基于核磁共振技术的合欢种子吸水特性

【目的】采用核磁共振技术,从时间、空间角度探究热水处理后合欢种子的初始吸水位点及水分的动态移动过程,揭示其内部水分相态的变化,为合欢种子吸水特性研究提供一种全新的技术手段。【方法】对始温80℃热水处理后的合欢种子,用称重法确定种子吸水曲线,用核磁共振成像技术(MRI)观察初始吸水位点及水分在种子体内的移动规律,同时结合横向弛豫时间T₂,探究吸水过程中水分相态及其含量、比例的动态变化。【结果】1)合欢种子吸水曲线呈“S”型变化,吸水前期(0～4 h)种子吸水率缓慢增加;4～12 h进入快速吸水阶段,吸水率增幅较大;吸水12 h后进入缓慢吸水期。核磁共振成像结果表明,水分最初从种孔进入种子,然后通过3条路线移动：沿着种皮两侧的维管束向合点端移动;通过种皮与子叶的缝隙向下(合点端)移动,同时进入子叶的外侧;水分通过胚根进入胚轴,由胚轴进入子叶并向合点端移动,但其移动速度明显慢于第二条。吸水初期(0～6 h),右侧种皮的吸胀面积明显大于左侧,之后随浸种时间延长,左侧吸水速度较快,吸胀面积与右侧无明显差异。2)核磁共振波谱图表明,合欢种子水分质量(X)与核磁共振弛豫图谱峰面...     

新疆荒漠肉苁蓉种子休眠与萌发特性的初步研究

以新疆沙雅县同一地区2015、2016、2017年荒漠肉苁蓉(Cistanche deserticola Y.C.Ma)种子为试验材料,研究了不同年份荒漠肉苁蓉种子发芽率的差异和氟啶酮对种子吸器发育的影响,结果表明,2016年种子发芽率最高为37%,生产中,为提高产量最好选择采收2年的肉苁蓉种子作为播种用种。用氟啶酮试剂处理后第8天种子开始萌发,发育出乳白色的类胚根状物,类胚根状物不断生长,一般种子萌发后5天类胚根状物顶端发育出吸器,吸器为淡黄色,吸器上有很多小突起,发育出吸器后,首次观测到肉苁蓉种子发育出的吸器在附近区域360°主动寻找寄主。     

预处理对巴西盾柱木种子吸涨、活力测试及其加速老化的影响

对巴西盾柱木(Peltophorum dubium)种子进行了4种处理的吸胀实验,即将种子分别置于10℃和27℃下0.2% Captan溶液中和-1.0MPa的PEG6000溶液中,每个处理有四个重复,40粒种子,置于培养皿中浸满实验溶液的双层过滤纸上,覆以透气良好的薄膜.种子在实验前均用98%的浓硫酸处理15分钟以打破机械休眠.吸胀曲线显示,种子在吸胀过程中最终重量的增加值为70%-150%,以后进入一个停滞期.在5种处理下(对照组,PEG6000溶液中10℃和27℃下预处理,Captan溶液中10℃和27℃下预处理),对种子萌发所受到的影响进行了实验.每一个处理分别进行3个次级处理,即在实验前,将种子用蒸馏水分别浸泡12、24和36小时.萌发率最高的是经过蒸馏水浸泡12小时对照组种子和PEG 27℃组的种子,萌发率达到100%;萌发率最低的是蒸馏水中浸泡36小时的PEG 27℃组的种子,萌发率为52%;经过蒸馏水浸泡24小时的PEG 10℃组种子的平均萌发时间为1.08天.蒸馏水中浸泡12小时的PEG 27℃组种子平均萌发时间为2.42天,其它处理的萌发时间值介于两者之间.对预处理和未经预处理种子通过加速老化实验,对其活力和生存力进行了测试.经72小时加速老化,种子萌发率低或没有萌发力.对照组种子在培养皿(27℃)和室温条件下蛭石中的萌发率都比处理组高,表现了对老化更强的抗性.     

