冬季层积处理对5种高寒草甸植物种子萌发特性的影响

为明晰冬季层积对高寒草甸植物种子萌发的影响,以同期收获的室内贮藏种子为对照,对甘肃天祝高寒草甸土中、藏羊粪和牦牛粪中冬季层积的5种高寒草甸植物种子萌发特性进行了研究。结果表明,层积对矮生嵩草(Kobresia humilis)、华扁穗草(Blysmus sinocompressus)、细叶鸢尾(Iris tenuifolia)、无脉苔草(Carex enervis)和线叶嵩草(K.capillifolia)种子发芽率、初始发芽天数和发芽指数的影响因种皮的完整性、层积基质和草种不同而异。和对照相比,冬季层积提高了破皮的矮生嵩草、华扁穗草、细叶鸢尾和无脉苔草种子的发芽率和发芽指数,降低了其初始发芽天数。冬季层积对完整种子萌发的影响小于破皮种子。牦牛粪中层积的破皮华扁穗草种子发芽率显著高于在绵羊粪和土中层积的种子(P0.05),而破皮的矮生嵩草、细叶鸢尾、无脉苔草种子在各层积基质处理间无显著差异(P0.05)。冬季层积对完整及破皮线叶嵩草种子的萌发无显著影响。     

抗氧化剂引发对无芒雀麦老化种子发芽及幼苗生长的影响

提高老化种子活力是植物种质资源保护和农业生产中亟待解决的技术难题。试验以无芒雀麦老化16 d种子为研究材料,利用适宜浓度的抗坏血酸(AsA,2 mmol·L^-1)、谷胱甘肽(GSH,0.25 mmol·L^-1)和褪黑素(MT,100 μmol·L^-1)溶液和水(WT)进行引发,比较抗氧化剂引发对老化种子发芽和幼苗生长特性以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性的影响和作用差异,探索确定延缓种子老化的适宜引发处理和引发条件。结果表明,引发后老化种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、叶长、根长和苗重均有显著(P<0.05)提高,平均发芽时间显著(P<0.05)降低,而且引发处理之间作用效果存在差异。抗氧化剂引发与水引发相比均显著(P<0.05)增加了老化种子的活力指数和苗重,其中GSH引发还显著(P<0.05)增加了幼苗的根长、种子发芽率和发芽势,表现为发芽率和发芽势最高。与未引发对照(CK)相比,水引发后老化种子的抗氧化酶均没有显著(P>0.05)变化;与水引发相比,抗氧化剂引发后老化种子的POD活性均显著(P<0.05)增强,而且AsA和GSH还显著(P<0.05)增加了CAT活性。基于8个发芽和幼苗生长指标对引发处理进行聚类分析,发现GSH引发对老化种子发芽和幼苗生长的作用效果最大。主成分分析显示,发芽率和发芽势可以更好地反映抗氧化剂引发对老化种子在发芽和幼苗生长方面的影响。综合分析认为,抗氧化剂引发对无芒雀麦老化种子活力的提升效果显著(P<0.05),其中GSH引发效果最佳,但其对老化损伤的修复需要一定作用时间。     

去除果皮和晒种处理对红豆草种子萌发特性的影响

试验研究了去除果皮和晒种处理对红豆草种子(荚果)萌发特性的影响。结果表明:和对照相比,去除果皮处理显著缩短了红豆草种子的初次发芽时间,且显著提高了发芽率、发芽指数、活力指数和根、芽生长,显著降低了发霉率;晒种处理能显著促进未去掉果皮红豆草种子(荚果)的萌发。晒种1~3d对去掉果皮的红豆草种子的发芽率和发霉率无显著影响(P0.05)。去掉果皮晒种2、3d处理红豆草种子的发芽率显著高于未去皮晒种0d(对照),发霉率显著低于对照(P0.05),发芽指数和活力指数显著高于去掉果皮晒种0d和1d,初次发芽时间比对照提前2d,其根长和芽长显著高于对照(P0.05);经过去掉果皮和晒种的红豆草种子在室内贮存75d后其发芽指数、根长、芽长均有所降低,而发芽率却有所增加。试验得出,去除红豆草种子(荚果)果皮并晒种2~3d能显著促进其萌发、降低发霉率,而且短期(75d)贮藏后其发芽率未降低。     

