射干种子萌发特性及对干旱胁迫的响应

对射干(Iris Belancanda chinensis (L.) DC.)种子进行纸上发芽试验,以发芽势、发芽率、发芽指数等作为发芽指标,旨在摸清射干种子萌发特性,筛选出该种子萌发的最适组合条件,探讨聚乙二醇(PEG)模拟水分胁迫对射干种子萌发的影响。结果表明: 1)种子最适的温度条件为恒温20 ℃,且对光照较为敏感,可归为需光种子;2)随着PEG浓度的升高,发芽率、发芽势、发芽指数、相对发对率、萌发胁迫指数、胚芽长均呈现先升高后降低的趋势,且在5% PEG处理下达到最大值,即低干旱水平可促进种子萌发及抗旱能力,高干旱水平会起抑制作用;随着PEG浓度的升高,萌发抗旱指数、胚根长明显降低,即该2种指标与PEG浓度呈负相关关系;胚根/胚芽亦会随着PEG浓度升高而增大,说明干旱胁迫对胚根的抑制作用显著高于对胚芽的抑制作用。用一元线性回归拟合种子发芽率和PEG浓度,预测出射干种子所能抵御的水分渗透势临界值为-0.2 MPa,极限值为-0.4 MPa;3)综合考虑发芽率、发芽整齐度及速度等因素,推荐射干种子在发芽检测时初次计数时间为置床后第8天,末次计数时间为置床后的第15天。     

外源脯氨酸诱导提高玉米对低温胁迫的生理响应

玉米生育早期实施抗寒的措施对保障玉米安全生产具有重要意义。本研究在萌发期和苗期分别以800和400μmol/L的外源脯氨酸(Pro)处理6份耐寒性不同的玉米自交系,分析外源Pro对10℃胁迫下种子萌发及幼苗生理特性的影响。结果表明,10℃胁迫能明显抑制玉米种子萌发,表现为发芽势、发芽率、胚芽长、胚根长、胚芽鲜重、胚根鲜重均显著降低;幼苗叶片的相对电导率、丙二醛含量、脯氨酸含量、可溶性糖含量、SOD活性、POD活性、CAT活性均显著升高。10℃处理下,萌发期和苗期分别施加800和400μmol/L的外源Pro后能明显促进玉米种子萌发,并减轻低温对幼苗生理伤害,除相对电导率和丙二醛含量分别降低42.36%和30.48%外,其余11个性状均分别升高12.57%～256.37%。进一步通过综合评价表明,10℃条件下,萌发期和苗期利用800和400μmol/L浓度的外源Pro对玉米的低温缓解效果分别为0.548和0.497。这些结果为外源Pro在玉米生育早期抵御低温胁迫的生产应用提供参考。     

PEG胁迫对板蓝根种子萌发和幼苗生长的影响

采用PEG-6000模拟干旱,研究了不同干旱胁迫对板蓝根种子萌发和幼苗生长的影响.结果表明:不同浓度PEG胁迫处理对板蓝根种子的萌发均有一定的延缓作用.随着干旱胁迫强度的增加,种子的发芽率、发芽势、发芽指数、抗旱指数、胚芽鲜重均呈现明显下降趋势,板蓝根整株脯氨酸含量呈上升趋势,丙二醛的含量先升后降;胚芽干重在PEG浓度小于15％时变化不大,当PEG浓度高于15％时明显下降.     

