离体绿豆胚轴在吸胀过程中蛋白质合成与ATP水平及能荷值的关系

绿豆胚轴吸胀过程中 ATP 水平及能荷(E.C.)值的上升伴随着蛋白质合成速率的增加。用5×10~(-5)M 和5×10~(-4)DNP 处理后,组织中 ATP 水平及能荷值降低,同时也抑制了~3H-亮氨酸参入 TCA 不溶性蛋白质的量。并观察到 CCCP(1×10~(-3)M 和1×10~(-4)M)有类似作用。以0.2μg/ml 亚胺环己酮处理,蛋白质合成下降69%,ATP 和 E.C.都略有增加;用1μg/ml 和5μg/ml 处理,蛋白质合成接近停止(占总合成量的6—7%),ATP 水平稍有下降,E.C.值仍保持不变。用每毫升含1μg 和10μg 放线菌素 D 处理,使蛋白质合成分别降低23%和48%,而 ATP 水平及 E.C.值不受任何影响。这些结果表明绿豆胚轴吸胀初期,其蛋白质合成受 ATP 水平及能荷值的调节,而腺苷酸库和能荷变化都不受放线菌素 D 的影响。     

绿豆子叶线粒体发育过程中腺苷酸的变化及其对细胞能量代谢的影响

本文研究了绿豆子叶线粒体发育过程中腺苷酸能荷(AEC)的变化及其和细胞能量状态的关系。观察到吸胀2小时的绿豆子叶线粒体发育不完全,吸胀12小时线粒体内膜出现明显的内嵴。随着线粒体完整性的增加,H~ -ATPase 的活性明显增大,细胞的 ATP 水平也明显提高,AMP 水平下降,AEC 值剧增,但此时线粒体本身的腺苷酸水平及 AEC 值变化不大。经1×10~(-4)mol/1和5×10~(-4)mol/1 DNP 处理的子叶,细胞中 ATP 含量大大降低,AMP 增多,AEC 随之下降,而线粒体的腺苷酸及 AEC 仍然保持衡定,腺苷酸激酶(AK)的活性不但不受 DNP 的抑制,反比对照增加约50%。线粒体能量状态的维持可能受 AK 的调节。     

红花种子发芽生理和活力的研究

吸胀萌动的红花种子能在-1～0℃放置一周后正常生长,所测两个品种的耐盐幅度在含盐量1.2～2.0％范围。 随着吸水和萌发进程,种子中的ATP积蓄量迅速增长,吸胀8～14小时存在能量代谢的平稳阶段,此时正值吸水的滞缓期。吸胀种子的ATP水平是衡量种子活力、测定杂种优势的生化指标。 贮藏与人工老化过程中种子生活力(发芽力)的丧失很慢,但幼苗活力衰退迅速。萌发过程和苗期新疆无刺红花小粒种子活力高于大粒种子。 Th-5×Ac-1的杂交种子F_1与F_2存在“ATP优势”,F_1(当代杂种)表现尤其明显,为快速判断杂种优势提供了可能;杂种的活力指数(GS值)也明显高于亲本,因此也可以作为预测红花杂种优势的方法之一。     

吸胀期低温处理对水青树种子萌发特性的影响

通过模拟野外环境条件的变化,研究吸胀期低温处理对水青树种子萌发的影响,以探讨限制水青树种群更新的影响因素。研究发现:(1)水青树种子的吸胀过程可以分为4个阶段,其吸水量将随土壤湿度的增加而增加,并在30%土壤湿度条件下基本达到充分吸胀状态;(2)随着野外埋藏时间的延长,水青树种子萌发率、发芽势及含水量均呈上升趋势,活力指数呈现先上升后逐渐下降的趋势;(3)经不同低温处理的水青树种子,在20%或30%土壤湿度吸胀条件下,其萌发特性达到最高;(4)在20%土壤湿度条件下,低温处理2~4 d或21~28 d时,0℃最适于水青树种子的萌发;在30%土壤湿度条件下,低温处理14~28 d时,-7℃最适于水青树种子的萌发;(5)在相同冷冻时间的条件下,随温度的降低,落叶中水青树种子的萌发率无显著变化;在相同低温条件下(0℃低温除外),种子的萌发率会在冷冻28 d后有所提高。结果表明:一定范围内的吸胀期低温处理对水青树种子的萌发并无抑制作用,并不是限制水青树种群更新的主要因素。     

光、赤霉酸(GA_3)和酸化在诱导番茄种子萌发中的作用

外源GA_3和红光处理都能有效地诱导番茄变种台湾红种子萌发。10~(-5)mol/L HCl即能促进GA_3诱导萌发;1mol/L HCl酸化1小时能使GA_3诱导种子萌发的浓度降低5倍以上,并能使萌发提前2天。10~(-10)mol/L的HCl可以促进光诱导萌发,而大于10~(-5)mol/L HCl则有抑制作用。     