物理、化学处理方法对矮生嵩草和线叶嵩草种子萌发的影响

采用物理和化学方法处理矮生嵩草和线叶嵩草种子,测定其发芽率。结果表明,NaOH处理对矮生嵩草种子发芽率提高显著(P<0.05),4%NaOH浸泡3h后种子发芽率最高,为86.7%;线叶嵩草经NaOH处理后,4%NaOH浸泡3h、5%NaOH浸泡3、4h后,发芽率均显著提高(P<0.05),5%NaOH浸泡3h后发芽率最高,为18.0%。不同浓度赤霉素(GA)处理对矮生嵩草和线叶嵩草种子的发芽率促进不显著(P>0.05)。低温(4℃)层积30d显著促进矮生嵩草种子萌发(P<0.05),低温层积60d、20℃温水浸泡(10,15和30h)、磨破种皮对2种种子发芽率均无显著促进作用。4%和5%NaOH溶液处理3～5h、低温层积、磨破种皮均提高了矮生嵩草种子发芽指数;4%和5%NaOH溶液处理3～5h提高了线叶嵩草种子发芽指数。     

酸、铝胁迫对苜蓿种子发芽和幼苗生长的影响

本试验采用水培法,以金皇后品种的紫花苜蓿为材料,探讨了酸(pH 3.0,4.5,6.0,7.5)、Al³⁺(0,50,100,200 mg/L)胁迫处理对苜蓿种子发芽和幼苗生长的影响。结果表明,随着酸度的增加对苜蓿种子发芽和幼苗生长的抑制作用增强,微酸(pH 6.0)环境下几乎没有抑制作用,甚至有促进作用。溶液铝含量在0,50 mg/L时,苜蓿生长正常,发芽率、发芽势、发芽指数、茎长、根长等均明显高于其他处理(P<0.05);当铝含量在100~200 mg/L时,苜蓿种子发芽和幼苗生长受到严重抑制,发芽率、发芽势、发芽指数、茎长、根长等均显著低于(P<0.05)其他处理。酸、铝共同胁迫对苜蓿种子发芽和幼苗生长的影响大于单一胁迫对它的影响,当pH<4.5、Al³⁺浓度达到50 mg/L以上时,即可对苜蓿芽苗的生长产生明显的抑制作用。     

黄花草木樨水浸提液对苏丹草和黑麦草的化感作用

黄花草木樨水浸提液具有化感除草作用,为了进一步开展黄花草木樨化感抑草的研究,阐明黄花草木樨中所含化感物质的化感抑制机理,本实验采用生物检测法以黄花草木樨水浸提液处理多花黑麦草和苏丹草种子,并对其萌发和幼苗生长过程中的重要生理生化指标进行分析测定。结果表明,与对照相比,黄花草木樨水浸提液能显著降低多花黑麦草和苏丹草种子的发芽率、根长、根干重、茎长和茎叶干重等生长指标(P<0.05);能显著降低多花黑麦草和苏丹草的叶绿素含量(P<0.05),显著提高多花黑麦草和苏丹草的淀粉和可溶性蛋白含量(P<0.05);显著提高苏丹草可溶性糖含量,显著降低黑麦草可溶性糖含量(P<0.05);苏丹草和黑麦草在4和6 d处理组的CAT活性与对照差异显著(P<0.05),8 d时恢复至对照水平;苏丹草处理组和黑麦草处理组的POD活性均先降低后升高。     

