古尔班通古特沙漠钠猪毛菜种子异型性及其萌发行为研究

钠猪毛菜在我国仅分布在新疆,具有很强的抗干旱和抗盐碱能力。研究钠猪毛菜不同类型种子形态及其萌发特性,结果表明,钠猪毛菜产生3种类型的种子,其形态特征、萌发特性均有显著差异。A型种子绿色,圆形,着生方式为横生,直径为(1.294±0.089) mm,百粒重(90.71±0.42) mg,花被背部有翅状附属物;B型种子红色,圆形,着生方式为直立,直径为(1.166±0.069) mm,百粒重(85.52±0.49) mg,花被背部有短/无翅状附属物;C型种子黄色,圆形,着生方式为直立,直径为(1.044±0.062) mm,百粒重(83.84±0.31) mg,花被背部无翅状附属物。A型种子在5 ℃/15 ℃、10 ℃/20 ℃、 15 ℃/25 ℃、 20 ℃/30 ℃、 25 ℃/35 ℃(光/暗=12 h/12 h)变温条件下萌发率均>92%,B型种子在5种变温条件下萌发率<60%,为非深度生理休眠,低温层积2周后可打破休眠;C型种子在5种变温条件下萌发率<5.3%,为深度生理休眠,划破种皮可打破休眠。浓度低于0.2 mol·L^-1的NaCl溶液对A型种子萌发的影响不大,但从0.8 mol·L^-1起,萌发率随着浓度增高而降低,直至为零,将在0.05~4.00 mol·L^-1NaCl溶液中处理的A型种子转移至蒸馏水后,仍有一定的恢复萌发率。苞片延缓A型种子吸胀,影响种子的最终萌发率,去除苞片可显著提高种子的萌发率。通过研究钠猪毛菜种子异型性及其萌发行为,为揭示其生态适应机制提供科学依据,并为新疆荒漠地区生态建设提供基础资料。     

种子附属物及贮藏方式对4种野生灌木种子萌发和生活力的影响

以采于新疆青河县的木贼麻黄(Ephedra equisetina)和达坂城柴窝堡的木蓼(Atraphaxis frutescens)、戈壁藜(Ilj inia regelii)和木本猪毛菜(Salsola arbuscula)种子为研究对象,去除种子附属物作对照,对成熟鲜种子和短期野外土壤中贮藏和室内干贮藏后种子的生活力和萌发进行了研究,以研究种子附属物及贮藏方式对种子萌发及生活力保持的作用.结果 表明:木贼麻黄、戈壁藜和木本猪毛菜成熟鲜种子在各变温下的萌发率均接近100％,木蓼在4个温度下萌发率均较低,大部分种子处于休眠状态.鲜种子的附属物抑制木贼麻黄种子萌发,促进木蓼种子的萌发.短期贮藏后,附属物不利于木贼麻黄以及野外贮藏木蓼种子生活力的保持,有利于野外贮藏的戈壁藜种子生活力的保持.附属物抑制贮藏后木蓼种子的萌发,对木贼麻黄、戈壁藜贮藏后种子及木本猪毛菜鲜种子的萌发均无影响,木本猪毛菜无论有无附属物,贮藏后种子均失去生活力.在植被恢复播种和贮藏中,可以考虑去除木贼麻黄的种子附属物,保留木蓼和戈壁藜种子的附属物,木本猪毛菜种子不宜贮藏至第2年.     

北疆荒漠心叶驼绒藜种子的萌发行为

心叶驼绒藜(Ceratoides ewersmanniana)是藜科驼绒藜属植物,优良牧草,在我国仅分布于新疆。通过调查温度、盐分、苞片及贮藏时间对心叶驼绒藜种子萌发的影响,为新疆地区心叶驼绒藜的引种驯化和良种繁育提供理论依据。结果表明:心叶驼绒藜种子的最适萌发温度为20/30℃变温;浓度低于0.2 mol·L~(-1)的NaCl溶液对心叶驼绒藜种子萌发率无显著影响(P0.05),但从0.4mol·L~(-1)开始,萌发率随NaCl浓度的升高而降低;将经过不同NaCl溶液处理14d的种子转移至蒸馏水后,种子具有较高的恢复萌发率;苞片对种子萌发无显著影响(P0.05);种子在室温下贮藏10个月萌发率降低至24%。     

