外源5-氨基乙酰丙酸对盐胁迫下菘蓝种子萌发及幼苗抗氧化酶活性的影响

采用砂培方式,研究了外源5-氨基乙酰丙酸(ALA)对盐胁迫下菘蓝种子的萌发、幼苗叶片的可溶性糖含量、丙二醛(MDA)含量及其抗氧化酶活性的影响,探讨ALA缓解菘蓝受盐胁迫伤害的响应机制。结果显示:(1)菘蓝种子萌发及幼苗生长在100 mmol·L^-1 NaCl胁迫下受到明显的抑制,种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数与自然含水量均显著降低,丙二醛含量、可溶性糖含量以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性显著升高。(2)盐胁迫下适宜浓度的ALA处理显著提高了种子萌发率、自然含水量及SOD、POD和CAT活性,降低了可溶性糖和丙二醛的含量,并以16.7 mg·L^-1 ALA处理盐胁迫下菘蓝种子的发芽率、发芽势最大,其幼苗的SOD、POD、CAT活性最强。研究表明,盐胁迫显著抑制菘蓝种子的萌发及幼苗生长,适宜浓度的ALA能够有效缓解盐胁迫对菘蓝种子萌发及幼苗生长的伤害,提高植株的抗盐性,并以16.7 mg·L^-1 ALA处理效果最佳。     

外源5-氨基乙酰丙酸对干旱胁迫下甘草种子萌发及幼苗生理特性的影响

以药用植物甘草种子和幼苗为材料,在20%PEG-6000模拟干旱胁迫条件下,测定了不同浓度外源5-氨基乙酰丙酸(ALA)处理甘草种子的发芽势(Gv)、发芽率(Gr)、发芽指数(Gi)和活力指数(Vi)的变化,以及ALA处理幼苗叶片的质膜透性、丙二醛(MDA)含量、可溶性糖含量、游离脯氨酸含量和超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性。结果显示:(1)在20%PEG-6000胁迫下,甘草种子萌发受到显著抑制,而各项萌发指标经过不同浓度的ALA进行恢复处理后均有明显提高,且均以10 mg.L-1ALA处理的各项指标值最大,其种子发芽势(75%)、发芽率(91%)比干旱胁迫对照显著提高了35%和30%,发芽指数(36.2)和活力指数(709.7)分别提高至干旱胁迫的2.6和3.5倍。(2)各ALA处理较对照均显著提高了干旱胁迫下甘草幼苗总生物量、可溶性糖的含量及脯氨酸含量,却显著降低了甘草叶片的MDA含量和质膜透性,同时显著提高了干旱胁迫下甘草叶片中的SOD、POD和CAT的活性,且以10 mg.L-1ALA处理后的酶活性最强。研究表明,适宜浓度(10 mg.L-1)的ALA能显著提高干旱胁迫下甘草种子的萌发能力,通过调节渗透调节物质含量和保护酶活性来有效减缓干旱胁迫对甘草幼苗的伤害,提高甘草种子及幼苗的抗旱能力。     

黄腐酸浸种对PEG模拟干旱胁迫下紫花苜蓿种子萌发及幼苗生长的影响

以紫花苜蓿(Medicago sativa L.)为研究对象,采用不同PEG模拟干旱处理(CK、10%PEG、0.03%FA+10%PEG和0.05%FA+10%PEG)方法,探讨黄腐酸(FA)浸种对紫花苜蓿种子萌发、幼苗生长及抗逆性生理生化指标的影响。结果显示:(1)在PEG模拟干旱胁迫下,紫花苜蓿种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、以及幼苗叶绿素含量、膜稳定指数(MSI)和根系活力较对照均呈下降趋势,株高和生物量的增长速率均显著低于对照;而幼苗叶片丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)、脯氨酸、可溶性糖含量均随处理时间呈上升趋势,过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性则呈下降-升高-下降的趋势,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性及超氧阴离子(O-·2)产生速率则均呈先升高后降低的趋势。(2)经黄腐酸浸种处理后,模拟干旱胁迫下紫花苜蓿种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数和幼苗株高、生物量、脯氨酸和可溶性糖含量均显著升高,并显著减小了模拟干旱胁迫引起的叶绿素含量、根系活力和MSI下降的幅度,相对提高了SOD、POD、CAT、GR活性,降低了MDA、H2O2含量和活性氧水平。研究表明,10%PEG模拟的干旱胁迫使紫花苜蓿的种子萌发及幼苗生长发育受到显著抑制,而黄腐酸浸种处理可通过提高渗透调节物质含量和保护酶活性来有效缓解干旱胁迫对紫花苜蓿幼苗造成的氧化伤害,增强植株的整体抗旱性,维持其正常生长发育,并以0.05%黄腐酸浸种对干旱胁迫下紫花苜蓿种子萌发及幼苗生长的保护效应较为显著。     