不同温度和PEG处理对中华羊茅种子萌发的影响

本文采用不同温度和不同浓度PEG溶液的互作胁迫来模拟中华羊茅种子萌发的水温环境,研究了中华羊茅在不同水热条件下种子的萌发状况,旨在探究中华羊茅种子萌发的最适水温条件。结果表明,中华羊茅种子在不同水温条件下表现出不同的萌发特性,3种温度条件下种子的发芽率在25℃时达到最高,而在15℃时发芽率最低,说明高温条件有利于中华羊茅种子的萌发。其中在15和20℃条件下, -0.2 MPa水势条件下的发芽率、发芽势、发芽指数和种子活力指数均显著高于对照和其他浓度水势处理(P<0.05),说明在低温条件下,低浓度的PEG溶液可显著提高中华羊茅种子的活力;而在25℃温度下,其对照处理的发芽率和发芽指数显著高于各渗透势处理(P<0.05);表明在较高温度下, PEG对中华羊茅种子的萌发具有抑制作用,且其抑制作用随着PEG浓度的增大而增大;随着PEG浓度的增大,各温度处理种子的发芽率和发芽指数逐渐降低,胚芽长、胚根长和根芽比逐渐减小,幼苗含水量以及种子的萌发抗旱指数和活力抗旱指数也不断降低,表明低浓度PEG溶液对中华羊茅种子具有“引发”作用,高浓度PEG溶液则对其种子活力有抑制作用。     

箭筈豌豆种子人工加速老化条件筛选的研究

人工加速老化法是种子活力测定的常用方法之一,但不同物种适宜的老化条件往往不同。以9个箭筈豌豆种批为材料,在100%相对湿度,41、43及45 ℃条件分别老化处理12、24、36、48、60及72 h,通过测定发芽率及发芽速率,筛选出箭筈豌豆适宜的人工加速老化条件。结果表明,老化温度、时间以及两者的交互作用对发芽率及发芽速率均有极显著影响(P<0.01)。随着老化温度及时间的增加,发芽率逐渐下降,老化处理48 h后发芽率均显著降低(P<0.05)(除种批6);发芽速率先增加后降低,24 h后呈现下降趋势。相关分析结果表明老化时间对箭筈豌豆发芽率和发芽速率的影响大于温度。在41 ℃-60 h老化条件下,发芽率和发芽速率分别将9个种批分为8和6个质量等级,比其他老化处理条件划分更多的质量等级,且各质量等级之间差异显著(P<0.05)。因此,41 ℃-60 h是箭筈豌豆适宜的人工加速老化条件。     

香豆素对多花黑麦草种子萌发和幼苗生长化感作用的机理研究

为探明化感物质香豆素的化感抑草作用机理,采用实验室培养皿生物监测法研究香豆素对多花黑麦草种子萌发及幼苗生长过程中主要生长和生理生化指标的影响,观察了种子和幼苗茎秆的超微组织结构变化。结果表明,与对照相比,香豆素显著降低了多花黑麦草种子的发芽势、根长、根干重、茎长和茎叶干重等生长指标(P<0.05);香豆素处理显著降低了吲哚乙酸氧化酶(IAAO)活性和叶绿素含量(P<0.05),同时显著提高了可溶性糖含量(P<0.05),以及4和6 d种子的蛋白质浓度(P<0.05);且在前期促进了多花黑麦草幼苗的过氧化氢酶(CAT)活性、抑制了过氧化物酶(POD)活性,而后CAT降低,POD先升高后降低(P<0.05),淀粉含量升高。100 μg/mL的香豆素水溶液只能在多花黑麦草种子发芽和幼苗生长初期可以很大限度的起到抑制作用,但不足以使其致死。香豆素抑制种子胚乳养分的分解与供应,破坏胚乳细胞的细胞膜、细胞壁,同时可能使细胞失水而导致质壁分离。     