扁蓄二型性种子休眠及萌发特性

扁蓄(Polygonum aviculare)为蓼科一年生草本、园林草坪绿化的优良地被植物。本研究对扁蓄种子形态特征进行观察,并在5℃/15℃、10℃/20℃、15℃/25℃、20℃/30℃、25℃/35℃(黑暗12 h/光照12 h) 5个变温周期下进行种子萌发试验。结果表明:1)同一植株上产生两种在形状、大小、颜色上存在着明显差异的扁蓄果实,一种为黄褐色狭卵形,有光泽,长3.15 mm,千粒重1.77 g;另一种为黑褐色卵形,无光泽,长1.91 mm,千粒重1.33 g。2)黄褐色种子在5个变温条件下的萌发率都大于80%,萌发率高,萌发速度快,而黑褐色种子萌发率低,萌发缓慢,最终萌发率小于50%,存在休眠现象。3)划破种皮及低温层积处理能显著提高黑褐色种子的萌发率,表明黑褐色种子处于非深度生理休眠状态。通过研究扁蓄种子异型性及其萌发行为,为开发利用这一地被植物资源提供了基础资料。     

艾丁湖盐角草种子异型性及萌发特性

盐角草(Salicornia europaea)为藜科(Chenopodiaceae)盐角草属(Salieornia)植物。本研究以吐鲁番艾丁湖盐角草种子为对象,通过野外采集,室内试验的方法,对种子形态、散布方式、变温萌发特征进行研究。结果表明,盐角草存在3种类型的种子(简称A型、B型和C型);A型种子主要分布于穗状花序的中央花位上,有翅状附属物,直径为(2.496±0.264) mm,种子容易从母体上脱离,可随风传播到较远的距离,具有相对较宽范围的萌发温度,萌发率高(超过80%);B型种子分布于穗状花序的边花位上,有翅状附属物但较为短小,直径为(1.709±0.181) mm,种子较易从母体上脱离,脱落后散布于母体附近或可随风传播至较远的距离,萌发率和萌发速度略低于A型种子;C型种子随机分布于植株中下部穗状花序的边花位上,直径仅为(1.115±0.085) mm;C型种子不易脱落,只能散落在母体底部或是附近,萌发率低(低于10%),种子休眠率高。     

准噶尔荒漠驼绒藜种子的萌发行为

驼绒藜(Ceratoides latens)是一种抗旱、耐盐、耐瘠薄的温带旱生半灌木,为旱生优良牧草。通过研究温度、贮藏时间、苞片及盐分对驼绒藜种子萌发的影响,旨在揭示其萌发行为及其适应机制。结果表明:驼绒藜种子在高温周期(25/35℃和20/30℃)萌发速度快、萌发率高;低温周期(5/15℃和10/20℃)的种子则成持续性萌发。驼绒藜种子具有后熟作用,种子在室温下干藏10个月仍具高的萌发率。苞片影响种子的最终萌发率,去除苞片可以明显促进种子的萌发。浓度低于0.6 mol·L^-1的NaCl溶液对种子的萌发率无显著影响;但从0.6 mol·L^-1起随着浓度增高,萌发率逐渐降低,直至为零;盐处理后,大部分种子失去活力。     

异花柽柳种子萌发对温周期和盐分的响应

以新疆吐鲁番沙漠植物园的异花柽柳(Tamarix gracilis)为研究材料,设置4个温周期、10个NaCl溶液浓度梯度,在实验室条件下研究了温周期和盐分对异花柽柳种子萌发的影响。结果显示,1)异花柽柳种子在5℃/15℃、10℃/20℃、15℃/25℃、20℃/30℃温周期下均快速萌发,温度越高,萌发速度越快。2)异花柽柳种子在低于0.4mol·L~(-1)的NaCl溶液处理下萌发率均高,且处理之间无显著差异(P0.05);而高于0.6mol·L~(-1)的处理则显著抑制种子的萌发(P0.05),且NaCl溶液的浓度越高,最终萌发率越低,大于1.6 mol·L~(-1)的溶液处理中未见种子萌发。3)异花柽柳种子在解除盐分胁迫后恢复萌发率低。0.6~1.2 mol·L~(-1)的NaCl溶液处理下未萌发的种子恢复萌发率在2.1%~34.5%,大于1.2mol·L~(-1)的NaCl溶液处理后种子未见萌发,表明1.2 mol·L~(-1) NaCl为异花柽柳种子的最大耐盐浓度。综上,异花柽柳种子适宜萌发的温周期范围宽,种子萌发耐盐能力属于中耐盐性,耐盐机制为耐盐型。     

