羊草种子休眠和萌发的激素调控研究

采用脱落酸(ABA)、赤霉素3(GA₃)、赤霉素4+7(GA₄₊₇)3种外源激素和氟啶酮(fluridone,FL)、多效唑(paclobutrazol,PA)2种激素生物合成抑制剂处理羊草种子,研究其对羊草种子休眠和萌发的影响,结果表明,低浓度外源ABA对羊草种子休眠和萌发无影响,高浓度显著抑制其萌发;ABA的生物合成抑制剂FL可逆转ABA对萌发的抑制作用,表明吸胀过程中ABA的合成是维持羊草种子休眠的重要原因;GA₄₊₇ 显著促进羊草种子萌发,而GA₃没有影响;GA的生物合成抑制剂PA可显著降低种子萌发率,但其抑制作用可为外源GA₃所逆转,说明GA对于非休眠种子的萌发是必须的;FL+PA处理后,尽管吸胀过程中ABA的合成受到抑制,但种子的萌发率仍显著降低,进一步支持GA是种子萌发所必需的结论。除FL溶液冷层积8周可显著破除羊草种子休眠外,其他介质冷层积均不同程度的诱导种子形成二次休眠,这一过程可能与冷层积中ABA含量的增加有关。     

甘肃野生草地早熟禾内源激素含量的变化与无融合生殖率的关系研究

为探究甘肃野生草地早熟禾无融合生殖率与内源激素之间的关系,以8个不同无融合生殖率的甘肃野生草地早熟禾种质为试验材料,采集不同发育时期的新鲜小穗样品,测定玉米素(ZT)、吲哚-3-乙酸(IAA)、玉米素核苷(ZR)、赤霉素(GA₃)和脱落酸(ABA)的含量,并分析了内源激素含量与无融合生殖发生的关系。结果表明:ZT和ZR在小穗发育初期呈现出下降趋势,在抽穗后2 d最低,之后ZT逐渐上升而ZR在开花期达到峰值后又开始下降,GA₃和IAA均表现出先增加后下降的趋势,但GA₃在抽穗后2 d达到峰值,IAA则是在开花期含量最高;研究发现,在小穗发育初期,无融合生殖率较低的材料(甘南、清水、肃南和兰州)ABA激素水平无显著变化,相反无融合生殖率较高的材料(陇西、秦州、定西和陇南)的ABA含量均呈现出逐渐下降的趋势,所有材料开花期至乳熟期均出现猛增,之后又急剧下降。相关性分析结果表明:无融合生殖率与ZT、ZR、ABA、(ZT+ZR)/IAA和(ZT+ZR)/ABA呈显著正相关,与GA₃、IAA/ABA和GA₃/ABA呈显著负相关,与IAA无显著相关性。因此,高ZT、ZR和低ABA含量、高(ZT+ZR)/IAA和(ZT+ZR)/ABA比值更可能促进胚珠向无融合生殖途径发育,高GA₃含量可能促进胚珠向有性生殖途径发育。     

叶面喷施GA3对紫花苜蓿花荚内源激素及种子产量构成的影响

本试验以‘新牧4号’紫花苜蓿（Medicago sativa L.‘XinMu No.4’）为试验材料,在不同生育时期喷施植物生长调节剂赤霉素（gibberellin,GA₃）,探讨紫花苜蓿花荚内源激素含量变化及其对种子产量构成和结荚率的影响。结果显示：在现蕾期苜蓿叶面喷施100 mg·L^-1 GA₃后,可显著降低花荚内源激素GA₃和玉米素核苷（zeatin riboside,ZR）含量（P<0.05）,对脱落酸（abscisic acid,ABA）和生长素（auxin,IAA）含量影响较小;初花期喷施可使花荚内源激素GA₃和IAA含量显著增加（P<0.05）,对ABA与ZR含量影响较小;盛花期喷施可导致花荚内源激素IAA含量显著降低（P<0.05）,但对GA₃,ABA和ZR含量影响较小;结荚期喷施则引起花荚内源激素IAA和ZR含量显著性下降（P<0.05）,而对GA₃和ABA含量影响较小。产量构成因子与种子产量灰色关联度综合分析表明,盛花期处理综合得分最高,种子千粒重和结荚率是影响苜蓿种子产量的主要因素;喷施100 mg·L^-1 GA₃处理对紫花苜蓿产量构成因子影响不大,但现蕾期喷施对种子产量影响较大,较对照组降低48.24%。综上所述,喷施GA₃的适宜时期为盛花期,在苜蓿制种生产中建议使用低浓度喷施。     

