氯化钙、ABA和蔗糖预处理对解除休眠水曲柳种子低温脱水萌发的影响

【目的】比较氯化钙、ABA和蔗糖预处理对解除休眠水曲柳种子低温脱水萌发的影响,并探索在不同预处理条件下脱水过程中种子内部的生理变化,为揭示种子脱水耐性调控的生理机制提供参考依据。【方法】以解除休眠的水曲柳种子为材料,利用不同浓度(10~(-2),10~(-3),10~(-4),10~(-5) mol·L~(-1))的氯化钙溶液、不同浓度(10-3,10-4,10-5,10-6mol·L~(-1))的ABA溶液或不同质量浓度(1,10,50,100 g·L~(-1))的蔗糖溶液浸泡种子24 h,以蒸馏水浸泡种子24 h为对照,比较不同处理种子在低温(5℃)条件下干燥脱水后的萌发能力,确定几种预处理措施对种子低温脱水萌发的影响。再依据上述试验结果,分别选择出提高种子萌发能力最有效的处理浓度:氯化钙10-3mol·L~(-1)、ABA 10-6mol·L~(-1)、蔗糖100 g·L~(-1),以经上述溶液预处理24 h后低温脱水的种子为材料,以蒸馏水浸泡24 h后低温脱水种子为对照,进行种子浸出液相对电导率、种子抗氧化酶(SOD、POD和CAT)活性、丙二醛(MDA)含量、可溶性糖、可溶性蛋白和淀粉含量测定,分析不同预处理措施对种子细胞膜透性、抗氧化系统酶活性和贮藏物质代谢的影响。【结果】10-3mol·L~(-1)氯化钙或10-6mol·L~(-1)ABA预处理可显著提高种子在低温(5℃)下脱水后的发芽率和发芽指数,缩短发芽时间;100 g·L~(-1)的蔗糖预处理可显著提高种子在低温(5℃)下脱水后的发芽率,但在提高发芽指数和缩短发芽时间上并没有明显效果。10-3mol·L~(-1)氯化钙预处理的种子,胚中SOD活性在低温脱水后显著提高,种子相对电导率和MDA含量显著降低;10-6mol·L~(-1)ABA预处理的种子,低温脱水后胚中POD活性明显提高,种子相对电导率和MDA含量显著降低;100 g·L~(-1)蔗糖预处理的种子,低温脱水后胚中SOD和POD活性均显著提高,种子相对电导率和MDA含量显著降低。氯化钙、ABA或蔗糖预处理,显著降低了种子胚和胚乳中可溶性蛋白的含量,显著提高了胚中可溶性糖的含量。【结论】适宜浓度的氯化钙(10-3mol·L~(-1))、ABA(10-6mol·L~(-1))和蔗糖(100 g·L~(-1))预处理(尤其是氯化钙或ABA预处理)能够提高水曲柳种子低温脱水后的萌发能力。氯化钙、ABA和蔗糖预处理,会显著提高低温脱水条件下种子胚中的抗氧化系统酶活性,更好地维持细胞膜结构的完整性,降低细胞的离子外渗和MDA含量。但不同预处理种子胚中的抗氧化酶活性表现不同,氯化钙预处理提高胚中SOD活性的作用更明显,ABA预处理提高胚中POD活性的作用更明显,而蔗糖预处理则同时提高胚中的SOD和POD活性。氯化钙、ABA和蔗糖预处理后低温脱水过程中种子胚中可溶性糖含量显著增加,这可能是种子低温条件下脱水保护功能提高的原因之一。     

解除休眠水曲柳种子的再干燥贮藏

以解除休眠的水曲柳种子为材料,研究种子再干燥脱水贮藏的可行性。结果表明:已解除休眠的种子在室温条件下进行再干燥是可行的,干燥处理后种子的萌发率和平均发芽时间没有明显变化;但在5℃条件下再干燥是不可行的,干燥后种子萌发率、发芽指数显著下降,平均发芽时间明显延长。已解除休眠的种子在室温条件下再干燥处理后贮藏16个月内种子的萌发率没有显著变化,但随着贮藏时间的延长种子发芽指数显著下降,平均发芽时间显著延长。已解除休眠水曲柳种子再干燥贮藏后使用KT、GA3和乙烯利处理对种子的萌发都没有明显的促进作用。     

