种子休眠与萌发过程的生理调控机理

种子休眠是植物在长期系统发育过程中形成的抵抗不良环境条件的适应性,是调节种子萌发的最佳时间和空间分布的有效方法,具有普遍的生物学及生态学意义。种子休眠的原因有很多种,独立或者交互作用影响着种子的休眠与萌发。根据不同的分类标准,可将种子休眠划分为多种类型。本文就种子休眠与萌发过程中的遗传变异、蛋白质及碳水化合物代谢、激素平衡、休眠与萌发过程中的信号传导和种子的二次休眠等方面的研究进展进行了简要综述。     

种子休眠与萌发综述

种子休眠是高等植物中显花植物(即裸子植物和被子植物)经过长期进化而获得的一种对环境条件及季节性变化的生物学适应。休眠的种子可以在不适宜幼苗生长的情况下阻止种子的萌发,减少子代在恶劣环境萌发的的风险,一定程度上保障了种群的延续。本综述重点介绍种子休眠的类型、外界环境因素与母体环境因素以及植物激素对种子休眠与萌发的影响,并介绍了休眠的进化,各种不同类型的休眠在系统发生树上的分布,以期在阐明种子休眠机制的基础上提出一些解决生产过程中种子休眠问题的方法与路径,并为破坏严重的野生植物资源的保护,引种栽培提供理论依据。     

种子休眠与萌发相关激素突变体研究进展

休眠是植物在长期的系统发育过程中形成的生物学特性,是调控种子在最佳时间和空间萌发的有效方法。影响植物种子休眠的因素复杂多样,至今人类还不能清楚地阐述其调控机理。激素在种子休眠和萌发过程中起关键作用,近年来,已从拟南芥,小麦、水稻、烟草等植物中鉴定出一系列参与休眠和萌发调控的激素突变体。本文综述脱落酸(ABA)、赤霉素(GA)、乙烯(ETH)及油菜素内醋(BR)等植物激素的相关突变体的研究进展。有助于阐明种子休眠和萌发的分子机理。     

打破小麦种子休眠的方法

种子休眠通常是指具有生活力的种子在适宜的萌发条件下仍不萌发(发芽)的现象,是植物在长期的系统发育过程中形成的抵抗外界不良环境条件,以保持物种不断发展与进化的生态特性.种子休眠对于植物延续种和物种是十分有利的,但是对于农业生产而言,休眠的种子发芽力降低,会严重地影响田间出苗率.     

浅谈种子休眠

种子休眠对植物本身来说,是一种有益的生物学特性,是植物适应外界环境而保持植物不断发展与进化的生态特性。种子休眠有两种情况：一种是自然休眠,是种子本身还未完全通过成熟阶段,虽然给予适宜的发芽条件,种子仍不能萌发的现象;一种是被迫休眠,种子虽具有萌发能力,但未得到发芽所必须的外界条件,而被迫处于静止状态。种子休眠通常是指自然休眠。     

科技与产品

<正>科技与产品中科院在植物激素互作与性状调控研究中取得进展种子从休眠向萌发转变是植物生命周期中的一个关键转折点。种子休眠是高等植物长期进化选择的结果,对于植物物种繁衍和渡过恶劣环境条件具有关键性作用。在农业生产方面,种子的休眠性能有效地防止种子成熟后在潮湿环境下穗发芽而导致产量和品质下降。前人的研究表明,ABA是唯一已知的能诱导和维持种子休眠的激素。中科院上海生命科学研究院植物生理生态研究所何祖华研究组经过多年的研究发现,生长素是第二个可以诱导和维持种子休眠的激     

滇重楼种子休眠机理研究

探讨滇重楼种子休眠机理,为打破种子休眠促进滇重楼实生育苗提供理论基础。采用重量法、胚率测定、ELISA等方法对种子吸水特性、萌发抑制物及种胚休眠与发育的内源机理进行了研究。结果表明,滇重楼种子休眠属于形态学-生理学休眠类型。滇重楼种胚发育不完全、种子中存在萌发抑制物质是种子休眠的主要原因。种子不存在吸水障碍,与休眠无关。内源激素ABA和GA3在滇重楼种子休眠与萌发过程中起着重要作用,ABA是引起休眠的关键因素,ABA含量的降低是滇重楼种胚发育的始动因子,GA3有助于种子的生理后熟。萌发抑制物的存在可能抑制了种胚发育,而与生理学后熟过程无关。在自然条件下,滇重楼生境中较长的低温时期可能是滇重楼种子具有较长时间休眠的外界原因。     

