植物育种的物理学方法

介绍了草原生态恢复中选育优良牧草种子的一些物理学方法,包括电场、磁场、物理辐射、激光、离子束和交变应力等在植物的生物学效应、诱变育种和转基因技术中的应用.     

四川省2种生境条件下黑麦草种子生产性能的研究

对四川省的丘陵区(洪雅)和中山地区(汉源)2种生境条件下的黑麦草种子生产性能进行了研究分析,结果表明,试验两地的种子产量和质量均有显著差异.其中,洪雅点种子产量为244.0 kg/hm2,汉源点的种子产量为532.8 kg/hm2.两样地的种子质量相比,汉源点的发芽势、发芽率、四唑染色数和四唑脱氢酶均高于洪雅点.两地的种子产量与其构成因素的相关性基本一致,均呈显著相关;相关性强弱依次为:每生殖枝种子数>生殖枝数>每生殖枝小花数>分蘖数>每生殖枝小穗数>千粒重.每生殖枝种子数对种子产量贡献最大.     

科尔沁草原主要草地植物传播生物学简析

本研究论述了科尔沁草原主要草地植物的传播生物学特性.在141种植物中,44种以种子作为传播体,97种以果实作为传播体;传播体重量< 0.1 mg的植物12种,重量0.1～0.999 9 mg的植物61种,重量1～9.999 9 mg的植物55种,重量10～99.999 9 mg的植物12种,重量100～999.999 9 mg的植物1种;具有典型聚合传播体的植物4种;具有典型多态传播体的植物1种;传播体具附属物的植物66种(占总数的46%),其中19种带冠毛,10种带绢毛或丝毛,15种带芒或刚毛,6种带翅,6种带钩或刺,10种带其他附属物(花柱、花萼、结块和喙等).在124种植物中,11种植物(7种蒿属植物、2种车前、百里香1种和野亚麻1种)种子具有粘液,其种子或果实的干重＜1 mg.已发现23种植物具有明显的植冠种子库(植冠种子库种子达到总结种量的5%).8种植物植冠种子库种子超过结种量的30%,7种植物达到结种量的20%～30%,8种植物少于结种量的20%.具有植冠种子库的植物以菊科(尤其蒿属)、禾本科和藜科植物为多.具有较强或相对较强沙生适应性的植物多数具有植冠种子库.探讨了传播体类型和重量、利于(或阻滞)传播的传播体特征、传播体多态性与传播适应的多面性、延缓传播与植冠种子库等方面的问题.     

羊草种子萌发相关基因的筛选及表达分析

前期实验表明,变温处理(28 ℃ 12 h/16 ℃ 12 h)可显著提高羊草种子的萌发率,且羊草种子萌发中的第1天是接受变温信号的关键时期。以此为研究基础,结合羊草种子变温萌发的转录组测序数据,针对羊草种子萌发初期对变温处理的响应筛选出与种子萌发、休眠及低温相关的基因24个,利用测序结果中这些基因的RPKM值制作基因表达热图并分析其表达差异。以萌发率高、低的两种羊草种质的种子为材料,对24个基因在恒温12 h(28 ℃)和变温1 d(28 ℃ 12 h/16 ℃ 12 h)萌发处理中的表达分别进行了定量分析。结果表明,与恒温对照相比,变温处理12 h后,表达明显上调的基因有SAIN1,PP2C62,EXPB3,EXPB4,GA3ox,EXPA2和EXPA7,而表达明显下调的基因有bHLH49,GID1,ABI8,Chi1,11833,CBF3,NAC2,PP2C72,SAIN2和5423。通过进一步分析相关基因在高、低萌发率两个种质中表达的差异,筛选出其中可能与羊草种子萌发相关的基因有几丁质酶基因Chi1,转录因子基因CBF3,羊草新基因5423,赤霉素合成基因GA3ox,细胞松弛素蛋白基因EXPB4和羊草新基因SAIN1,将为下一步阐明羊草种子萌发的分子作用机理奠定基础。     

黄土高原人工灌草系统不同立地条件土壤种子库特征

本研究通过野外调查取样与室内试验相结合，连续两年对黄土高原人工灌草系统不同坡向、坡位进行取样，以期对该区土壤种子库的物种组成、密度特征及其物种多样性进行初步了解。研究结果表明：该人工灌草生态系统土壤种子库共有9科，15种，其组成因坡位、坡向以及年份而异；坡向、坡位均显著影响土壤种子库物种多样性指数、丰富度指数与土壤种子库密度（P<0.05），土壤种子库密度为3 218～5 492粒·m^-2，总体呈现为阴坡显著高于阳坡（P<0.05），下坡位显著高于上坡位（P<0.05）；坡位和坡向均对物种均匀性系数无显著影响；年份对土壤种子库无显著影响。上述研究可为黄土高原人工灌草系统的可持续利用与恢复提供参考依据。     