激光对干旱胁迫下油松种子萌发的生物学效应

用He-Ne激光以不同的时间辐照油松种子,在聚乙二醇(PEG6000)模拟干旱胁迫条件下对其进行萌发实验。结果表明:激光辐照油松种子在干旱胁迫条件下的发芽率、活力指数、生物量等分别提高32.23%、81.19%和46.58%;萌发期油松种子幼苗保护酶系统的超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性显著提高,与对照组相比分别提高28.70%、46.52%。膜脂的过氧化物丙二醛含量明显下降,防止或降低了膜脂过氧化作用对膜的伤害。激光辐照油松种子其保护酶活性的提高,可能是激光促进干旱胁迫条件下种子发芽率、活力指数、生物量等生物学效应增强的原因。     

壳聚糖对小麦种子萌发及幼苗生理生化特性的影响

用不同浓度的壳聚糖溶液包衣处理“8802”和“徐州-24”两个小麦品种,在20℃下发芽,并测定种子发芽率、α-淀粉酶活性及幼苗的湿重、干重、叶绿素、可溶性糖和可溶性蛋白质等的含量。结果表明:壳聚糖处理后,能够有效地提高小麦种子发芽率、α-淀粉酶活性、幼苗湿重、干重及幼苗叶片中叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白质等的含量。     

PEG-6000模拟干旱胁迫对黄秋葵种子萌发和幼苗生理特性的影响

为了解黄秋葵(Abelmoschusesculentus)对干旱胁迫的应答机制,采用PEG-6000溶液模拟干旱胁迫,对‘纤指’和‘红秋葵’品种的种子萌发和幼苗的生理特性进行研究。结果表明,两品种的种子吸水率、发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数、简易活力指数,幼苗下胚轴长、根长、苗鲜重和苗干重均随PEG-6000浓度的增加呈下降的趋势,旱害率则不断增加。PEG-6000浓度为20%时,两品种的种子均未能发芽。幼苗的SOD、POD和CAT活性和可溶性蛋白、可溶性糖、游离脯氨酸、丙二醛含量随PEG-6000浓度的增加而增加,且均PEG-6000浓度为15%时最高。因此,干旱胁迫会抑制黄秋葵种子的萌发,提高细胞内含物的含量,同时引发其抗氧化系统的响应。     

超干处理对胡杨种子抗逆生理生化指标的影响

以珍稀濒危植物胡杨种子为材料,采用硅胶脱水的方法制备不同含水量的种子,再经不同相对湿度的溶液对种子进行回湿处理,确定最适含水量及最适回湿方法;对最适含水量种子进行50℃高温老化处理,经回湿后测定各种酶活性、可溶性糖、可溶性蛋白及丙二醛含量,考察超干保存的效果,明确超干保存胡杨种子的可行性。结果表明:(1)当胡杨种子含水量降至3.4%时,其发芽率开始显著下降,但经回湿处理后的发芽率和发芽指数可恢复至未经超干处理样品的水平。(2)采用4种不同的方法对含水量为3.4%的种子进行回湿处理,各回湿方法处理的种子发芽率和发芽指数均显著高于未回湿处理,并以先用饱和CaCl2回湿12h后再用饱和NH4Cl回湿12h的处理效果最佳。(3)在50℃高温老化处理过程中,超干处理(含水量为3.4%)和未超干处理的胡杨种子过氧化物酶、过氧化氢酶、脱氢酶活性以及可溶性糖的含量均逐渐降低,而丙二醛的含量则逐渐升高,但超干处理种子的升降幅度明显较小。研究认为,胡杨种子超干处理的最适含水量为3.4%,超干处理种子较适宜的回湿方法是饱和CaCl2和饱和NH4Cl依次回湿处理各12h,超干处理可使胡杨种子抗氧化酶活性和可溶性糖含量于老化过程中维持在相对较高水平,膜系统伤害较轻,从而提高种子的抗老化能力,说明超干保存胡杨种子具有一定的可行性。     

