休眠解除过程中紫楠种子生理生化特征的变化

【目的】探究紫楠(Phoebe sheareri)种子层积过程中营养物质、酶活性和内源激素的动态变化,揭示种子解除休眠过程中的内在生理机制,为其休眠解除与促进萌发提供理论依据。【方法】以新鲜饱满的紫楠种子为试验材料,采用低温和变温层积处理,测定层积过程中的生理生化指标。【结果】层积处理能解除紫楠种子休眠,低温和变温层积处理的发芽率分别为85.83%、72.75%。紫楠种子中初始淀粉含量为467.88 mg/g,在层积过程中逐渐下降。可溶性糖、可溶性蛋白和粗脂肪均被不同程度地分解。淀粉酶、酸性磷酸酶(APA)和过氧化物酶(POD)活性均不断增强。在整个层积过程中生长素(IAA)、异戊烯基腺苷(IPA)、赤霉素(GA₃)含量不断增加,脱落酸(ABA)含量逐渐减少,IAA/ABA(质量比,下同)、IPA/ABA、GA₃/ABA不断增大。【结论】紫楠种子是中度休眠的种子,低温层积是加快紫楠种子萌发的较好方式。紫楠种子最主要的贮藏物质为淀粉,营养物质的转化与内源激素的协调作用均对紫楠种子休眠的解除起重要作用。     

山楂种子休眠与萌发生理研究 Ⅳ.山楂种子内果皮及种皮与种子休眠的关系

通过对１９９４年和１９９５年采收的山楂种子进行层积、发芽、组织培养、生活力测定、ＧＡ３处理等多种方法进行研究认为，层积中山楂种子先解除休眠而后破壳；种子子叶休眠时间短，并可在干藏条件下解除休眠，休眠解除后，种皮抑制其生长；在种子发育过程中，子叶进入休眠前，种皮对子叶生长有一定作用；干藏７个月以内的种子，去除种皮或去除种皮及子叶，胚芽、胚轴、胚根不能萌发     

黄山花楸种子休眠解除技术及其解剖学观察

采用赤霉素、浓硫酸、氢氧化钠、低温层积、机械划伤种皮等处理方法进行解除黄山花楸种子休眠试验,并对种子休眠解除过程中超微结构变化进行电镜观察与分析。结果表明:种皮划伤处理和低温层积75～90 d种子萌发率均可达90 ％以上,是打破黄山花楸种子休眠的有效途径;赤霉素浸种后低温层积处理也可打破种子休眠,但赤霉素各种浓度处理效果均不如直接层积的处理效果;其他处理未能解除黄山花楸种子休眠。层积处理过程中种子表皮扫描电镜和子叶细胞透射电镜观察显示,黄山花楸种子萌发率和休眠解除效果与种皮角质层破裂解体、子叶细胞结构变化及储藏物质降解程度密切相关。     

山茱萸种子休眠原因与解除研究现状和展望

山茱萸是一种非常有价值的木本药用植物,但是其种子的休眠已经严重影响了山茱萸产业的发展,本文从山茱萸种子的种皮结构、胚的发育、内源抑制物三个方面对山茱萸休眠原因进行了论述;从破环山茱萸种皮结构、层积和激素三个方面对休眠的解除方法进行了论述。在此指明了今后山茱萸种子休眠的研究方向。     

青钱柳种子的种皮构造及其对透水性的影响

通过青钱柳种子的形态解剖、种皮结构的电镜扫描、种皮的透水性等试验,对青钱柳种皮构造与种子休眠关系进行研究,以探讨青钱柳种子的休眠原因。结果表明,青钱柳种子种皮有3层,外种皮表面角质化,中种皮木栓质,内种皮木质而坚硬,这在一定程度上阻碍了胚与外界的水汽交换,影响种子的吸胀和萌发。种皮的透水性试验结果表明,浓硫酸处理后,种子能很快吸水膨胀。种子各部分的含水量测定结果表明,青钱柳完整种皮种子的胚能吸收到部分水分,因此,种皮的透水性可能不是引起青钱柳种子休眠的最主要因素。但是,青钱柳种子的这种种皮结构可能对胚的萌发特别是胚根的生长和伸长会产生严重的机械阻力。     