低磷胁迫对红豆草光合、叶绿素荧光及内源激素的影响

为探究低磷胁迫对红豆草(Onobrychis viciaefolia)光合作用、叶绿素荧光以及内源激素的影响,本试验采用营养液沙培法,以耐低磷5号和磷敏感1号红豆草为试验材料,设置常磷(1.00 mmol·L^-1 KH₂PO₄)和低磷(0.01 mmol·L^-1 KH₂PO₄)胁迫处理,于不同胁迫天数后测定形态、光合以及内源激素含量变化。结果表明：低磷胁迫抑制红豆草生长和光合作用,在低磷胁迫下,除非光化学淬灭系数外,供试红豆草叶绿素荧光参数均下降。随着胁迫时间的延长,2份红豆草材料地上和地下部玉米素(ZT)、脱落酸(ABA)、生长素(IAA)和赤霉素(GA₃)及其之间的比值变化趋势不一致,耐低磷红豆草地上和地下部ZT,GA₃,IAA,ABA耐低磷系数大于磷敏感材料。相关性分析表明,IAA与光合作用和叶绿素荧光显著相关,ABA与IAA,ZT,GA₃呈负相关。研究结果可为红豆草耐低磷特性研究提供...     

ABA和GA3对山韭种子萌发、生理特性及内源激素含量的影响

本研究通过不同浓度的脱落酸（Abscisicacid，ABA）和赤霉素（Gibberellins，GA₃）浸种，研究其对山韭（Allium senescens L.）种子萌发特征的影响及促进萌发的生理变化规律。结果表明：100 mg·L^-1 ABA和100 mg·L^-1 GA₃处理显著提高了山韭种子的发芽率、发芽势、胚芽长、胚根长和胚芽胚根的鲜重（P<0.05）。与施加蒸馏水处理相比，ABA和GA₃处理均显著提高了可溶性蛋白含量、脂肪酶和蛋白酶活性（P<0.05）；100 mg·L^-1 GA₃处理显著提高了山韭胚芽乙烯（Ethrel，ETH）含量和ABA含量（P<0.05），100 mg·L^-1 ABA处理显著增加了山韭胚芽GA₃的含量而显著降低了ABA含量（P<0.05）。主成分分析和相关性分析表明：山韭种子发芽率、发芽指数和活力指数与可溶性蛋白、可溶性糖含量以及酶活性之间显著正相关。100 mg·L^-1 ABA和100 mg·L^-1 GA₃对山韭种子的萌发及生长均具有显著的促进作用，ABA处理通过提高山韭胚芽内源GA₃含量促进种子萌发，GA₃处理通过提高山韭胚芽内源ETH含量促进种子萌发。     

GA3浸种对入侵植物节节麦种子破眠及发芽特性的影响

节节麦入侵已严重威胁到我国小麦的生产。节节麦种子具有较强的休眠特性,探讨赤霉素(GA₃)浸种对其破眠及发芽特性的影响,旨在为节节麦的后续研究提供参考。在光照和黑暗条件下,分别利用0、100、200、300、400、500 mg·L^-1的GA₃对种子进行处理,首先进行种子发芽率及发芽势的测定,并检测了500 mg·L^-1 GA₃及蒸馏水处理节节麦种子发芽过程中保护酶活性、MDA及内源激素含量的变化。结果表明:1)GA₃浸种处理提高了种子的发芽率及发芽势,其中以500 mg·L^-1 GA₃处理最为显著。此外,光照条件下种子的发芽率及发芽势均明显高于黑暗条件,表明节节麦种子的发芽需要一定光照条件;2)与蒸馏水处理相比,500 mg·L^-1的GA₃处理提高了种子内SOD及POD活性,减轻了质膜氧化损伤程度,致使MDA含量持续下降,从而促使种子朝有利于发芽的方向发展。此外,500 mg·L^-1GA₃处理在提高种子内促进生长内源GA₃、IAA及ZR含量的同时,并降低了抑制生长的内源ABA含量,致使GA₃/ABA、IAA/ABA和ZR/ABA值均明显高于蒸馏水处理,最终促进了节节麦种子的发芽。     