豌豆种子吸胀过程中脱水耐性变化的时间模式

研究了豌豆种子吸胀过程中脱水耐性的变化模式。种子在吸胀初期迅速吸收水分,然后缓慢吸收直到平台期。电解质渗漏速率在吸胀初期增加直到11h,然后随着吸胀下降。在吸胀过程中,种子的萌发率逐渐增加,种子和胚轴的脱水耐性逐渐丧失,10％和50％的种子和胚轴被脱水致死的含水量明显增加。赤霉素和脱落酸处理改变豌豆种子的萌发特性,提高胚轴的脱水耐性。研究结果表明,吸胀的豌豆种子脱水耐性的丧失是一种数量性状,正常性种子吸胀后脱水耐性的变化能够作为种子顽拗性研究的模式系统。     

小花草玉梅种子萌发过程中常见内源激素含量的变化及萌发机制

植物内源激素在调节种子休眠和萌发过程中具有极其重要的作用。本研究运用反式高效液相色谱(RP-HPLC)与紫外检测器联用的方法对小花草玉梅干种子、吸胀种子和露白种子中的赤霉素GAs、脱落酸ABA、玉米素ZT和生长素IAA含量进行了检测,旨在研究植物内源激素水平在种子萌发过程中的变化是否直接关系着小花草玉梅种子在光照或黑暗条件下的萌发能力。结果显示,种子吸胀过程中,光照促进了ZT同时抑制了ABA的积累,并且ZT对ABA萌发抑制作用的解除也受光的促进,露白种子中的ABA/ZT,ABA/GAs和(ABA+IAA)/(GAs+ZT)水平在黑暗条件下高于光照条件,上述均是导致光照条件下种子萌发率较高的重要原因;相对于干种子,IAA含量在种子吸胀初期急速下降,(ABA+IAA)/(GAs+ZT)在种子萌发过程中有所降低,而ABA/GAs却表现出明显的上升趋势;各激素水平所受光照的影响均在种子开始露白时显著减弱,另外,吸胀第9天是小花草玉梅种子萌发过程中激素变化的一个关键的时间节点。总之,种子萌发并非直接关系着GA含量的升高和ABA含量的降低。因光照直接促进了小花草玉梅种子的萌发,本研究认为高寒草甸充足的光照和较强的太阳辐射通过调节种子内源激素水平在一定程度上对种子萌发过程中的休眠解除具有重要作用。     

霸王种子萌发的生理条件

霸王种子在25℃恒温和15～25℃变温条件下萌发状况好,种子活力高;光照或暗对种子萌发没有明显差异,霸王种子萌发时的需水量为种子重的8～9倍.其吸水速率一般为0.6～0.7g·h-1种子,6～8h吸胀达到饱和;种子发芽用纸床较好.     

预吸胀对绿豆种子脱水耐性的影响

绿豆 (Vignaradiata)种子的吸水曲线未出现明显的“平稳期”。种子萌发 5 0 %的时间和热时间分别为 11h和 11 5度天。在吸胀初期 ,种子的相对电导率迅速增加 ,然后下降。随着脱水时间的延长 ,预吸胀不同时间的绿豆种子的含水量和存活率、由存活种子产生的幼苗鲜重、胚根和下胚轴长度明显下降 ;而且随着预吸胀时间的增加 ,种子对脱水的敏感性显著加强 ;预吸胀种子的相对渗漏率在脱水初期缓慢增加 ,然后迅速增加 ,且预吸胀时间愈长 ,相对渗漏率增加的幅度愈大。结果表明预吸胀的绿豆种子的脱水耐性是逐渐丧失的 ;吸胀的能萌发的正常性种子的脱水敏感性可以作为研究种子顽拗性的一种模式系统     

花生种子萌发吸胀阶段冷害抗性的鉴定及耐冷种质的筛选

为更好地评价花生吸胀冷害抗性,本研究首先分析了常温条件下(25℃)和冷胁迫条件下(2℃)花生种子萌发过程中的吸水状况,结果表明不同基因型的花生吸胀阶段的持续时间基本一致,维持在浸种后0～12 h;冷胁迫能够使吸胀阶段初期的吸水速度显著下降,但对吸胀阶段的持续时间没有显著影响。对种子萌发3个生理阶段(吸胀、萌动、萌发阶段)分别进行冷害胁迫处理,结果表明吸胀阶段遭受的冷害胁迫对花生种子萌发影响较其他阶段严重。进一步的试验表明,吸胀阶段种子2℃冷胁迫12 h,能够更好地区分不同花生种质之间吸胀冷害抗性的差异,从而建立了花生种子吸胀冷害抗性的鉴定体系。利用该鉴定体系对64份花生种质的吸胀冷害抗性进行鉴定,以相对发芽率85%为阈值,筛选出了7份耐冷种质。本研究为花生耐冷育种及吸胀冷害抗性机制解析提供了技术鉴定体系和材料基础。     