内源抑制物对加拿大紫荆种子萌发的影响

【目的】探究内源抑制物质对加拿大紫荆(Cercis canadensis)种子萌发的影响,为揭示加拿大紫荆种子的休眠原因及其解除机制提供依据。【方法】以加拿大紫荆种子为试验材料,先采用80 ℃热水预处理,再经低温层积处理解除种子的生理休眠,对不同层积阶段的种子进行发芽率和生物活性测定。结合气质联用(GC-MS)、高效液相色谱(HPLC)技术与标准品有效半抑制浓度(IC₅₀)方法,分析加拿大紫荆种子内源抑制物种类及休眠解除过程中内源抑制物含量的变化。【结果】内源抑制物是引起加拿大紫荆种子休眠的主要原因,随着层积时间延长,休眠逐渐解除。加拿大紫荆种子种皮和胚乳各分离相提取液对白菜籽发芽抑制作用由大到小依次为乙醚相>甲醇相>水相≈乙酸乙酯相>石油醚相,表明种皮和胚乳中的内源抑制物主要存在于乙醚相、甲醇相、乙酸乙酯相提取液中。采用GC-MS技术测得加拿大紫荆种皮和胚乳分离相提取液中主要有油酸、亚油酸、棕榈酸、硬脂酸、2,6-二叔丁基对甲酚(BHT)、邻苯三酚6种可能对加拿大紫荆种子具有抑制作用的物质。对6种物质标准品进行有效半抑制浓度(IC₅₀)测定发现:油酸对白菜籽发芽无抑制作用,较高浓度的亚油酸、棕榈酸、硬脂酸才能抑制白菜籽发芽,而较低浓度的BHT和邻苯三酚对白菜籽发芽就有很强的抑制作用。种子休眠解除过程中,亚油酸含量呈先下降后上升再下降的趋势,而棕榈酸、硬脂酸、BHT、邻苯三酚的含量逐渐下降,层积后的4种物质含量下降幅度分别为42.43%、52.00%、5.77%、96.14%。【结论】结合IC₅₀及层积过程中内源抑制物含量的变化,认为邻苯三酚可能是引起加拿大紫荆种子休眠的主要抑制物质。     

‘凤丹’种子发育及其营养物质含量和相关酶活性的动态变化

【目的】研究‘凤丹’蓇葖果及种子发育过程中形态变化规律的同时,探讨种子发育过程中营养物质间的转化规律,以充分了解‘凤丹’种子的发育特性,并为其科学栽培和管理提供理论依据。【方法】以‘凤丹’蓇葖果及种子为材料,对其发育过程中6个阶段进行生物学观察,同时测定种子中的含水率、种子发育过程中营养物质(可溶性糖、可溶性蛋白、粗淀粉和粗脂肪含量)以及相关酶活性[总淀粉酶、总蛋白酶、乙酰辅酶A羧化酶(ACCase)和植物磷脂酸磷酸酯酶(PPase)]。【结果】‘凤丹’种子的发育大致可分为两个阶段:绿熟阶段(花后45～85 d)和褐熟阶段(花后95～115 d)。在测定的各阶段,种子含水率持续显著下降,种皮颜色由黄色变为乳白色,最终表皮坚固,呈黑褐色。果皮颜色也从绿色转变为黄褐色,最终呈现灰褐色并伴随着果荚开裂。对营养物质及相关酶活性而言,‘凤丹’种子发育过程中,油脂积累旺盛期主要集中于花后45～85 d,中后期时油脂增长较为缓慢,于成熟时达至此次测定的最高值(33.1%)。可溶性糖的消耗趋势与可溶性蛋白积累的趋势类似;且可溶性糖含量的变化与淀粉含量的变化呈显著正相关关系,均呈现下降—上升—下降的变化趋势,并均于花后85 d时达到了此次测定的最低值。在此过程中,总淀粉酶活性和总蛋白酶活性变化趋势分别与粗淀粉和可溶性蛋白变化趋势相反,且当粗淀粉含量随着总淀粉酶活性的升高而减少时,可溶性蛋白含量则随着总蛋白酶活性的降低而升高。此外,乙酰辅酶A羧化酶和磷脂酸磷酸酯酶活性则随着油脂积累速度的增加而升高。【结论】各营养物质含量以及相关生物学特性等变化趋势表明,‘凤丹’种子于花后115 d左右采收较为合适。同时,在栽植过程中的不同阶段需采用不同的管理方案,于花后45～65 d时需保证水分及磷肥的充分供应;花后65～85 d时,则应以浅浇灌为主,增施适量的氮肥及钾肥;而种子发育中后期,应进一步适量减少水分供应,并追施少量磷肥。     