高效液相色谱法测定草地早熟禾4种内源激素的方法

建立了高效液相色谱法测定草地早熟禾中玉米素（ZT）、吲哚乙酸（IAA）、脱落酸（ABA）和赤霉素（GA₃）的方法。样品用80%甲醇水溶液冷浸提取。色谱柱为Extend-C₈（4.6×150 mm,5 μm）色谱柱,流速为1 mL·min^-1,进样量均为20 μL。前3种激素的流动相为甲醇和0.6%冰乙酸梯度洗脱;检测波长为254 nm。GA₃流动相为乙腈：0.6%冰乙酸=60：40等度洗脱;检测波长为208 nm。4种激素在一定检测范围内具有良好的线性关系,相关系数均达0.99以上;平均回收率为83.78%～99.09%;相对标准偏差均小于5%。结果表明：该方法灵敏度、精密度和准确度好,可以满足草地早熟禾ZT,IAA,ABA和GA₃ 4种激素的检测。     

GA3和6-BA对高加索三叶草根蘖芽生长及内源激素含量的影响

为了研究植物生长调节剂赤霉素(GA₃)和6-苄氨基腺嘌呤(6-BA)对高加索三叶草根蘖芽生长发育及内源激素含量的影响,在不同浓度的GA₃(0对照、300、600、900 和1200 mg·L^-1)和6-BA(0对照、25、50、100和200 mg·L^-1),对其根蘖芽生长后的植株高度、叶片数、叶绿素含量和内源激素含量(地上部分和地下部分)进行测定与分析。结果表明:与对照相比,所有GA₃处理均显著增加了株高(P<0.05)。尤其在600 mg·L^-1 GA₃处理下,平均株高为21.33 cm(高于对照处理4.12倍)。GA₃还促进了叶绿素a的合成,最显著效果是在600 mg·L^-1 GA₃处理下,叶绿素a的浓度为0.92 mg·g^-1(高于对照76.92%) (P<0.05)。GA₃对叶绿素b含量无显著影响(P>0.05)。在6-BA所有处理浓度下,株高约为对照处理2.6倍,并且对于叶片数,6-BA处理比GA₃处理更敏感,在200 mg·L^-1时最多,高于对照2.99倍。 6-BA显著促进了叶绿素a和b的积累(P<0.05)。内源激素含量在整个处理浓度下均显示出对外源激素应用的剂量反应。对于地上植物部分,600 mg·L^-1的外源GA₃引起内源玉米素(ZT),GA₃和生长素(IAA)分别增加约23.84%,55.71%和137.99%,而脱落酸(ABA)减少约44.09%。与对照相比,外源200 mg·L^-1 6-BA使内源ZT,GA₃和IAA含量分别提高了约293.23%,49.71%和49.84%,而ABA降低了约52.48%。对于地下植物部分,内源激素变化与地上部分植物的响应大致相似,明显不同在于外源同样浓度GA₃(600 mg·L^-1)和6-BA(200 mg·L^-1)处理引起的ABA降低要少(分别为15.15%和28.26%)。总之,600 mg·L^-1 GA₃和200 mg·L^-1 6-BA是促高加索生长发育的最佳浓度。     

蒺藜苜蓿种子休眠机制及其破除方法研究

以蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)种子为试验材料,通过测定种子生活力、发芽率、吸水率及粗提物的生物活性;并用不同浓度的赤霉素(GA₃)浸种后4℃低温层积或同浓度硝普钠(SNP)浸种,揭示蒺藜苜蓿种子休眠原因及破除方法.结果表明:蒺藜苜蓿种子具有生活力;30 d内裸粒种子发芽率为100%;破皮种子的吸水率显著高于完整种子;随着蒺藜苜蓿各部分粗提物浓度的升高,白三叶(Trifolium repens)草种子萌发和幼苗生长显著降低;0.1~0.7 mmo·L^-1的GA₃浸种后低温层积或同浓度SNP浸种均可以显著提高种子的发芽率,其中以0.1 mmol·L^-1 GA₃浸种后低温层积或同浓度的SNP处理效果最好.表明蒺藜苜蓿种子的休眠属于综合性休眠,可用GA₃浸种后低温层积或SNP浸种来解除其休眠.     