日本落叶松种子萌发过程中18个miRNAs的表达变化

运用qRT-PCR技术,检测日本落叶松种子萌发过程中的5个阶段——干种子 (萌发培养0 d)、吸胀(1 d)、萌动(5 d)、胚根外露(9 d)和子叶展开(28 d),miR156、miR159和miR160等18个miRNAs在其种胚内的表达模式,并对其目标基因进行生物信息学分析,探讨miRNA在针叶林木种子萌发过程中的基因表达模式。结果表明:(1)从整个萌发过程分析,18个miRNAs的表达水平皆以干种子阶段最高,吸胀和萌动阶段迅速下降;干种子阶段的表达水平分别是吸胀、萌动、胚根外露和子叶展开阶段的4.8 43.5、17.2 1 000.0、45.5 1 000.0、62.5 1 862.2倍。(2)从各个阶段分析,miR894的表达水平在5个阶段均最高,miR408均最低;其余16个miRNAs在5个阶段内的表达水平各有变化,综合排序结果从高到低依次为:miR951、miR950、miR156、miR159、miR396、miR398、miR390、miR160、miR947、miR165、miR319、miR162、miR171、miR397、miR395和miR172。(3)miRNA目标基因预测结果显示:目标基因主要是ATP/DNA结合蛋白、ARF等转录因子、质膜和核糖体等细胞组分及MAP等激酶活性蛋白等蛋白编码基因。(4)miR160对其目标基因JR160237 具有切割作用,切割位点发生在miR160与目标基因互补结合位点第10与11位碱基之间。JR160237在种子吸胀阶段表达水平迅速升高,在萌动、胚根外露和成苗阶段有所回落。     

低温对杜仲种子发芽与成苗的影响

杜仲的种壳(果皮)含胶丰富,带壳种子虽能吸胀,但却不能萌发,属于种皮强迫休眠型种子。北京地区,经早春冷层积30～40天,胚根即破壳而出,发芽率可达90%左右。由此可见,种子存在生理休眠。萌动种子的ATP水平在冷层积最过期处于最高峰,达4.3×10~(-9)发光强度。种子解除休眠后,发芽温度范围放宽,幼苗生长迅速;未经冷层积的种子发芽后,幼苗为生理矮化苗。     

不同处理对神黄豆种子发芽的影响

用剪刀剪、锉子锉、与瓜子石混搓等机械处理法以及用5%氢氧化钾、98%浓硫酸等化学处理法对神黄豆种子进行预处理,3倍种子体积沸水浸泡并自然冷却浸种48 h,观察并统计种子吸胀粒数、种皮破裂数后置床进行发芽测定。结果表明,除与瓜子石混搓处理外,其余处理均能促进种子吸水膨胀,显著提高神黄豆种子发芽率。其中以98%浓硫酸浸泡2 h处理效果最好,其吸胀率达98.0%、发芽率最高,达88.3%,吸胀破皮率、不正常发芽率均为0%;其次是锉子锉处理效果好,其吸胀率达99.0%,发芽率可达84.7%,吸胀破皮率、不正常发芽率均为0%;用5%氢氧化钾进行浸泡处理,对种子发芽有一定的促进作用,但发芽不整齐,发芽速度慢,处理14 d吸胀率为59.7%、发芽率最高为48.0%;与瓜子石混搓处理效果相对较差,对神黄豆种子发芽的促进作用不明显,吸胀率为5.0%、发芽率为5.0%。     

二乔玉兰种子萌发过程中胚乳储藏物质与酶活性的动态变化

木兰科植物的种子具有后熟休眠特性,造成播种育苗时出苗不整齐.以二乔玉兰种子为试验材料,采用生理生化测定方法,研究了种子萌发过程中水分、储藏物质含量和酶活性的动态变化.结果表明:(1)坚硬种皮对于种子吸水率具有一定的影响.种子含水率在种子萌发初期呈上升趋势,完整种子和去掉坚硬的种皮种子饱和吸水率分别为34.97％和50.7％,但两者保持一致的吸水进程;(2)种子内储藏物质的含量在种子萌发期间逐渐降低,淀粉和粗脂肪的含量在胚根长3 cm时分别下降了0.29％和9.08％.可溶性糖、可溶性蛋白含量在胚根长1 cm时下降速度减慢,随后两者的含量呈缓慢升高的趋势.(3)酸性磷酸酶活性与淀粉酶活性总体呈增强的趋势,其中B-淀粉酶活性最大为α-淀粉酶的11倍,酶活性的变化与淀粉、脂肪含量的变化呈显著性负相关.说明二乔玉兰种子吸水促进了酶活性的增加,有效地降解种子内储存的物质为种子萌发提供的充足的营养物质.     

