种子休眠分子调控机理的研究进展

休眠是种子的生物适应习性,受到许多因素的调控.前人对种子的休眠进行了大量的、不同方面的研究,其广度和深度也在不断地扩大和深入.目前为止,随着数量遗传学方法和突变体等手段在种子休眠研究中的广泛使用,大量与休眠相关的数量性状位点(QTL)和突变基因已被识别,这些对于进一步揭示植物种子休眠与萌发的详细机制具有十分重要的意义.简单介绍了近年来关于种子休眠遗传变异研究,并从休眠特异性基因、染色质、种子生长发育及激素这四个不同角度简述植物种子休眠的诱导形成,同时试图从基因和分子水平上阐述环境因素对于种子休眠的作用机制,以及休眠解除的调控机理,以期为种子体眠的研究提供一定的参考.     

植物种子休眠及破除方法研究进展

种子休眠的不同类型是依照其标准影响的,造成植物种子休眠状况的原因多种多样,一般分为结构、抑制剂与激素等方面。有相关研究表明,植物种子休眠情况的产生是由于其数量遗传性,因此,应根据植物种子休眠的原因有针对性地采取破除种子休眠的措施。破除植物种子休眠状况有重要的研究意义。     

杂交水稻恢复系福恢7185 OsSDR1基因的克隆与序列分析

植物种子从休眠到萌发的转变是其生命周期中一个关键的生理过程,其中,植物生长调节剂发挥了重要的调控作用,而SDR1(short-chain dehydrogenase/reductase 1)是调控营养信号转导和植物生长调节剂合成的关键酶。本研究克隆获得了福恢7185、福恢653和云恢290中SDR1基因的CDS序列,比对发现其在3个不同休眠品种并无差异,但与NCBI上日本晴的基因序列相比,缺失了9个碱基,3个丙氨酸;结合qRT-PCR技术分析SDR1基因在不同休眠水稻品种种胚中的表达情况,探索其与种子休眠的关系,同时利用GST pull-down技术找到SDR1的1个互作蛋白,结果表明,该蛋白与休眠相关,初步表明SDR1基因可能通过与其它结构原件的互作来调控种子休眠。     

植物种子休眠及破除方法研究进展

概述了植物种子休眠类型及其破除方法的研究情况。种子休眠主要有由种皮引起的种壳休眠和由胚引起的胚休眠2种类型。然而,实际上有些种子因复杂多样的各种因素影响同时存在着这2种休眠类型,继而破除种子休眠的方法也复杂多样。破除休眠方法主要有温度处理、机械处理、层积处理、光照处理、激素处理、化学药剂处理。对于综合休眠类型的植物种子,采用综合方法来破除休眠的效果较单一处理方法更加显著。     

植物种子休眠分子机制研究进展

种子休眠为种子推迟萌发进而躲避不良环境条件提供了重要的生存机制,是由基因和外界环境共同决定的复杂性状。休眠的破除受环境和内源信号的协调控制,具有协同效应与竞争效应。植物激素脱落酸(ABA)促进休眠的诱导和维持,而赤霉素(GA)则打破休眠,促进种子萌发。近年来一些影响种子休眠的分子因素被发现,包括休眠特异性基因、染色质因子和非酶促过程等。本文综述了种子休眠相关分子机制的研究现状,讨论参与休眠诱导与破除的各种调节因子以及环境因素。最后,提出种子休眠研究未来可能的发展方向。     

种子休眠类型及其破除方法概述

概述了种子休眠类型及其破除方法的研究情况。种子休眠根据不同的标准可以分成不同的类型,影响种子休眠的因素是复杂的,通常从种子结构,抑制物和激素作用,光敏素的作用,种胚发育程度等方面考虑。分子遗传学研究表明,种子休眠是由多基因控制的数量遗传性状,需要根据休眠机理采用相应的物理方法、化学方法或者综合方法打破种子休眠。     

种子休眠与休眠解除的研究进展

种子休眠是指有活力的种子在适宜的萌发条件下而不能萌发的现象.种子休眠主要有两种休眠类型即由种皮引起的休眠和由胚引起的休眠.然而实际中有些种子同时存在着这两种休眠类型,首先休眠受复杂的遗传特性的调控,其次休眠还受到环境因素的影响,如种子在母体植株上的发育、储藏期间以及萌发时的光照和温度等.依据种子产生休眠原因的复杂性,解除种子休眠的方法也因成因而异.主要有物理法、化学试剂法和综合法.物理方法包括机械处理、温度处理、低温层积、干藏和干热处理、射线、超声波处理和电场、磁场处理;化学处理包括激素处理、无机化学药剂处理和有机化学药物处理.对一些属综合休眠类型的植物种子,则采用综合法来解除休眠较单一方法效果显著.     

