极低频脉冲电场与高压静电场对作物种子萌发影响的差异

为了明确基于极低频脉冲电场(pulsed electric field,PEF)的种子处理技术与基于高压静电场(highvoltage electrostatic field,HVEF)的种子处理技术的有效性及其差异,研究了极低频PEF和HVEF对绿豆生长的影响。结果表明,极低频PEF处理对绿豆幼苗的质量、芽长和根长都有明显的促进作用,相同强度的HVEF处理对绿豆幼苗的根长生长有一定促进作用,对芽长的影响不显著。机理研究显示,极低频PEF和HVEF处理均对萌发绿豆的氧化代谢和蛋白质代谢有一定影响,在种子萌发初期,极低频PEF处理促进了种子储藏蛋白的分解,在后期促进了新蛋白的合成,HVEF处理则对萌发后期的蛋白合成有一定促进作用。研究还发现,极低频PEF和HVEF均可通过诱发超氧阴离子自由基激活种子超氧化物歧化酶(SOD)活性,促进过氧化物酶(POD)的合成,但是,极低频PEF对SOD和POD的影响大于HVEF。讨论了极低频PEF和HVEF对绿豆萌发影响差异的原因。     

不同机械处理对白栎种子萌发的影响

为有效解决白栎(Quercus fabri Hance)种子延迟萌发和出苗不整齐的问题,研究了不同机械处理(对照、去碗疤、去皮、去皮及切除1/2子叶、去皮及切除2/3子叶)对白栎种子萌发和生长的影响。结果表明:(1)去皮、去皮及切除1/2子叶处理的种子根的平均萌发时间分别比对照显著缩短39 d和36 d,芽的平均萌发时间分别比对照显著缩短52 d和51 d,根的萌发整齐性指数分别显著提高0.3和0.2,芽的萌发整齐性指数均显著提高0.4,2个处理显著增加了白栎种子出根率(平均增加57.8%)与萌芽率(平均增加33.3%),去皮处理促进了根的生长(增加3.0 cm);(2)去皮及切除2/3子叶处理显著缩短了白栎种子根和芽的平均萌发时间(分别缩短36 d和50 d),提高了萌发整齐性指数(分别提高0.2和0.4)和生根率(均增加26.7%),但萌芽率、根长和苗高均与对照无显著差异;(3)去碗疤处理显著降低了白栎种子根和芽的平均发芽时间(分别缩短16 d和21 d),但萌发整齐性指数、出根率、萌芽率、根长和苗高均没有显著变化。因此,去皮和去皮及切除1/2子叶处理效果较好,能有效促进白栎种子萌发和整齐性出苗,对白栎的育苗工作有重要的实践意义。     

中性盐胁迫对乌拉尔甘草种子萌发的影响研究

本文研究了NaCl和Na2SO4不同浓度下两种中性盐胁迫对乌拉尔甘草种子萌发的效应。结果表明:≤280 mmol/L浓度的NaCl和≤240 mmol/L浓度的Na2SO4处理时,发芽率高于60%,高浓度的Na2SO4抑制种子发芽强于NaCl;不同浓度Na2SO4处理的发芽高峰期出现比对照早3～5天,比NaCl处理的早2～6天;Na2SO4处理种子的发芽势小于相同浓度的NaCl;中性盐胁迫浓度大于200 mmol/L时,种子发芽指数小于对照,NaCl溶液各梯度处理下的发芽指数均高于相应浓度的Na2SO4处理。发芽率、发芽势和发芽指数都与NaCl和Na2SO4浓度呈极显著负相关,发芽高峰期出现的天数与NaCl浓度呈正相关,与Na2SO4浓度呈负相关。     

施肥管理对油菜种子萌发特性的影响

直播是油菜轻简化、机械化生产的重要环节,为了明确生长季施肥管理对油菜种子萌发特性的影响,通过室内种子萌发试验研究了田间条件下不同施肥处理收获后油菜种子萌发的差异,结合种子养分含量以及可溶性糖等生理指标初步揭示了其作用机制。研究结果表明,不同施肥处理显著影响油菜种子养分含量,其中种子氮、磷含量变化最大。与平衡施肥处理相比,不施肥各处理种子氮和磷含量分别降低了5.9%～16.9%和0.0%～27.6%。不同施肥处理种子的萌发存在明显差异,以平衡施肥处理各项指标最高,与平衡施肥处理相比,不施氮和不施硼处理显著降低了种子发芽势和正常苗率,不施磷处理的畸形苗率最高为27.7%。相关分析表明,油菜种子的氮、可溶性蛋白含量与种子未成苗率呈显著的负相关,而种子的发芽率和发芽指数则与种子磷、硼以及可溶性糖含量密切相关,种子磷含量的降低会增加油菜种子畸形苗率。因此,直播油菜育种应加强养分管理,尤其是氮、磷和硼肥的施用,以改善油菜种子的质量,提高直播油菜的产量。     