山杏种子后熟生理及萌发条件的研究

测定了去除内果皮的山杏种子不同温度浸水处理的吸水性、温度对去除胚尖处种皮和不去种皮种子萌发的影响；萌发过程中种子内可溶性糖含量的动态变化；激素对种子萌发的影响及萌发期间种子内ａ-淀粉酶活性和过氧化氢酶活性的变化。结果表明，５０℃低温浸种２４ｈ可达山杏萌发所需水分条件及活力指数；层积处理以２～５℃效果最好；ＧＡ３在适宜浓度下能打破休眠，促进种子发芽、茎根伸长和幼苗生长；种子萌发期间可溶性糖含量呈不断增加趋势，ａ-淀粉酶活性不断增强；层积后种子内ａ-淀粉酶活性显著增强。     

东京野茉莉种子休眠特性的研究

以浙江省遂昌县东京野茉莉新鲜种子为材料,通过对种子透水性、种被机械阻力、离体胚培养、发芽抑制物质提取及种子层积过程中的生理生化变化的研究,并利用赤霉素(GA3)进行发芽前预处理,探讨种子休眠机理及破除方法。结果表明:1)离体胚并无休眠特性,胚外组织中也不存在发芽抑制物质。尽管种子透水性影响其发芽率,但胚乳和种壳的机械束缚是东京野茉莉种子休眠的主要原因之一。2)层积后再机械处理可解除种子休眠。休眠能被赤霉素和(或)低温层积处理解除,说明种子同时存在生理抑制,其休眠类型属于综合性休眠。3)贮藏物质在层积过程中的动员与种子萌发率的提高密切相关,种内可溶性糖含量(R=0.885)、POD活性(R=0.658)与休眠的解除呈显著正相关。4)层积30 d后1 200 mg/L GA3处理的种子发芽率最高,为54%。胚的外覆物控制东京野茉莉的种子休眠,休眠解除的过程伴随种子内代谢水平的提高。     

水曲柳种子休眠生理的研究

水曲柳带果皮的种子经过4—5个月的暖温(20℃)和4—5个月低温(5℃)的综合层积,大体能解除休眠。其休眠的原因主要与胚的发育不全和种皮胚乳等包被组织的障碍有关。完成胚的发育可在不同温度下进行。但层积前期的暖温条件比低温可显著地加速胚的发育;另外由于果皮内含抑制物和对氧透入的阻碍果皮的存在会延迟胚的发育,因此采用暖一低温综合层积和剥去果皮层积可大大缩短解除休眠的时间。层积过程中低温的作用主要是提高了种子呼吸特别是提高了胚在缺氧条件下无氧呼吸和减少了胚萌发的需氧量,来克服包被组织限制氧透入而造成的萌发障碍。层积前种子中的胚不仅体积小而且活力也低,在层积过程中随着胚内营养物质不断增加,胚体积逐渐增大的同时,胚的呼吸强度、萌发生长能力以及对抑制物(ABA)抑制萌发的抵抗能力都不断提高最后终于克服包被组织的阻碍而萌发。     

山合欢种子超干燥贮藏的生理生化效应

采用正交设计从种子含水量、包装方法、保存温度和预回湿方法4个因素来探索山合欢种子超干燥保存的可行性。用硅胶将种子脱水至1.42%～6.35%6个含水量梯度,结合不同处理密封保存1年,随后测定发芽率和一些生理生化指标,包括相对电导率(RC)、脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、可溶性总糖含量和脂肪酸组分。结果表明:种子含水量和预回湿方法对发芽率有显著影响,超干种子与未经超干处理的种子相比,发芽率有明显提高;超干种子发芽率与相对电导率和丙二醛含量呈显著负相关,与脯氨酸含量和3种抗氧化酶活性呈显著正相关;超干种子的油酸和α-亚麻酸含量比对照提高。适宜的超干处理能使抗氧化酶活性增强,使不饱和脂肪酸和可溶性总糖的含量增加,从而减缓种子生活力下降。     

钟萼木种子生理休眠特性的初步研究

通过对钟萼木（BretschneiderasinensisHemsl）种子进行各种处理，然后进行发芽试验．以及直接将新采集的种子和离体胚进行发芽试验，并进行生物鉴定（白菜籽发芽试验），研究了钟萼木种子生理休眠特性及打破休眠的方法．结果表明，种胚、内种皮及胚乳内的抑制物质虽可引起种子休眠，但引起种子休眠的主要原因是种子内缺乏萌发促进物质和酶活性低；用30kg／100mL的赤霉素溶液浸种24h或低温（5℃）层积60d，可解除种子休眠，萌发率由8．00％可提高到87．00％～96．00％，低温层积后适宜的萌发温度为30℃，25℃，20℃，其次是变温条件（昼30℃，夜20℃）；将种子置于聚乙烯薄膜袋内低温（5℃）干藏120d，也可解除休眠．低温干藏120d后再层积20d，解决休眠的效果最佳，如此处理置床后第三天即开始发芽，9d完成萌发过程，萌发率达94．00％．     

