植物顽拗性种子保存及脱水、低温敏感性研究进展

分析国内外近10年来顽拗性种子研究的最新概况,并对其保存技术及脱水、低温敏感性的生理生化机制和分子机制等方面进行综述.种子保存方面,主要是集中在低温保存与超低温保存技术及其保存过程中细胞结构变化的研究,保存成功案例较少;脱水及低温敏感性方面,生理生化的研究主要集中在可溶性糖、可溶性蛋白及酶等变化的研究,不同的植物在其脱水或低温过程中有各自的变化特点.顽拗性种子脱水与低温致死是一个复杂的生理生化及内部基因变化过程,其机制尚未完全清楚,从转录组学、蛋白质组学等多组学进行联合分析,可为顽拗性种子的保存与繁育提供理论基础,也将为顽拗性种子的脱水修复机制提供理论依据.     

不同发育阶段板栗种子的脱水敏感性

通过对不同发育阶段的板栗种子进行自然脱水,研究了板栗种子脱水敏感性的动态变化。在自然脱水过程中,花后80d板栗种子在脱水第9天时,胚轴和子叶中的含水量分别下降至26.9%、25.5%,却仍然保持着最高的生活力,表明此时其脱水敏感性最低;花后90d板栗种子中淀粉大量降解,可溶性糖迅速增加,胚轴中可溶性蛋白也大量降解,推断其已转入萌发状态,故脱水敏感性略上升。由此得出,顽拗性板栗种子的最佳采收期应是生理成熟脱落前。同时也发现,脱水敏感性与细胞膜的透性并不完全相关。     

枳种子对脱水的敏感性及在脱水过程中的生理响应

为了探索脱水对枳种子萌发及生理影响,为枳种子的贮藏保存提供科学依据,采用自然脱水的方法,研究了枳种子含水量与萌发率的关系及其在自然脱水过程中的生理响应。结果表明:枳种子对脱水反应敏感,具有顽拗性。枳鲜种的含水量为38.26%,其发芽率随种子含水量的降低而下降;枳种子致死临界含水量在13%左右。当鲜种含水量降低到一定程度时,SOD、CAT活性有所增强,但含水量低于26.1%时,SOD、CAT活性下降;种子的相对电导率和MDA、可溶性糖、可溶性蛋白的含量随含水量的降低逐渐增加,POD活性下降。     

温度与脱水速率对3种棕榈科植物种子萌发的影响

[目的]研究温度与脱水速率对3种棕榈科植物种子萌发的影响,为其贮藏、运输、繁殖、引种和苗木生产提供理论依据。[方法]以蒲葵（Livistona chinensis）、棕榈（Trachycarpus fortunei）和假槟榔（Archontophoenix alexandrae）为材料,研究了温度和脱水速率对种子萌发率、萌发势、发芽指数和含水量的影响。[结果]蒲葵种子的适宜萌发温度为20~35℃;棕榈和假槟榔种子的适宜萌发温度为25~35℃。随着脱水时间的延长,3个树种种子的含水量、萌发率、萌发势和发芽指数逐渐下降,但树种不同各指标下降程度和下降过程均有差别。[结论]蒲葵和假槟榔种子对脱水敏感,为顽拗型种子;棕榈种子为中间型种子。     

顽拗性种子种质超低温保存研究进展

探讨了超低温保存的基本原理、方法和影响因素等，肯定了超低温是一种长期保存顽拗性种子的最佳手段。在讨论影响因素的同时指出材料特性是最重要的因素之一，并对国内外顽拗性种子超低温保存的现状和发展作了介绍，指出目前顽拗性种子超低温保存研究存在的问题，提出了今后的研究方向。     

