高压静电场处理缓解高粱种子快速脱水伤害的生理机制

以收获期的晋杂30号高粱杂交种、恢复系种子为材料,采用4.0 kV/cm、60 min的高压静电场在种子高温(45℃)快速脱水干燥(24 h)前进行预处理,研究高压静电场预处理对种子萌发、早期幼苗生长以及种胚膜透性、保护酶活性、可溶性糖含量等的影响。结果表明,电场预处理下,高粱杂交种和恢复系种子的发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数分别比其高温快速脱水处理高55.11%、37.91%、93.52%、175.00%和69.78%、43.15%、78.06%、101.00%;电场预处理使杂交种和恢复系种胚膜透性分别比高温快速脱水处理降低了16.36%和18.37%;电场预处理可诱导种子萌发和早期幼苗生长过程中种胚和幼苗SOD、POD、CAT活性及可溶性糖含量升高,降低种胚和幼苗MDA和超氧阴离子(O_2·-)含量。电场预处理可有效缓解高温快速脱水对种子的伤害。     

不同分子量壳寡糖对黑麦草种子萌发和幼苗抗病酶活性影响的研究

采用平均分子量分别为3000、5000、10000的0.3%(w/v)壳寡糖溶液处理黑麦草种子并对处理过的种子进行发芽试验和幼苗抗病酶活性的测定。结果表明:三种不同分子量壳寡糖溶液处理黑麦草种子,均可以提高黑麦草种子的发芽率、发芽指数和活力指数,并且提高了幼苗的叶绿素、可溶性蛋白的含量。增强了幼苗的过氧化物酶(POD)活性,诱导了病程相关蛋白(即,几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶及苯丙氨酸解氨酶)的表达。其中,以平均分子量为10000的壳寡糖对种子活力及幼苗的生长和抗病酶活性的影响最好,其发芽指数和活力指数分别比对照提高了32.64%、60.47%;苗高、可溶性蛋白含量、苯丙氨酸解氨酶、几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶活性分别比对照提高了20.98%、33.80%、43.17%、15.73%、26.41%。     

盐胁迫对小麦种子萌发与幼苗生长的影响及外源物质调控效应

为明确盐胁迫对小麦种子萌发与幼苗生长的影响及GA3与H2O2对盐害的缓解作用,本研究以德抗961(耐盐品种)及济南17(盐敏感品种)为供试材料,设置6种盐分浓度,分别是0、0.15%、0.30%、0.45%、0.60%、0.75%,并设外源H2O2、GA3预处理,测定种子萌发期及幼苗生长期的相关生理指标。结果表明,盐胁迫降低了小麦种子中α-淀粉酶活性和胚根中的Ca2+含量,增加了胚根中脯氨酸含量,增大了胚根膜透性;降低了小麦幼苗中的可溶性蛋白含量及膜脂过氧化酶活性,增加了丙二醛(MDA)含量,导致小麦种子萌发率低,幼苗期根干质量、苗干质量低,幼苗株高矮。外源H2O2、GA3处理可以增加小麦种子中的α-淀粉酶活性及胚根中的Ca2+含量,降低胚根的质膜透性,增加盐胁迫条件下幼苗中膜脂过氧化酶及可溶性蛋白含量,降低叶片中的丙二醛含量,提高了盐胁迫条件下种子萌发率增加了幼苗期根干质量、苗干质量和株高,缓解了盐胁迫对种子萌发及幼苗生长的影响。     

