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.     

Feasibility analysis of NIR for detecting sweet corn seeds vigor

This paper explores the feasibility of particle-based detection and grading of seed vigor based on a self-built seed single-granulation device using near infrared spectroscopy (NIRS). Sweet corn with uniform kernel size was used for this study. The seed samples were divided into three types, they were normal seeds, artificially aged seeds and heat-damaged seeds. A 2-part spectral acquisition of each seed were performed, one for the collection of seeds that fall into the detection zone within the separation pipe, another was on the static platform, whose collection was performed on 5 faces of each seed. Partial least squares discriminant analysis (PLS-DA) was used to classify the original data of the seeds. In the 2 parts, the discriminant results of the unprocessed normal seeds and the artificial accelerated aging seeds, the untreated normal seeds and the heat-damaged seeds showed that classification accuracy was higher than 98%. The research indicates that the spectral data of different positions of seeds can reflect their activity information, and it is feasible to detect and classify seeds in real time in the detection area of the separation pipeline.     

紫花苜蓿土壤浸提液对蜀葵的化感作用

为探究紫花苜蓿对蜀葵种子萌发和生长的化感作用，采取了紫花苜蓿根际及距离根际20、40、60 cm处表层5~10 cm的土壤，采用高效液相色谱法（HPLC）检测土壤浸提液（分别表示为R、D20、D40、D60）中5种有机酸类化感物质的含量。采用生物检测方法分析测定了土壤浸提液对蜀葵种子萌发的影响，并通过盆栽试验测定了紫花苜蓿与蜀葵间作条件下蜀葵叶绿素、丙二醛（MDA）、可溶性蛋白及生物量等生理生态学指标。结果表明： 5种有机酸在紫花苜蓿根际的含量最高，随着与根际距离的增加有机酸含量逐渐减少；R处理下，蜀葵发芽率和发芽指数比对照（蒸馏水）分别降低6.23%和31.32%，根长和苗长则与对照相比分别显著减少了56.11%和48.94%。盆栽实验结果表明，紫花苜蓿和蜀葵间作对蜀葵地上和地下生物量均产生明显抑制作用，与单种时相比分别减少8.01%和23.99%；间作使蜀葵叶绿素含量降低、MDA和可溶性蛋白含量升高。研究表明，紫花苜蓿对蜀葵有明显的化感作用，种植时不宜过密，应至少保持间距60 cm。     

不同种源砂生槐种子萌发特性的比较研究

以3个不同种源的砂生槐种子为研究对象,对种子外部形态特征、千粒重及不同处理条件下其发芽率和发芽势进行了比较分析.结果表明:各种源砂生槐种子的横纵径差异不明显,千粒重之间有差异,其中,日喀则种源千粒重最大.拉萨种源在各水温浸泡后其发芽率较其余2个高,达到42％,3个种源的砂生槐种子随着浸泡水温的升高,其发芽率也表现出逐渐升高的趋势,均表现为沸水浸泡后发芽率达到最大.3个种源的砂生槐种子在不同温度下发芽率不同.温度越高并不表现为发芽率较高,其中拉萨和林芝种源的砂生槐种子在15℃时发芽率最好,日喀则种源在20℃发芽率最好.GA3对砂生槐种子的萌发没有明显的促进作用.切破种皮和酸碱处理均有利于不同种源砂生槐种子的萌发,能在一定程度上提高砂生槐种子的发芽率.