乙烯在种子休眠与萌发中的调控作用

种子休眠是指有生活力的种子在适宜的温度、水分、氧气等萌发条件下仍不发芽的现象。乙烯是植物生长的气体环境中非常重要的组分,调控植物生长发育的很多过程,包括种子萌发、花叶脱落、花衰老和果实成熟等。研究表明,植物激素赤霉素(GAs)和脱落酸(ABA)在调控种子休眠和萌发过程中存在相互拮抗关系;ABA诱导休眠,抑制种子萌发;GAs可以解除种子休眠,促进种子萌发;乙烯对很多物种打破休眠起重要作用,能促进休眠种子萌发的有效浓度是0.1~200uL/L。此外,利用乙烯生物合成和代谢过程中的抑制剂及乙烯信号传导途径中基因的突变体研究表明,乙烯参与到种子的休眠和萌发过程。乙烯通过调控ABA的代谢和信号传导途径对ABA产生拮抗作用。     

水稻种子休眠调控与破除技术的发展

文章第一部分简单说明了种子休眠的主要类型及其危害性，并以此为基础强调合理调控水稻种子休眠状态 的必要性；第二部分从种皮障碍、环境因素、植物激素的调节这三方面入手，分析了水稻种子休眠的机理；第三部分结 合安徽荃银高科种业股份有限公司的工作经验与研究结果，着重阐述了水稻种子休眠调控的现行技术手段，包括种植 管理、种子处理等水稻种子休眠的物理调控技术以及抗穗发芽药剂的投放、破休眠药剂的投放等化学调控技术，并对 水稻超干种子耐热性的利用、基因编辑技术的利用这些新技术手段进行了说明。     

4种槭树属树种种子休眠原因及解除方法

对4种槭树属树种种子休眠原因及其解除方法研究发现:五角枫、元宝枫、鸡爪槭和美国红枫的种皮具有一定的透水性,种皮透水性不是造成4种植物种子休眠的主要原因。离体胚活力测定表明,槭树属树种种子胚无休眠现象。在解除种子休眠的处理中,干种子直接低温层积解除休眠所需时间最长,种子在清水或赤霉素中浸种36 h,解除休眠所需时间明显短于干种子直接层积,但赤霉素浸种和清水浸种2个处理之间的差异并不显著,赤霉素浸种时间的长短对解除种子休眠的影响不大。赤霉素浸种48 h后再变温层积10 d,鸡爪槭和美国红枫种子的休眠即可解除,明显短于低温层积的时间,赤霉素浸种结合变温层积,是解除这2个树种种子休眠的较好方法。     

顽拗性种子脱水敏感性研究进展

植物种子的脱水敏感性研究对种质资源的引种栽培和迁地保护具有重要意义。本研究综合评述了不同植物种子,尤其是具有休眠特性的顽拗性种子的脱水敏感性,归纳了顽拗性种子脱水耐性的模型构建、生态适应性策略、贮藏条件、脱水敏感性的发生调控机制等,并对顽拗性种子未来的研究方向进行了展望,旨在为顽拗性种子的贮藏及物种生物多样性保护研究提供有价值的信息。     

水稻种子休眠性基因座的定位和分析

 水稻种子休眠性是关系到稻米品质和稻种质量的重要农艺性状,与穗发芽抗性直接相关。DNA标记和水稻连锁图谱的发展,为定位种子休眠性的基因位点、研究单个基因的"剂量效应"和剖析各基因位点对环境的敏感性等方面提供了可能性。迄今,利用分子标记,对不同的遗传群体,已初步定位了多个与水稻种子休眠性有关的QTL。本文简要介绍了水稻种子休眠性传统遗传学研究概况,重点对已报道的种子休眠性数量性状基因位点（QTL）进行比较分析,探查稳定表达的种子休眠性QTL,讨论了水稻种子休眠性研究存在的问题和进一步研究的途径。     