优化高压电场处理对谷子种子萌发期内源激素的影响

为了探讨高压电场处理谷子种子内源激素含量动态变化对其萌发活力的调控影响,以农大八号谷子种子为试材,运用二次通用旋转组合设计与主成分分析相结合的方法,建模寻优。在优化电场处理条件下,研究种子萌发过程中内源激素含量动态变化。结果表明:高压电场处理谷子种子显著影响其萌发活力(P0.05);模型决定系数R2为0.979 2,表明模型拟合较好;模型耦合效应表明,高压电场处理谷子种子存在阈值效应,且电场强度影响效应大于处理时间;模型解析得到高压电场优化条件为电场强度340 k V/m,处理时间14 min。谷子种子萌发期内源激素含量动态变化结果表明,优化电场处理条件诱导吲哚乙酸(indole-3-acetic acid,IAA)、玉米素核苷(zeatin riboside,ZR)和赤霉素(gibberellin,GA)含量增加,抑制脱落酸(abscisic acid,ABA)含量增加;种子萌动前后,内源IAA、GA迅速上升、ABA快速下降,ZR在萌动时也达到极值,有利于胚根突破种皮,促进种子的萌动;GA/ABA、IAA/ABA、ZR/ABA比值处理均高于对照(未经电场处理),表明高压电场处理谷子种子后内源激素比值的变化是种子萌发活力提高的诱因,胚根达种子的2倍长后,GA/ABA、IAA/ABA比值都呈现增大趋势,表明幼苗生长与其调控密不可分。研究结果为高压电场技术处理种子在农业生产中的应用提供理论依据。     

酸雨胁迫对大豆萌发种子糖代谢动态的影响

为了探索酸雨胁迫对大豆萌发种子糖代谢动态的影响,试验采用蒸馏水浸泡大豆种子,再以pH2.5、4.5模拟酸雨(AR)处理大豆种子,考察不同强度AR胁迫对大豆萌发种子可溶性糖、还原性糖、蔗糖、淀粉及α、β-淀粉酶含量的影响。结果表明,第1天AR组的可溶性糖含量上升,第2天明显降低,随后稳定降低;AR胁迫下的第1天-第4天,还原糖含量维持较高水平,第3天-第5天呈下降趋势;pH2.5组在第2天-第5天蔗糖含量减少;AR胁迫的第2天-第4天淀粉含量降低;总体上,AR组的α-淀粉酶活性CK,但从第5天起pH2.5组的α-淀粉酶活性CK;β-淀粉酶活性在第1天-第6天高于或接近CK,pH2.5组在第7天低于CK。糖代谢各项指标和淀粉酶活性之间的关系表明,可溶性糖、还原糖、蔗糖含量变化幅度随AR胁迫强度增大而增加,淀粉含量变化与之相反;AR组对淀粉酶活性影响是导致萌发改变的内在因素之一。     

PEG胁迫对沙冬青种子萌发过程的影响

采用PEG—6000溶液模拟干旱胁迫,设计5%、10%、15%、20%、25%五种浓度梯度,对应渗透势-0.054,-0.177,-0.393,-0.735,-1.25 MPa,探讨了渗透胁迫对沙冬青种子萌发过程的影响和其萌发幼苗中可溶性蛋白、脯氨酸、丙二醛含量及保护性酶SOD、POD、CAT等变化规律。结果表明,随胁迫程度加深,沙冬青种子的发芽率逐渐降低,死亡率逐渐升高,幼苗鲜重出现不同程度的降低。相对电导率和丙二醛含量随胁迫加深逐渐上升。可溶性蛋白和脯氨酸含量的变化趋势一致,均为先增加(5%~15%)后降低(20%和25%)。SOD、POD、CAT活性先上升后下降,PEG15%时,幼苗生长受阻,PEG浓度≥20%时,幼苗生长受到严重影响。     

Cd胁迫对不同类型甜瓜种子萌发的影响

以薄皮、厚皮及野生3种类型甜瓜种子为试材,研究了在不同质量浓度Cd胁迫下甜瓜种子的萌发差异。结果表明,Cd质量浓度≤ 50 mg/L时,对甜瓜种子的发芽率没有明显影响;野生甜瓜种子对Cd胁迫最敏感,在200 mg/L的Cd胁迫下发芽率仅为6.7%;高质量浓度Cd胁迫下甜瓜种子胚根不能正常伸长,易产生无根苗。所有参试品种初生根长度均随Cd质量浓度增加而下降,而芽长均随Cd质量浓度增加先升后降,Cd质量浓度 ≥50 mg/L时,初生根长和芽长的降幅较大。各类甜瓜种子萌发的鲜重对Cd胁迫相对比较稳定。总体而言,Cd质量浓度越大,对甜瓜种子萌发的抑制作用越强。Cd对甜瓜种子萌发抑制作用因品种而异,所测各项指标均呈厚皮甜瓜耐受性最高,野生甜瓜最低,薄皮甜瓜居中的趋势。     