番茄种子萌发期耐旱性鉴定指标的研究

采用聚乙二醇(PEG)6000溶液模拟水分胁迫条件(0,-0.2,-0.3,-0.4MPa)对8份番茄种子进行萌发试验,研究了番茄萌发期渗透胁迫对种子萌发状况的影响。结果显示:渗透溶液的浓度越高对种子萌发的胁迫程度越大,并且在-0.4MPa水势下,所有材料都不能发芽。在-0.2～-0.3MPa水势下相对发芽势、相对发芽率、相对发芽指数、相对活力指数、胚根生长都受到不同程度的抑制,且两种浓度下的萌发耐旱指数具有相关性(r=0.759*)。通过萌发期耐旱指数与各指标的相关分析、聚类分析,认为选用-0.2～-0.3MPa的PEG6000溶液都可进行番茄萌发期耐旱性鉴定,并明确了萌发期耐旱性鉴定的指标体系,为综合评价不同番茄品种萌发期耐旱性奠定了基础。     

18个玉米杂交种萌发期抗旱性评价

以20%聚乙二醇溶液(PEG 6000)模拟干旱胁迫条件,对18个玉米杂交种进行了萌发期抗旱性评价。结果表明:PEG胁迫后,玉米种子发芽率降低、胚根和胚芽的生长受到不同程度抑制,以相对发芽势、相对发芽率、相对胚根长、相对胚芽长、抗旱萌发指数和萌发胁迫指数为依据,利用隶属函数法进行综合评价和SPSS 19.0软件进行聚类分析,济玉901、郑单958、登海605、屯玉808、鲁单818、先玉047和先玉335归类为抗旱品种,农华101、豫玉22和创玉358归类为敏感品种。     

壳寡糖对PEG胁迫下小麦种子萌发、幼苗生长及渗透调节物质的影响

以小麦品种郑引1号为试材,探究不同浓度壳寡糖溶液(COS,5、25、50、100、200 mg·L^-1)浸种和叶面喷施对20%PEG胁迫下小麦种子萌发、幼苗生长、氧化损伤、渗透调节物质含量及脯氨酸代谢的影响。结果显示,PEG胁迫下小麦种子发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数、幼苗叶片相对含水量、株高、根长、地上部和根部干重、干物质相对增长率、叶绿素和游离氨基酸含量较ck明显降低,叶片类胡萝卜素、超氧阴离子(O·2^-)、丙二醛(MDA)、可溶性蛋白、葡萄糖、蔗糖、脯氨酸含量和吡咯琳-5-羧酸合成酶(P 5 CS)、脯氨酸脱氢酶(ProDH)活性明显提高。外源适宜浓度的COS溶液处理可明显促进PEG胁迫下小麦种子的萌发和幼苗的生长,降低叶片O·2^-、MDA含量和ProDH活性,提升叶片相对含水量、叶绿素、类胡萝卜素、渗透调节物质含量及P 5 CS、鸟氨酸δ-氨基转移酶(δ-OAT)活性,以COS浓度为100 mg·L^-1效果最佳。可见,外源适宜浓度COS溶液处理能增强小麦幼苗的渗透调节能力,减轻20%PEG胁迫对种子萌发和幼苗生长的抑制效应,降低叶片氧化损伤,在一定程度上提高了小麦的抗逆性。     

褪黑素与2,4-表油菜素内酯浸种对盐胁迫下荞麦发芽与幼苗生长的促进效应

土壤盐渍化是影响农作物种子萌发出苗以及生长发育的重要限制因素,探究外源激素对盐胁迫条件下荞麦种子萌发与幼苗生长的缓解作用具有重要意义。本试验以荞麦品种西农9976为材料,采用培养皿萌发和盆栽发芽2种方法,研究褪黑素(MT)与2,4-表油菜素内酯(EBR)浸种对不同盐浓度胁迫下荞麦种子萌发、幼苗生长、抗氧化酶活性、渗透调节物质的影响。结果表明,盐胁迫增加了荞麦种子和幼苗叶片丙二醛(MDA)含量、可溶性糖含量和抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性,降低了荞麦种子发芽势、发芽率和成苗率,使荞麦种子胚芽长度、胚根长度和幼苗高度显著下降。MT、EBR浸种荞麦种子可有效缓解盐胁迫危害,使荞麦种子发芽势、发芽率和成苗率较对照分别增加14.9%～33.3%、11.5%～27.3%和20.0%～46.2%,显著提高荞麦种子胚根长度、胚芽长度、胚芽鲜重和干重、幼苗高度、幼苗鲜重和干重,并显著增加荞麦种子和幼苗叶片中可溶性糖含量和SOD、POD、CAT活性,降低MDA含量。综上所述, MT和EBR浸种均能通过提高荞麦种子保护酶活性、减少活性氧积累、增加渗透调节物质含量,促进盐胁迫条件下荞麦种子发芽及幼苗生...     