枫杨种子休眠与萌发特性研究

为了确定枫杨种子的休眠原因及其打破休眠的方法,以枫杨成熟种子为材料,对种子透水性、种子浸提物的生物抑制作用、种子催芽处理效果以及种子在不同温度下的萌发能力进行研究。结果表明:枫杨种子种皮透水性良好,种子浸提液中存在发芽抑制物质,抑制物质的存在是造成种子休眠的主要原因。直接埋藏和混雪后埋藏解除枫杨种子休眠的效果不理想;低温层积解除种子休眠效果较好,层积时间达到120d时种子萌发率可以达到89%。温度显著影响枫杨种子的萌发,25℃的恒温条件下种子萌发能力显著高于其它温度条件。结论:枫杨种子不存在物理休眠,属于生理休眠类型,种子需要低温层积处理120d打破休眠,解除休眠种子的适宜萌发温度是25℃。     

樟树、檫树、闽楠种子的休眠和萌发特性

对樟科Lauraceae 3个属的代表性树种的种子休眠与萌发特性进行研究．结果表明:新采集的樟树Cinnamoumcamphora (linn．)Presl、檫树Sassafras Tzumu(Hemsl．)Hemsl和闽楠Phoebe bournei(Hemse．)Yang的种子胚形态发育正常,除檫树种子外,樟树和闽楠种子的离体胚能正常萌发,在黑暗条件下,3个树种的完整种子于15-35℃温度范围内,无论恒温和变温均不能萌发,闽楠种子仅在光照下30、35℃恒温和30℃日／20℃夜变温中较窄的温度范围内能萌发,但发芽迟缓、过程长、萌发率低;3个树种的种子均具生理休眠特性,种皮透气性差和存在发芽抑制物质是樟树种子休眠的原因,低温(5℃)层积80 d,不能完全解除休眠,在30℃日／20℃夜最适变温条件下．并给予适当光照,萌发率仅为41．00％;采用0．5％KNO3+0．10％GA3溶液浸种2 h后低温层积80 d,在光照条件下,萌发率可提高到74．00％;胚存在发芽抑制物质和种皮透气性差是引起檫树种子休眠的最初原因,经低温层积后,种皮防碍抑制物质向外渗透是种子不能完全解除休眠的关键因素,低温层积240 d,在25℃日／15℃夜最适温度下,光暗中的萌发率仅为59．00％-54．00％．而采用4％H2O2+0．10％GA3溶液浸种后低温层积．萌发率可高达87．00％;种皮透气性差,发芽要求特殊的温度和一定的光照是闽楠种子休眠的原因,低温层积60 d,在光照条件下,20、25℃恒温和30℃日／15℃夜变温适宜温度中,萌发率能达77．33％-85．33％．     

香椿种子特定贮藏条件下活力变化的研究

[目的]通过对不同贮藏条件下香椿种子发芽指标、抗氧化酶活性等测定分析,探索种子含水量和贮藏温度对香椿种子生理生化特性的影响,为香椿种子的贮藏方法提供技术支持。[方法]利用100%湿度环境获得9.1%、12.2%、14.0%、15.8%和17.8%五个含水量的香椿种子,在10、15、和20℃下分别贮藏90 d,每30 d测定种子发芽率和抗氧化酶活性等指标。[结果]在相同贮藏条件下,随贮藏时间延长,种子发芽率、活力指数、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性逐渐下降,超氧化物歧化酶(SOD)活性先升后降,浸出液电导率和丙二醛(MDA)逐渐上升。经90 d贮藏,随种子含水量或贮藏温度的升高,香椿种子发芽率和活力指数呈下降趋势,浸出液电导率和MDA含量显著上升,种子中SOD、POD和CAT活性均随贮藏时间的延长而显著下降。[结论]种子浸出液电导率和MDA含量与香椿种子发芽率呈显著负相关,抗氧化系统酶活性与发芽率呈显著正相关,膜质过氧化作用是引起香椿种子老化劣变的重要原因之一。本研究得出的香椿种子安全贮藏条件为:当温度不超过15℃时,含水量应控制在12.2%以下,当温度在15～20℃时,含水量应低于9.1%。     