一氧化氮对NaCl胁迫下苜蓿种子萌发的影响

以甘农4号、阿尔冈金2个品种苜蓿为材料,用一氧化氮(NO)供体硝普钠、NO 清除剂c-PTIO、一氧化氮合酶抑制剂N-硝基-L-精氨酸甲脂、硝酸还原酶抑制剂钨酸钾及硝普钠类似物亚铁氰化钠(不产生NO)处理苜蓿种子,研究NO对盐胁迫下苜蓿种子萌发的生理效应。结果表明,盐胁迫显著抑制了2个苜蓿品种的发芽率、胚芽和胚根长及幼苗干重(P<0.05),降低种子萌发过程中α、β-淀粉酶、蛋白水解酶活性,抑制淀粉水解和可溶性糖积累(P<0.05);盐胁迫下添加外源NO则使2个品种苜蓿α、β-淀粉酶、蛋白水解酶活性、种子发芽率显著提高(P<0.05),淀粉含量降低,可溶性糖含量升高、胚芽和胚根长及幼苗干重显著增加(P<0.05);NO 供体SNP 的类似物亚铁氰化钠对盐胁迫下苜蓿种子萌发的各项指标无明显影响;施用NO 清除剂c-PTIO、硝酸还原酶抑制剂钨酸钾和一氧化氮合酶抑制剂N-硝基-L-精氨酸甲脂具有降低苜蓿种子萌发的效应(P<0.05)。因此,盐胁迫抑制苜蓿种子的萌发,而添加外源NO是缓解这种抑制作用的有效途径,内源NO也可能参与盐胁迫下苜蓿种子萌发的调节,且通过NOS和NR途径产生的NO在缓解盐胁迫抑制苜蓿种子萌发中可能起关键作用。     

外源GA_3浸种处理促进火龙果种子发芽

火龙果种子播种育苗存在着种子发芽慢、发芽不整齐、发芽率低及幼苗细弱等问题。为了探讨提高火龙果种子发芽速度、发芽率和种子活力的方法,本试验以白肉火龙果（Hylocereus undatus Brit.t ＆ Rose）种子为材料,采用4个不同浓度（100mg/L,200mg/L,300mg/L和400mg/L）外源GA3对种子进行浸种处理,在适宜的光、温、水、气条件下催芽,通过对种子发芽势、发芽率、发芽指数、幼苗鲜重和活力指数的测定,研究不同浓度外源GA3浸种处理对火龙果种子发芽的影响,不处理为对照。结果表明,不同浓度外源GA3浸种处理对火龙果种子的发芽势、发芽率和种子活力均有明显的促进作用,其中400mg/L处理效果最好,300mg/L处理次之,再次是200mg/L、100mg/L,对照最差。本文的研究结果,将为火龙果种子播种育苗及育种工作提供科学理论依据。     

盐碱环境对甘啤5号啤酒大麦种子萌发期的影响

为探索啤酒大麦甘啤5号在不同浓度盐碱环境下萌发期差异,分别用NaCl和Na2CO3模拟中性盐和碱性盐环境,设置NaCl和Na2CO3的不同浓度梯度对啤酒大麦甘啤5号进行萌发试验,观测发芽势、发芽率、盐害指数、根长和苗长等生理指标。结果表明,当2种盐浓度分别在0(CK)、100、200、300 mmol/L时,啤酒大麦萌发期有明显的差异。随着盐浓度的增加,中性盐(NaCl)环境下的甘啤5号各项测试指标变化趋势平缓,而碱性盐(Na2CO3)环境下的各项测试指标的变化明显。尤其在 100 mmol/L时,碱性盐(Na2CO3)环境下的甘啤5号各项萌发指标均与对照差异极显著(P ＜ 0.01)。     

高压电场对冰融化的影响

把由蒸馏水制成的-18℃的冰放在针-盘组成的不均匀电场中，在室温条件下进行了融化对比实验，结果表明：施加电场后冰的融化速度高于对照的，冰全部融化成水的时间也少于对照的。在融化过程中，冰的形状出现明显的差异：施加电场后冰块的上表面出现下凹，并且冰块贮存了负电荷。初步探讨了其原因，但机理有待于进一步研究。     

