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。     

几种豆科牧草硬实种子结构的研究 (初报)

硬实种子就是在适宜的水、热条件下,由于种皮的不透水性,不能吸水膨胀,长期处于干燥、坚硬而不萌发状态的一类种子。这对于保存种子是有利的。但作为播种材料,由于种子的这种硬实性,就会造成出苗不整齐形成缺苗而影响产量。据报导这种硬实性在很多优良豆科牧草中严重的存在着。     

硫酸处理硬实种子效果研究（Ⅰ）

硬实种子，由于种皮的限制，发芽率很低。用一定浓度硫酸处理，可解除硬实，促进萌发。通过实验得出１５种硬实种子用硫酸处理的参考浓度和时间。     

合欢硬实种子的萌发特性及种皮微形态特征

采用光暗交替（8h／16h）、全光照、全黑暗及70,85,100℃热水浸种处理合欢硬实种子．结合扫描电镜观察,探讨合欢硬实种子萌发特性及其与种皮微形态特征的关系。结果表明,合欢种皮对种子的吸胀作用具有明显的机械障碍作用;交替光照和70℃热水浸泡处理效果最好,发芽率达48．9％;合欢种子硬实现象可能与种皮无裂隙有关。     

紫荆种子成熟过程中种皮和胚乳超微结构观察

为探讨紫荆种子成熟过程中种皮结构和胚乳细胞内含物的变化,对不同成熟期紫荆种子的种皮和胚乳分别进行了扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)观察。扫描电镜观察发现:在紫荆种子发育初期,种皮表面出现孔状结构; 随着种子的逐渐成熟,种皮表面气孔消失,蜡质开始形成并逐渐加厚,种孔和种脐也逐渐开裂。从种皮的纵切面可以看出,种脐部位栅栏层形成较早,为单层细胞结构。花后105 d可观察到由种脐沿种子表面延伸的输水管道,花后135 d时,输水管道内出现由种脐沿种皮延伸至种子另一端的管胞群。种子发育成熟时,种子中间部位的种皮由外到内依次为角质层、栅栏层和薄壁细胞层,角质层主要由蜡质及其他覆盖物组成,栅栏层则由单层紧密排列的长柱状厚壁的大石细胞构成。角质层和栅栏层的这种结构可能是影响紫荆种子种皮透性进而引起休眠的原因之一。透射电镜观察发现:紫荆种子发育初期,胚乳细胞内存在大液泡,但脂滴与高电子致密物质数量较少。随着种子的不断成熟,线粒体、内质网、高尔基体等细胞器逐渐形成,胚乳中营养物质的代谢速度较快,之后这些细胞器又逐渐降解消融,脂滴和高电子致密物质则不断增加,说明随着种子的发育,胚乳内大分子贮藏物质不断积累,物质代谢活动降低,种子逐渐进入休眠期。     

几种豆科牧草硬实特性及处理方法的研究

前言关于豆科牧草的硬实性,国内外部有过许多研究。认为豆科牧草的硬实率的高低与各个种的遗传性有关。一般野生种或栽培历史短的,其硬实率较栽培种为高;小粒种子较大粒种子为高。硬实种皮的外表为角质层,由坚韧致密的蜡状物质组成,这种蜡状物为疏水性,使种子不能吸胀。因此水分在一般条件下不易渗入内部。从生产角度衡量,硬实率高的种子耐贮藏是其有利的一面,但作为播种材料,往往造成出苗稀少或先后不齐,形成缺苗断垄、所以豆科牧草硬实现象是极需加以研究解决的问题。     