纤维板吸水率快速测定方法

纤维板直接与水接触时吸收水分的能力称为纤维板的吸水性,通常用吸水率表示。吸水率是指绝干纤维板吸水的重量占绝干纤维板重量的百分比,以％表示。纤维板吸水率是纤维板物理力学性能主要指标之一。国家纤维板标准中规定的吸水率(W)测定方法是,将烘干至恒重(绝干)的10×10厘米纤维板试样,称重(G_0)后在20±2℃水中浸泡24小时,取出再称重(G_1),计算吸水率。其计算公式是:     

霸王种子萌发的光照和温度需求

为探究霸王种子萌发特性，为种群更新及环境适应机理提供理论指导。以霸王种子作为试验材料，光照设强光、弱光、无光3个处理，温度设15、20、25、30、35℃共5个处理。结果表明：霸王种子的萌发不需要光照；温度则影响显著，适宜温度为15～35℃，最适温度为15～20℃，其中20℃吸胀当日萌发，15℃吸胀次日萌发，35℃吸胀第3日萌发；15℃延长萌发终期至吸胀第8日，≥20℃萌发终期为吸胀第6日。     

种子水浸催芽

除了一些过于细小的种子外，大多数植物种子尤其木本植物种子基本上都可用水浸处理，使种子吸胀以促进发芽。一般种子吸水量达到种子本身干重的25％-75％就开始发芽。浸种可用冷水，也可用温水，甚至热水，所需水温和处理时间因种而异。     

舞草硬实种子的高活力性状研究

舞草种子硬实率高达90%左右,种子在吸水过程中显示出其硬实程度的差异.第1天吸胀的种子硬实程度最低,随着吸胀时间的延长,硬实程度逐渐增高,直至第5天取尚未吸胀的种子,将其作为本试验硬实程度最高的种子,并用80～90 ℃热水打破其休眠.测试显示硬实种子的发芽率、活力指数及抗逆性均高于对照种子,而电导率则低于对照种子.试验结果证明在舞草种子批中硬实种子的活力高于非硬实种子,其活力强度随硬实程度的增加而递增,因此硬实种子才是舞草种子批中的高活力种子.     

白发藓和大灰藓提取液对作物种子的影响

测定3种浓度梯度的白发藓、大灰藓的配子体水提液对绿豆、萝卜、甜椒、油菜、玉米5种作物种子的发芽率、胚根长、胚根重、幼苗鲜重等指标的影响。结果显示:3种不同浓度的白发藓提取液对作物种子的胚根长、胚根鲜重和幼苗鲜重均呈抑制作用;而大灰藓提取液对作物种子的胚根长、胚根鲜重和幼苗鲜重在高浓度下呈抑制作用,在低浓度下呈促进作用。2种苔藓提取液对作物种子萌发指标的影响力大小依次为:胚根长>胚根鲜重>幼苗鲜重>发芽率,胚根长是较好的生物测定指标,发芽率则是不敏感的生物测定指标。绿豆、萝卜和油菜是测定2种苔藓提取液对种子萌发影响力较好的实验材料。     

依兰香播种育苗研究初报

依兰香一般用种子繁殖。由于其种皮厚,表皮背面有一层蜡质,不易渗水,播后很难吸胀开裂,需较长时间胚根才能伸出,所以出芽慢,不整齐。目前国外有关这方面的资料较少。据马尔加什报导,用70°—80℃温水浸种,冷却后即行播种,能促进种子萌发。我们引用此法进行了试验,结果不太满意。云南西双版纳依兰香种子成熟期正处冬季低温阶段,种子发芽更慢。如何搞好播种育苗工作,是急待研究解决的问题。从1973——1978年以来,我们对依兰香种子处理和冬季育苗进行了反复试验,现将我们的初步认识概述于后:     

断胚根处理对文冠果育苗的影响及配套技术研究

研究了断胚根处理对生物质能源树种文冠果种子发芽成苗的影响。通过对不同时期的文冠果种子进行不同程度的断胚根处理,定量分析了文冠果种子断胚根的最佳处理时期,处理方法与再生根的数量、长度、根幅、直径,出苗率,苗高,冠幅的关系,解决了文冠果种子断胚根的关键技术指标和参数,并以此构成较为完备的文冠果育苗配套技术体系。结果表明:文冠果种子萌发期间,进行断胚根处理,可促进侧根增加,胚根长4cm,留根长2cm时,断胚根效果最显著;胚根斜切口处理的新生根数和根长优于平切口;断胚根处理后,文冠果当年生露地苗木的成活率比对照组提高14.16%,苗木平均高增加7.22cm。     