羊草种子萌发相关基因的筛选及表达分析

前期实验表明,变温处理(28 ℃ 12 h/16 ℃ 12 h)可显著提高羊草种子的萌发率,且羊草种子萌发中的第1天是接受变温信号的关键时期。以此为研究基础,结合羊草种子变温萌发的转录组测序数据,针对羊草种子萌发初期对变温处理的响应筛选出与种子萌发、休眠及低温相关的基因24个,利用测序结果中这些基因的RPKM值制作基因表达热图并分析其表达差异。以萌发率高、低的两种羊草种质的种子为材料,对24个基因在恒温12 h(28 ℃)和变温1 d(28 ℃ 12 h/16 ℃ 12 h)萌发处理中的表达分别进行了定量分析。结果表明,与恒温对照相比,变温处理12 h后,表达明显上调的基因有SAIN1,PP2C62,EXPB3,EXPB4,GA3ox,EXPA2和EXPA7,而表达明显下调的基因有bHLH49,GID1,ABI8,Chi1,11833,CBF3,NAC2,PP2C72,SAIN2和5423。通过进一步分析相关基因在高、低萌发率两个种质中表达的差异,筛选出其中可能与羊草种子萌发相关的基因有几丁质酶基因Chi1,转录因子基因CBF3,羊草新基因5423,赤霉素合成基因GA3ox,细胞松弛素蛋白基因EXPB4和羊草新基因SAIN1,将为下一步阐明羊草种子萌发的分子作用机理奠定基础。     

羊草种子萌发相关基因的筛选及表达分析

前期实验表明,变温处理(28℃12h/16℃12h)可显著提高羊草种子的萌发率,且羊草种子萌发中的第1天是接受变温信号的关键时期。以此为研究基础,结合羊草种子变温萌发的转录组测序数据,针对羊草种子萌发初期对变温处理的响应筛选出与种子萌发、休眠及低温相关的基因24个,利用测序结果中这些基因的RPKM值制作基因表达热图并分析其表达差异。以萌发率高、低的两种羊草种质的种子为材料,对24个基因在恒温12h(28℃)和变温1d(28℃12h/16℃12h)萌发处理中的表达分别进行了定量分析。结果表明,与恒温对照相比,变温处理12h后,表达明显上调的基因有SAIN1,PP2C62,EXPB3,EXPB4,GA3ox,EXPA2和EXPA7,而表达明显下调的基因有bHLH49,GID1,ABI8,Chi1,11833,CBF3,NAC2,PP2C72,SAIN2和5423。通过进一步分析相关基因在高、低萌发率两个种质中表达的差异,筛选出其中可能与羊草种子萌发相关的基因有几丁质酶基因Chi1,转录因子基因CBF3,羊草新基因5423,赤霉素合成基因GA3ox,细胞松弛素蛋白基因EXPB4和羊草新基因SAIN1,将为下一步阐明羊草种子萌发的分子作用机理奠定基础。     

种质及变温对羊草种子萌发的影响

针对羊草种子萌发率低的问题,对43份不同种质的羊草种子,在两种变温条件下的萌发率进行了研究,并对恒温、变温、变温时长、变温时段对羊草种子萌发率的影响进行了测试。结果表明,羊草种子萌发率受种质影响较大,不同种质的羊草种子萌发率变幅为10%~95%,差异极显著。此外,羊草种子萌发亦受温度调控,恒温条件下(16、20、22、28、37 ℃)种子萌发率均较低,变温28 ℃(12 h)/16 ℃(12 h)则显著提高了种子萌发率,增幅为50%~90%。且变温处理对种子萌发有“时间剂量累加效应”,即变温处理时间越长,萌发率提高越大。在第1、2天时变温处理的种子萌发率与恒温对照相比,达到极显著差异,且在24 h内接收低温信号的剂量时长在2~16 h,高于16 h萌发率不随时间增加,低于2 h萌发率提高不显著。此外还发现,萌发24 h之内,羊草种子对变温处理有一个敏感的“窗口期”,即8~12 h,在这个时段内变温处理对种子萌发率提高最为显著。     

青藏高原东部常见禾本科植物种子大小变异及其与萌发的关系

禾本科植物在青藏高原分布较广,选取该地47种常见禾本科植物,观测其种子大小变异,并在人工气候室内做萌发试验,研究了在变温(12 h 10℃/12 h 20℃)、无光照条件下,禾本科植物的种子大小对萌发特性的影响。结果表明:高寒草甸禾本科植物种子百粒重范围为0.006 9~1.436 3 g,平均重量为0.192 1 g,重量大小变异达到了近3个数量级。60%的种子在0.006 9~0.148 9 g,种子大小聚类分析后,归为组1的有28个物种(0.006 9~0.148 9 g),说明高寒草甸禾本科以较小的种子占绝对优势。种子大小与萌发指数、萌发率都成正相关,与萌发开始时间呈负相关,这说明对于高寒草甸禾本科植物来说,种子越小萌发越快,萌发开始时间越早,而萌发率却越低,反之亦然。试验结果反映了禾本科植物种子大小在一定程度上对萌发特性起着重要的作用。     