人工老化处理对结球甘蓝种子生理生化特性的影响

以结球甘蓝品种‘冬升’种子为材料,研究高温(40℃)高湿(相对湿度100%)人工老化处理过程中种子的萌发特性、种子浸出液相对电导率和丙二醛、可溶性蛋白、可溶性糖含量以及抗氧化酶活性的变化,以揭示种子劣变的机理。结果表明:(1)人工老化处理甘蓝种子的含水量和不正常苗率均随着老化时间的延长逐渐增加,而种子发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数的增加均逐渐降低。(2)随着处理天数的延长,老化处理甘蓝种子的浸出液电导率显著增大,浸出液可溶性糖含量逐渐升高,可溶性蛋白含量表现出显著下降趋势,而种子MDA含量呈先升高后逐渐下降的趋势。(3)在结球甘蓝种子老化进程中,其种子中SOD、POD、CAT活性变化的趋势相似,均随老化程度的加深而逐渐降低;而APX活性在老化处理的最初2d显著增加,第6天显著降低。研究发现,在结球甘蓝种子老化进程中,种子活力和萌发率显著降低,其种子浸出液电导率、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、保护酶活性变化与种子老化及劣变程度密切相关,膜脂过氧化作用可能是引起或加剧种子老化劣变的重要原因之一。     

KNO3引发对Ca(NO3)2单盐胁迫下茄子种子萌发和幼苗抗氧化特性的影响

通过3%KNO3溶液浸泡和室内光照培养对美引茄冠(Solanum melongena L.)在Ca(NO3)2胁迫下的种子萌发特性和幼苗耐盐性的影响进行研究.结果表明,在Ca(NO3)2胁迫下,经过KNO3引发处理的种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数和幼苗干鲜重均显著高于对照;与对照相比,引发处理显著提高了幼苗叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性,而丙二醛(MDA)含量则显著降低,膜脂过氧化程度较轻;引发处理植株叶片游离脯氨酸和可溶性蛋白质含量均显著高于对照.结果表明,经KNO3引发处理显著提高了茄子种子的活力并增强了其幼苗的耐盐性.     

纳米TiO_2对油松种子萌发及幼苗生长生理的影响

以油松为材料,研究了不同浓度(50～2 000 mg/L)的纳米TiO2对油松种子萌发及幼苗生长和生理特征的影响,以探讨纳米材料对林木生长发育的调节作用.结果显示:各浓度纳米TiO2处理对油松种子萌发、幼苗生长及生理功能的改善均有一定程度的促进作用,且促进效应随着处理浓度的增加呈先升后降的趋势;1 000 mg/L纳米TiO2处理对种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、苗高、鲜重的提高以及霉变率的抑制作用效果最佳,它们依次分别比对照极显著提高28.00%、18.00%、12.36%、126.95%、19.57%、36.89%和下降15.33%(P<0.01);500 mg/L纳米TiO2能最有效增加油松幼苗根长、根系活力及其叶片蛋白质含量、SOD活性、POD活性,降低其细胞质膜相对透性和丙二醛含量,它们分别比相应对照极显著增加111.91%、53.85%、16.32%、170.93%、141.94%和降低45.18%、51.27%.研究表明,适当浓度的纳米TiO2处理不仅能显著促进油松种子的萌发和幼苗生长,而且能改善幼苗的生理功能,增强其抗逆能力.     

Comparative evaluation of hydro-, chemo- , and hormonal-priming methods for imparting salt and PEG stress tolerance in Indian mustard (<Emphasis Type="Italic">Brassica</Emphasis><Emphasis Type="Italic">juncea</Emphasis> L.)

The present study was aimed to evaluate the effect of different seed priming methods to enhance the sodium chloride (NaCl) and polyethylene glycol-8000 (PEG-8000) stress tolerance in Indian mustard (Brassica juncea L.). Seeds subjected to different priming treatments such as water (hydro-priming), calcium chloride (CaCl₂) (chemo-priming), and abscisic acid (ABA) (hormonal-priming) showed increased rate of germination as compared to non-primed seeds. The primed and non-primed seeds were grown for 15 days and then the seedlings were independently subjected to iso-osmotic salt (150 mM NaCl) or PEG-8000 (20%) stress. The different biochemical responses were studied 10 days after treatment. Under NaCl and PEG stress, the dry weight and total chlorophyll content were higher in primed sets as compared to non-primed treatment which was also evident by the phenotype of the seedlings. In general, the higher activities of superoxide dismutase and glutathione reductase resulted in lower oxidative damage, in terms of malondialdehyde content, under NaCl and PEG stress in hydro-primed set as compared to non-primed, ABA-, and CaCl₂-primed treatments. Besides, the level of total phenolics and accumulation of osmolytes such as free proline, glycine betaine, and total soluble sugars was also lower in hydro-primed set as compared to other primed and non-primed treatments. The study thus suggests the use of hydro-priming as a simple and cost-effective strategy to alleviate the NaCl and PEG induced stress in B. juncea.     