壳聚糖浸种对高山杜鹃种子萌发及生长的影响研究

以秦岭高山杜鹃为研究对象,以不同浓度CTS(0.05%、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%、0.30%)作为引发剂对高山杜鹃浸种处理后种子萌发指标、幼苗生化指标的影响进行了分析,为CTS应用到杜鹃种子的萌发、克服高山杜鹃种子萌发率低、种间差异大以及引种驯化等问题提供了解决途径,并为其扩大培育提供理论参考。结果表明：在0.15%CTS浸种条件下,高山杜鹃的发芽势、发芽率、发芽指数均达到峰值,处理效果最佳,与CK相比分别提高了25个百分点、30个百分点和46%;高山杜鹃幼苗的保护酶SOD、POD、CAT活性与CK相比分别提高了89%、164%、64%;叶绿素含量提高了64%;可溶性蛋白含量提高了92%,且经单因素方差分析显示,以上各生化指标受外源CTS处理的影响显著。综上所述,0.15%CTS溶液作为引发剂能够显著提高种子的代谢水平,加速细胞内物质的转化,提高种子的萌发率;高山杜鹃幼苗喷洒0.15%CTS溶液后,其抗氧化物酶活性、叶绿素含量均呈现明显的上升趋势,植物的抗逆性也得到提高,缓解了因膜脂过氧化程度过高对植物机体造成的氧化损伤,促进了光合产物的积累。     

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。     

聚乙二醇渗透处理对膜荚黄芪种子发芽及幼苗抗冷害的影响

以不同质量浓度的聚乙二醇(PEG)对黄芪种子进行渗透处理,观察其对种子萌发及幼苗抗冷害能力的影响。结果表明:各处理黄芪种子的发芽率、发芽势以及胚根和胚轴的生长量均高于对照组,其中,300 g/L(48 h)处理组的发芽率最高(68.80%),比对照提高60.75%,发芽势亦最高(55.20%),比对照提高193.62%;对黄芪种子的硬实率没有明显影响;低浓度PEG能促进子叶的生长,但抑制胚根的生长。在本试验中,300 g/L处理组能够提高幼苗子叶中过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)的活性,降低丙二醛(MDA)的积累水平,说明聚乙二醇渗透处理可以缓解低温吸胀对种子的伤害,提高幼苗抗冷害的能力。     

褪黑素处理对盐胁迫下苦荞萌发及幼苗生长的影响

为了研究褪黑素处理对苦荞耐盐性的影响,以苦荞WTX2种子为试验材料,使用不同浓度的褪黑素处理苦荞种子,以水处理为对照(CK),研究了不同处理种子在盐胁迫(100 mmol/L NaCl)下的萌发情况。结果表明,与CK相比,褪黑素处理的种子抗盐能力显著提高。当处理浓度为100、1 000μmol/L时,种子活力指数和幼苗鲜重均明显高于CK,幼苗丙二醛(MDA)含量缓慢上升,而CK幼苗MDA含量在萌发第6天时急剧上升。100、1 000μmol/L褪黑素处理的种子萌发至第4～6天时,其幼苗超氧化物歧化酶(SOD)活性无显著下降,而CK幼苗SOD酶活性显著下降;1 000μmol/L褪黑素处理的种子在萌发过程中,其幼苗过氧化氢酶(CAT)活性无显著变化,而CK幼苗CAT活性处于明显下降的变化趋势。适宜浓度的褪黑素处理可以有效缓解高盐对苦荞的胁迫。     

稀土微肥对盐胁迫下菘蓝种子萌发及幼苗抗氧化系统的影响

[目的]研究外源稀土微肥对盐胁迫下菘蓝种子萌发、幼苗生长及幼苗抗氧化系统的影响,探究稀土微肥对菘蓝盐胁迫伤害的缓解效应,为稀土微肥在药用植物栽培中的应用提供理论依据.[方法]以蒸馏水为对照(CK),施加0.05%~0.50%的外源稀土微肥对100 mmol/L NaCl胁迫下的菘蓝种子及幼苗进行缓解处理,测定种子的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数,幼苗的株高、根长和鲜重以及幼苗中超氧阴离子自由基(O-2·)产生速率、过氧化氢(H2O2)含量、抗氧化酶活性等指标.[结果]100 mmol/L NaCl胁迫下,菘蓝种子的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数分别较CK下降66.67%、65.58%、58.30%和72.79%;幼苗的株高、根长、鲜重和干重分别下降41.06%、44.83%、40.76%和42.06%;幼苗中的O-2·产生速率和H2O2含量分别升高163.21%和121.13%,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性分别升高77.78%、24.78%和51.47%,过氧化氢酶(CAT)活性下降57.47%;在施加0.05%~0.50%的外源稀土微肥后,菘蓝种子的各项发芽指标、幼苗生长及抗氧化生理指标优于100 mmol/L NaCl处理,尤以0.30%稀土微肥处理的种子发芽指标和幼苗生长指标最高,幼苗中的O-2·产生速率和H2O2含量最低,抗氧化酶(SOD、CAT、POD、APX)活性最高.盐胁迫下,稀土微肥与幼苗中的O-2·产生速率和H2O2含量呈负相关,与抗氧化酶活性呈正相关;O-2·产生速率与H2O2含量呈极显著正相关(P<0.01,下同),O-2·产生速率和H2O2含量均与SOD、POD和CAT活性间呈极显著负相关.[结论]施加适当浓度的稀土微肥可提高盐胁迫下菘蓝种子的萌发能力,促进幼苗生长,增强幼苗中抗氧化酶活性,降低活性氧积累,缓解盐胁迫伤害,尤以0.30%的稀土微肥处理缓解效果较佳.     

