高温老化对棉花种子发芽及生理特性影响的研究

以晋棉21、晋棉32、晋棉34、太91995四个棉花品种为材料,研究了人工高温高湿老化处理对种子发芽指标、活力,电导率的影响以及幼苗下胚轴中过氧化物酶(POD)、超氧歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量的变化.结果表明在高温(45±1)℃、高湿(相对湿度100%)密闭环境条件下,随着老化处理时间的延长,4个棉花品种的发芽指标、种子活力表现为先升高而后逐渐降低的变化趋势,而4个品种吸胀后的种胚电导率呈逐渐上升的趋势.老化处理后发芽3d的幼苗下胚轴中POD、SOD活性的变化,4个品种都表现为双峰曲线,而MDA含量受POD、SOD活性的影响,与POD活性变化达到了极显著的负相关.     

甲醇老化处理对棉花种子发芽和幼苗生长的影响

以中棉所42为实验材料,用50％甲醇人工老化处理棉花种子0(ck),30,60 min和90 min,测定其发芽指标(发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数)和生长指标(主根长度和幼苗鲜重)以及相对电导率.结果表明:随着老化程度的加深,发芽指标均呈现下降趋势,各指标在老化处理后与对照相比分别降低6.00％～19.34％、4.00％～24.66％、0.36％～4.49％和5.04％～14.06％.老化过程中,幼苗主根长度和鲜重随着老化时间的延长总体均降低,而相对电导率随老化时间的延长总体逐渐升高.     

棉花种子老化过程中生理生化指标变化比较研究

为探索棉花种子贮藏过程对种子活力的影响,选取辽棉23号、辽棉31两个品种的棉花种子,以毛籽及光籽为试验材料,在T=40℃、R=100%的条件下分别进行老化处理2,4,6d和老化处理8d。将种子激活后,测定种子渗出液电导率、丙二醛(MDA)含量、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性。结果表明,随着老化时间的延长,渗出液电导率和丙二醛(MDA)含量升高,酶(POD、CAT、SOD)活性下降,并且不同品种、不同状态(光籽和毛籽)之间表现不同。结合各处理间发芽情况,认为棉花种子贮藏过程中,应根据不同的情况区别对待以保证其活性,生产中也可以利用热击处理(温汤浸种)以提高种子的发芽率。     

PEG浸种对老化的蔓性千斤拔种子萌发及活力的影响

选取由贮藏时间引起老化的蔓性千斤拔种子为试验材料,用浓度为3％、6％、9％、12％、15％的PEG处理老化种子,观察各处理的发芽指标和生理指标的变化.结果表明,随着贮藏时间的延长蔓性千斤拔的发芽指标呈逐渐下降的趋势;用3％～9％的PEG浸种均能提高种子活力及其幼苗的过氧化物酶(POD)活性和脯氨酸(Pro)含量,增强种子抗逆性,以浓度6％较好,可把贮藏360d种子的POD活性提高32％,Pro含量提高29.2％,发芽率提高12.8％.PEG对蔓性千斤拔种子的作用与种子本身的活力和使用浓度有关,随着PEG浓度的增加,种子发芽指标呈先升后降的趋势;浓度为6％的PEG对蔓性千斤拔老化种子活性恢复效果较好,若种子老化严重,即使使用PEG处理发芽率也较低,甚至不能应用于生产.     

烟草种子的老化规律研究

以烟草种子(云烟97)为材料,研究比较老化温度(30,35,38,40℃)和时间(24,36,48,60,72,84,96 h)、100％RH(空气湿度)处理对种子发芽率的影响,筛选确定烟草种子进行人工加速老化测定的适宜条件是40℃老化72h.同时研究了烟草种子老化过程中的种子活力及生理生化特性的变化.结果表明:随着种子老化程度的加深,烟草种子的发芽势,发芽率,发芽指数和活力指数均显著下降,种子内的过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)等氧化酶活性呈显著降低趋势,而种子的相对电导率和丙二醛(MDA)含量则呈上升趋势.这些生理生化研究,为烟草种子贮藏和生产实践上活力的保持提供实际参考和理论依据.     