干旱胁迫对鹿角杜鹃种子萌发和幼苗生理特性的影响

为探明鹿角杜鹃种子萌发和幼苗生长期的耐旱性,以鹿角杜鹃干种子和90d苗龄幼苗为材料,采用聚乙二醇(PEG-6000)模拟不同程度的干旱胁迫,研究干旱胁迫对其种子萌发、早期幼苗生长及幼苗的细胞膜透性、MDA含量、有机渗透调节物质和抗氧化酶活性的影响,并对种子萌发率、早期幼苗生长量与PEG胁迫浓度间进行了回归分析。结果表明:(1)5%~25%PEG胁迫范围内,随着干旱胁迫程度的增加,鹿角杜鹃种子的发芽启动时间推迟,发芽持续时间延长,发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数和幼苗生长量显著降低;重度干旱胁迫(25%PEG)下,鹿角杜鹃种子完全未萌发。(2)发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数以及幼苗生长量的变化均与干旱胁迫程度呈极显著负相关关系,回归分析求得鹿角杜鹃种子萌发的半致死PEG干旱胁迫浓度为15.68%、半致矮PEG干旱胁迫浓度为15.37%。(3)随着PEG胁迫浓度的增加,鹿角杜鹃幼苗叶片SOD活性呈先升后降的趋势,但各胁迫处理仍显著高于CK(0%PEG);细胞膜透性、MDA、脯氨酸、可溶性糖含量、POD和CAT活性则在中度(15%~20%PEG)和重度胁迫下显著升高,与干旱胁迫程度呈极显著正相关关系。研究表明,干旱胁迫显著抑制了鹿角杜鹃种子萌发和早期幼苗生长,使其细胞膜受到损伤,同时鹿角杜鹃可通过体内渗透调节物质和抗氧化酶活性的增加来适应干旱环境,使得自身受抑制、损伤程度降到最低。     

干旱胁迫对远志种子萌发及幼苗生长和生理特性的影响

以远志(Polygala tenuifolia Willd.)为研究对象,采用不同浓度(2.5%~25%)聚乙二醇(PEG-6000)模拟不同程度的干旱胁迫,探讨干旱胁迫对远志种子萌发及幼苗生理生化特性的影响。结果表明:(1)随着干旱胁迫强度的增加,远志种子的发芽启动时间推迟,发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数降低,但种子发芽率在2.5%~15%PEG胁迫下与对照无显著性差异,而在20%PEG胁迫下均显著低于对照,在25%PEG胁迫下种子不能萌发;在干旱胁迫条件下,远志幼苗生物量降低,胚芽生长受到显著抑制,胚根长度则先伸长后缩短。(2)远志幼苗叶绿素含量在2.5%~10%PEG范围内随胁迫强度的增加和时间的延长而持续上升,在15%和20%PEG胁迫下则表现为先上升后下降,在10%PEG胁迫处理第15天时含量最高,为对照的1.34倍。(3)幼苗叶片的游离脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量随PEG胁迫强度的增加和时间的延长而增加,各指标均在20%PEG胁迫处理第15天时含量最高,分别为对照的1.99倍、1.53倍和1.50倍。(4)随着PEG胁迫时间的延长,远志幼苗叶片超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性先上升后下降,并在10%PEG胁迫处理第10天时活性最强;过氧化物酶(POD)活性随着胁迫时间的延长表现出先上升后下降又上升的特性,并在20%PEG胁迫处理第5天时活性最强;叶片丙二醛(MDA)含量在15%和20%PEG胁迫处理下持续上升,在2.5%~10%PEG胁迫范围内先上升后又有所下降。研究发现,远志种子在轻、中度干旱胁迫下仍可正常萌发,而且幼苗能通过调节自身生长、渗透调节物质含量和抗氧化酶活性主动适应干旱环境,对干旱环境表现出较好的适应能力。     

Changes in Seed Constituents During Germination and Seedling Growth of Precociously Matured Soybean Seeds(Glycine max)

During 7 d of precocious maturation of soybean seed (Glycinemax), the starch content declined and soluble sugar levels increasedin patterns similar to natural seed dehydration and maturation.Total seed protein content and total seed dry weight increasedwhereas oil content remained relatively unchanged. Overall,the proportions of the constituents in precociously maturedseeds were comparable to naturally mature seeds. Precociouslymatured soybean seeds showed much the same germination and seedlinggrowth frequency patterns as naturally matured seeds. Duringgermination and seedling growth of precociously matured seeds,starch, soluble sugar, protein and oil levels followed patternssimilar to naturally mature, germinating seeds and seedlings.Therefore, precocious maturation may be used as a model systemto investigate the control of the physiological and biochemicalevents occurring during seed maturation which lead to germinationand subsequently, seedling growth. Glycine max (L.) Merr., soybean, cotyledons, maturation, germination/seedling growth     