引发剂对黄芩种子萌发及幼苗耐旱性的影响

为选择适合黄芩生长的引发剂,提高人工栽培黄芩的产量和质量,以商洛黄芩种子及1年生黄芩幼苗为材料,采用20%PEG-6000模拟干旱条件,设蒸馏水处理(CK_1)和20%PEG-6000处理(CK_2)2个对照,研究了3种单引发剂和8种复合引发剂对黄芩种子萌发和幼苗耐旱性的影响。结果表明,单引发剂处理黄芩种子以20 mmol/L CaCl_2效果最好,黄芩种子发芽势和发芽率较CK_2分别增加120.47%和103.66%;复合引发剂以0.3%NaCl+5 mmol/L Na_2SO_3+15 mmol/L CaCl_2处理效果最佳,黄芩种子发芽势和发芽率较CK_2分别增加97.91%和86.94%;2种引发剂比较以20 mmol/L CaCl_2效果最好。用单引发剂处理黄芩幼苗以0.4%NaCl效果最佳,叶绿素、可溶性蛋白、脯氨酸含量分别比CK_2增加147.75%、182.47%、166.47%,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性较CK_2分别增加41.75%、80.29%、82.24%,MDA含量较CK_2降低65.94%;复合引发剂处理黄芩幼苗以0.4%NaCl+5 mmol/L Na_2SO_3+15 mmol/L CaCl_2效果最佳,叶绿素、可溶性蛋白、脯氨酸含量较CK_2分别增加114.61%、146.75%、146.83%;SOD、POD、CAT活性较CK_2分别增加34.42%、65.69%、64.80%;2种引发剂相比以0.4%NaCl效果最佳。可见,种子引发能有效提高黄芩种子的萌发率及幼苗的耐旱性,单引发剂处理种子以20 mmol/L CaCl_2效果最好,复合引发剂处理种子以0.3%NaCl+5 mmol/L Na_2SO_3+15 mmol/L CaCl_2效果最佳;单引发剂处理黄芩幼苗以0.4%NaCl效果最佳,复合引发剂处理黄芩幼苗以0.4%NaCl+5 mmol/L Na_2SO_3+15 mmol/L CaCl_2效果最佳。     

高压静电场对谷子幼苗生长和穗部性状的影响

本研究表明，高压静电场处理谷子种子使幼苗生长加快，根冠比增大，穗重和穗粒数提高，秕谷率降低，处理剂量以场强Ｅ＝５．５－６．５ｋｖ／ｃｍ较佳。     

建设稳定的采种基地提升甘草产业水平

在实地调研的基础上,分析了甘草产业的发展现状,认为甘草产业正处于产销两旺的态势.并指出没有稳定的采种基地是制约甘草产业进一步发展的"瓶颈",提出了建立稳定的甘草采种基地,开展甘草采种基地建设技术攻关,构建现代甘草种子产业,及早开展甘草良种选育等建议.     