两个玉米自交系在种子老化过程中的生理特性和种子活力变化的研究

以两个玉米自交系(Mo17、 478)种子为试材, 通过人工加速老化的方法, 进行了种子老化过程中活力变化与生理特性的研究. 结果表明: (58℃±1℃ )热水处理玉米种子的发芽指标和活力指标均随老化时间的延长而降低. 电导率、 MDA随种子老化程度的加剧而升高. 并和各发芽指标、活力指标呈显著的负相关. 脱氢酶、淀粉酶与各发芽指标     

人工老化处理对芥蓝种子生理生化特性的影响

为探究芥蓝种子在不同老化处理下的种子活力及生理生化特性,以不同芥蓝品种为材料,采用40℃、100%相对湿度进行高温高湿人工加速老化的处理方法,测定芥蓝种子发芽势、发芽率、种子活力和生理生化指标。结果表明:芥蓝种子发芽势、发芽率、活力指数、可溶性糖含量、过氧化物酶(POD)活性均随着人工老化处理时间的增加而下降;相对电导率、丙二醛(MDA)含量、可溶性蛋白含量则出现上升的变化趋势;超氧化物歧化酶(SOD)活性呈先增后降的变化趋势;且3号品种较5号品种清除自由基及过氧化物的能力弱。分析种子活力及生理生化指标的变化规律,揭示芥蓝种子劣变的机理,可为减缓种子老化进程和延长种子寿命提供理论依据。     

外源一氧化氮对棉花种子吸胀期间耐冷性和发芽能力的影响

 选用对温度敏感性不同的棉花品种为试验材料,研究外源一氧化氮供体硝普钠（SNP）对棉花种子吸胀期间的耐冷性及发芽力的影响。结果表明,一氧化氮引发处理棉花种子,能提高低温胁迫期间胚内过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）和抗坏血酸过氧化酶（APX）活性,以及可溶性蛋白质和脯氨酸（Pro）含量,降低了相对电导率及丙二醛（MDA）含量,同时显著提高发芽率,并显著缩短发芽时间。低温吸胀48 h后,与对照相比,SNP处理后种子的发芽率平均提高29.85%,发芽时间平均缩短3 d。因此,一氧化氮处理能提高棉花种子吸胀期间的耐冷性,提高低温胁迫下种子发芽能力。     

沙引发对棉花老化种子活力及幼苗生理变化的影响

以转基因抗虫棉花品种中棉所41和浙905为材料,以其遗传背景品种中棉所23为对照,研究了沙引发处理对经人工老化的棉花种子的活力、田间出苗率以及幼苗生长特性的影响.结果表明,沙引发处理对提高人工老化的棉花种子的活力和幼苗生长具有显著的效果.幼苗子叶和根的超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性和丙二醛(MDA)含量测定结果表明,沙引发处理使中棉所41和浙905幼苗子叶和根部维持了较高的SOD和POD活性,而中棉所23幼苗根部SOD和POD活性较老化未引发对照有明显提高.沙引发处理显著减少了3个参试品种幼苗子叶MDA的积累,说明沙引发有助于老化棉花种子的发芽和幼苗的生长发育,提高棉花的抗逆能力.沙引发效果受基因型影响,表现为转基因抗虫棉花品种浙905和中棉所41＞抗老化能力较强的对照中棉所23.     

超干贮藏对棉花种子活力及生理特性的影响

用氧化钙超干燥使棉花(中棉所12)种子含水量降至2.8%。超干贮藏后,由于硬实率明显提高,直接发芽测定结果表明,超干种子的发芽力、活力低于常规贮藏种子;而破除种皮限制后,超干种子发芽力、活力高于常规贮藏种子。对生理指标的测定表明,超干种子的ABA含量明显低于常规贮藏种子,而脱氢酶、POD、SOD活性和GA1/3含量均高于常规贮藏种子。说明超干贮藏有利于棉花种子活力的长期保持,但发芽前需要破除种皮。缓湿处理可使棉花超干种子的发芽力、活力显著提高,相对电导率和ABA含量明显降低,对GA1/3和iPAs含量亦有明显的提高作用,而对脱氢酶、POD、SOD活性无明显影响。     

离子注入对杉木种子发芽质量及保护酶活性的影响

为探索不同离子源对杉木种子发芽生理及保护酶活性的影响,采用氮、钛2种离子源,以当年生杉木优良种子为试材开展种子发芽生理及保护酶活性变化规律的研究.结果表明:氮、钛2种离子注入杉木种子后,均能显著提高种子的发芽质量,其中发芽率提高18.85％～20.00％,发芽整齐性提高16.83％～34.67％,种子活力指数提高43.47％～57.44％;对种子的质膜透性及酶活性影响,钛离子注入的效果强于氮离子注入,MDA含量、SOD、POD活性分别比氮离子注入处理高出16.82％、29.22％、12.29％,而CAT含量相对降低了7.69％,均存在显著性差异.     