低温层积催芽天女木兰种子脱落酸含量变化

研究天女木兰低温层积催芽种子中脱落酸含量变化规律,为解除休眠提供依据。以天女木兰种子为研究对象,采集低温沙藏层积0、30、60、90、120、150 d种子,采用高效液相色谱法测定种皮和胚乳(含胚)在低温层积过程中的脱落酸含量,采用石蜡切片法观测胚形态。结果表明：天女木兰0 d湿种子种皮和胚乳(含胚)中脱落酸含量明显高于0 d干种子;在低温沙藏层积过程中,种皮和胚乳(含胚)脱落酸含量随着处理时间的增加呈下降趋势;低温沙藏层积0～30 d胚乳(含胚)中的脱落酸含量高于种皮,但60 d后各处理种子胚乳(含胚)中的脱落酸含量均低于种皮;处理150 d,种皮与胚乳(含胚)中均无脱落酸。随着低温沙藏层积时间的增加,胚呈现逐渐增大的趋势,处理150 d胚的子叶变大。     

白皮松种子休眠研究进展

种子休眠普遍存在于高等植物中,是植物历经长期的自然选择而保存下来的一种生物学特性。白皮松(Pinus bungeana Zucc.)是中国特有种,观赏价值高,以种子繁殖为主,但种子具有深休眠特性,给苗木繁育带来一定困难。分析关于白皮松种子休眠的研究结果认为,休眠原因主要包括:种子成熟时种胚的发育状况,内、外种皮和胚乳含有种类和含量不尽相同的萌发抑制物且脱落酸类在各部位均存在并有较强的抑制能力,种皮对种子萌发的机械阻力和透水性、透气性障碍以及内源激素在种子休眠中的作用。解除白皮松种子休眠的方法主要有低温层积处理、长时间流水冲洗、植物激素浸种、化学试剂和机械处理以及环境条件处理等。     

枳椇种子休眠原因及解除方法

从枳椇种子的种皮结构和透性、离体胚萌发等方面开展种子休眠原因的研究,同时采取低温层积、浓硫酸处理、机械处理等方法研究枳椇种子休眠解除技术。结果表明:枳椇种子种皮结构致密,透水性差是抑制种子萌发的主要原因,种子休眠类型为物理休眠(PY)。低温层积75 d枳椇种子的发芽率达到72%,层积90 d种子发芽率达到76%,且发芽速度更快; 浓硫酸处理5～25 min,种子发芽率在76%～81%,各处理种子的发芽率没有差异,但浓硫酸处理30 min对种子明显产生伤害,发芽率仅为64%; 切除部分种皮的种子在置床后4 d开始萌发,发芽速度与层积90 d的发芽速度一致,置床16 d后萌发结束,发芽率为80%; 擦伤种子表面的种子置床后6 d开始萌发,发芽率为73%。     

钟萼木种子贮藏与休眠解除技术的研究

通过对新采集的钟萼木种子进行各种处理后进行发芽试验,结果表明,钟萼木种胚、内种皮及胚乳内均含抑制物质且可引起种子休眠,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所致。用ABT生根粉溶液浸种24h或低温(5℃)层积60d,可解除种子休眠,萌发率由28%可提高到80—90%。低温层积后适宜的萌发温度为30℃、25℃和20℃,其次是变量条件(昼30℃,夜20℃),将种子置于聚乙烯薄膜袋内低温(5℃)干藏85d,也可解除休眠,低温干藏85d后再层积20d,解除休眠的效果最佳,如此处理置床后第5d即开始发芽,15d完成萌发过程,萌发率达85%。     

凤丹种子萌发生根过程中3种内源激素的变化

针对凤丹种子休眠时间长,萌发困难的现象,比较分析了凤丹种子在萌发生根的4个阶段(吸胀前、吸胀完全、露白、主根伸长)的种皮及去皮组织(胚和胚乳)中内源激素GA3(赤霉素)、ABA(脱落酸)和IBA(吲哚丁酸)的变化情况.种子萌发生根过程中,几种内源激素含量在种皮和去皮组织中的变化趋势基本相似:GA3的含量逐渐升高,ABA的含量逐渐降低,二者表现出一种拮抗关系.吸胀完全阶段与吸胀前相比,种皮中GA3的含量显著增加了12%,去皮组织中ABA含量显著下降了5.6%,表明在种子萌发初期吸胀过程中种皮的GA3含量升高以及去皮组织中ABA含量的下降对打破下胚轴的休眠起到关键作用.IBA在牡丹种子中天然存在,其含量在吸胀前、吸胀后和露白阶段变化不明显,但在主根伸长阶段迅速升高,表明IBA在根系伸长过程中具有重要作用.初步探讨了凤丹种子萌发生根过程与内源激素含量变化之间的关系,为提高种子萌发率和出苗率提供了一定的研究基础,并首次报道了牡丹种子中存在IBA.     