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     

油用牡丹‘凤丹’种子层积过程中营养物质的代谢变化研究

【目的】探索低温层积不同阶段油用牡丹‘凤丹’种子种皮结构、胚形态以及营养物质、酶活性的动态变化,为其休眠解除以及促进萌发提供理论参考。【方法】以低温层积5个阶段的‘凤丹’种子为材料,用扫描电镜(SEM)和体视显微镜观察种皮结构、种胚形态的变化,测定各层积阶段种子大小、吸水率的变化,同时测定种子中粗脂肪、可溶性蛋白、可溶性糖、淀粉含量的变化以及过氧化物酶(POD)、酸性磷酸酶(APA)活性的变化,分析营养物质含量、酶活性与‘凤丹’种子休眠解除的关系。【结果】‘凤丹’种皮不存在吸水障碍,浸种96 h时,吸水率为54.2%,达到吸水平衡。层积30 d时,种子纵径由8.97 mm显著增加至10.44 mm,增加了16.4%;横径由6.42 mm显著增加至8.87 mm,增加了15.0%;之后种子大小增加缓慢。SEM观察结果表明:种皮主要由角质层、栅栏层和薄壁细胞层3层结构组成,成熟种子、种皮栅栏组织中长柱状细胞排列整齐紧密,但栅栏层、薄壁细胞层中很多细胞间有较小的空隙;层积30 d后,角质层内侧出现了明显的孔洞,栅栏层细胞排列较之前疏松,透性加大。成熟种子的胚较小,层积30 d后子叶略有膨大,下胚轴略有增粗;胚根突破种皮后子叶进一步增大,胚根、下胚轴明显伸长和增粗,但上胚轴仍需层积2个多月才能得以延伸。‘凤丹’种子含油率高,层积处理前种子中粗脂肪含量占种子鲜质量的32.3%,是胚乳中的主要贮藏物质。种子休眠解除过程中,其可溶性糖含量呈下降—上升—下降的变化趋势,而淀粉、可溶性蛋白和粗脂肪含量则一直呈下降趋势;层积过程中,POD和APA活性逐渐增强。【结论】‘凤丹’种皮不存在吸水障碍,透水性不是限制种子萌发的重要原因;成熟的种子胚极小,需在10 ℃条件下层积一段时间,使胚进一步分化发育完全,完成生理后熟作用;胚根突破种皮后仍存在上胚轴休眠现象,需在5 ℃下低温层积较长时间以解除其休眠;层积过程中随着酶活性的不断增强,贮藏物质逐渐被分解,为种子的各种代谢活动提供能量,且粗脂肪的分解与转化是此过程中的主要供能物质。‘凤丹’种子层积过程中其生理生化指标的变化与种胚形态变化呈现高度的一致性。     

臭柏果实浸泡液萌发抑制作用及种子吸水特性研究

对臭柏果实浸泡液萌发抑制作用和种子吸水特性进行了试验研究。生物鉴定结果表明,臭柏果实内含有水溶性萌发抑制物质,主要存在于果皮中,其抑制作用由大到小的配列顺序为果皮98、果皮97、完整种子、种子碎物、种皮碎物、种仁碎物;并且随着贮藏年限和分次浸泡时间延长而降低。臭柏果皮内的抑制物质不仅抑制小麦、白菜、苜蓿种子萌发,而且抑制其幼苗的生长。种子、种皮及种仁磨碎物中抑制物质较少或无,并有促进三种指示植物幼苗生长的作用。种子在室温下自来水浸泡3～4h后完成物理吸水阶段,其含水率达到20.0%;24h后为20.04％,37h后仅为25.77％,因此种皮的构造对水分进入有一定阻碍作用。     

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。     

利用低场核磁共振技术检测刺槐种子吸水过程水分的变化

【目的】探究种子吸水萌发过程中水分相态的变化,为种子吸水、萌发研究提供一种新的研究手段。【方法】以初始温度85 ℃热水处理后的刺槐种子为材料,采用质量法确定种子的吸水曲线,低场核磁共振技术(L-NMR)采集刺槐种子吸水、萌发过程中横向弛豫时间(T₂)的信号,并反演得到T₂弛豫谱,分析此过程中种子体内水分相态及含量的变化。【结果】热水处理后刺槐种子的吸水率远远高于对照组,0~12 h为快速吸水阶段,之后吸水速度变缓,至36 h时吸水渐趋于平衡。核磁共振波谱图表明,刺槐种子水分质量(x)与核磁共振弛豫图谱峰面积(y)呈一元线性回归关系,其线性回归方程为:y = 21 132x + 698.05,R²=0.999 6。刺槐种子在吸水萌发过程中存在3种相态的水:束缚水(T₂₁,>0.1~1.0 ms)、不易流动水(T₂₂,>1~100 ms)、自由水(T₂₃,>100~1 000 ms)。吸水萌发过程中束缚水的峰顶点变化不显著,弛豫范围、峰面积总体呈先上升后下降的趋势,但峰比例总体呈下降趋势,吸水24 h后,比例维持在4%以下,胚根伸出时,束缚水消失。在吸水3~9 h过程中,不易流动水的峰显著向右偏移,随后峰顶点时间趋于稳定(9~96 h);胚根伸出时,峰再次显著向右偏移;弛豫时间范围基本呈不断增大的趋势,胚根伸出时又显著减小;其峰面积总体呈先迅速上升(3~12 h)后保持基本稳定的趋势,但比例略有下降。自由水峰顶点随时间呈先上升后下降的趋势,且在吸水72 h时达到最大值;峰面积及比例的最大值出现在胚根伸出时(3 h时峰面积最大值是最小值的4.16倍)。【结论】刺槐种子在吸水萌发过程中存在3种相态的水,其中不易流动水占比最大,各相态水的含量处于一个动态变化过程;随吸水时间的延长,种子内部营养物质开始分解转化,水分结合能力变弱,特别是胚根穿过种皮时,种子代谢活动旺盛,自由水含量大幅增加。     