野生羌活种子休眠机理及破除休眠技术研究

由于植被的破坏、生境破碎化以及经济利益的驱动,高寒区野生羌活(Notopterygium incisum)和宽叶羌活(N.forbesii)野生种群受到严重破坏,而繁殖率极低则是制约人工驯化栽培的主要障碍。通过野外调查、室内和田间试验相结合的方法,研究野生羌活种子休眠特性及破除休眠的技术,结果表明:羌活种子具有胚后熟特性,休眠期8-10个月,需要胚的后发育才能解除休眠;秋季采收的羌活种子,无胚或呈原胚状态,不具备发芽能力,需要后熟,解除休眠的技术为流水冲洗,将种子内的ABA含量降低到可以萌发的程度;用赤霉素或赤霉素与细胞分裂素混合处理种子,可提前萌发,提高发芽率;变温(15~25℃/2~5℃)层积,可缩短解除休眠时间,层积前期暖温可加速胚的发育,低温是萌发成苗的必要条件;经过2-3个月的暖温和低温层积,种子萌发率提高到19.8%。]     

细叶鸢尾种子休眠原因及解除休眠的方法研究

细叶鸢尾种子存在休眠。通过种子的吸水性研究、切割处理、萌发抑制物测试等方法对其内在休眠原因进行了研究,并探讨了解除其休眠的方法,进一步分析休眠解除过程中种子内部产生的响应。结果表明,细叶鸢尾的离体胚不休眠,种皮和珠孔端胚乳均能显著抑制种子的萌发;种皮中存在萌发抑制物质,且为醇溶性的极性物质;浓硫酸处理60 min和变温层积(4℃/25℃)120和150 d均能有效打破其休眠,萌发率分别从0升至51.11%,36.67%,40.00%,发芽指数也提高为0.45,0.42和0.51,而低温层积150 d的萌发率仅为7.78%;变温层积过程中种子的珠孔端组织(种皮和胚乳)机械阻力的降低和胚生长势的增大是萌发率提高的根本原因。综合整个试验结果得出,细叶鸢尾种子属生理休眠,是由珠孔端组织的机械阻力和种皮中的萌发抑制物共同作用而成。     

温度、冷层积和化学试剂处理对3种莎草科植物种子萌发的影响

为明晰莎草科植物种子萌发特性,提高莎草科牧草种子的萌发率。本文以3种莎草科种子为研究对象,采用8种温度条件、3种化学试剂和冷层积处理法,结合扫描电子显微镜技术研究莎草科种子对各种处理的萌发响应过程。结果表明：变温下种子的萌发率显著高于恒温下的萌发率,华扁穗草(Blysmus sinocompressus)和帕米尔薹草(Carex pamirensis)种子最适萌发温度分别为15℃/25℃和15℃/30℃;华扁穗草为萌发喜光性种子、帕米尔薹草为萌发光不敏感性种子;冷层积处理和化学试剂+冷层积综合处理能显著提高华扁穗草种子的萌发率,并显著降低萌发时滞;化学试剂+冷层积综合处理能使帕米尔薹草种子的萌发率达到70%以上;青藏薹草(Carex moorcroftii)种子在化学试剂+冷层积下萌发率最高达到10%;一定浓度的硫酸(H₂SO₄)、氢氧化钠(NaOH)、次氯酸钠(NaHClO)溶液均能破坏种皮,更易于水分和氧气进入种子,从而促进种子萌发。     

荒漠半灌木白滨藜种子的萌发特性及其生态意义

白滨藜是具有抗旱、抗盐碱和耐贫瘠能力的半灌木,为新疆地区的良等牧草。通过研究温度、贮藏时间、苞片及盐分对白滨藜种子萌发的影响,结果表明:白滨藜种子萌发的最适温度为20/30℃和25/35℃。室温干藏2~8个月显著提高种子的萌发速率,干藏10个月后,种子萌发速率与萌发率显著降低。苞片延缓种子吸胀,对种子的最终萌发率有显著影响;去除苞片可以明显促进种子的萌发。浓度低于0.8 mol/L的NaCl溶液对种子萌发的影响不大;但从0.8 mol/L起萌发率随着浓度增高而降低,直至为零;将在0.05~4.00 mol/L盐溶液中处理的种子转移至蒸馏水后,仍有一定的萌发恢复率,表明NaCl处理后的部分种子有保持活力的能力,部分种子丧失活力。对白滨藜种子萌发特性的研究,为揭示其萌发行为进化和生态适应机制提供科学依据,也为新疆荒漠盐碱地区饲用半灌木引种改良,良种繁育提供基础资料。     

