种子萌发调控的分子机理研究进展

休眠与萌发是植物种子对环境变化的适应特征,受许多基因调控和环境因子的影响,至今尚未能清楚地阐明其调控机制.近年来从拟南芥等植物的突变体中鉴定了一些与种子萌发相关的基因,有助于阐明种子萌发的分子机制.现综述光和赤霉素、脱落酸等植物激素对种子萌发调控作用的分子机理以及相关的蛋白质组学的研究进展.     

梭梭种子萌发对干旱和盐分胁迫的响应

以荒漠严酷环境下植物种子适应性为科学问题,运用生理生态学原理,以采自不同生境的5个梭梭种群的种子为试材,在实验室模拟基础上,研究了梭梭种子萌发对干旱和盐分胁迫的响应规律。结果表明:在PEG溶液和盐溶液中,来自不同生境梭梭种群的种子其萌发率均随水势的降低而下降,分别到-2.26MPa和-4.15MPa时,所有种群梭梭种子萌发率均接近于零。在水势相等的情况下,所有种子的萌发均受到NaCl和等渗PEG溶液的抑制,并且等渗NaCl溶液对梭梭种子萌发的抑制程度要显著小于PEG溶液,说明渗透胁迫是影响梭梭种子萌发的主要因素。当解除盐胁迫后,梭梭种子恢复萌发率较高,表现出一定程度的高盐诱导休眠现象。水势相等条件下,PEG溶液中恢复萌发率低于NaCl溶液中恢复萌发率,表明离子效应对梭梭种子的影响要小于渗透胁迫。可见,梭梭种子萌发对盐分和干旱胁迫适应性强,是该种群恢复和保育的基础。     

4种中国野生无髯鸢尾种子休眠原因的研究

玉蝉花、山鸢尾、金脉鸢尾和西南鸢尾4种中国野生无髯鸢尾种子均存在休眠。对种子进行了离体胚培养、切割胚乳、剥离种皮等处理和用Instron 5848微力材料试验机测量刺穿珠孔端结构所需要力的试验,研究表明：种皮对种子萌发具有一定的影响,珠孔端胚乳对胚生长的机械束缚是萌发的主要限制因素;4种无髯鸢尾的种子的胚乳中含有抑制种子萌发的物质,它们对种子的成苗率有显著影响。     

濒危植物大花杓兰胚与珠被发育的研究

为了解濒危兰科植物大花杓兰(Cypripedium macranthos Sw. ) 的胚与珠被的发育过程, 采集北京地区大花杓兰野生居群不同发育阶段的蒴果, 在显微镜下观察石蜡切片。发现大花杓兰的种胚在授粉后第6周就发育至球形胚阶段, 后期发育中不再有进一步的分化, 直至种子成熟仍保留球形胚形态。与一些产自热带和亚热带地区的兰科植物不同, 大花杓兰在受精后胚的整个发育进程中内珠被一直存在, 并在种子成熟时发育成为一层致密的内种皮包围胚体, 这应该是大花杓兰在严酷的自然环境中进行自我保护的适应性进化表现, 在人工无菌萌发时却可能因为阻止了水分和营养物质进入胚体而导致发育成熟的种子萌发困难。     

两种牡丹胚珠与幼胚离体培养的初步研究

开展牡丹选择育种和杂交育种时，从开花授粉得到种子，再经播种繁殖获得种苗至少需要约1年的时间，自然状态下仅种子萌发就要3个月以上的时间，而且萌发率较低，很难获得整齐一致的种苗，胚珠及幼胚离休培养可使牡丹种胚快速萌发成苗，提高其种子萌发率，缩短萌发时间，加速育种进程。     

玉铃花种子休眠原因及其内源激素含量变化

以玉铃花种子为试材,从种皮透水性、种子不同部位的浸提液萌发抑制测定等方面探讨了种子休眠原因,并用低温层积处理打破种子休眠,测定层积过程中4种内源激素含量变化,研究4种内源激素对种子萌发的影响。结果表明:玉铃花种皮存在一定的透水性障碍和机械束缚;玉铃花种皮及胚乳(胚)中均含有抑制种子萌发的物质,且抑制强度为种皮胚乳(胚),低温层积可有效打破种子休眠;随着层积时间延长,GA含量明显上升,ABA含量急剧下降,IAA/ABA、ZR/ABA及GA/ABA的比值升高可促进种子萌发。     

毛叶枣种子的萌发特性

毛叶枣种子鲜播发芽率很低，３０ ｄ后发芽率最高，贮藏寿命约为 ３６０ ｄ。种子萌发力与种子胚发育状况和品种特性有关。温度是影响毛叶枣种子萌发的一个重要因子。以３０ ℃为宜，２５℃及以下低温和３５℃高温对发芽不利。硬核壳对水分渗透有阻碍作用，但对种子萌发无显著影响。１００～２００ ｍｇ·１~（－１）ＧＡ_３能有效促进种子的萌发。     

不同剂量60Co-γ射线辐照处理对龙眼种子萌芽生长的影响

用不同剂量60 Co-γ射线辐照处理石硖等3个龙眼品种新鲜种子,研究60Co-γ射线辐照对龙眼种子萌发以及出苗的影响.结果表明,不同剂量60 Co-γ射线辐照对龙眼种子的萌发和生长均有不同程度的影响,辐照剂量较低(25～50 Gy)时60Co-γ射线能够促进种胚组织细胞生长,促进种子萌发和生长,随着剂量增加,辐照对种子萌发率和出苗率以及根的生长均表现出强烈的抑制作用.50 Gy时种子萌发率和出苗率最高,超过100 Gy时萌芽生长受抑制,100和200 Gy的出苗率明显低于对照(空白),与对照差异极显著.     

