Ce^3+和La^3+对人工老化沙葱种子活力及生理特性的影响

以未老化和人工老化后的沙葱(Allium mongolicum Regel.)种子为材料,采用氯化铈(Ce3+)和氯化镧(La3+)浸种,测定种子萌发和生理指标,探讨Ce3+和La3+浸种对种子萌发、老化种子活力和生理特性的影响。结果显示:(1)在老化0~5 h时,Ce3+和La3+处理可显著促进沙葱种子萌发,提高种子活力;在老化5 h后,Ce3+和La3+处理对种子萌发无明显促进作用。(2)在老化0~15 h时,Ce3+和La3+处理的沙葱种子中抗氧化酶活性和抗坏血酸(AsA)含量提高,其超氧阴离子自由基(O2-·)产生速率、过氧化氢(H2O2)含量和丙二醛(MDA)含量显著降低;在老化15 h后,Ce3+和La3+处理的种子抗氧化酶活性提高、AsA含量降低,O2-·产生速率和MDA含量提高。(3)在老化5 h时,沙葱种子呼吸速率发生跃变达到最大,Ce3+和La3+处理显著降低了种子呼吸速率。(4)Ce3+和La3+处理在老化0~5 h时提高了沙葱种子超弱发光(UWL)强度,但在老化5 h后沙葱种子的UWL强度降低。研究认为,在沙葱种子人工老化初期,Ce3+和La3+浸种处理可以诱导增强种子抗氧化酶活性和提高AsA含量,有效清除因老化产生积累的过量活性氧(ROS),减轻过氧化伤害,提高种子活力;种子老化中后期,其内部ROS产生与清除系统发生紊乱,加剧了ROS对种子结构的损伤,Ce3+和La3+浸种处理的缓解效应丧失。     

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。     

不同硬实程度乌拉尔甘草种子的活力差异

根据乌拉尔甘草种子吸胀时间的长短将种子硬实程度分为H0、H1、H2、H3、H4和Hmax6个等级,测定其活力指标;同时于盐胁迫和水分胁迫下测定硬实和非硬实种子的发芽率、发芽指数、胚根长度及幼苗的抗氧化酶活性。结果表明:随着硬实程度的增大,种子的发芽率、发芽指数、胚根长度、脱氢酶活性和ATP含量均呈上升趋势,丙二醛(MDA)含量则表现出下降趋势;在逆境条件下,硬实种子比非硬实种子的适应能力强。硬实种子的活力高于非硬实种子,硬实程度与种子活力呈正相关。     

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。     

不同浓度5-氨基乙酰丙酸(ALA)浸种对NaCl胁迫下番茄种子发芽率及芽苗生长的影响

为探讨外源5-氨基乙酰丙酸(ALA)对NaCl胁迫下番茄种子发芽率及芽苗生长的影响,以‘中杂九号’番茄种子为试材,不同浓度ALA(0、0.1、0.5、1.0、5.0、10.0mg/L)浸种24h后,在0、25、50、100mmol/L NaCl胁迫下,28℃,黑暗培养7d,研究ALA对番茄种子发芽参数(发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、芽苗总鲜重)及胚芽和胚根中的抗氧化酶(超氧化物歧化酶SOD、过氧化物酶POD、过氧化氢酶CAT)活性和丙二醛(MDA)含量的影响.结果表明:非盐胁迫下,ALA浸种使番茄种子的发芽势、发芽指数、活力指数、芽苗总鲜重增加,胚根中SOD、POD活性降低,MDA含量减少;25 mmol/L NaCl胁迫能够提高发芽率、活力指数、芽苗总鲜重,而50-100mmol/L NaCl胁迫极显著的降低发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数;0.1-0.5mg/L ALA浸种能够提高NaCl胁迫下番茄种子的发芽率、发芽指数、活力指数、芽苗总鲜重和抗氧化酶活性,降低MDA含量,而高浓度ALA(10.0mg/L)浸种导致发芽率、发芽指数、活力指数降低.总之,ALA浸种能够促进番茄种子萌发和芽苗生长,浸种浓度不宜超过5.0mg/L,NaCl胁迫下以0.1 mg/L ALA浸种处理效果最佳.     

外源一氧化氮供体SNP对黑麦草种子萌发和幼苗生长的影响

采用水培试验,研究了不同浓度NO供体硝普钠(SNP)对黑麦草种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明:50和100μmol.L-1SNP促进了黑麦草种子的发芽率、幼苗干物质积累速率、萌发种子α-淀粉酶活性、幼苗叶片可溶性蛋白质及叶绿素含量的提高。根和叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性及还原型谷胱甘肽(GSH)、抗坏血酸(ASC)含量增加,超氧阴离子(O.2-)积累速率和过氧化氢(H2O2)含量下降,丙二醛(MDA)积累降低。高浓度SNP(500~2000μmol.L-1)抑制种子的萌发和幼苗生长,幼苗叶绿素、可溶性蛋白质及GSH、ASC含量下降,MDA含量和H2O2、O.2-产生速率提高,SOD、POD和APX活性降低,但叶片CAT活性升高。推测NO可能通过提高种子淀粉酶活性和幼苗活性氧清除能力,促进黑麦草种子的萌发和幼苗生长。     