油茶种子性状及浸种后内源激素含量分析

【目的】研究油茶种子性状,分析油茶种子浸种期间吸水率及吸水速率,探讨种子浸水机制下内源激素动态变化规律,为标准化砧木培育提供技术支撑。【方法】以‘长林3号’(3号)、‘长林4号’(4号)、‘长林40号’(40号)、‘长林18号’(18号)、‘长林53号’(53号)种子为试验材料,测定种子形状参数、体积,并在人工气候控制条件下计算不同浸种时间的吸水率和吸水速率;利用液质联用(LC-MS)方法对‘长林18号’(18号)种子浸种不同时间和温度条件下赤霉素(GA₃)、脱落酸(ABA)、水杨酸(SA)和茉莉酸(JA)、生长素(IAA)和玉米素核苷(ZR)含量进行检验,采用单因素方差分析比较不同条件下各激素含量差异。【结果】品种间种子体积由大到小依次为长林53号、40号、18号、3号、4号,且53号与其他品种存在显著差异;种子三维系数显示长林3号、4号和40号多呈扁平状,18号和53号多近球形,且种子三维系数与种子横径长度显著相关;3号和4号种子体积与纵径存在显著或极显著正相关,40号和53号横径与侧径存在显著负相关,18号种子体积与形状参数无相关性。各品种浸种48 h后吸水率和吸水速率逐渐稳定;种子浸种0~21 h,53号吸水率最高,40号最低;浸种21~48 h吸水率由大到小依次为4号、3号、53号、40号和18号。各品种吸水速率在浸种10 h内,由大到小依次为40号、4号、3号、53号、18号,浸种10 h后53号最高。种子浸种后的发芽率无显著差异,由大到小依次为4号、40号、53号、3号和18号。18号浸种后GA₃含量逐渐上升,在浸种2 d时达到最高,为0.39 mg/kg;SA和JA含量在浸种4 d时达到最高,分别为0.058 mg/kg和1.77 mg/kg;ABA含量在浸种2 d和5 d时达到最高,约为0.050 mg/kg,4 d时最低为0.014 mg/kg。m(GA₃)/m(ABA)在浸种1 d和4 d时维持较高水平。m(GA₃)/m(JA)在浸种1 d时达高值,4 d时最低;m(GA₃+SA)/m(ABA+JA)随着浸种时间增加逐渐下降。18号浸种温度为25~30 ℃时对提高种子内源激素含量有着显著作用。【结论】横径显著影响种子形状,18号种子均匀度高且吸水率和吸水速率较为稳定;种子浸种后48 h吸水率和吸水速率达到稳定状态,促进萌发类激素含量升高。因此,浸种温度应在30 ℃下有利于种子萌发。研究结果可为油茶砧木标准化培育提供理论依据。     

青钱柳种子雨的季节动态及土壤种子库特征

【目的】研究青钱柳(Cyclocarya paliurus)种子雨的季节动态及土壤种子库特征,以阐明其种群更新和演替规律。【方法】以江苏溧阳大石山3种林分密度(1 050、720和525株/hm²,代号依次为C1、C2、C3)青钱柳人工林为对象,对其种子雨季节动态及种子性状进行观测和分析;在江西九岭山5个青钱柳天然群落设样方调查,并对样方内的土壤种子库分枯枝落叶层(Ⅰ层)和土壤层(Ⅱ层)进行种子筛选和分析。【结果】根据青钱柳种子雨密度,将落种时期分为3个阶段：落种前期(8月20日—9月20日)、落种中期(9月21日—12月10日)和落种后期(12月11日—12月30日);种子雨出现2个高峰(9月10日和12月20日),落种前期和落种后期其单位面积落种量分别占全年的42.4%和43.5%;不同落种阶段的种子雨密度和具生活力的种子数差异显著,但其他种子性状差异不显著。林分密度显著影响青钱柳饱满种子数和种子千粒质量,但未影响其他种子性状。青钱柳天然群落的土壤种子库密度均呈现为Ⅰ层(37.4粒/m²)>Ⅱ层(17.9粒/m²     