3种入药甘草的种子特征及鉴别指标研究

分别对‘甘草’、‘光果甘草’、‘胀果甘草’3种甘草属植物的果穗、果荚及种子进行了形态学描述,测量了果穗的大小、果穗中的果荚数,果荚的大小、果荚中的种子数,种子大小、种子直径和千粒质量.结果表明:‘胀果甘草’种子直径最大,为2.93mm,‘光果甘草’种子直径最小,为2.55mm,‘甘草’略小于‘胀果甘草’,为2.92mm;‘胀果甘草’千粒质量最大,为10.7g,‘光果甘草’千粒质量最小,为6.2g,‘甘草’的千粒质量介于两者之间,为6.9g;‘光果甘草’单个果穗平均种子产量最大,为0.832g,‘甘草’最小,只有0.400g,‘胀果甘草’介于两者之间,为0.688g;通过肉眼观察果穗和果荚形态学特征容易将3种甘草区分,通过研究种子形态特征和鉴别指标也可将3种甘草明准确区分.     

甘草种子处理方法的研究进展

甘草种子种皮角质硬实,因吸水困难而影响种子发芽,自然发芽率仅为１０％￣２０％,所以必须对甘草种子进行处理,本文是各地经验与我们试验研究结果的总结。     

甘草种子超干贮藏的最佳含水量初探

为确定甘草种子超干贮藏的最佳含水量,采用硅胶干燥法,将甘草种子脱水至含水量为7.0%、5.8%、4.5%、3.3%和2.1%5个梯度,研究了超干处理对甘草种子贮藏适应性的影响。结果表明:甘草种子超干贮藏的含水量为3.3%～7.0%时,种子发芽率都在80%以上,保存效果优于未经超干处理的种子。其中含水量为4.5%的种子发芽率和活力指数均最高,分别为90.41%和17.56。将超干处理含水量为4.5%的甘草种子贮藏一定时间后,发芽率和活力指数均极显著高于未经超干处理的种子,且其抗老化能力也明显优于其他含水量种子。由此可见,超干处理可以提高甘草种子的耐贮藏性,且超干处理的适宜含水量为4.5%。     

辛硫磷在宁夏甘草及对应根际土壤中的残留及消解动态

为制定辛硫磷在甘草上的安全使用技术标准,采用田间试验和液相色谱法,测定辛硫磷在宁夏甘草及对应根际土壤中的残留及消解动态。样品经乙腈提取、柱层析法净化、紫外检测器检测,结果表明,在设定的色谱条件下,样品的最小检出量为1.00×10-9g,最小检出含量为0.005 mg/kg。不同进样量测定结果表明,在0.1~10μg/mL的范围内,辛硫磷峰面积与进样量之间有良好的线性关系,线性方程为Y=1.2190X+0.1658(r2=0.9940)。甘草中辛硫磷的添加回收率在81.7%~85.1%之间,RSD介于3.39%~5.91%之间,甘草对应根际土壤中辛硫磷的添加回收率在90.9%~95.3%之间,RSD介于2.89%~4.07%之间,各项指标均符合农药残留分析检测限量的要求。残留检测结果表明,药后不同时期甘草根及土壤中辛硫磷的残留含量完全符合一级反应动力学方程式,分别为CT=1.0024e-0.1027T(r=0.9715)和CT=0.4577e-0.0402T(r=0.9836),残留消解较快,半衰期分别为6.75 d和17.24 d;40%辛硫磷乳油依推荐剂量1次施药后40 d,2次施药后53 d,在甘草及其土壤中的残留均低于0.05 mg/kg,因此建议40%辛硫磷乳油在甘草上依推荐剂量1次施药的安全间隔期不得少于40 d,2次施药的安全间隔期不得少于53 d。     

不同pH对甘草种子萌发及幼苗生长的影响

[目的]研究甘草种子萌发和幼苗生长的最适pH,优化甘草中药材产业化栽培技术。[方法]用不同pH溶液（pH3,5,6,7,8,9,10,11）处理甘草种子7 d,分别计算其发芽率、发芽势、发芽指数,并测定胚根胚芽长度及整株幼苗鲜重;采用水培法,以不同pH的营养液（pH为5,6,7,8,9）培养甘草幼苗,30 d后测定其生物量、药用成分,蛋白质,氨基酸,可溶性总糖,淀粉,丙二醛含量以及硝酸还原酶和过氧化物酶活性等指标。[结果]pH为6时甘草种子的发芽率最高、出苗整齐,且发芽后胚芽长度及幼苗鲜重均有最大值;溶液培养pH为6时,甘草生物量、甘草酸、蛋白质、淀粉等含量最高,同时其硝酸还原酶和过氧化物酶活性也最大。[结论]pH6时最利于甘草种子的萌发,幼苗生长及药用成分的积累。     