短叶松种子发芽条件的研究

为适应扩大引种的需要,我们对短叶松种子通过层积时间、光照、温度等因子进行萌发效应的研究。优选出了短叶松种子发芽条件的规范。对短叶松种子的浸提液进行生物鉴定,并就其内外种皮对种子萌发的影响进行对比试验,结果表明短叶松种子有休眠期;休眠的主要原因是受胚的生理因素影响。试验表明:低温层积20—40天可解除休眠;在20/30℃变温加光照条件下也能解除休眠。从而为种子检验和场圃育苗提供了科学依据。     

赤霉素GA_3对不同层积催芽紫椴种子萌发的影响

为探讨解除紫椴种子休眠的方法,进行了不同温度层积催芽试验,并在此基础上进行了赤霉素GA_3处理后对紫椴种子萌发过程中贮藏物质的影响研究,结果表明:在前期高温后期低温(T20-5)的处理下种子具有较高的萌发指数,50 mg·L-1GA_3可使紫椴种子可溶性糖含量在萌发初期快速升高,以提高种子对逆境的适应能力;而150 mg·L-1GA_3对可溶性糖含量的增加具有抑制作用。GA_3处理对紫椴种子淀粉分解具有促进作用,但不同层积温度对淀粉水解酶活性有影响,为提高淀粉酶活性和可溶性蛋白含量,可适当提高GA_3浓度。     

紫楠种子的休眠与萌发特性

【目的】探究紫楠种子休眠原因,确定其休眠类型,找到解除种子休眠的方法和适合紫楠种子萌发的最佳温度条件,为其苗木培育提供理论与技术支持。【方法】通过测定紫楠种皮的透水性、透气性、种子内含萌发抑制物,探究种子休眠的原因,通过低温层积处理研究打破紫楠种子休眠的方法,通过设置15℃、20℃、25℃、30℃、35℃恒温、日30℃夜20℃、日25℃夜15℃变温共7个温度处理研究适宜种子萌发的温度。【结果】1)新鲜种皮对种子具有明显的吸水障碍和呼吸障碍,去皮种子的吸水率是完整种子的1.92倍,去皮种子的呼吸速率是完整种子的2.24倍,对种子萌发具有抑制作用;2)紫楠种子的水浸提液和甲醇浸提液能显著抑制大白菜种子萌发和幼苗生长,由此可以说明紫楠种子具有水溶性和醇溶性的内源抑制物;3)低温层积能够打破紫楠种子的休眠,随着低温层积时间的延长,种子发芽提早,发芽速度加快,发芽率提高,低温层积100 d的种子发芽率显著高于其他处理,高达98.89%。GA3浸种对解除种子休眠的效果不理想;4)温度对紫楠种子的发芽率的影响较大,25℃的恒温条件下种子萌发的能力高于其他的温度处理。【结论】紫楠种子种皮造成的透水性透...     

低温胁迫对Guadua amplexfolia抗寒性生理指标的影响

在自然环境条件下对国外引进的热带竹种Guadua amplexifolia7个日最低气温条件下的过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)等7项抗寒性生理指标进行了测定,结果表明:各抗寒性生理指标与日最低气温具有良好的相关性;9 ℃为轻微的低温逆境,自由水/束缚水比值呈下降趋势;3 ℃时低温胁迫生理伤害较为严重,POD、CAT、可溶性蛋白和丙二醛(MDA)含量达峰值;0 ℃时SOD、游离脯氨酸含量达峰值;G.amplexifolia生长的极限低温为-2 ℃左右.     

檫树种子休眠生理的研究

檫树(Sassafrs tzumn Hemsl)种子具有休眠特性,对其休眠生理进行研究表明,该种子属于双重休眠,种子中存在高浓度的发芽抑制物,是其休眠的主要原因。经过冷(0～5℃)或暖层积处理,可导致90%以上的种胚解除休眠,但种子萌发率仍只有60%左右,改善种皮的透气性和消除种皮中的发芽抑制物,是提高檫树种子育苗成功率的关键。     

PEG处理对连香树种子萌发与芽苗生长的影响

以连香树种子为试验材料,研究不同质量浓度PEG对种子萌发的影响.结果表明:适宜质量浓度(140～301 g·L-1)的PEG预处理连香树种子,能促进种子萌发和芽苗生长,增加渗透凋节物质如可溶性蛋白、可溶性糖和脯氨酸的含量,提高保护性酶SOD,POD和CAT的活性,降低MDA含量,修复膜系统损伤,提高其抗旱性.在干旱胁迫下,伴随PEG质量浓度的增加,连香树种子萌发和幼苗生长受到抑制,可溶性蛋白含量先升高后降低,可溶性糖、脯氨酸和MDA含量升高,保护性酶SOD和CAT的活性升高及POD活性下降.连香树对干旱胁迫较为敏感,PEG质量浓度≥95 g·L-1对种子萌发、芽苗胚轴和胚根生长产生抑制作用.     