不同处理方式对野火球种子硬实及萌发的影响

采用砂纸打磨+变温、砂纸打磨+恒温两个双因素试验及酸、碱两个单因素试验共四种方式对野火球种子进行处理,筛选破除野火球种子硬实的最佳温度条件以及最佳方法。结果表明：(1)砂纸打磨+恒温、砂纸打磨+变温处理的硬实率显著降低,砂纸打磨+恒温处理以恒温25.0℃处理的萌发及硬实破除效果最佳,砂纸打磨+变温处理以10.4℃/26.6℃为打破野火球种子硬实、促进萌发的最佳变温条件。(2)98%H₂SO₄处理8 min时野火球种子发芽率略高于对照但无显著差异,但活力指数显著高于对照(P<0.05),硬实率降低,种子受损程度小。(3)野火球种子在0.5 mol/L NaOH处理下的发芽率和活力指数与对照相比均显著降低(P<0.05),对硬实破除无显著效果,死种子数增加,种子活力降低,种子萌发受抑制。     

温度对川西柳叶菜种子萌发特性的影响

设置4个恒温、4个变温温度梯度,对川西柳叶菜(Epilobium fangii)萌发种子进行处理。测定发芽天数、发芽率、发芽势和发芽指数等指标,分析温度对种子萌发特性的影响。结果表明:温度对始发芽天数、发芽率、发芽势及发芽指数均有显著影响(P0.05);恒温利于种子萌发,变温不能促进萌发;恒温18℃下种子的发芽势、发芽率、发芽指数最大,过高或过低温度均抑制种子的萌发;川西柳叶菜种子具有一定休眠性,休眠机理待于深入研究。     

青海省东部地区黄花铁线莲种子特征和萌发率的研究

对生长在青海省东部不同地区的黄花铁线莲(Clematis intricate)的种子形态、萌发率进行了研究.证明不同生态条件下的种子的形状存在着差异,但其萌发率却是接近的,种子的萌发率在54%～74%之间.自然环境中越冬的种子萌发率高于刚成熟种子的萌发率.不同温度处理对种子的萌发有一定的影响,最适萌发温度为5℃～25℃变温处理.     

无芒隐子草和条叶车前种子破除休眠研究

对无芒隐子草和条叶车前种子休眠特性和破除休眠的方法进行了研究.结果表明,35/20℃变温可有效破除无芒隐子草种子的休眠,20℃恒温条件下, 0.02%,0.05%和0.10% GA3都可有效破除条叶车前种子的休眠,二者休眠均属于胚休眠类型;而25/10,25/15,30/20,40/20和50/20℃变温都不能破除无芒隐子草种子休眠;20/10,25/10,25/15和30/20℃变温,0.2% KNO3和60%,70%,80%,90% H2SO4浸泡处理均不能破除条叶车前种子休眠.0.02% GA3处理不同时段的条叶车前种子а-淀粉酶活性均高于对照,其中以培养24 h相差最大,为对照的11.3倍.GA3诱导条叶车前种子大量萌发前 48 h出现а-淀粉酶活性高峰,而对照出现在大量萌发前 108 h.无芒隐子草和条叶车前标准发芽初次统计时间分别在第3和第3天,末次统计时间应分别在第10和第8天.     

沙生针茅种子破除休眠的方法

为破除沙生针茅(Stipaglareosa)种子休眠,采用不同种子处理方法,测定各种处理对种子萌发的影响,明确解除种子休眠的有效途径。结果显示,1)解除种皮休眠:60℃蒸馏水浸泡种子24h,种子吸水率、发芽率、发芽势分别达到26.32%、38%和32%;机械划破种皮,种子发芽率达到34%。2)解除胚生理休眠:-20、-20℃变温处理96h,发芽率、发芽势分别达到48%和46%;切除种子3/4胚乳,发芽率、发芽势分别达到58%和54%;用80mg·L-1赤霉素(GA3)水溶液浸泡种子24h,发芽率、发芽势分别达到54%和48%。3)解除种子综合休眠:采用变温+浸泡+GA3方法,发芽率、发芽势分别达到78%和76%。种子存在的萌发抑制物对种子发芽的影响大于种皮不透性对种子发芽的影响。种子发芽高峰期集中于前2~5d,切除胚乳和GA3水溶液浸泡种子,发芽高峰期集中于前2~8d。