银合欢芽苗移植技术

合欢,目前用于园林绿化的品种有两种,即金合欢、银合欢。树冠开阔,枝粗叶茂。花紫红或淡红色,盛开满树,引人注目。其苗木十分抢手。但由于采取陈旧的育苗方法,收效甚低。我们采用温水浸种、沙藏催芽法育苗,大大提高了种子出苗率,出苗率由原来50％提高到65％。并采取带胚根芽苗移植法,成苗率由原来的40％,提高到60％～75％。其方法介绍如下: 种子在3月上中旬用5～55℃的温水浸泡2小时,然后换水2次,再用清水浸泡24小时。用广德产建筑砂拌均和。并保持一定的湿润度,进行沙藏催芽2周左右。等种子长出胚根,即可进行移苗。 具体技术要求: 1 种子处理     

不同硬实程度的刺槐种子活力差异性研究

以始温 80℃水浸种 1～ 4d吸胀的刺槐种子视为不同硬实程度的种子T1 、T2 、T3及T4 ,与第 4天仍未吸胀的刺槐硬实种子 (记作Tr)为试材对其种子活力差异性进行研究。结果表明 :随着硬实程度的提高 ,即Tr>T4 >T3>T2 >T1 ,种子的发芽势、发芽指数、活力指数、呼吸速率呈上升趋势 ;而电导率呈下降趋势。通过测定人工逆境 (盐胁迫、低温、人工老化 )处理种子的SOD酶活性和MDA含量 ,发现硬实种子具有较高的抗逆性 ,且其抗逆性随硬实程度的增高而增强 ,进一步证实了硬实种子具有较高的活力水平。指出硬实种子在生产上具有潜在的应用价值     

碳酸氢钠对绒毛白蜡种子萌发和幼苗生长的影响

NaHCO_3,溶液漫种能影响绒毛白蜡种子的吸胀和发芽质量,导致发芽率、发芽指数和活力指数下降;在NaHCO_3逆境下形成的幼苗,苗高减小,鲜重降低。具有一对真叶的幼苗在含有NaHCO_3的营养液中水培,NaHCO_3浓度越高;幼苗高生长量越小,苗木重量越轻;但浓度为0.2%的溶液可促进幼苗根系生长,使其根茎比上升。一对真叶的幼苗对NaHCO_3的抗性比2对真叶的幼苗强。     

不同处理对云南松种子胚根和胚轴伸长的影响实验

采用L9（34）正交实验,通过置皿环境、微波辐射和激素浸种3个因素3种水平对云南松种子发芽的胚根和胚轴伸长的影响研究。结果表明,胚根长度和胚轴长度的最优处理为全天光照、无微波辐射、0.2 g/L的IBA溶液浸种。置皿环境显著地影响云南松种子胚根和胚轴的长度,全天光照有利于促进胚根和胚轴的伸长（19.88 mm和45.69 mm）,激素浸种主要影响胚根的伸长,2 g/L的IBA溶液浸种显著促进胚根伸长。微波辐射对以上2个指标无显著的差异影响。     

油茶种子萌发形成幼苗时物质转化及其效率的初步研究

油茶(Camellia oleifera,Abel.)是我国特产的木本油料植物。了解和研究油茶种子萌发形成幼苗时物质转化及其效率,对选择良种、掌握播种环节,争取“早苗、全苗、壮苗”,在理论和实践上都有很大意义。一、材料和方法实验用的油茶种子,不分品种类型,从浙江常山县采回后,即用湿沙层积贮藏至翌春。取出后以5％福尔马林溶液浸种灭菌。洗净后,用蒸馏水浸种,至全部吸胀沉底后,取出阴干测含水量。选大小均匀的种子,分别称每粒种子的重量,然后播种     

4种重金属胁迫对工业大麻种子萌发的影响

通过发芽试验,研究重金属Zn、 Pb、 Cu、 Cd胁迫对工业大麻种子萌发率、胚根伸长、胚芽生长以及总生物量的影响。结果显示,在4种重金属胁迫下,低浓度对种子萌发有促进作用,高浓度会抑制种子萌发和胚根的生长。4种重金属对种子萌发抑制作用依次为Cu2＋和Cd2＋＞Zn2＋＞Pb2＋,其中Zn2＋和Pb2＋在1000 mg/L浓度时,萌发率仍然达到80％以上;对胚根长、胚芽长和总生物量的毒害或影响作用依次为 Cu2＋＞Cd2＋＞Zn2＋＞Pb2＋。结果表明,工业大麻种子萌发过程对Pb2＋和Zn2＋具有较高的抗性,抗性大小依次为Pb2＋＞Zn2＋＞Cd2＋＞Cu2＋。