甘草种子SCAR标记的建立

甘草是一种常用中药材，药典记载的甘草药材来源植物有三种，即：乌拉尔甘草、光果甘草和胀果甘草。目前人工栽培用的甘草种子有些来自人工培育，有些来自野生收集，因此容易造成种子的混杂。通过将收集到的5种甘草种子进行RAPD（随机扩增多态性DNA）PCR扩增，对RAPD电泳图谱上具有差异性的条带进行克隆测序，根据序列信息设计序列特异的引物，建立甘草种子的SCAR（序列特异的扩增区域）标记。初步建立了几种甘草种子的SCAR标记：GC1F／GC1R，GC2F／GC2R，和GC3F／GC3R。     

甘草角鲨烯的提取及高效液相色谱分析

以石油醚为溶剂索氏提取,薄层层析定性检测,高效液相色谱法(HPLC)定量分析测试甘草种子、根中角鲨烯。辅助气相色谱/质谱进一步验证角鲨烯的存在。结果表明:甘草种子、甘草根中存在角鲨烯,但含量较低。本试验中建立的HPLC测定角鲨烯方法是可行的,确定的色谱条件为:C18柱,流动相V(乙腈)∶V(甲醇)为60∶40、检测波长为210nm、流速为2mL/min、柱温为30℃。可以考虑将角鲨烯做为甘草中一种新的具有高开发利用价值的物质予以深层次开发利用。     

放牧与围栏对荒漠草原土壤养分及酶活性的影响

以宁夏毛乌素沙地荒漠草原蒙古冰草（Agropyron mongolicum）、甘草（Glycyrrhiza uralensis）、赖草（Leymus secalinus）群落为研究对象,探讨放牧与围栏对不同植被群落土壤养分和酶活性的影响。结果表明,在放牧干扰下,甘草群落土壤有机碳（soil organic carbon,SOC）显著降低;3种植被群落土壤总磷（total phosphorus,TP）均显著升高;甘草与赖草群落土壤总氮（total nitrogen,TN）含量亦显著上升。从土壤酶活性变化来看,放牧条件下,赖草群落土壤碱性磷酸酶活性显著上升;蒙古冰草群落土壤脲酶活性显著下降,而甘草群落土壤脲酶活性显著上升;蒙古冰草与甘草群落土壤过氧化氢酶活性均显著下降。整体来看,不同植被群落土壤4种酶活性与土壤养分间均表现出一定的相关性。放牧与围栏对荒漠草原不同植被类型群落土壤养分的影响表现出差异性,应根据群落特性,有针对性地制定合理的放牧制度,以利于植被恢复及保持土壤肥力。     

长期水分胁迫下甘草叶片的抗旱生理响应

为给甘草药材的高效生产提供理论依据,通过人工控制水分模拟干旱来研究甘草对水分胁迫的生理反应,采用完全随机区组设计,设5个水分处理(20%~30%4、0%~50%、60%~70%、80%~90%、100%),研究水分胁迫对甘草的生长状况、叶片水分状况、渗透调节物质以及保护系统的影响。结果表明:随水分含量的降低,相对含水量(RWC)降低R28,20%~30%和40%~50%处理丙二醛(MDA)含量显著提高,导致膜损伤,质膜透性上升;超氧化物岐化酶(SOD)、过氧化物岐化酶(POD)活性、可溶性糖及脯氨酸(Pro)含量均显著或极显著高于其他处理。说明甘草自身通过抗氧化酶系及渗透调节物质之间的协调维持代谢平衡,但20%~30%处理的生物量显著低于其他处理,说明过度干旱不利于甘草的生长。