苦豆子种子萌发期及幼苗期对盐、旱耐受性的探索

苦豆子因其具有较强的耐盐、耐旱特性常被用于沙漠地区的防风固沙材料。本实验采用浓度为0.2 mol/L、0.3 mol/L、0.4 mol/L、0.5 mol/L的NaCl溶液模拟不同程度的盐胁迫,用PEG-6000质量分数为5%、10%、15%、20%、25%的溶液(对应的渗透势分别为-0.054 MPa,-0.177 MPa,-0.393 MPa,-0.735 MPa,-1.25 MPa)模拟不同程度的干旱胁迫,对苦豆子种子和幼苗进行胁迫处理,测定了不同处理条件下种子的最终发芽率、发芽势(第5天)和相对盐害率、旱害率及幼苗的相对电导率、叶绿素含量。结果表明苦豆子种子和幼苗能耐受的NaCl溶液浓度的临界值分别为0.3 mol/L和0.4 mol/L,能耐受的PEG-6000质量分数的临界值分别为15%和20%,表明苦豆子是一种具有极强耐盐、耐旱性的植物。该结果为苦豆子在荒漠区生态防护林的选材提供了依据,也有助于苦豆子耐盐、耐旱功能基因的发掘。     

PEG胁迫对辣椒种子萌发的影响

采用不同浓度(0、-0.2、-0.3、-0.4 MPa)聚乙二醇(PEG)溶液模拟干旱胁迫条件,对4个辣椒品种种子萌发进行研究.结果表明:不同浓度PEG 6000对辣椒种子萌发的胁迫程度不同,且浓度越高对种子萌发的胁迫程度越大,在-0.4 MPa水势下,所有材料都不能发芽.在-0.2 MPa和-0.3 MPa水势下,种子萌发能力、相对活力指数、胚根生长都受到不同程度的抑制.     

谷子萌芽期对干旱胁迫的响应及抗旱性评价

为了探索谷子萌芽期抗旱性相关指标,筛选抗旱谷子品种,采用PEG渗透剂模拟干旱胁迫,测定萌发抗旱指数、活力抗旱指数、相对发芽势、相对发芽率、相对胚芽长和相对胚根长6个指标,对20个谷子品种进行抗旱性鉴定。结果表明:活力抗旱指数、相对发芽率、相对发芽势、相对胚芽长和相对胚根长与萌发抗旱指数呈极显著正相关(相关系数分别为0.867**,0.995**,0.997**,0.762**,0.680**),可以作为谷子萌芽期抗旱性鉴定的指标。其中,相对发芽势和相对发芽率可以作为萌芽期抗旱性鉴定的一级指标;活力抗旱指数可以作为萌芽期抗旱性鉴定的二级指标;相对胚芽长和相对胚根长可以作为萌芽期抗旱性鉴定的三级指标。抗旱性评价结果表明,在20个谷子品种中,长农40、晋中208、长生08-2、汾选446、复12、保200302、郑12、长生08-1这8个品种的萌发抗旱指数分别为0.917 3,0.920 5,0.865 1,0.869 9,0.836 6,0.831 3,0.843 0,0.979 5,抗旱性较好。     