脱水对万寿竹种子发芽及部分抗逆生理指标的影响

[目的]探究万寿竹种子脱水过程中,发芽及部分抗逆生理指标的变化情况,为万寿竹种子贮藏及采收提供理论依据.[方法]利用室温硅胶干燥法获得45.90％、40.50％、38.07％、33.08％、27.26％、16.67％、14.63％7个含水量梯度的种子,以未干燥的种子(49.12％)为空白对照,分别测定各个含水量梯度种子的生活力、发芽率、电导率、CAT、SOD、POD、AsA-POD活性、MDA、可溶性蛋白质含量.[结果]种子含水量保持在33.08％以上时,能保持较高的生活力、发芽率,当含水量下降到33.08％以下时,种子发芽率和生活力开始显著下降.[结论]万寿竹种子不耐脱水,属于顽拗性种子,贮藏时含水量应保持在33.08％以上.     

光照对沙葱种子萌发及抗氧化代谢的影响

研究了光照对沙葱种子萌发及抗氧化代谢的影响,结果表明,12h光照和24 h光照下的沙葱种子发芽率仅为对照的20.8％和8.8％,表明沙葱存在光休眠现象,为需暗种子;在12 h和24 h光照处理下,催芽前期SOD、POD活性及Vc含量水平较高,MDA和CAT含量低于0h;而在种子萌发后期,SOD、POD活性降低,MDA和CAT含量升高,说明在光胁迫下,沙葱种子萌发后期的膜脂过氧化作用增强.     

Effects of Melatonin on the Antioxidant Enzyme Activities and Seed Germination of Cotton (Gossypium hirsutum L.) under Salt-Stress Conditions

[Objective] Cotton (Gossypium hirsutum L.) seed germination, in which melatonin plays an important regulatory role, is seriously affected by soil salinization. Cotton seed germination, antioxidant enzyme activity levels and other physiological indicators were analyzed to clarify the regulatory effects of exogenous melatonin on cotton seed germination under salt-stress conditions. [Method] The experiment was conducted in a greenhouse of Hebei Agricultural University in Baoding City, Hebei Province from 2018 to 2019 using Guoxin Cotton 9 as the material. The germination rate, germination potential, seed biomass after germination, superoxide dismutase (SOD), peroxidase (POD) and catalase (CAT) activities, as well as the malondialdehyde (MDA) content, of cotton seeds were measured after exposure to different melatonin concentrations (0, 10, 20, 50 and 100 μmol·L^－1) and 150 mmol·L^－1 NaCl treatments. [Result] After germination, the germination rate, germination potential, radical length and seed biomass significantly decreased, as did the SOD, POD and CAT activities. However, the MDA content significantly increased under salt-stress conditions. Low exogenous melatonin concentrations (10 and 20 μmol·L^－1) increased the germination potential, germination rate and biomass of cotton seeds, and promoted the elongation of radicals; however high melatonin concentrations (50 and 100 μmol·L^－1) inhibited cotton seed germination and decreased seed biomass after germination. Low melatonin concentrations (10 and 20 μmol·L^－1) increased the SOD, POD and CAT activities and decreased the MDA content in cotton seeds. [Conclusion] Low melatonin concentrations could promote germination and improve the salt tolerance of cotton seeds, while high melatonin concentrations could inhibit their germination. A 20 μmol·L^－1 melatonin concentration is appropriate for regulating cotton seed germination under salt-stress conditions.     

作物种子的营养成分与其萌发特性关系的探讨

选择7种作物种子,测定百粒重、发芽率以及发芽期间的丙二醛浓度和酶活性指标的变化情况,结果表明,种子粗脂肪与淀粉含量呈负相关,可溶性糖含量与粗脂肪含量和淀粉含量无相关关系。样本间百粒重和4d发芽率区别明显,且二者之间没有相关性;二者主要与粗脂肪含量呈正相关。发芽期间,淀粉类种子MDA含量较低且为逐步上升趋势,脂肪类种子MDA含量较高且为先升后降趋势,并且随粗脂肪含量的增加而升高,随可溶性糖和淀粉含量的增加而降低。淀粉类种子POD活性呈下降趋势,脂肪类种子POD活性变化较复杂,主要随着粗脂肪含量的增加而上升。CAT活性呈逐步上升趋势,SOD活性呈逐步下降趋势,这2个指标的变化趋势在淀粉类种子和脂肪类种子之间没有区别,主要随可溶性糖含量的增加而下降。总体来看,相对于脂肪类种子,淀粉类种子在萌发方面具有一定的优势,生产中可以适当降低播种量。种皮较厚的种子出苗率较高但发芽速度慢,生产中最好采取一定的催芽引发措施,以促进其出苗。     