红掌种子结实性、发育周期及杂交后代发芽力的变异分析

本文对红掌部分种质资源进行了育种相关的生殖特性研究。结果表明：红掌种质存在不同程度的自交结实能力,不同品种自交结实率在0-100%之间差别较大;种子发育周期4-6月,具体表现出母本效应;杂交种子播种4周后即多数萌发,发芽率变异在4.7%-100%之间,具体随双亲、杂交方式的不同而变化。结果为红掌遗传和育种的研究提供了有益借鉴。     

油料作物和粮食作物种子中有机氯农药残留分析

为了调查作物种子中有机氯残留的现状和种子脂质含量与种子中有机氯残留的关系,本文通过GC-ECD对某农产品基地的油料作物花生、大豆、芝麻和粮食作物水稻、小麦、玉米种子中有机氯农药残留进行了分析.结果表明,对照WHO/FAO标准,6种作物种子中的滴滴涕(DDT)和六六六(HCH)残留均不超标;总DDT的残留范围是3.8～10.3 ng/g,残留顺序是花生>芝麻>大豆>玉米>小麦>水稻;总HCH的残留范围是4.3～10.7 ng/g,残留顺序是花生>玉米>芝麻>大豆>小麦>水稻.3种油料作物种子中的总DDT残留浓度显著高于3种粮食作物种子中的残留浓度,种子中的总DDT残留浓度与种子脂质含量的对数显著正相关.     

Effect of Plant Residue on Germination of Selected Rice Cultivars

Abstract

The effects of rice straw and alligator weed (Alternanthera philoxeroides) residue on germination of selected rice cultivars grown in Louisiana were studied. Germination was influenced by both plant residue source and application rate. Alligator weed, which caused a rapid decrease in soil redox and pH, had a greater impact on germination than rice straw addition. There were distinct differences in rice cultivars ‘response’ to plant residue application rate and source. Alligator weed showed significant germination inhibition for all cultivars tested as compared to rice straw.     

高压电晕电场生物效应研究评述

高压电晕电场生物(HVCEF)技术是近年来发现的具有装置简单、生物效应明显、环境友好等特点的新型物理诱变技术。本文综述了高压电晕电场生物技术装置的结构和组成,分析了高压电晕电场诱变大肠杆菌和对其他物种的生物效应,以及高压电晕电场的物理特性和生物效应机制,为高压电晕电场技术的进一步应用研究提供了借鉴。     

土壤电动修复中电极切换对土壤微生物群落的影响

通过细菌计数和Biolog方法,研究了在3.0V·cm^-1的电压梯度下,不同电场切换周期（24h、5h、10min和1min）对土壤微生物群落的影响。结果表明,电压梯度为3.0V·cm^-1的电场作用能够促进土壤微生物的活性,但会轻微地降低土壤微生物功能多样性,电场切换不能改变这种电场对微生物群落的影响;长时间的电场处理下,电极反应对微生物数量和功能多样性损害严重,切换电场电极能有效消除电极效应,电场电极切换周期≤5h时,可保护电极附近土壤微生物多样性,当切换周期≤10min时,不仅可保护土壤微生物多样性,而且可以保护微生物数量。研究结果说明了电场电极切换能有效降低电极反应对微生物群落的影响,揭示了电场电极切换对土壤微生物群落影响的规律,为电场电极切换方法在污染土壤电动强化生物修复技术中的深化和应用提供理论依据。     

PGR—08对小麦种子萌发与幼苗生长的影响

ＰＧＲ—０８是一种新的植物生长物质．通过５～５０ｍｇ／Ｌ浸种处理，在（２５±１）℃条件下，使小麦种子发芽率４８ｈ内比对照增加９．３％～１９．３％，同时使种于中淀粉酶的活性比对照增加１０６．３％～１６２．５％．育苗６ｄ后，使苗高与根长都相当于对照的２～４倍，２５ｄ后，麦苗的一级分蘖相当于对照的１．６～２．３倍，而且有１／４～１／２的植株出现二级分蘖．同样条件下，对照却无二级分蘖。     

消除粮仓通风死角的新构想及其电流场模拟试验

通风槽干燥仓在我国被广泛采用,它是一种地面开有通风槽的矩形平底粮仓,采用正压通风,这种通风方式存在通风死角,导致局部粮食霉变。该文提出消除这种通风死角的新构想,其原理是利用正负压通风与正压通风两种气流场在空间分布上的互补性,将这两种通风方式交替采用,实现无死角通风。根据粮堆机械通风时,谷料中的气流场与均匀导电媒质中的恒定电流场相似,均满足拉普拉斯方程,因此,可以用电流场模拟粮堆机械通风时的气流场。摸拟试验表明,在相邻两风槽间的距离与粮堆高度为不同的比值时,正负压通风的气流场可复盖正压通风的死角,从而证实了新的构想的可行性。这种新的通风方式不仅可用来改造现有的通风槽干燥仓,而且对今后新建粮仓的通风设计也具有重要参考价值。