乌桕种子休眠原因及解除方法研究

对乌桕种子的休眠原因进行了研究,发现乌桕种皮具有较好的透水性,所以种皮透水性不是造成乌桕种子休眠的主要原因。通过乌桕种子的离体胚发芽实验,证实乌桕种子的胚在离体条件下没有休眠现象;而乌桕种子的种皮及胚乳浸提物对种子发芽有显著抑制作用,所以乌桕种子的种皮及胚乳存在发芽内源抑制物,这可能是造成乌桕种子休眠的主要原因。另外,利用浓硫酸处理不能解除乌桕种子的休眠,直接低温层积也不能彻底打破乌桕种子的休眠;激素处理可有效解除内源抑制物造成的种子休眠,且通过比对实验发现,先用500或1 000 mg/L赤霉素处理,再层积100 d能有效打破乌桕种子的休眠。     

加拿大紫荆种子硬实性解除及其吸水特性研究

【目的】加拿大紫荆种子具有硬实性,研究解除其硬实性的方法及吸水特性,揭示其种皮结构和吸水的关系可为种子休眠及种子生物学研究提供理论依据。【方法】以不同温度梯度(70~90 ℃)的热水处理加拿大紫荆种子,探究解除其硬实性的最适条件,采用凡士林密封法与苯胺蓝染色法分析种子的吸水特性,同时借助扫描电镜对种皮结构进行观察。【结果】加拿大紫荆种子的吸胀率随温度升高而提高,80 ℃和90 ℃处理均能有效解除种子硬实性,但90 ℃处理的种子生活力显著下降。种子的种脐处有明显的裂缝,热水处理后,裂缝中的胶状物质消失,裂缝更加明显。经观察种皮纵切面发现,大多数部位的种皮由3层结构组成,由外向内分别是角质层、栅栏层和厚壁细胞层。种脐区域除了上述3层结构,还具有明线、反栅栏层和维管束。热水处理后,种孔处的栅栏层和厚壁细胞层分离,形成一个小凸起。凡士林密封实验发现:浸种12 h后,种脐端的吸水量最大,显著高于密封另外2个部位的处理;浸种96 h后,种子中间部位开始缓慢吸水;浸种120 h时,子叶末端仍未吸水。苯胺蓝染色发现:种孔部位的凸起最先着色(2 h),之后种脐的裂缝(3 h)以及维管束通道也被染成蓝色(9 h);随着染色时间的延长,厚壁细胞层与栅栏层的分离区域扩大,角质层和栅栏层着色面积也相应扩大,但厚壁细胞等组织仍未被染色。染色36 h时,整个种皮以及胚乳被染成蓝色。【结论】采用80 ℃热水处理5 min是解除加拿大紫荆种子硬实性的最适条件,可使种子维持较高的生活力;种脐区域是早期吸水的主要部位;种孔是加拿大紫荆种子的最初吸水位点,随后水分沿厚壁细胞层与栅栏层的分离处以及维管束向子叶末端迁移。厚壁细胞等组织对种子的早期吸水有一定的影响。     

凹叶厚朴种子休眠与萌发特性的研究

用组织切片法对凹叶厚朴种子胚形态结构的观察、种皮透水性的测定、种子不同部位浸提液的生物测定,初步探讨了凹叶厚朴种子的休眠原因.结果表明:凹叶厚朴种子的胚已分化完全;内种皮有阻碍种子吸水的作用;外种皮和中种皮以及胚乳存在较多的发芽抑制物质.对凹叶厚朴种子的萌发试验表明,用1500mg/L赤霉素( GA3)浸种后低温层积处...     

壳寡糖对干旱胁迫下‘凤丹’幼苗生长及生理特性的影响

【目的】通过研究壳寡糖(chitooligosaccharide,COS)对干旱胁迫下‘凤丹’植株生长和生理特性的影响,明确其对‘凤丹’抗旱性的调控作用,为‘凤丹’苗期培育过程中的环境选择及抗旱性研究提供理论依据。【方法】以两年生油用牡丹‘凤丹’(Paeonia ostii ‘Feng Dan’)盆栽苗为试材,以5个质量浓度(0、20、40、60、80 mg/L)的COS溶液进行喷施,测定不同干旱胁迫下(即断水后第7、9、11、13、15天)‘凤丹’幼苗的生长生理指标。【结果】干旱胁迫下喷施COS能促进‘凤丹’幼苗生长,提高叶片相对含水量、净光合速率和叶绿素含量,提高抗氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性,提高可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸含量,降低丙二醛和过氧化氢含量。【结论】喷施40 mg/L COS能显著缓解干旱胁迫对‘凤丹’幼苗造成的伤害(P<0.05),增强植株对干旱胁迫的抵抗能力。     