不同抗旱性狗牙根地上地下表型特征及内源激素对干旱胁迫的响应

为了研究干旱胁迫对不同抗旱性狗牙根形态建成及内源激素的影响,明确不同抗旱性狗牙根响应干旱的表型特征及内源激素差异,探讨狗牙根表型特征与内源激素的相关性,丰富狗牙根抗旱理论以及生产实践中利用外源激素调控其抗旱性提供参考。采用PVC管栽植狗牙根,控制不同水分达到预设梯度维持10 d,对其叶、根相对含水量、相对电导率、内源激素[吲哚乙酸(IAA)、脱落酸(ABA)、赤霉素(GA₃)、玉米素核苷(ZR)、油菜素内酯(Br)]、叶部特征(叶长、叶宽、叶面积)、根部特征(总根长、根表面积、根体积、根平均直径、根干重、最长根长、根系活力)进行测定,分析干旱胁迫下不同抗旱性狗牙根叶、根内源激素比例变化及表型特征与激素的相关性。结果表明,随着干旱胁迫加剧,显著降低了2类狗牙根的叶长、叶宽、叶面积、根平均直径,促进了根部生长发育;提高了叶、根ABA含量,降低了IAA、GA₃、ZR、Br含量,且IAA/ABA、GA₃/IAA与叶部指标、根部指标呈相反相关性,这均从侧面表明狗牙根叶、根在干旱胁迫下选择了相反的生存策略,即促进地下部生长,抑制地上...     

赤霉素和生长素浸种对野牛草种子萌发及幼苗生长生理的影响

为研究外源激素对野牛草(Buchloe dactyloides)种子破除休眠和幼苗生长生理的作用,本研究分别设置3个浓度的赤霉素(GA3)和生长素(IAA)对野牛草进行浸种处理,浸种后进行发芽试验,对浸种后种子的萌发及幼苗生长情况、非结构性碳水化合物和内源激素进行测定。结果表明,1)赤霉素浸种可以有效增强野牛草种子发芽力,提高发芽势、发芽率、发芽指数和种子活力指数,其中,2 000mg·L-1的赤霉素处理效果最显著(P0.05);适当浓度的生长素浸种可以有效增强野牛草种子的生活力。2)赤霉素处理有助于野牛草幼苗地上部的生长;生长素处理对野牛草幼苗地下部和根冠比有显著(P0.05)的增强作用,其中较低浓度(250mg·L-1)处理效果最明显。3)1 500mg·L-1赤霉素与450mg·L-1生长素浸种均可显著(P0.05)提高野牛草幼苗可溶性糖与淀粉的积累。4)较高浓度的外源赤霉素和生长素浸种处理会使野牛草幼苗内源生长素、赤霉素、脱落酸(ABA)含量上升,其中,2 000 mg·L-1的赤霉素和450mg·L-1的生长素浸种效果最佳。综上所述,打破野牛草种子休眠、促进地上部生长及其幼苗内源赤霉素含量的最佳试剂和浓度为2 000 mg·L-1的赤霉素,增加可溶性糖和淀粉在野牛草幼苗期积累的最佳试剂和浓度是1 500mg·L-1的赤霉素;促进野牛草幼苗地下部生长的最佳试剂和浓度是250mg·L-1的生长素,增加野牛草幼苗内源生长素和脱落酸含量的最佳试剂和浓度是450mg·L-1的生长素。     

‘新高’、‘鸭梨’果实发育过程中果肉及种子内源激素的变化

为探索梨种子对果实生长发育的影响，通过高效液相色谱（HPLC）技术对‘鸭梨’和‘新高’果实发育期间果肉和种子中内源生长素（IAA）、赤霉素（GA3）、脱落酸（ABA）和玉米素（ZT）含量变化进行了测定。实验结果表明：两个品种种子中ABA和ZT含量变化基本相似，但新高ABA、ZT含量高于鸭梨，鸭梨IAA含量随着果实的发育处于下降趋势，而新高先升高后降低，鸭梨GA3含量随着果实发育先下降后上升，而新高出现两次高峰一次低谷且整体下降的趋势。两个品种果肉中IAA、GA3、ABA和ZT含量变化趋势基本相似，新高IAA、ABA含量高于鸭梨，70天之前新高GA3含量高于鸭梨，然而随着果实发育，鸭梨GA3含量又高于新高，并且鸭梨出现两次高峰，果实发育到80天后，新高ZT含量高于鸭梨。     