人工老化对2种芝麻种子生理特性的影响

选用黑、白芝麻为材料,通过(58±1)℃人工老化处理后的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数以及种子浸泡液中电导率和糖含量、丙二醛含量和过氧化物酶活性的测定。试验结果表明,2种芝麻随着老化时间的延长,种子生活力发生不同程度的下降,白芝麻的下降幅度比黑芝麻的大。电导率、糖含量和丙二醛含量则随着种子老化程度的加剧而上升,过氧化物酶活性则下降。各指标间的相关分析显示,在相同的老化时间下黑芝麻的活力较白芝麻要高,以浸泡液的糖含量指示油料种子芝麻老化程度不合适。     

低温胁迫对微胚乳超甜超高油玉米耐寒性生理生化特性的影响

为了解新型种质微胚乳超甜超高油玉米(简称为微胚乳玉米)的耐寒性,选用5个微胚乳玉米杂交组合(ME),以高油115和正甜68为对照,在发芽期和苗期低温胁迫下,测定发芽率、发芽势、相对电导率、丙二醛含量、脯氨酸含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、叶绿素含量以及SOD、POD活性等生理生化指标,鉴定其耐寒性,并利用模糊隶属函数法综合评定其耐寒性。结果表明,ME1、ME2、ME3和高油115在发芽期的相对电导率上升幅度较小,脯氨酸含量和SOD活性上升幅度较大;而ME5、ME4和正甜68在发芽期的相对电导率上升幅度较大,脯氨酸含量和SOD活性上升幅度较小。利用相对电导率、脯氨酸含量、SOD活性3个指标能较有效预测微胚乳玉米在发芽期的耐寒性。ME2、ME1和高油115在苗期的丙二醛含量上升幅度较小,脯氨酸含量、SOD和POD活性上升幅度较大;而ME5和正甜68在苗期的丙二醛含量上升幅度较大,脯氨酸含量、SOD和POD活性上升幅度较小。利用丙二醛含量、脯氨酸含量、SOD和POD活性4个指标能较好地预测微胚乳玉米在苗期的耐寒性。以隶属函数值综合评价表明,5个微胚乳玉米材料的耐寒性均强于正甜68。ME2在发芽期和苗期都表现较强的耐寒性,其次为ME1和 ME3,而ME4和ME5耐寒性均较弱。     

PEG浸种处理提高烟草种子活力的效应

用PEG浸种处理烟草种子,研究了不同浓度和处理时间组合对烟草种子活力的影响。结果表明,PEG处理能显著提高种子发芽率和幼苗活力指数,增强种子萌发时的呼吸速率和淀粉酶活性.且以20％PEG-6000浸种48h的效果最好。不同活力水平的种子经20%PEG处理后,幼苗活力指数明显提高,处理组的超氧物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性升高,膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)含量和超氧阴离子(O2-)产生速率及电解质渗漏率显著低于对照组。研究还发现,PEG处理能减少低温吸胀期间种子内电解质渗漏量及渗漏速率,并提高种子在低温下的萌发率,增强幼苗抗冷性。     

海水胁迫对黑小麦76种子萌发及幼苗期生理生化指标的影响

为研究黑小麦76对海水的耐受能力,添加稀释后不同浓度的海水溶液处理小麦种子,5d后调查黑小麦种子萌发和幼苗生长情况。实验结果表明：5％、 10％、20％海水对小麦种子的萌发有轻微促进作用,在30％～40％海水浓度范围内,随海水浓度升高,种子的发芽率、发芽势、发芽指数呈现下降趋势。随着海水处理浓度的升高,苗长、根长、苗鲜重、根鲜重均呈现先增加后减少的趋势,表明黑小麦有较高的耐盐性,而且在海水胁迫下调控种子萌发,苗长、根长,苗鲜重、根鲜重各有一套机制,还有待于进一步研究。对叶片中SOD、POD、MDA、CAT活性和叶绿素含量进行测定,结果表明：随着海水浓度的增加,SOD值呈现先增加后降低的趋势,在浓度为10﹪时达到最大值,当盐浓度大于10﹪时,急剧下降；POD活性显著增加,到达30﹪时,POD活性达到最大值,随后随着海水浓度的增加,POD的活性呈现下降的趋势；MDA呈现逐渐增加的趋势；CAT活性呈现先增加后降低的趋势,在海水浓度为5﹪时达到峰值,后逐渐降低；叶绿素含量呈现逐渐降低的趋势。