Efficiency of endozoochorous seed dispersal in six dry-fruited species (Cistaceae): from seed ingestion to early seedling establishment

We combined laboratory and nursery experiments to analyse the effectiveness of sheep as endozoochorous seed dispersers of six native shrubby Cistaceae species collected in SE Spain (Helianthemum apenninum (L.) Mill., H. violaceum (Cav.) Pers., Fumana ericoides (Cav.) Grand., F. thymifolia (L.) Spach, Cistus monspeliensis L. and C. laurifolius L.), considering the main stages after seed ingestion, i.e. seed recovery, seed germination, seedling emergence and early seedling establishment. Seed recovery after gut passage was high (around 40%) for all the species, except F. thymifolia (12%). Most seeds (ca. 90%) were recovered within 48 h after ingestion for all the species, although seeds were still recovered up to 96 h after ingestion. Gut passage increased germination up to seven-fold compared to non-ingested seeds. Furthermore, seedling emergence from seeds contained in pellets was overall similar (intact pellets) to or higher (crumbled pellets) than emergence from seeds without dung. Survival of emerged seedlings and mass of seedlings after 20 days were not reduced by dung. Sheep act therefore as effective dispersers of these Cistaceae species by scattering seeds and promoting germination, while faeces do not hamper seedling establishment. We conclude that the interaction between herbivorous ungulates and these dry-fruited species may be considered a mutualism qualitatively similar to the mutualism between frugivorous vertebrates and fleshy-fruited plants.     

模拟干旱胁迫对巴东木莲种子萌发和芽苗生长的影响

巴东木莲原生种群天然更新差,林下鲜见更新幼苗或幼树。为探究其种子萌发和芽苗在生长期对干旱胁迫的耐受性,该文以巴东木莲种子为材料,采用不同质量浓度的聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫,分析干旱胁迫对其种子萌发、芽苗生长及其相关的生理生化指标的影响。结果表明:(1)不同质量浓度的PEG溶液对巴东木莲种子萌发和芽苗生长产生显著影响(P0.05),萌发率和存活率随着PEG质量浓度的增加而逐渐降低,当PEG质量浓度≥301 g·L~(-1)时,种子萌发受到抑制,且萌发时间明显推迟。(2)随着干旱胁迫程度的增加,巴东木莲芽苗叶绿素含量逐渐降低;可溶性蛋白含量和超氧化物歧化酶(SOD)活性表现出不同程度的先升高后降低趋势;而脯氨酸(Pro)和丙二醛(MDA)含量及过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化氢酶(APX)活性呈现逐渐升高的趋势。综上分析得出,巴东木莲种子萌发及芽苗的生长对水分需求明显,虽可通过渗透调节和提高保护性酶活性来适应一定程度的干旱胁迫,但在繁育过程中,需防止干旱损伤。该研究结果可为巴东木莲种子繁育更新提供理论依据,有助于巴东木莲种群的扩大。     

侧柏不同器官水提取物对油松种子萌发和幼苗生长的他感效应

研究了侧柏（Platycladus orientalis）根、枝、叶、果实不同浓度水提取物及枝叶挥发油对油松种子萌发和幼苗生长的他感效应。结果表明：侧柏各器官及挥发油都含有化感物质,均对油松种子萌发及幼苗生长表现出“高抑低促”效应,而且低浓度时的促进作用明显强于高浓度时的抑制作用。与对照相比,在浓度为2 mg·mL^-1时,侧柏根水提取物对油松幼苗根长和鲜重的促进能力最强,其根长和鲜重分别比对照提高了79.78%和376.60%;侧柏叶水提取物对油松幼苗苗高促进能力最强,比对照提高了102.41%;侧柏枝水提取物对油松种子发芽的促进能力最强,发芽率比对照提高了65.63%。而在浓度为30 mg·mL^-1时,除了侧柏根和枝水提取物对油松种子萌发（87.50%）和鲜重（85.11%）表现出明显的抑制作用外,其它提取物对油松幼苗根长和苗高生长的抑制作用均不明显。侧柏枝叶挥发油对油松种子萌发,幼苗生长均表现为促进作用,特别对油松种子萌发具有显著的促进作用,其促进率达70.37%。说明侧柏和油松混交,可能有利于油松树木生长及生产力的提高。