种荚预处理对红芪种子发芽特性的影响

采用去除果荚浸种、不去除果荚浸种荚和焖种荚等方法对红芪种子预处理12 h后再行发芽试验,以不去果荚不浸种干种荚为对照,旨在探寻改善红芪种子发芽特性的种子预处理方法。结果表明,春播季节20℃/18℃自然光照条件下,各处理红芪种子发芽率随发芽天数的动态变化均呈“S型”变化趋势,符合Logistic曲线方程。红芪种荚从置发芽床后第2~6天开始,种子先后启动发芽,第14~19天发芽陆续结束。整个发芽过程中,种子各发芽指标均表现出预处理间的显著差异性,预处理使红芪种子发芽提早1~4 d,发芽高峰持续期延长2 d。去果荚浸种12 h显著加快了种子发芽进程,焖种荚处理有效延长了发芽持续期。各处理发芽指标从高到低依次为去果荚浸种12 h(发芽率80.7%,发芽势54.0%,发芽指数7.083)>不去果荚焖种荚12 h(发芽率64.0%,发芽势13.3%,发芽指数3.462)>不去果荚水浸种荚12 h(发芽率48.0%,发芽势22.0%,发芽指数3.007)>对照干种荚(发芽率34.7%,发芽势4.0%,发芽指数1.865)。以上说明种荚果皮造成的吸水障碍是限制红芪种子发芽的主要因素,播种前将红芪种荚浸种12 h或焖种12 h再行播种均可显著改善红芪种子发芽特性,去除果荚后再浸种效果更佳,发芽率可达80.0%以上。     

温度、冷层积和化学试剂处理对3种莎草科植物种子萌发的影响

为明晰莎草科植物种子萌发特性,提高莎草科牧草种子的萌发率。本文以3种莎草科种子为研究对象,采用8种温度条件、3种化学试剂和冷层积处理法,结合扫描电子显微镜技术研究莎草科种子对各种处理的萌发响应过程。结果表明：变温下种子的萌发率显著高于恒温下的萌发率,华扁穗草(Blysmus sinocompressus)和帕米尔薹草(Carex pamirensis)种子最适萌发温度分别为15℃/25℃和15℃/30℃;华扁穗草为萌发喜光性种子、帕米尔薹草为萌发光不敏感性种子;冷层积处理和化学试剂+冷层积综合处理能显著提高华扁穗草种子的萌发率,并显著降低萌发时滞;化学试剂+冷层积综合处理能使帕米尔薹草种子的萌发率达到70%以上;青藏薹草(Carex moorcroftii)种子在化学试剂+冷层积下萌发率最高达到10%;一定浓度的硫酸(H₂SO₄)、氢氧化钠(NaOH)、次氯酸钠(NaHClO)溶液均能破坏种皮,更易于水分和氧气进入种子,从而促进种子萌发。     

川西獐牙菜等植物种子活力的比较研究

将川西獐牙菜(Swertia mussotii Franch),椭圆叶花锚(Halenia elliptica Don),抱茎獐牙菜(Swertia frachetana H-Smith),湿生扁蕾Gentianopsis paludosa(mumro)Ma的种子贮存在(18℃±5℃)和(0～4℃)下18个月。用0.2%CaCl2和2%KNO-3-溶液浸泡24h,进行电导率,TTC还原量及发芽率测定,结果表明:①两种温度贮存的种子,除电导率差异极显著外(p0.01),其余各项指标均不显著(p0.05);②药剂处理除对湿生扁蕾外其它种子都有提高发芽率的作用,0.2%CaCl2-效果最好,发芽率平均提高20%;③同种温度下贮存的种子,药剂处理后TTC还原量、电导率差异不显著(p0.05)。     