杜梨种子休眠与萌发过程中酶活性变化

以野生杜梨种子为试验材料,分别用200mg/L 6-BA溶液和1000mg/L GA₃溶液处理杜梨种子,以清水为对照,同时低温处理杜梨种子,用未处理的种子作对照,测定杜梨种子的萌发和种胚及种皮的过氧化物酶、α^-淀粉酶、多酚氧化酶的活性的活性,以分析种子与萌发机理,寻找打破杜梨种子休眠促进萌发的最佳方法。结果表明:种皮的多酚氧化酶活性显著高于种胚的酶活性;低温或激素单独处理,种胚和种皮的多酚氧化酶的活性均无明显变化;但低温和激素处理则能诱导种胚和种皮的α^-淀粉酶的活性,同时低温和激素处理能促进种胚和种皮的过氧化物酶活性的提高。     

低温层积和赤霉素浸种对甜樱桃种子萌发的影响

对甜樱桃种子进行低温不同时间层积,加赤霉素不同浓度溶液浸泡种胚,研究不同处理组合对甜樱桃种子发芽率的影响和种子的萌发特性。结果表明：低温层积处理可促进甜樱桃种子萌发,随着层积时间的延长发芽率提高;播种前用赤霉素浸种对种子萌发有促进作用。处理组合中以层积60天和90天,1500mg/L赤霉素浸泡10分钟和层积90天,1000mg/L赤霉素浸泡10分钟的种子发芽率最高,分别为91.6%、92.8%和90.1%,与其他处理组合的发芽率差异显著。     

芍药胚离体培养的初步研究

以芍药去皮种子和胚为外植体,研究了不同培养基对胚萌发率和生长状况的影响.结果表明:在诱导种子萌发过程中,3种基本培养基中以MS的效果最好,且在MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA0.2 mg/L培养基上萌发率最高,达71.4％;离体胚培养中,单独添加2.0 mg/L 6-BA时,胚生长受到抑制;MS+ 6-BA1.0 mg/L+NAA 0.4 mg/L能促进愈伤组织形成;适宜浓度的GA3能够打破上胚轴休眠,MS+6-BA 1.0 mg/L+GA3 0.5 mg/L为胚诱导真叶抽生的最佳培养基.     

褪黑素在霞多丽葡萄种子体细胞胚诱导发生中的作用

【目的】探究褪黑素在酿酒葡萄种子体细胞胚发生及循环诱导中的作用,建立以种子为外植体的体细胞胚诱导体系,为缩短葡萄属植物体胚诱导周期提供依据。【方法】以花后60、70、80 d的欧洲酿酒葡萄品种霞多丽、马瑟兰与美乐种子为外植体,研究不同切种和放置方法下,5种不同质量浓度(0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mg·L~(-1))褪黑素对其初生子叶胚萌发及二次胚循环诱的作用。【结果】花后80 d种子诱导率为18.33%,明显高于70 d和60 d,采用纵切法正放接种外植体30 d时,初生子叶胚萌发率达到最高,为33.07%,纵切倒放、横切正放和横切倒放的萌发率依次降低,为10.98%、5.71%和3.24%。褪黑素诱导3个酿酒葡萄品种萌发初生子叶胚的作用均强于2,4-D,其中,霞多丽种子在MS+0.6mg·L~(-1)褪黑素+2.0 mg·L~(-1)6-BA+30 g·L~(-1)蔗糖+3 g·L~(-1)植物凝胶+0.5 g·L~(-1)活性炭的培养基诱导30 d时,其初生子叶胚诱导率最高,为18.33%。利用霞多丽初生子叶胚切段循环诱导二次体细胞胚60 d时,开始出现二次体细胞胚,进一步诱导形成球形胚、心形胚、鱼雷胚和子叶胚。诱导至90 d时,在添加0.6 mg·L~(-1)褪黑素的培养基上诱导率最高,为14.40%,0.4 mg·L~(-1)次之,为3.13%,0.2 mg·L~(-1)诱导率为1.89%,而0.8、1.0 mg·L~(-1)褪黑素培养基和2,4-D诱导下无次生胚的形成。【结论】种子成熟度与初生子叶胚的萌发率呈正相关;种子纵切正放接种有利于初生子叶胚萌发;低质量浓度褪黑素对霞多丽种子萌发初生子叶胚及二次胚发生具有缩短诱导时间的作用。     