桂花种子对赤霉素处理的生理生化响应

赤霉素处理并经低温层积后测定‘紫柄籽银桂’种子萌发过程中胚和胚乳内各种激素和营养物质含量的变化,结果表明:随着层积时间的延长,1 000 mg/L赤霉素处理下种子其胚和胚乳中的脱落酸(ABA)含量逐渐减少,至45 d时比对照减少51.6%,赤霉素(GA)、生长素(IAA)、细胞分裂素(ZR)的含量逐渐增加,至45 d时分别比对照增加76.66%、88.34%、80.9%;GA/ABA、IAA/ABA、ZR/ABA,以及(GA+IAA)/ABA比值也呈先增后减的趋势。进一步证实了ABA抑制种子的萌发,而GA促进萌发;同时,IAA、ZR在解除种子休眠过程中也起到一定的促进作用。层积期间,种子可溶性糖和淀粉含量逐渐降低,可溶性蛋白质则呈现先升后降再升又降的趋势。     

美国桂花种子休眠原因的分析

通过对美国桂花种子的形态解剖、种皮结构电镜观察、种子透水性的测定及种子各组成部分抑制物的生物鉴定等试验,分析了美国桂花种子的休眠原因。结果表明:(1)美国桂花种子木质化种壳对种子的吸水透性有一定的阻碍作用,但不是引起种子休眠的主要原因;(2)美国桂花种子的胚没有休眠,离体胚在光照培养7 d开始萌动;(3)胚乳被严密包裹的机械作用使胚无法获得萌发所必需的水分和氧气,这可能是导致种子休眠的最主要的原因。     

紫椴种子休眠的影响因素

以吉林省临江市的紫椴种子为材料探讨紫椴种子休眠的影响因素,采用萌发法、称重法、生物鉴定法研究紫椴种子萌发进程、吸水过程、萌发抑制物活性.结果表明:紫椴种子具有休眠特性,但种子透水性不良并不是导致紫椴种子休眠的主要原因;紫椴种子各部位浸提液对白菜种子的芽和胚根生长具有抑制作用,这种抑制作用因部位与浸提液浓度不同呈现差异,抑制性为胚>完整种子>果皮.     

‘凤丹’种子发育及其营养物质含量和相关酶活性的动态变化

【目的】 研究‘凤丹’蓇葖果及种子发育过程中形态变化规律的同时,探讨种子发育过程中营养物质间的转化规律,以充分了解‘凤丹’种子的发育特性,并为其科学栽培和管理提供理论依据。【方法】 以‘凤丹’蓇葖果及种子为材料,对其发育过程中6个阶段进行生物学观察,同时测定种子中的含水率、种子发育过程中营养物质(可溶性糖、可溶性蛋白、粗淀粉和粗脂肪含量)以及相关酶活性[总淀粉酶、总蛋白酶、乙酰辅酶 A 羧化酶(ACCase)和植物磷脂酸磷酸酯酶(PPase)]。【结果】 ‘凤丹’种子的发育大致可分为两个阶段:绿熟阶段(花后45~85 d)和褐熟阶段(花后95~115 d)。在测定的各阶段,种子含水率持续显著下降,种皮颜色由黄色变为乳白色,最终表皮坚固,呈黑褐色。果皮颜色也从绿色转变为黄褐色,最终呈现灰褐色并伴随着果荚开裂。对营养物质及相关酶活性而言,‘凤丹’种子发育过程中,油脂积累旺盛期主要集中于花后45~85 d,中后期时油脂增长较为缓慢,于成熟时达至此次测定的最高值(33.1%)。可溶性糖的消耗趋势与可溶性蛋白积累的趋势类似;且可溶性糖含量的变化与淀粉含量的变化呈显著正相关关系,均呈现下降—上升—下降的变化趋势,并均于花后85 d时达到了此次测定的最低值。在此过程中,总淀粉酶活性和总蛋白酶活性变化趋势分别与粗淀粉和可溶性蛋白变化趋势相反,且当粗淀粉含量随着总淀粉酶活性的升高而减少时,可溶性蛋白含量则随着总蛋白酶活性的降低而升高。此外,乙酰辅酶A羧化酶和磷脂酸磷酸酯酶活性则随着油脂积累速度的增加而升高。【结论】 各营养物质含量以及相关生物学特性等变化趋势表明,‘凤丹’种子于花后115 d左右采收较为合适。同时,在栽植过程中的不同阶段需采用不同的管理方案,于花后45~65 d时需保证水分及磷肥的充分供应;花后65~85 d时,则应以浅浇灌为主,增施适量的氮肥及钾肥;而种子发育中后期,应进一步适量减少水分供应,并追施少量磷肥。