微孔草种子萌发特性的研究

本文探讨温度、预冷处理以及逆境条件对微孔草种子萌发及生长的影响。结果表明：微孔草种子具有12个月左右的后熟期,自然贮藏后再经预冷处理方能完成后熟破除休眠。在相同温度(20℃)下,贮藏12个月后的种子(1996年收)发芽率比收获当时高41%,在15/25℃条件下预冷处理后发芽率可达72%。其萌发最适温度及预处理在预冷(5℃,5天)和20℃恒温或15/25℃变温条件下,1994、1995年种子的平均发芽势分别为61%和71%、发芽率分别为72%和79%、苗长(4.6mm和4.6mm)及活力指数(169.0和175.6)皆显著高于其它处理(P<0.01)。发芽试验初次和本次计数时间分别以第4天和第8天为宜。微孔草种子较耐高温,不耐盐碱。与1994年的种子相比,1995年的种子抗逆性较强,各项指标下降幅度小,且在老化试验中发芽指数及活力指数与对照间无显著差异。在人工栽培条件下1995和1996年收获种子的千粒重极显著高于野生(1994年采集)种子,平均千粒重为1.515g。     

古尔班通古特沙漠钠猪毛菜种子异型性及其萌发行为研究

钠猪毛菜在我国仅分布在新疆,具有很强的抗干旱和抗盐碱能力。研究钠猪毛菜不同类型种子形态及其萌发特性,结果表明,钠猪毛菜产生3种类型的种子,其形态特征、萌发特性均有显著差异。A型种子绿色,圆形,着生方式为横生,直径为(1.294±0.089) mm,百粒重(90.71±0.42) mg,花被背部有翅状附属物;B型种子红色,圆形,着生方式为直立,直径为(1.166±0.069) mm,百粒重(85.52±0.49) mg,花被背部有短/无翅状附属物;C型种子黄色,圆形,着生方式为直立,直径为(1.044±0.062) mm,百粒重(83.84±0.31) mg,花被背部无翅状附属物。A型种子在5 ℃/15 ℃、10 ℃/20 ℃、 15 ℃/25 ℃、 20 ℃/30 ℃、 25 ℃/35 ℃(光/暗=12 h/12 h)变温条件下萌发率均>92%,B型种子在5种变温条件下萌发率<60%,为非深度生理休眠,低温层积2周后可打破休眠;C型种子在5种变温条件下萌发率<5.3%,为深度生理休眠,划破种皮可打破休眠。浓度低于0.2 mol·L^-1的NaCl溶液对A型种子萌发的影响不大,但从0.8 mol·L^-1起,萌发率随着浓度增高而降低,直至为零,将在0.05~4.00 mol·L^-1NaCl溶液中处理的A型种子转移至蒸馏水后,仍有一定的恢复萌发率。苞片延缓A型种子吸胀,影响种子的最终萌发率,去除苞片可显著提高种子的萌发率。通过研究钠猪毛菜种子异型性及其萌发行为,为揭示其生态适应机制提供科学依据,并为新疆荒漠地区生态建设提供基础资料。     

贮藏方法对紫花苜蓿种子内生根瘤菌定殖的影响

为探索贮藏方法对紫花苜蓿种子内生根瘤菌定殖的影响,将甘农5号紫花苜蓿在结荚期用3种根部接种方法(主根微破损浇灌、根部浇灌、添加苦参碱浇灌)接种两种荧光标记根瘤菌Ensifer meliloti LZgn5f(gn5f)和Ensifer meliloti 12531f(12531f),同时根部浇灌无菌蒸馏水获得的种子,采用信封、信封+布袋、铝箔3种包装材料,分别在25℃、25℃硅胶干燥、-4℃和4℃条件下贮藏6个月后,检测种子内根瘤菌的定殖数量。结果表明:主根微破损接种gn5f获得的种子在-4℃以信封包装贮藏时内生根瘤菌的定殖数量(25.54cfu/粒)显著高于信封+布袋和铝箔的两种包装材料(P0.05),主根微破损接种12531f获得的种子在-4℃以铝箔包装贮藏时内生根瘤菌的定殖数量最高(14.98cfu/粒),但与另外两种包装材料无显著差异(P0.05)。根部浇灌接种gn5f和12531f获得的种子,在25℃干燥贮藏,分别以信封(22.08cfu/粒)和信封+布袋(40.84cfu/粒)包装时内生根瘤菌的定殖数量显著高于其贮藏条件(P0.05),添加苦参碱根部浇灌接种gn5f和12531f获得的种子以铝箔为包装材料,分别在-4℃(25.00cfu/粒)和25℃硅胶干燥(18.08cfu/粒)温度下贮藏种子内生根瘤菌的定殖数量最多,显著高于其他贮藏条件(P0.05)。接种相同目标根瘤菌获得的种子以25℃硅胶干燥和-4℃贮藏时内根瘤菌数量高于25℃和4℃。     