种子休眠与解除的分子机制研究进展

种子休眠是植物适应性的重要组成部分,受到多种因素的共同调控。随着转录组学、蛋白质组学、代谢组学和分子生物学研究的发展,揭示了种子休眠的分子层面,这对于解除种子的休眠具有重要意义。本文综述了种子休眠诱导和解除过程中涉及的各种调控因子、环境因素的影响以及种子休眠的保护机制,为研究种子休眠和萌发提供依据。     

植物激素对种子休眠和萌发调控机理的分析研究

种子适应环境过程主要有两种状态,分别是休眠和萌发。植物激素是影响种子状态的重要因素之一。从能够对种子休眠和萌发产生调控作用的植物激素入手,就植物激素对种子休眠和萌发的调控机理进行分析和研究。     

花生种子休眠解除过程中相关基因的表达分析

种子休眠性是花生重要的农艺性状,外源乙烯利能诱导花生种子休眠的解除,为了阐明乙烯利作用下花生种子休眠解除的分子机制,设置吸胀的休眠种子为对照,100 mg L–1乙烯利处理吸胀休眠种子后不同时间的样品(AE1、AE2、AE3)进行转录组分析,比较了花生种子休眠解除过程中ABA、GA、ETH、auxin相关基因的表达。结果表明,15个与GA、40个与ABA、60个与ETH、56个与auxin相关的unigenes在花生种子休眠解除过程中表现显著差异表达。荧光定量PCR结果显示,ABA合成关键基因Ah NCED2和代谢关键基因Ah CYP707A1在种子休眠解除过程中均受外源乙烯利诱导,表达差异显著;在休眠和无休眠种子吸胀萌发过程中,Ah NCED2和Ah CYP707A1的表达趋势不同,Ah NCED2对于种子休眠的维持发挥积极作用,而Ah CYP707A1对于种子休眠解除发挥积极作用。     

蔬菜类种子的休眠和实验室破除休眠处理

种子休眠是植物在长期系统发育过程中形成的抵抗不良环境条件的一种适应性，是调节种子萌发的最佳时间和空间的有效方法，具有普遍的生态意义。种子休眠对植物本身来说虽然是有利的特性，但对农业生产却不一定有利。如有些作物品种休眠期短，在母株上萌发，影响种子的产量和品质；有些作物到了播种季节而种子尚处于休眠状态，若未经处理进行播种，则田间出苗率参差不齐，出苗率低；在种子检验中则表现为测定种子发芽率、种子活力等指标时，处于休眠的种子难以得到正确的发芽结果，给种子企业和农民带来不必要的麻烦。     

略述种子休眠与萌发研究中的几个问题

种子休眠与荫发,是种子生理学研究中的一个基本问题,它具有很强的理论性和实践性。如果对各类种子的休眠与萌发的作用机理有所了解,不仅可以达到人为地控制种子的休眠与萌发或以此来延长种子     

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.     

切割种子对二穗短柄草种子休眠及萌发的影响

为打破二穗短柄草种子的休眠,对二穗短柄草种子进行了6种类型的处理:(1)不切割;(2)切掉胚乳1/4;(3)切掉胚乳1/2;(4)在背对胚的一面划一不伤及胚的裂缝;5)切掉胚乳3/4;6)全部切掉胚乳,只剩下胚,以探索各处理对种子休眠的影响。切割种子是打破二穗短柄草种子休眠的有效方法。方差分析显示,不同切割处理对打破种子休眠有着显著的差异,其萌发率的高低顺序为(6)(5)(4)(3)(2)(1)。种子休眠被打破的难易,与种子切割点到胚的相对距离以及切割后剩下部分的百分比皆成负相关关系。分析表明,在自然条件下部分地损伤种子的胚乳,可以增加种子萌发的几率。作为模式植物,二穗短柄草的休眠特性对进一步研究植物种子的休眠机理很有意义。     