阳春砂种子休眠与萌发过程中同工酶活性变化的研究

[目的]研究阳春砂种子休眠与萌发过程中同工酶的活性及酶谱变化规律,为阳春砂种子休眠与萌发过程生理调控机制的分析探讨奠定基础.[方法]以赤霉素浸种前、浸种后、培养10 d、种子露白、胚芽长至1 cm时各阶段的阳春砂种子为材料,测定其种子中过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)的活性,并采用聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)技术研究建立过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)及酯酶(EST)同工酶的电泳酶谱.[结果]阳春砂种子在休眠和萌发过程中,POD、SOD、CAT和EST同工酶的活性及酶谱带的数量均发生了一定的变化,其中POD和SOD同工酶活性均呈先减弱后增强的趋势;CAT同工酶在萌发前期变化不明显,后期酶的活性增强,且酶的种类也增加;EST同工酶的酶活性呈先减弱后增强再减弱的变化趋势,且在种子露白时活性达到最强.[结论]阳春砂种子休眠与萌发过程中同工酶谱的变化特点一定程度上可反应出种子休眠与萌发不同阶段的生理特性,这些同工酶基因的差异表达导致了阳春砂种子打破体眠和最终的萌发.     

铺地竹叶片对结球生菜种子发芽及幼苗生长的影响

采用基质盆栽试验,研究了铺地竹(Sasa argenteastriatus E.G.Camus)叶片对结球生菜(Lactucasativa L.var.capitata L.)种子萌发和幼苗生长的影响,结果表明,铺地竹叶片粉末对结球生菜种子的萌发和幼根生长具有一定的抑制作用,随着浓度的增加抑制作用增强,在50～200 g/m2的范围内,幼根抑制率为12.15%～28.91%。在50～100 g/m2的用量下,铺地竹叶片对结球生菜苗长表现为促进生长作用,而在200 g/m2时,则表现为抑制生长作用。施用铺地竹叶片后3 d、6 d、9 d和12 d,结球生菜幼苗的叶绿素含量特别是叶绿素a的含量显著减少,随着基质中叶片粉末浓度的增加,结球生菜叶绿素含量降低,叶绿素a含量高低依次为对照、低浓度处理、中浓度处理、高浓度处理。随着处理后时间的延长,竹叶对结球生菜叶片叶绿素a含量的影响减弱。这个结果进一步验证了自然条件下铺地竹叶片对植物生长的化感效应,说明其具有开发植物源除草剂的潜力,为研究铺地竹叶片中的化感物质提供了佐证。     

促进华北落叶松母树林结实措施探析

对内蒙古巴林左旗乌兰坝林场国家级良种基地华北落叶松母树林采取树体环剥、疏枝、断根等不同的技术措施,探讨这些技术措施对促进母树林结实的影响,为经营华北落叶松母树林提供科学的理论依据。     

温度对西藏5种野生豆科牧草种子萌发的影响研究

为探明毛果胡卢巴、劲直黄芪、天蓝苜蓿、镰荚棘豆和窄叶野豌豆5种野生豆科牧草种子萌发的适宜温度以提高其萌发率,研究了0/10℃ 、5/15℃ 、10/20℃ 、15/25℃ 、20/30℃ 、25/35℃ 、30/40℃等7种发芽温度对西藏5种野生豆科牧草种子萌发的影响.结果表明,5种野生豆科牧草种子在0/10℃条件下均无萌发;发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数等指标随昼夜温度的升高呈先上升后下降趋势;毛果胡卢巴、劲直黄芪、天蓝苜蓿、镰荚棘豆和窄叶野豌豆牧草在适宜温度范围内种子萌发时滞最短,依次为2,2,2,3,4d;毛果胡卢巴和镰荚棘豆种子萌发最适温度为15/25℃,发芽率分别高达95%和812.5%;劲直黄芪、天蓝苜蓿、窄叶野豌豆种子萌发最适温度为20/30℃,发芽率依次为85%、912.5%和65%.     

PEG胁迫对西伯利亚冰草种子萌发及幼苗生理特性的影响

以PEG-6000模拟干旱胁迫,分析西伯利亚冰草种子发芽率、发芽势、胚根和胚芽长及三叶期幼苗相对电导率、丙二醛和游离脯氨酸含量的动态变化规律.结果表明:1)高渗透势PEG溶液(-0.2,-0.4 MPa)能够促进种子萌发,在-0.4 MPa时,发芽率和发芽势均达到峰值.2)高渗透势PEG溶液(-0.2,-0.4,-0.6 MPa)对胚根伸长具有一定的促进作用,-0.4 MPa最大,但对胚芽表现出一定的抑制作用.3)随着渗透势的降低,发芽率、发芽势、胚根长和胚芽长不断下降,胚根/胚芽的比值持续上升.4)3叶期幼苗相对电导率、丙二醛和脯氨酸含量随胁迫强度的增加,胁迫时间的延长持续增加,相对电导率、丙二醛含量除了-0.4 MPa,1d处理外,其他处理均极显著(p＜0.01)高于对照,脯氨酸含量各处理均极显著(p＜0.01)高于对照,相对电导率、丙二醛和脯氨酸这3个指标均可作为抗旱性评价指标.