不同贮藏年限蒙农1号红三叶种子活力的研究

以不同贮藏年限蒙农1号红三叶种子为材料,通过标准发芽试验,对种子千粒重、硬实率、发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数等指标进行测定,比较不同贮藏年限种子活力变化情况。结果表明:-18℃低温贮藏条件下,红三叶种子千粒重随着贮藏年限的增加有降低的趋势;红三叶种子当年收获和贮藏1年的硬实率高,贮藏2年的种子大部分已破除硬实,解除休眠;红三叶种子经过打磨后,平均发芽率为99.47%,平均发芽势为97.67%,平均发芽指数为41.28;贮藏1年的红三叶种子发芽率、发芽势和发芽指数显著低于其他年限,贮藏2年的种子发芽率提高32.67%,发芽势提高32.67%,发芽指数提高14,贮藏1~6年的种子发芽率、发芽势、发芽指数均呈上升趋势;红三叶种子贮藏2年的活力指数最高,贮藏1年的活力指数最低,当年收获和贮藏2年、3年、6年的种子活力指数无显著性差异;贮藏6年的种子仍保持高种子活力,具有较高的种用价值。     

湖南稷子种子标准发芽方法研究

湖南稷子(Echinochloa frumentacea)具有优良的抗逆性和较高的饲用价值，既可作为改良盐碱地的先锋植物又可用作青饲料以及调制干草或青贮。然而其种子具有一定的休眠性，休眠种子的发芽率较低，限制了湖南稷子的生产效率。本研究以2020,2021年收获的湖南稷子种子为研究对象，探究不同物理方法、化学方法、激素诱导方法对于解除湖南稷子种子休眠的效果。试验结果表明，0.05%GA₃ 20℃～35℃,0.05%GA₃ 20℃～30℃,预冷20℃～30℃,0.05%KNO₃25℃,预冷+0.05%KNO₃15℃～25℃处理可使种子发芽率平均达到86%以上，且幼苗生长状况良好。综合考虑发芽试验结果和实际操作上的难易程度后得出结论：采用培养皿纸上发芽法(Top of paper test on germination, TP),0.05%GA₃ 20℃～35℃,0.05%GA₃ 20℃～30℃处理为湖南稷子种子的最佳标准发芽方法。     

青藏高原高寒草甸种子萌发行为沿海拔梯度的分异特征

为探究海拔梯度上高寒草甸植物种子萌发行为的分异特征及温度对不同海拔种群萌发行为的影响，本研究选取青藏高原东缘高寒草甸为研究区，选用31种常见植物种，沿海拔梯度共采集79个种群的种子，设置昼夜温度15℃/5℃和25℃/10℃开展萌发试验，探讨高寒草甸植物种子萌发行为与海拔的关系。研究结果表明：温度对种子萌发行为影响显著，25℃/10℃比15℃/5℃处理下的半数萌发时间（The time to achieve 50% germination，T₅₀）缩短7.20 d，萌发率（Germination percentage，GP）增加12.83%。萌发行为与海拔间的关系与萌发温度有关，15℃/5℃处理下，海拔对T₅₀的影响不显著，GP随海拔的升高显著增加；但在25℃/10℃处理下，T₅₀随海拔升高而显著延长，GP随海拔升高显著下降。温度升高时，部分高海拔种群中的种子倾向选择延迟萌发。延迟萌发对策能够促进有限的环境资源在时间和空间尺度上分化，有利于避免不可预测环境下大量同步萌发所面临的灭绝风险，对物种更新和续存起到重要作用。