不同生境、温度及赤霉素处理对红毛五加种子层积催芽影响

为了提高红毛五加种子的发芽率,通过对红毛五加种子在不同温度条件下、不同浓度赤霉素(GA3)处理及不同生境种子进行层积催芽试验,研究不同层积催芽方法对红毛五加种子胚生长及发芽率影响。结果表明:红毛五加种子采摘后,经过90d左右的18℃高温层积处理过程,完成种子胚后熟生长,即完成种子形态后熟;红毛五加完成了种子胚的形态成熟后处于深度休眠中,4℃低温处理90d基本可以完成红毛五加可萌发种子的休眠过程;一定浓度GA3的有利于种胚在18℃高温条件下形成,种子的胚率提高,发芽率增加;不同生境条件下的红毛五加种子发芽率均存在着显著的差异。     

蝴蝶兰的胚培养技术及其快速繁殖研究

对 3种蝴蝶兰属植物进行了胚培养试验和快速繁殖研究。结果表明 :种子胚的成熟程度影响成苗量 ;蝴蝶兰胚培养的最适培养基为改良KC ,糖的最适浓度为 3% ;加入香蕉汁能提高萌芽率 ,萌发后加入活性炭对幼苗生长有促进作用 ,香蕉汁能促进根的生成和生长。     

影响滇牡丹种子休眠与萌发的因素

滇牡丹是我国西南地区的特有种,具有观赏价值、药用价值及食用价值,此外,滇牡丹还是油用牡丹新品种培育的重要种质资源。阐述了滇牡丹种子的休眠与萌发,滇牡丹具有深度简单上胚轴形态生理休眠的特性,且种胚发育不完全;种子萌发需要针对上胚轴、种胚、胚根不同的休眠原因实施具体的措施;温度及激素作用能促进种胚的生长并打破休眠;化感物质在一定的浓度下会促进种子萌发。     

无籽西瓜种子萌发与磷酸戊糖途径关系的研究

为了探讨无籽西瓜种子萌发与磷酸戊糖代谢途径的关系,研究了无籽西瓜种子萌发过程中磷酸戊糖代谢途径的G-6-PDH和6-P-GDH2个关键性酶联合活性变化。结果表明:无籽西瓜种子随着萌发过程的进行,G-6-PDH和6-P-GDH联合活性在36h种子的各个部位出现高峰值,然后下降,与种子的萌发裂口时间一致,且种胚中G-6-PDH和6-P-GDH联合活性大小决定其萌动的开始,表明无籽西瓜种子萌发与磷酸戊糖代谢途径密切相关。     

西瓜根系分泌物对西瓜种子萌发及幼苗根系活力的影响

以对西瓜枯萎病菌抗性不同的西瓜抗病品种(甜妞)、感病品种(天使)和不同的西瓜嫁接砧木(南瓜、葫芦)为试材,研究根系分泌物对西瓜种子萌发及西瓜幼苗根系活力的影响.结果表明:抗病品种根系分泌物对自身种子的萌发、幼苗的根系活力有促进作用,感病品种根系分泌物对自身种子的萌发、幼苗的根系活力有抑制作用,葫芦砧木自根苗根系分泌物对抗、感品种种子的萌发、幼苗的根系活力均有抑制作用,南瓜砧木嫁接苗、自根苗根系分泌物对抗、感病品种的种子萌发、幼苗的根系活力均有显著的促进作用.     

牡丹成熟胚离体培养的初步研究

研究了不同浓度GA3浸泡处理对解除‘凤丹'种子上胚轴休眠的影响.结果表明:浓度为500 mg/L的GA3浸泡种子48 h,胚的萌发率52.6%;经过对4种培养基的筛选,认为1/2MS+Ca2+可以作为胚培养的基本培养基;胚培养最佳培养基为1/2MS+GA30.5 mg/L.     

君迁子种子快速发芽方法的研究

君迁子果皮较厚，结实，种子不易萌发，为了寻找君迁子种子的最佳贮藏方法和种子快速萌发的方法，对低温4℃贮藏的君迁子种子和常温贮藏的种子进行浓硫酸处理、清水浸泡处理、高温浸种、GA3处理、对种子横切1/3、剥胚处理等，观察不同处理的发芽率和发芽势。结果表明：低温冷藏处理的君迁子种子再进行75℃高温浸种或GA3处理能促进君迁子种子的萌发，可提早君迁子种子发芽时间；经过清水浸泡的低温冷藏的君迁子种子通过横切1/3+剥胚处理发芽率和发芽势是最高的；浓硫酸处理对提高君迁子种子的发芽率和发芽势效果不明显。     

芒果砧木嫁接技术

芒果单胚品种的一个种子只萌生一株苗，多胚品种能萌发长成多株苗。单胚种子只有一个胚(有性胚)，胚大，发育成的单一苗强壮；多胚种子有多个胚，胚较小，发育成的多株苗较弱：故过去强调采用单胚品种作砧木。但砧木的一致性对提高芒果产量和品质是很重要的，单胚苗是有性苗．生长表现差异很大，果园内不同植株生长和产量的巨大差异很可能因砧木而引起。因此，应经过试验后选用多胚品种的种子培育砧木苗。