种子活力是检验种子质量高低的一项最重要的指标。采用苏糯一号玉米种子为材料,研究了He-Ne激光不同剂量以及不同照射时间对糯玉米种子发芽率、发芽指数、活力指数、电导率、可溶性蛋白含量以及淀粉含量的影响。结果表明,采用13mA剂量的激光照射糯玉米种子50s能够明显的提高其种子活力,增加幼苗可溶性蛋白和淀粉的含量。     

烤烟雄性不育杂交授粉时期对种子质量的影响

为了提高烤烟雄性不育杂交制种种子质量,研究了授粉时期对杂交种子发芽势、发芽率、千粒质量的影响.结果表明,授粉时期与种子发芽势、发芽率和千粒质量之间呈二次抛物线回归关系,花冠打开前2 d到花冠打开后1 d授粉的种子发芽势、发芽率和千粒质量均较高.就烤烟雄性不育杂交制种的种子质量而言,花冠打开前2 d到花冠打开后1 d的花朵是最适授粉时期,在授粉时,只需再4 d对母本植株轮流授粉一次,即可保证获得高质量的种子.     

7个大豆品种种子活力持续力比较

【目的】种子活力持续力是比较种子耐贮藏的一个关键因素。【方法】以7个大豆品种为研究材料,比较在2个贮藏时间条件下不同品种间种子活力的差异,利用种子活力、种子发芽率等指标的变异度推断品种的种子活力持续力的高低。【结果】结果表明,在相同的贮藏条件下,随着贮藏时间的延长,种子活力、种子发芽率等幼苗质量指标均呈降低趋势;齐茶1号、齐黑1号、草头红和延庆黑豆品种的种子活力持续力较高,而齐茶2号、观8和7014-7相对较低。【结论】贮藏时间之间种子活力指数的比较可以作为测定大豆品种种子活力持续力的方法之一。     

辐射对盐碱胁迫杜鹃花种子萌发和幼苗生长的影响

[目的]研究辐射对盐碱胁迫杜鹃花种子萌发和幼苗生长的影响,为杜鹃花耐盐碱品种选育提供技术支持.[方法]以60Co-γ射线为辐射源,分3批对不同种杜鹃花种子进行不同剂量辐射,分析辐射对杜鹃花种子萌发和幼苗生长的影响,以确定适宜辐射剂量;选取辐射处理的马银花和映山红种子进行盐碱胁迫,分析辐射对盐碱胁迫杜鹃花种子萌发和幼苗生长的影响.[结果]辐射处理对不同种杜鹃花种子萌发率的影响存在种间差异,5种杜鹃花种子的半致死剂量(LD50)为121~213 Gy,排序为映山红>大白杜鹃>羊踯躅>满山红>鹿角杜鹃,杜鹃花种子的适宜辐射剂量为100~150 Gy.辐射剂量与杜鹃花种子萌发率、出苗率、成苗率呈负相关,但100 Gy处理可提高马银花和映山红种子萌发率,50 Gy处理可促进映山红、鹿角杜鹃和满山红幼苗生长,150 Gy处理可促进大白杜鹃幼苗生长.盐碱胁迫可抑制马银花和映山红种子萌发和幼苗生长,但100 Gy辐射处理提高了马银花和映山红种子在盐碱胁迫下的萌发率,在一定程度上缓解了盐害程度.在酸性环境(pH 5.0)和中性环境(pH 6.5)下马银花和映山红种子萌发较好,在碱性环境下(pH 8.0)种子萌发受到抑制.[结论]60Co-γ辐射可作为提高马银花和映山红种子萌发期耐盐碱性的一种手段,适宜的辐射剂量为100~150 Gy.     

不同落粒时间无芒雀麦种子形态与萌发特性

【目的】不同落粒时间无芒雀麦种子形态与萌发特性，种子脱落是植物为应对复杂多变的自然环境及种群繁衍而表现出的生存策略，而脱落时间的早晚对种子的发育情况产生重要影响。【方法】以天山北坡中段原生境野生无芒雀麦(Bromus inermis)居群为材料，研究4个不同自然脱落时间种子的长、宽、厚、附属物(外稃长、内稃长、芒长)、种子重量，以及发芽率、发芽势、萌发指数和平均发芽速度，分析自然落粒时间差异对种子形态及萌发特性的影响。【结果】无芒雀麦的落粒率在4次收集时间分别为2.87%、2.55%、2.87%及3.49%;随着脱落时间的推移，种子形态特征整体表现出种子长、宽、厚及种子重量增加，外稃长、内稃长先减后增，芒长呈减小的趋势，芒长较长的种子最容易脱落；随着脱落时间的推移，种子发芽率、发芽势、萌发指数增加，平均发芽速度减小；落粒率与芒长呈极显著正相关关系，相关系数达到1.000。【结论】自然状况下，野生无芒雀麦属于弱落粒性种质；脱落时间的推迟不但使种子大小变大，而且增加了种子的重量，进而提高了种子的萌发能力。     

Effect of seed priming with different concentrations of potassium nitrate on the pattern of seed imbibition and germination of rice(Oryza sativa L.)

Low germination and vigor of rice seed associated with dry-seed broadcasting are common problems encountered by rice growers.The objectives of this study were to evaluate the role of potassium nitrate(KNO_3)on the pattern of seed imbibition and to determine the effect of seed priming with KNO_3 on the germination percentage,speed and uniformity of germination in rice seed.Experiment 1 compared the patterns of seed imbibition of six concentrations of KNO_3(0,0.25,0.50,1.00,1.50,and 2.00%)in two rice cultivars-KDML105 and RD15.The results showed that soaking rice seed in KNO_3 at higher concentrations could delay the imbibition time.The higher concentrations of KNO_3 delayed the imbibition time of rice seed and took a longer time to reach the end of phases 1 and 2 compared to the lower concentrations.The patterns of seed imbibition using distilled water of both rice cultivars(KDML105 and RD15)were quite similar,but with different concentrations of KNO_3,the imbibition time taken to reach the end of phases 1 and 2 was slightly postponed in KDML105 suggesting that different rice cultivars may need different imbibition times for soaking seed in the priming process.Experiment 2 evaluated the effects of seed priming with 1.0 and 2.0%KNO_3 at different imbibition times.It was found that priming with 1.0%KNO_3 showed better seed germination than priming with 2.0%KNO_3 and seed priming with 1.0%KNO_3 at the imbibition time of early phase 2(or 28 h for KDML105)improved seed germination and increased both the speed and uniformity of seed germination.The results of this study show promise for the use of priming with 1.0%KNO_3 soaked until early phase 2 of seed imbibition for improving the seed germination and vigor of rice in dry seed broadcasting.