2种培养方式的桑种子萌发状态及萌发过程中内源激素含量与SOD活性变化

植物内源激素和生理活性物质对种子的萌发及幼苗的生长具有调节作用。为了高效获取桑种子萌发的子叶和胚轴作为桑树组织培养的外植体,以"桂优62号"杂交桑种子为材料,观察与检测静置培养和振荡培养2种培养方式的桑种子萌发状态及萌发过程中内源激素含量和超氧化物歧化酶(SOD)活性的变化。观察2种培养方式的桑种子发芽态势可见,振荡培养的桑种子萌发快而整齐,其发芽率高达99%,发芽势为81%,分别比静置培养高9个百分点和7个百分点。测定桑种子萌发过程中的SOD活性为静置培养组高于振荡培养组。用高效液相色谱(HPLC)法测定2种培养方式的桑种子萌发过程中吲哚乙酸(IAA)的含量,均随培养时间的延长而减少,至发芽高峰时都检测不到IAA;虽然2种培养方式的桑种子萌发分先后,但2组桑种子萌发第1天的赤霉素(GA)含量均较高;在整个萌发期,抑制型内源激素脱落酸(ABA)含量表现为静置培养组高于振荡培养组,但2组桑种子在萌发过程中的ABA含量始终低于GA的含量。试验结果提示:采用振荡培养方式能加快桑种子的萌发和提高发芽率,获得桑组织培养所需的外植体;IAA和GA均参与了桑种子的萌发过程,且相对较低浓度的IAA和较高浓度的GA能促进桑种子的萌发;当GA含量远高于ABA含量时,能大大促进桑种子的萌发与幼苗的生长。     

差异光周期下野牛草相连分株内源激素的日节律

为了分析野牛草(Buchloe dactyloides)相连克隆分株在差异光周期下内源激素的变化,利用酶联免疫吸附测定法(ELISA)对野牛草相连克隆分株在相反光照条件下的植物内源激素生长素(IAA)、赤霉素(GA)、脱落酸(ABA)、玉米素核苷(ZR)含量进行了测定,探讨植物内源激素在生物节律调控过程中的作用机理。结果表明,野牛草内源激素IAA、GA、ABA及ZR含量在一天内呈现节律性变化规律,同时,在差异光周期下,野牛草相连克隆分株叶片的内源激素水平趋向于同步化,并且倾向于内源生物节律较强的分株。其中,差异光周期处理1周后,在全光照条件下,野牛草克隆分株在断开状态时,叶片中IAA、GA、ABA及ZR含量在24h内基本呈现相反的变化趋势,而野牛草克隆分株叶片中IAA、GA、ABA及ZR含量在24h内的变化趋于一致。     

植物激素对种子休眠和萌发调控机理的研究进展

休眠与萌发是植物种子维持生存及适应环境变化的一种特征,受许多基因调控和环境因子的影响。目前,利用数量遗传学方法和突变体等手段对种子休眠和萌发特性已进行了深入研究,但至今尚无完全揭示植物种子休眠与萌发的详细机制。激素是调节种子休眠与萌发的关键因子,其与种子萌发及休眠的关系一直是种子生理生化研究的热点。随着分子生物学的快速发展和大量突变体的发现,在种子休眠和萌发过程中,单个激素的调控作用及激素之间相互作用关系的机理也日益明确,但不同激素之间的信号传导网络中还有很多关键点没有研究清楚。本文重点阐述脱落酸(ABA)、赤霉素(GA)、乙烯(ETH)和油菜素内酯(BR)等激素在种子休眠和萌发过程中调控机理的研究进展,同时进一步完善了这4种激素之间的信号传导关系。     

CO2浓度升高对不同秋眠型苜蓿内源激素含量的影响

为探讨CO_2浓度升高对不同秋眠型苜蓿(Medicago sativa)内源激素含量的影响,以3个不同秋眠型苜蓿品种为材料,设计3个不同的CO_2浓度梯度(700、550μmol·mol~(-1)和正常大气CO_2浓度350μmol·mol~(-1)),对苜蓿的4个生育期进行处理,测定各期叶片中内源激素含量。结果表明,CO_2浓度越高叶片中生长素(IAA)、赤霉素(GA3)含量越高,脱落酸(ABA)含量越低。整个生育期内高CO_2浓度处理有利于提高苜蓿的IAA/ABA和GA3/ABA的比值,解除休眠,保持生长。初花期和盛花期时,高CO_2浓度处理对苜蓿的内源激素有显著影响(P0.05)。高CO_2浓度处理对半秋眠苜蓿的生长发育最为有利,其次为非秋眠型苜蓿,此外,高CO_2浓度处理能减弱秋眠型苜蓿的秋眠性,延长其生长周期。     

赖草属牧草种子休眠与植物激素调控

赖草属牧草种子存在不同程度的休眠。作者探讨了植物内源激素对种子休眠调控作用。结果表明，种子内萌发促进激素与抑制激素的比值对种子萌发起着重要的调节作用，当促进激素／抑制激素的比值较大时，种子解除休眠，提高萌发率。羊草与赖草种子不同部位的激素分析结果表明，萌发抑制部位主要是稃和胚乳，萌发抑制物主要是脱落酸。