低温胁迫对大果榉枝条抗寒性的影响

为掌握北京地区引种栽培大果榉的抗寒特性,以垂枝榆为对照,6年生大果榉为试材,选取其一年生休眠枝条分别在5℃(CK)、-10℃、-15℃、-20℃、-25℃、-30℃和-35℃下进行低温处理,测定枝条的相对电导率,应用Logistic方程拟合半致死温度(LT_(50));并测定其枝条的丙二醛(MDA)和可溶性糖的含量,过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的活性,枝条恢复生长后的萌芽率,研究低温胁迫下大果榉休眠枝条的抗寒性。结果表明:随温度降低,相对电导率整体呈上升趋势;MDA、可溶性糖的含量以及POD和CAT酶活性均呈现先上升后下降的趋势;恢复生长率鉴定植物抗寒能力的方法易受到植物扦插成活难易程度的影响;相关性最高的抗寒指标是相对电导率,其次是MDA和可溶性糖。大果榉和垂枝榆的LT_(50)分别为-33.11℃和-29.83℃,大果榉的抗寒性高于垂枝榆。     

毛竹种子人工老化过程中生理生化变化

研究人工老化过程中毛竹种子活力及其生理生化变化过程.结果表明:人工老化处理后,种子发芽率、发芽指数和活力指数均先快速下降后缓慢下降,活力指数下降较发芽率和发芽指数快.老化6天时活力指数下降72％,老化12天时种子活力基本丧失.伴随着种子活力下降,表现出种子浸出液相对电导率和可溶性糖含量升高,MDA含量升高,POD,SOD和CAT酶活性降低,可溶性蛋白质含量降低,内源GA3和IAA含量降低,ABA含量升高,GA3/ABA比值降低等一系列生理生化变化.相关分析表明:SOD活性、CAT活性、可溶性蛋白和GA3,IAA,GA3/ABA,与种子活力呈极显著正相关;种子浸出液相对电导率、MDA和ABA含量呈极显著负相关.膜脂过氧化引起的生物膜损伤是加速毛竹种子老化的重要原因,内源激素失衡也是影响种子萌发和加速老化的主要因素之一.     

低温胁迫对玉米石景天生理指标的影响

以景天属植物玉米石为研究对象,通过人工控温的方法来研究低温胁迫对玉米石叶片的相对电导率(REC)、丙二醛(MDA)含量、可溶性糖含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)等生理指标的影响。结果表明,随着胁迫温度的下降,玉米石景天叶片的相对电导率呈现出先升高后降低的变化趋势,当温度为5℃时相对电导率达到最大值16.03%;可溶性糖的含量呈现出先下降后上升的变化趋势,当温度为20℃时出现最小值0.088%;丙二醛的含量呈现先下降后上升再下降的趋势,在温度为15℃时出现最小值0.012μmol/mg;三种抗氧化酶相互协作,CAT呈现先升高后下降再缓慢上升的趋势,POD呈现逐渐下降的趋势,SOD则总体变化幅度不大,呈现出先上升后缓慢下降的趋势,当温度为20℃时,CAT活性达到最大值42.92 U/g/min,POD活性也达到最大值173.33 U/g,SOD活性也达到最大值378.47 U/ml。     

喷施壳聚糖对核桃抗冻性的影响

通过对核桃枝条短期低温胁迫研究,探讨低温胁迫条件下核桃枝条内的生化代谢过程与树体抗冻能力之间的关系。通过对离体香玲核桃枝条以—2、0、4℃低温处理,并在处理后不同时间测定相关酶活性与抗冻蛋白含量,分析低温胁迫后树体抗冻相关酶活性和蛋白含量。研究结果发现,在—2⁴℃的低温胁迫均能够显著提高核桃枝条内SOD、CAT、POD酶的活性,同时脯氨酸的含量在04℃的低温胁迫均能够显著提高核桃枝条内SOD、CAT、POD酶的活性,同时脯氨酸的含量在0⁴℃的低温胁迫下也有显著增加。说明SOD、CAT、POD和脯氨酸参与了核桃树体的抗冻反应。