一氧化氮对番茄种子抗吸胀冷害的影响

以番茄毛粉802种子为材料,通过对比实验,测定分析各处理种子的萌发率及第4天的平均根长、萌发指数、活力指数,以及相对电导率(REC)、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)含量的变化,以探讨NO对番茄种子吸胀冷害的抵抗作用及其机理.结果显示:(1)外源NO可显著提高番茄种子经12 h吸胀冷害处理后的萌发率、平均根长、萌发指数和活力指数,并显著降低吸胀冷害下REC和MDA含量,同时显著提高SOD和CAT的含量.(2)NO所提高的吸胀冷害处理后种子的SOD和CAT活性不能被RNA合成抑制剂放线菌素D和蛋白质合成抑制剂环己酰亚胺抑制.结果表明,NO可提高番茄种子抵抗吸胀冷害的能力,而且与NO激活了抗氧化系统有关,但NO不是通过促进抗氧化酶的合成来提高其活性.     

PVA和PEG(6000)预处理对大豆胚轴生长、蛋白质合成和ATP含量的影响

在低温吸胀阶段,经PVA(聚乙烯醇)和PEG(聚乙二醇6000)预处理的大豆胚轴蛋白质合成和ATP含量均比对照高。在萌发阶段,胚轴生长增快,蛋白质合成明显加快,ATP迅速被消耗,而对照胚轴则相反。试验结果表明,预处理大豆种子萌发和生长与其蛋白质合成、ATP水平和消耗能力有密切关系。     

大豆种子吸胀冷害抗性与其质体膜脂不饱和度正相关

吸胀冷害是干种子在吸胀阶段遭受低温造成不萌发的现象,结果可能造成农作物损失严重。虽然吸胀过程中细胞膜的修复是关键事件,而且细胞膜在响应水分和温度胁迫中扮演重要角色,但是种子吸胀过程中膜变化的过程,特别是膜流动性变化过程研究较少。本文比较了吸胀冷害耐受型（LX）和敏感型（R5）两个大豆品种在吸胀冷害过程中膜脂不饱和度（double bond index, DBI）的变化,结果发现,LX和R5在常温（25℃）吸胀时变化趋势一致,质体膜脂DBI升高,质体外膜脂中磷脂酰甘油(phosphatidylglycerol, PG)分子DBI下降。LX和R5在低温（4℃）吸胀时DBI变化有很大差异,低温吸胀仅仅延缓了耐受型LX中质体膜脂DBI的升高,但是敏感性R5质体膜脂DBI不仅没有升高反而下降。用浓度33%的聚乙二醇 (polyethylene glycol, PEG)引发没有直接引起DBI变化,但是所引起的细微而显著的变化可能为萌发做好准备。PEG引发处理后的R5在吸胀冷害后第二和第三阶段质体膜脂DBI迅速增加,这个增加模式与LX的DBI增加相似。结果表明,吸胀冷害延缓或者阻滞了质体膜脂不饱和度的升高,大豆种子的吸胀冷害抗性与质体膜脂不饱和度正相关,提高质体膜质DBI可以提高吸胀冷害抗性。     

超干贮藏榆树种子萌发过程中ATP和可溶性糖含量的变化

经过超干(种子含水量3.73%)贮藏(普通室温下2个月)的榆树种子萌发过程中ATP与可溶性糖含量和ATP酶、淀粉酶、抗氧化酶的活性都高于对照(种子含水量9.34%,普通室温下贮臧),说明适度的超干贮藏有利于保持种子活力.     

新疆短命植物抱茎独行菜种子粘液质特性的研究

以新疆荒漠植物抱茎独行菜为材料,运用光镜与扫描电镜观察以及紫外吸收光谱法、化学反应及种子萌发实验等方法,对粘液质的形态和结构,物理化学特性,粘液质对种子萌发及萌发后的影响进行了研究.结果显示:(1)完整干种子表面覆盖着一层膜状物质(完全脱水的粘液质),并呈同一走向的山脊状突出的网状结构,遇水后粘液物质呈射线状向外发射出来,化学反应实验结果表明,粘液质的组成可能是某种多糖,如β-葡聚糖.(2)粘液质约占干种子重量的1/4,有很强的吸水能力,完全浸润10 min后,种子重量增加约30~40倍,种子长度、宽度、厚度的增加分别多于1倍、2倍、4倍;完全润湿的种子能够粘附相当于其干种子重量68倍的沙粒.(3)种皮粘液质对于不同土壤基质中的种子萌发有重要作用,但是对萌发后幼苗的生长没有作用.     