不同种源米槠种子形态特征与营养成分变异分析

【目的】揭示米槠(Castanopsis carlesii)种子形态特征与营养成分的地理变异规律,为其种质资源保护和开发利用提供科学依据。【方法】收集米槠天然分布区13个种源357个单株的种子,测定种子表型(种子长、种子宽、长宽比、体积、表面积和千粒质量)及其营养成分(可溶性糖及淀粉含量),并进行方差分析、相关分析和聚类分析。【结果】米槠种子6个表型性状在种源间和种源内均达到极显著水平(P<0.01),其中江西定南(JXDN)的种子长、宽、体积、表面积及千粒质量均最大,且与其他种源差异显著;而安徽祁门(AHQM)的千粒质量最小,仅为江西定南的66.23%,且种子长、宽、体积、表面积均较小。淀粉和可溶性糖含量(质量分数)分别为31.80%和21.76%,而且可溶性糖和淀粉含量在种源间差异达到极显著水平(P<0.01),说明营养成分含量在不同种源间相差很大,存在丰富的变异,种源间的变异系数分别为14.06%和30.62%。平均表型分化系数为28.15%,种源内变异是其表型特征遗传变异的主要来源。淀粉含量与千粒质量和种子宽呈显著正相关(P<0.05),可溶性糖含量与种子长和...     

乌桕种子成熟过程中种皮和胚乳超微结构观察

为探讨乌桕种子成熟过程中种皮结构和胚乳内部营养物质的变化,进一步了解该种子休眠形成的机制,以不同采收期的乌桕种子为材料,分别对种皮和胚乳进行了扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)观察。结果表明:随着种子的不断成熟,种皮的厚度不断增加; 同一种子不同部位种皮的厚度不相同,胚根处、子叶端的种皮较其他部位厚,这可能是种子萌发时胚根难以突破种皮的主要原因。乌桕种皮坚硬革质化,由外到内依次为角质层、栅栏层、骨状石细胞层及薄壁组织层,栅栏层细胞排列紧密,这不仅增加了种皮的坚硬度,还可对种子与外界水、气交换造成影响; 乌桕种皮表面和内部均含有蜡质,其含量随着种子的成熟而增多,提高了种子对外界不良环境的抵御能力。透射电镜观察发现,在种子成熟前期,胚乳细胞中存在较多大液泡,各种细胞器结构完整,细胞中散布着一些较小的高电子致密物质。种子成熟过程中,水分含量不断降低,部分细胞器消融,细胞核因失水而缩小变形,脂滴逐渐消融,变成透明状,高电子致密物质大量累积、聚集,脂蛋白含量增加,同时淀粉转化成糖类物质,表明乌桕种子已完全成熟,进入休眠期。     

桢楠种子脱水过程中的生理响应

[目的]通过对桢楠种子脱水过程中的生理响应进行研究,探讨恰当的脱水处理方式,为桢楠种子的长期保存提供必要的理论和技术支持.[方法]采用硅胶脱水的方法对桢楠种子进行脱水处理,当失水率在0、3％、6％、9％、12％、15％和18％时进行各项生理指标的测定,研究其脱水耐性.[结果]桢楠种子初始含水率为37.74％,初始生活力...     

银杏白果干燥过程中水分分布及迁移的变化

【目的】探讨银杏白果在干燥过程中水分分布、迁移规律及低场核磁共振信号量与含水量之间的关系,为银杏白果水分传递模型的建立以及储存过程中含水量的快速测定提供依据。【方法】利用低场核磁共振技术,对不同热风干燥温度(50、60、70、80、90 ℃)处理的银杏白果中氢核的横向弛豫衰减信号进行测试,并利用SIRT模型对数据进行反演,得出横向弛豫时间T₂的反演数据。利用自旋回波脉冲序列对银杏白果的质子密度加权成像。【结果】银杏白果中的水分主要有3种存在状态,分别为结合水(0.79~7.32 ms)、束缚水(13.67~89.07 ms)和自由水(109.70~1 072.27 ms)。经过热风干燥处理改变了银杏白果中水分的结合状态,水分发生明显迁移,自由水和束缚水的信号幅值随干燥温度的升高而逐渐减弱。不同含水率银杏白果的反演峰总面积不同,随着干基含水率的增加,核磁共振信号增强、峰面积增大,两者具有显著的相关性,拟合方程为y=7 436.46x + 153.32(R²=0.993)。核磁共振成像技术通过图片明暗的不同,直观地呈现出不同阶段的水分含量。【结论】干基含水率与核磁共振横向弛豫时间、弛豫峰面积之间有较好的相关性,可以利用低场核磁技术快速检测出银杏白果中的水分含量。通过核磁共振图谱也可以直观地观察银杏白果内部水分含量的变化。