厚皮甜瓜‘翠雪5号’种子破休眠方法研究

厚皮甜瓜‘翠雪5号’新收获种子存在休眠现象,采用自动破休眠、高温、低温冷冻以及外源激素等处理进行种子萌发试验,以期找出破除‘翠雪5号’种子休眠、提高种子发芽率的方法。结果表明,‘翠雪5号’种子的休眠解除主要依赖于自动破休眠过程,高温处理可加速该过程。另外,低温冷冻以及外源NAA和GA₃处理不能破除‘翠雪5号’的种子休眠、提高萌发率,而外源6-BA可以在延长发芽时间的基础上显著促进种子萌发。     

伊犁郁金香(Tulipa iliensis)种子萌发特性研究

为研究伊犁郁金香(Tulipa iliensis)种子的萌发特性,根据伊犁郁金香在自然环境中先经历夏季高温,再渡过严寒的冬季之后再萌发的特点,探讨夏季室温储藏、冬季低温贮藏的时间和二者的交互作用及赤霉素(GA3)对打破种子休眠的影响.结果表明:15/2℃是伊犁郁金香种子较为理想的萌发条件;新鲜伊犁郁金香种子在5℃条件下贮藏15d或在室温下储藏30d有助于打破种子休眠;800 mg/L的GA3对新鲜种子萌发率的影响较大.由此可见,低温是伊犁郁金香种子萌发的首要条件,种子的休眠类型为胚后熟引起的休眠,而种皮的机械阻碍作用也是引起其休眠的原因之一.     

几种解除棉花种子休眠方法的效果试验

种子休眠是植物在长期系统发育过程中形成的抵抗不良环境条件的适应性,大多品种的棉花种子存在明显的休眠现象,休眠的原因是:种皮透气性不良;     

红花木莲种子休眠生理的初步研究

红花木莲(Manglietia Insignis Wall Blune)系木兰科木莲属常绿乔木。主要分布在西藏东南部、云南南部、广西、贵州南部、湖南西部等海拔600～2000米山区属国家三级重点保护珍稀植物。红花木莲种子胚极小,胚乳发达,胚形态发育完善。种子具生理休眠特性,新采集的种子在黑暗中不能萌发或萌发率很低(12.0%),在光照条件下可提高到27.0%。缺乏内源促进物质可能是引起种子休眠的主要原因。采用1500ppm外源GA_s处理24小时或层积(低温或室温)80～120天,种子均可解除休眠在黑暗中充分萌发。变温和层积可以减弱种子萌发时对光的需要,但仍以光照条件下的效果好。适应的萌发温度为30℃日/15℃夜和30℃日/20℃夜。     

不同花生品种种子休眠性鉴定

种子休眠性是作物的重要性状之一。分别对刚收获和收获后35d的8个花生品种(系)种子进行发芽试验,以评价其休眠特性。结果表明,收获当天种子的发芽率和萌发率都可以作为评价种子休眠性的指标。4个普通油酸品种的休眠性极弱或无休眠期,高油酸品种开农176、开农301、开农71具有一定的休眠性。相关分析表明,种子休眠性强弱与油酸含量、油亚比表现为显著的正相关关系,与亚油酸含量表现为显著的负相关关系。     

小麦胚休眠的蛋白质组分析

为探讨小麦种子休眠解除的机制,利用蛋白质组学方法比较解除休眠前后的小麦胚在ABA和H2O2中的蛋白质表达情况.H2O2能打破种子休眠,而ABA则使种子保持休眠状态.比较2D图谱后,利用MALD1-TOF-MS鉴定了10个在不同处理间表达丰度差异显著的蛋白点,其中一些蛋白在已知的种子萌发中起重要作用.种子休眠的解除是一个复杂的发育过程,涉及环境胁迫反应(胚发育后期丰度蛋白、NAD(P)H脱氢酶)、细胞循环(生长素反应蛋白)、信号转导(钙调素相关蛋白)和贮藏蛋白(2S种子清蛋白)代谢等生理活动.为研究H2O2打破小麦休眠的分子机理提供了重要参考.