种子吸胀及萌发阶段ATP水平测定方法的探讨

Ching T.M.对应用ATP含量作为种子活力指标的可能性进行了讨论。我们在探索测定种子活力的方法过程中,观察到测定ATP含量是较理想的生化方法,适用于所测试的蔬菜、淀粉、油料及蛋白质类种子,同一品种的各批种子,即使生活力(viability)即发芽力相近或相同,它们的活力(vigor)即种子健壮度也会有很大差异。各类测试种子ATP的含量与活力均呈正相关。白菜的田间试验还证明吸胀种子的ATP含量与产量也相关。可见ATP水平是种子活力极灵敏的生化指标。     

环境因子对木棉种子萌发的影响

木棉(Bombax malabaricum DC.)是一种可以生长在干热河谷的落叶大乔木.河谷内,木棉成年树木生长良好,有大量结实,而其周围却很少有种苗出现.通过室内条件研究木棉种子的物理特性和萌发的生物学特性,可以了解该物种种子萌发对环境因子的需求,为探讨木棉在干热河谷内自然种群更新难和萌发阶段对这一特殊生境的适应性提供理论依据.经测定,木棉种子千粒重为39.08 g,比同科的其它物种要轻.四唑(TTC,1.O％)染色测定种子生活力的结果表明有生活力种子占64.0％.种皮对吸胀无障碍,种子在25℃吸胀2d时就开始萌发.检测了环境因子对种子萌发和幼苗生长的影响,结果表明,种子萌发对光照不敏感而且对温度有较广的适应性,15-35℃都可以萌发,25-35℃萌发率无显著差异,但随温度升高,萌发速率加快,幼苗长势增加;萌发过程对渗透胁迫敏感,聚乙二醇(PEG)浓度为0.10 g/mL时萌发率较对照显著下降,0.15 g/mL时种子就不能萌发;室温吸胀24h的种子对热激敏感,42℃热激2h后萌发率就已经显著下降;室湿下水杨酸(SA,1,10,100 mg/L)浸种24h,没有提高种子在萌发期间对干旱和热激的抗性.可见,高温和干旱是限制木棉种子成功萌发的关键因子,然而发现,温度较高时水分过大也会造成萌发后幼苗的死亡.     

苦豆子和披针叶黄华种子硬实特性与活力关系研究

以苦豆子和披针叶黄华种子为实验材料,在恒温25℃下吸胀,每24h取出吸胀种子,10d后未吸胀的种子为硬实种子(H),硬实种子用硫酸处理后恒温吸胀24h,与非硬实种子进行发芽试验和各项活力指标测定。结果显示:(1)每日内吸胀的种子数量随时间推移以一定比列下降,苦豆子非硬实种子吸胀速率较缓慢,第10天后吸胀率降到1%,披针叶黄华非硬实种子第3天后下降到1%,第9、10天突然上升后又下降到1%。(2)两种豆类种子都显示出硬实种子发芽率、发芽指数、活力指数、脱氢酶、呼吸速率、超氧化物歧化酶(SOD)均高于非硬实种子,而电导率、浸出液可溶性糖和丙二醛(MDA)均低于非硬实种子,缓慢吸胀的硬实种子活力指标高于快速吸胀的硬实种子。研究表明,硬实种子活力高于非硬实种子,硬实种子吸胀过程中存在吸胀损伤。而在非硬实种子中,根据以上活力指标判断,晚吸胀的种子比早吸胀的种子活力高。     

花生种子活力与贮藏蛋白质降解的关系

花生种子吸胀2d后,子叶中肽链内切酶活性上升,贮藏蛋白质开始降解。高活力种子肽链内切酶活性在吸胀2d后迅速上升,至4d时达到高峰,而中等活力种子的肽链内切酶活性上升速度绶慢。高活力种子萌发时贮藏蛋白质降解速度高于中等活力种子。中等活力种子经PEG和PUT处理可提高种子活力,也促进了种子贮藏蛋白质降解能力的提高。     

外源激素与温度对花楸树种子萌发的影响

三种外源激素和萌发温度对花楸树种子萌发影响的研究结果表明,25℃（16h光／8h暗,10d）-5℃（暗110d）变温可极显著提高种子发芽率和种子发芽势,但极显著延迟发芽初始时间。200mg·L^-16-BA溶液中吸胀2d后经历25℃·5℃变温可使种子发芽初始时间最短（33d）,发芽率（62．25％）和发芽势（57．88％）最高。GA3或ABA与温度的结合处理对种子萌发的促进作用小于6-BA与温度的综合处理。