植物种子的发育调控研究进展

种子是植物繁育的最主要器官,种子是否正常发育直接影响植株的发育进程,也影响农作物产量和品质。种子发育调控的遗传和分子机制很复杂。目前已有大量直接或间接调控种子发育的基因和影响因子被鉴别,但这些基因之间的互作,不同调控途径如何形成网络协同调控种子发育,还有哪些新基因的参与,仍亟待进一步研究。通过梳理参与调控种子发育的基因、影响因子及其互作模式和调控模式,讨论了如何利用人类需要的等位突变提高农作物产量和品质,以期为植物种子发育调控、粮食产量和品质遗传改良提供理论支撑。     

银杏种子生理研究进展

本文就银杏种子的发育生理、休眠与后熟生理、萌发生理 3个方面对近年来银杏种子生理的研究结果进行了综合和分析 ,指出银杏种子休眠与后熟生理是今后研究的主要方向 ,其中激素在种子休眠、后熟与萌发过程中的综合调控作用将成为一个新的研究重点     

7种青冈属植物种子休眠类型鉴定及休眠打破

为研究青冈属（Cyclobalanopsis）植物种子休眠特性，缩短播种育苗周期，以7种青冈属植物种子为材料，通过超微结构观察、吸水性测定、白菜种子萌发受内源抑制物影响试验，对休眠类型进行鉴定，并利用机械处理、激素处理等方法进行休眠打破。结果表明，7种青冈属植物种子的种壳呈现非常明显的3层结构，由外而内依次为角质层、外表皮细胞和内表皮细胞。角质层细胞石质化，形成蜡质层，非常坚硬；外表皮细胞呈栅栏状排列，增加了种皮的厚度和硬度。去壳种子和划口种子，其吸水率均高于种壳完整种子，说明种壳对种子的吸水性有一定的阻碍作用。经种壳和子叶浸提液培养的白菜种子萌发率降低，对其根和叶的生长有明显的抑制作用，说明种壳和子叶中含有阻碍种子萌发的物质。去种壳及种壳划口处理可以打破种子休眠，使萌发时间明显提前，萌发率和发芽势显著提高。GA₃处理对种子休眠打破影响不大，对部分树种种子的发芽率和发芽势有显著提高作用。表明7种青冈属植物种子的种壳影响胚的生长发育和种子的吸水性，种壳的物理阻碍作用是青冈种子休眠的主要因素。去种壳和种壳划口处理是打破种子休眠的有效方法。     

红豆杉属树种种子休眠研究概述

种子休眠是植物本身适应环境和延续生存的一种特性,是种子植物进化的一种稳定对策。根据国内外近年来对红豆杉属种子休眠的研究情况,从其种子的休眠以及萌发调控等方面作概述,旨在为红豆杉属植物的生产和保护提供帮助。     

基于ARF10转录因子功能验证及其对拟南芥种子休眠和萌发的影响

生长素是一种新的调控种子休眠的激素,ARF10作为生长素信号途径下游的一个转录因子也参与其中,然而其调控的分子机制并不清楚。以拟南芥茎生叶为供试材料,克隆获得编码ARF10转录因子的基因片段,利用DNA重组技术构建ARF10过量表达载体35S::ARF10-pCAMBIA1301,并通过浸花法转化野生型拟南芥,获得ARF10过量表达的转基因植株(ARF10-OE),通过检测种子休眠性和对ABA敏感性,探究其对种子休眠与萌发的影响。结果显示,ARF10种子休眠性显著高于野生型,其ABA敏感性也较对照更高。基因表达分析结果显示,ARF10基因过量表达能够明显增强调控种子休眠和萌发的关键基因ABI3、ABI4、ABI5以及NCED9的表达,生长素信号途径下游末端转录因子ARF10可能通过上调ABI3、ABI4、ABI5基因的表达,提高了种子对ABA的敏感性;通过上调NCED9的表达,增强了种子的休眠性。     

调控植物种子大小的分子机制综述

植物种子大小对农业生产和植物自身的发展尤为重要,迄今为止已鉴定出大量的调控种子大小的基因,它们作用于不同的途径,以调节种子不同结构(种皮、胚乳和胚)的生长,从而协调地控制种子大小。从泛素-蛋白酶体途径、HAIKU(IKU)途径、植物激素途径、丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)信号途径以及G蛋白信号途径和转录调控因子等方面综述调控种子大小的基因的分子机制,以及某些途径之间可能存在的联系,以期为探索新的种子大小调控基因和进行分子设计育种工作提供切实可用的理论基础。