用cDNA-AFLP技术研究茶树种子在低温贮藏过程中差异基因的表达

以茶树无性系龙井43种子为材料,利用cDNA-AFLP差异显示方法,分析它在低温贮藏后的基因表达,为顽拗性植物种子的中长期保存提供理论依据。从64对引物筛选出的差异片段中克隆出10个低温差异表达片段,有7个在GenBank数据库中与小分子量热激蛋白、MYB类转录因子、衰老相关蛋白、F-box家族蛋白、蛋白激酶、磷酸二酯酶等基因有较高同源性。     

锥栗种子萌发和贮藏特性的初步研究

该文采用常规方法对锥栗种子的形态特征、萌发和贮藏的生理生态特性进行初步研究.结果表明:锥栗种子千粒重和体积大,不易传播.种子在10～40℃均能萌发,萌发的适宜温度是20～35℃和室温（18～32℃）, 萌发时不需光.种子萌发无休眠,不耐脱水,属于顽拗性种子.在4℃时保湿贮藏半年,发芽率仍可达60%以上,采用室温湿沙贮藏半年,发芽率也可达40%以上,零上低温保湿贮藏是种子贮藏的理想方法.埋土种子的最终萌发率和成苗率均高于土壤表面的种子.种子在成熟、脱落和扩散过程中,由于遭受鼠、虫等动物危害,大部分已受损伤而丧失发芽率,在自然条件下种子很少萌发和成苗.      

植物种子脱水耐性的研究现状分析与展望

为了更好的聚类植物种质资源耐贮藏和培育免晒植物新品种，研究植物种子脱水耐性的获得、基因表达、调控机理具有重要的理论指导与实践意义。笔者归纳了植物种子脱水耐性的形成假说、生理基础、脱水耐性差异等，重点分析了种子脱水耐性在全基因组、转录组、蛋白质组方面的分子机理研究，指出运用全基因组学方法系统定位世界范围内不同国家地区的不同类型的品种脱水耐性的遗传多样性和相关基因，挖掘种子脱水敏感的关键基因。     

黄皮种子的保湿贮藏及胚轴的超低温保存

以典型的顽拗性黄皮（Ｃｌａｕｓｅｎａｌａｎｓｉｕｍ）为材料,研究了其种子保湿贮藏及胚轴的超低温保存,结果表明：部分脱水的生理成熟期种子,每１００ｇ种子混入４～６ｇ百菌清贮于１５℃,超过８００ｄ后仍保持较高的发芽率及种子活力,经梯度蔗糖,梯度蔗糖加脱落酸（Ａｂｓｃｉｓｉｃａｃｉｄ,ＡＢＡ）及１１０ｇ／Ｌ蔗糖（ＳｕｃｃｒｏｓｅＳｕｃ蔗糖）＋２０μｍｏｌ／ＬＡＢＡ预培养的生理成熟期胚轴,脱水８～１０ｈ后     

芒果种子的发育和贮藏特性

“夏茅香芒”种子发育至花后１０－１２０天，发芽率及幼苗鲜重显著增加，表明种子已完全成熟。在此期间，种子束缚水及可溶性蛋白含量增加，似与种子开始萌动有关，但在整个发育期间，胚根细胞未发生有丝分裂，表明萌发仍未完成。脱离果实的种子在没有外加水分的情况下可继续萌发。在“秋芒”种子中直接观察到胎萌现象。经脱落酸处理的种子脱水敏感性降低。推论芒果种子表现顽拗性的原因在于发育居熟后于母株上提前萌发。     

种子耐脱水性的生理及分子机制研究进展

耐脱水性是指生物体或组织在丧失所有或几乎所有细胞水分的状态下而不产生不可逆损伤的存活能力.种子的耐脱水性是植物在长期进化过程中保证物种生存和繁衍的适应性机制,在植物种子(质)资源保存中起关键作用.种子的耐脱水性是一个复杂的性状,其分子机理至今尚不清楚.为此,本文综述了种子耐脱水性的生理及分子机制的研究进展.研究发现,正...     