盐生植物盐穗木种子和幼苗对干旱胁迫的响应

摘 要：以盐生植物盐穗木的种子和幼苗为材料,研究干旱胁迫下盐穗木种子的萌发特性和幼苗的生理变化,以确定其对干旱胁迫的适应能力。利用PEG人工模拟干旱胁迫,检测盐穗木种子萌发期和幼苗期生长指标和生理指标的变化。结果表明：高渗透势(-0.6~-0.4 MPa)对盐穗木种子萌发有促进作用,提高其初始萌发率,并缩短其达到最终萌发率的时间,且高渗透势处理的最终萌发率与CK无显著差异,而中、低渗透势(-2.0~-0.8 MPa)对盐穗木种子萌发则有抑制作用,降低其初始萌发率,并延长其达到最终萌发率的时间;中、高渗透势(-0.7~-0.3 MPa)刺激了盐穗木幼苗做出积极的生理反应,表现为相对电导率下降、可溶性糖含量增加、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性增强;综合种子萌发期和幼苗期的表现,盐穗木对在中、轻度干旱环境（渗透势为-0.7~-0.3 MPa）有较好的适应。     

Seed treatments to overcome salt and drought stress during germination in sunflower (Helianthus annuus L.)

The treated seeds (control, KNO₃ and hydropriming) of sunflower (Helianthus annuus L.) cultivar Sanbro were evaluated at germination and seedling growth for tolerance to salt (NaCl) and drought conditions induced by PEG-6000 at the same water potentials of 0.0, −0.3, −0.6, −0.9 and −1.2 MPa. Electrical conductivity (EC) values of the NaCl solutions were 0.0, 6.5, 12.7, 18.4 and 23.5 dS m⁻¹, respectively. The objective of the study was to determine factors responsible for germination and early seedling growth due to salt toxicity or osmotic effect and to optimize the best priming treatment for these stress conditions.

Results revealed that germination delayed in both solutions, having variable germination with different priming treatments. Germination, root and shoot length were higher but mean germination time and abnormal germination percentage were lower in NaCl than PEG at the same water potential. Seeds were able to germinate at all concentrations of NaCl but no seed germination was observed at −1.2 MPa of PEG treatments. NaCl had less inhibitor effect on seedling growth than the germination. It was concluded that inhibition of germination at the same water potential of NaCl and PEG resulted from osmotic effect rather than salt toxicity. Hydropriming increased germination and seedling growth under salt and drought stresses.     

外源5-ALA对干旱胁迫下玉米种子萌发及幼苗生长的影响

干旱是影响西北地区玉米生长发育的主要因素之一,5-氨基乙酰丙酸（5-ALA）是一种潜在的生理活性物质,具有增强植物抗逆性的作用。为了探明干旱胁迫下5-ALA对玉米种子萌发和幼苗生长的缓解效应,同时筛选出缓解的最佳浓度,以玉米品种“郑单958”为材料,以蒸馏水为对照,研究20% PEG 6000模拟干旱胁迫下不同浓度5-ALA（0、5、10、15、20、25、30mg/L）对玉米种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明,与对照相比,干旱胁迫下玉米种子的萌发和幼苗生长受到明显抑制,幼苗的渗透调节物质含量减少,抗氧化酶活性降低,丙二醛（MDA）含量增加,质膜透性增大。与0mg/L 5-ALA处理相比,一定浓度（25mg/L）的5-ALA能明显缓解干旱胁迫对玉米幼苗造成的伤害,玉米幼苗的主根长、芽长、根鲜重、芽鲜重、根干重和芽干重显著增加,种子发芽势和发芽率显著提高了76.92%和65.52%,脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量分别上升了136.82%、81.36%和121.26%,超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性分别增加了200.58%、182.10%和536.56%。MDA含量和细胞质膜透性则分别下降64.54%和68.21%。5-ALA的缓解作用具有明显的剂量效应,其中以浓度25mg/L处理效果最好。     

甜菜幼苗对干旱胁迫的适应机制

为了研究甜菜幼苗在干旱逆境耐受过程中的应答机制,本研究以‘780016B/12优’为目的材料,通过设置不同浓度（3%、6%,9%以及15%）的PEG6000干旱胁迫来处理甜菜幼苗,并进行恢复生长,来衡量不同干旱胁迫处理间甜菜的相关生理生化指标和目的基因的表达量变化。研究结果表明,逆境胁迫24 h后,随着干旱强度的增加,甜菜幼苗植株的皱缩和萎蔫程度也逐渐严重,并伴随着叶片相对含水量(3.48%~15.86%)以及叶绿素含量(5.60~13.06)的下降;而体内的丙二醛和脯氨酸却大量累积,其中以15% PEG增加的尤为明显,分别高达48.23 μmol/L和201.37 μmol/L左右。逆境恢复后,3% PEG处理的甜菜幼苗的相对含水量(96.94%)、丙二醛含量(17.22 μmol/L)以及植株形态基本恢复到了正常水平;而高浓度PEG胁迫复性后,9% PEG处理的植株的相对含水量虽然恢复了8.48%左右,但丙二醛含量仍旧相对含量高达36.46 μmol/L;而脯氨酸在各组处理中,一直维持在较高水平。qPCR分析表明,干旱胁迫诱导BvGS基因受到了不同程度的诱导表达,分别是处理前的3.85、4.45、5.81、8.20倍左右,即使恢复生长,植株中该基因的表达量虽然有所下降,但仍旧维持在较高水平。因此,可以推测,甜菜幼苗通过调整细胞水势、氧化还原水平、光合作用以及渗透代谢平衡来适应干旱胁迫所带来的失水和质膜过氧化等不良反应,并有可能通过谷胱甘肽的合成来解毒由干旱逆境所带来的氧化伤害。     

外源物质对小麦芽期抗旱性的影响

为筛选有利于提高渗透胁迫下小麦抗旱性的化学物质和最佳组合,以豫麦49为材料,在实验室中用15%PEG-6000模拟干旱,分别用不同浓度的磷酸二氢钾、赤霉素、葡萄糖、矮壮素及其混合液处理小麦种子。测定了各处理的芽长、根长、根数等形态指标和可溶性糖、丙二醛、脯氨酸含量等生理指标。结果表明,在PEG胁迫下,外源物质能不同程度地增加小麦幼苗的芽长、根长、根数等形态指标以及可溶性糖和脯氨酸含量,降低MDA的累积量,不同外源物质对水分亏缺的调节能力存在差异,其中外源物质的混合处理比单独处理的小麦表现出更强的抗旱能力。用0.2%KH2PO4、25mg/kg GA和500mg/kg葡萄糖的混合液处理小麦种子能增强小麦芽期的抗旱性。     

褪黑素对扁茎黄芪种子萌发和幼苗生长的影响

探讨不同温度与盐和干旱交互胁迫的条件下,褪黑素对扁茎黄芪种子萌发和幼苗生长的影响。利用6个不同浓度的褪黑素溶液对扁茎黄芪种子进行浸种处理,NaCl和PEG溶液分别模拟盐和干旱环境为实验组,蒸馏水处理为对照组,处理过的种子分别置于4个温度下(15、20、25、30℃),萌发实验结束后进行萌发指标和幼苗生长指标测定。结果表明,同一温度下随着干旱程度的增加,扁茎黄芪种子最终发芽率降低(P<0.05);盐胁迫和干旱胁迫下,各温度下平均发芽时间随着胁迫程度的增加而增加(P<0.05);同一温度下,胚根长和子叶随着盐胁迫和干旱胁迫渗透势的增加而降低;同一渗透势胁迫下,胚根长随着温度的增加而先增加后减少;30℃下胁迫为-0.7 MPa时,扁茎黄芪在盐胁迫下种子萌发后幼苗的生长受到抑制,而干旱胁迫下某些处理组种子未发芽。25℃和20℃分别是本实验中适合扁茎黄芪在盐和干旱条件下萌发与生长的最适温度;在相同温度下其耐盐性大于耐旱性,且随着胁迫程度的增加,其生长受到抑制;褪黑素处理在一定程度上缓解了胁迫对扁茎黄芪造成的影响。     