马拉巴栗种子发育中可溶性糖变化与种子脱水耐性的关系

 【目的】探索马拉巴栗种子在发育过程中脱水耐性的形成与可溶性糖之间的关系。【方法】以不同发育阶段的马拉巴栗种子和离体胚为试材,观测种子发育过程中可溶性糖组分和含量以及种子和离体胚的脱水耐性变化。【结果】开花后30～70 d是种子最快膨胀期,花后50 d开始形成脱水耐性,50～70 d种子脱水耐性逐渐增强,70 d种子脱水耐性最强,80 d脱水耐性转而下降,完全成熟时（90 d）再轻微上升,其脱水耐性的强弱顺序为：70 d＞90 d＞80 d＞60 d＞50 d,离体胚的脱水耐性与种子的情况相似,其脱水耐性顺序为：70 d＞80 d＞90 d＞60 d＞50 d＞40 d。在种子发育过程中,初期果糖、半乳糖、葡萄糖含量较高,随后呈下降趋势,蔗糖和麦芽糖含量从开花40 d后急剧增加,寡糖（棉籽糖和水苏糖）在花后50 d形成,并一直保持较高含量,其中,蔗糖和水苏糖含量最高值出现在开花后70 d。在种子发育中,还原性糖与非还原性糖的比例一直下降,90 d时两者比值达到最低,此时寡糖含量也略有下降,寡糖/蔗糖比值达到最高,推测80 d后种子可能由发育状态转入萌发状态。【结论】马拉巴栗种子脱水耐性与种子发育时期有关,棉籽糖和水苏糖是影响种子脱水耐性形成的重要因子,种子脱水耐性强弱与棉籽糖和水苏糖等非还原性糖的含量及还原性糖/非还原性糖比值密切关联。     

种子超干贮藏研究

超干贮藏是一种新兴的种子贮藏方式,种子超干贮藏的最适含水量受多种因素影响。对目前超干贮藏研究所涉及的物种、方法、超干贮藏种子含水量以及应用于种质库的可行性和前景进行了评述。     

胡椒和咖啡2种中间性种子的萌发特性研究

研究了胡椒(Pipernigrum Linnaeus)和中粒种咖啡(Coffea canephora Pierre ex Froehner)种子在常温自然贮藏条件的萌发特性。结果表明,刚采收的胡椒种子和中粒种咖啡种子的含水量、发芽率、活力指数分别为29.32%和46.11%、88%和92.0%、1.46和5.57。自然贮藏20d,干燥脱水对胡椒种子的伤害较轻微,种子发芽率和活力指数仍高达82.7%和1.03;之后,由于严重脱水,种子发芽率和活力指数迅速下降;自然贮藏60d,种子含水量下降到10.91%时,完全丧失发芽力。自然贮藏30d,干燥脱水对中粒种咖啡种子的伤害较轻微,种子发芽率和活力指数仍高达80.5%和4.10;之后由于严重脱水,种子发芽率和活力指数急剧下降;自然贮藏90d,种子含水量下降到9.81%时,种子几乎完全丧失发芽力。由此认为,胡椒和中粒种咖啡是一种中间性种子,过度脱水使质膜结构和功能严重受损,最终导致种子活力的丧失。因此,在播种时,采用常温自然贮藏不超过20d的胡椒种子及贮藏不超过30d的中粒种咖啡种子为佳。     

银杏种子发芽特性与含水量贮藏方式的关系

以2个在山东广泛种植的品种为材料,研究了银杏种子发芽特性及其与含水量、贮藏方式的关系。结果表明：新鲜龙眼种子的发芽势、发芽率分别为81.7%、85.1%,新鲜梅核种子的发芽势、发芽率均为90.5%;但随着种子干燥脱水,种仁硬化,种子发芽力和活力迅速降低,种子含水量降低到30%以下,发芽力基本丧失。与新收获的种子相比,沙藏半年后种子的发芽力、活力略有提高,种子含水量也有所提高;而在冰箱塑料袋中贮藏半年后,虽种子含水量降低不明显,但发芽力、活力均显著降低。2种贮藏方式都未降低种子无胚率。