干旱胁迫对不同藜麦种子萌发及生理特性的影响

为研究不同干旱程度对不同藜麦种子萌发及幼苗生长期耐旱性的影响,以忻藜1号（黑藜）、忻藜2号（白藜）和忻藜3号（红藜）为材料,采用培养皿萌发、土培育苗的方法,设置6个PEG 6000浓度梯度（0、5%、10%、15%、20%、25%）,对3种藜麦的种子和幼苗进行处理,测定其种子发芽率、发芽势、下胚轴长、根长等指标和幼苗脯氨酸含量、丙二醛（MDA）含量、超氧化物歧化酶（SOD）活性和过氧化物酶（POD）活性等生理指标。结果表明：（1）随着PEG 6000浓度的升高,藜麦种子的发芽势、发芽率、下胚轴长和根长都呈现逐渐降低的趋势,用回归分析求得白藜半致死PEG 6000干旱胁迫浓度为20.02%,黑藜为20.25%,红藜为24.70%;（2）随着PEG 6000浓度的升高,3种藜麦幼苗SOD和POD活性都呈先升后降的趋势;MDA和脯氨酸含量与干旱胁迫程度呈显著正相关关系。由此可得,红藜耐旱性最强,黑藜次之,白藜最差。     

6个宽叶雀稗材料种子萌发期抗旱性研究

以6个宽叶雀稗材料为研究对象,配置6个浓度的PEG-6000溶液模拟不同的干旱胁迫强度,研究供试材料的种子相对发芽势、相对发芽率、相对发芽指数和相对活力指数随干旱胁迫强度增加的变化情况,并采用隶属函数法综合评价供试材料种子萌发期的抗旱性.结果表明:1)随PEG胁迫强度增加,宽叶雀稗种子的相对发芽势、相对发芽率、相对发芽指数和相对活力指数总体呈下降趋势.2)通过线性回归方程确定宽叶雀稗材料PW 01、PW 06、PW 08、PW15、PW 17和PW 22的半致死PEG胁迫强度分别为:-1.31,-1.48,-1.18,-1.09,-0.81 MPa和-0.86 MPa.3)6个宽叶雀稗材料种子萌发期的抗旱性强弱顺序为:PW 06＞PW 01＞PW 08＞PW 15＞PW 17＞PW 22.     

转PvP5CS1基因拟南芥植株对干旱和盐胁迫的反应

为探索普通菜豆脯氨酸合成酶基因P5CS1在植物渗透胁迫中的作用,本研究应用农杆菌介导法,将PvP5CS1基因转入拟南芥,获得6株阳性转基因株系;通过检测转基因植株与野生型植株在干旱和盐胁迫下种子发芽率,幼苗脯氨酸含量、株系电导率、相对根长和成株死亡率,分析了PvP5CS1基因的表达对改善拟南芥抗渗透胁迫的效应。结果表明,在150 mmol L^-1 NaCl和150 mmol L^-1甘露醇渗透胁迫下,转基因植株平均相对发芽率分别是野生型的1.6倍和1.62倍;150、250 mmol L^-1甘露醇和150 mmol L^-1 NaCl处理下,转基因拟南芥植株平均脯氨酸含量分别是野生型的2.68、1.30和1.30倍;平均相对电导率分别是野生型植株的85%、77%和85%;平均相对根长分别是野生型植株的1.2、1.3和1.2倍;300 mmol L^-1 NaCl处理下,转基因植株的平均死亡率为42%,显著低于野生型(90%)(P<0.05);干旱胁迫下,转基因植株的平均死亡率为56%,显著低于野生型(70%)(P<0.05),说明PvP5CS1基因在拟南芥中的表达明显改善了转基因植株的抗旱性和耐盐性。