钙对花生幼苗生长、活性氧积累和光抑制程度的影响

为探讨钙元素对花生幼苗生长的影响,以花育22为试材,用改良的Hoagland溶液进行培养,培养液钙离子(Ca2+)浓度分别为0、6和12 mmol/L(依次简称为CK、C6和C12),研究了不同Ca2+浓度培养下花生幼苗生长以及根系和叶片活性氧(ROS)的积累情况。结果表明,Ca2+显著提高花生植株的株高和鲜重,并降低根冠比,而且正常培养条件下,Ca2+显著提高根系活力、降低叶片和根系的ROS积累,而且C12幼苗的生理状态要好于C6。花生幼苗功能叶在高温(42℃)强光(1200μmol m-2s-1)胁迫处理下,与CK植株相比,C6和C12叶片的过氧化氢(H2O2)和超氧阴离子(O-2)的积累水平低、其叶片PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)高、光系统Ⅱ(PSⅡ)的关闭程度低,而且C12幼苗的活性氧积累和光抑制程度都明显低于C6,表明高温强光胁迫下,Ca2+有利于减轻花生幼苗叶片的光抑制和ROS积累。C6和C12叶片的部分ROS清除酶活性以及有关渗透调节物质的含量明显高于CK,丙二醛(MDA)的含量明显低于CK,表明胁迫条件下Ca2+通过提高ROS清除酶活性和渗透调节物质含量降低ROS的积累和危害,保护花生类囊体膜从而保证花生正常生长。     

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。     

不同老化程度的不结球白菜种子活力指标变化及其相关分析

以不结球白菜品种‘高梗白’种子为材料,采用高温(42℃)高湿(相对湿度100%)人工加速老化处理,研究不同老化程度下种子活力指标的变化及其相关性。结果显示:(1)发芽指标(除不正常苗率)和出苗指标均随种子老化程度的加深而显著下降,不正常苗率显著上升。(2)随老化程度的加深,种子中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性显著下降;种子的超氧阴离子(O2.-)产生速率先增高后降低,过氧化氢(H2O2)含量逐渐增加,丙二醛(MDA)含量下降,种子浸出液相对电导率升高;种子的可溶性糖含量、可溶性蛋白含量和脱氢酶活性下降,α-淀粉酶活性先升高后降低。(3)老化种子的发芽势、发芽率、SOD活性、H2O2含量、相对电导率和可溶性糖含量与出苗指标间均存在极显著相关性。研究表明,不结球白菜种子的发芽势、发芽率、SOD活性、H2O2含量和可溶性糖含量随老化程度加深的变化规律一致,且指标间以及与出苗指标均有极显著相关性,可以作为检验不结球白菜种子活力的候选指标。     

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。     

GA_3对老化花椰菜种子活力和几种相关生理生化性状的影响

用10、50、100、150和200mg·L-15种浓度赤霉素（GA3）溶液处理于10℃冰箱中贮藏5年的花椰菜老化种子。结果表明,100mg·L-1GA3浸种22h的效果最佳,老化种子的发芽率、发芽势、活力指数、根长均有提高,畸形苗率下降;过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）和脱氢酶活性提高,可溶性蛋白和叶绿素含量也提高,种子浸出液的电导率和丙二醛（MDA）含量则下降。另外,100mg·L-1GA3处理后的种子在温度为25℃条件下贮藏时间不宜超过25d。     

高温高湿胁迫下茉莉酸甲酯对紫苏种子萌发及生理特性的影响

以紫苏品系GS011种子为材料,在温度为50℃、空气相对湿度为95%、时间为12h的胁迫条件下,研究不同浓度(0.05、0.10、0.15、0.20和0.25mmol.L-1)茉莉酸甲酯(MeJA)对紫苏种子萌发、幼苗生长、叶片氧化损伤和抗氧化酶活性的影响。结果表明:0.15mmol.L-1 MeJA处理能显著缓解高温高湿对紫苏种子生长发育造成的胁迫伤害,使紫苏种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数均达到最大值,分别为40.84%、31.83%、8.83和1.35;同时使其叶片MDA含量最低(0.15μmol.g-1),SOD、CAT、LOX、POD和APX活性均达到最大值,分别为0.27U.mg-1及4.7、5.7、4.9和8.9U.g-1.min-1。研究发现,MeJA在一定程度上能提高SOD等保护酶的活性,缓解高温高湿造成的氧化损伤,有效促进高温高湿胁迫下紫苏种子的萌发和幼苗生长。     

晋西北丘陵风沙区不同种植年限柠条的种子形态特征

以晋西北丘陵风沙区不同种植年限(6、12、18、40和50 年)人工柠条的3种大小类型种子为对象,分析不同年限柠条种子形态特征,从繁殖策略的角度探讨人工植被恢复潜力。结果表明:人工柠条的结实量随着种植年限的增加总体呈上升趋势,在种植50年达到最大值(584粒·株^-1);种子长度、种子宽度、种子形状指数随着种植年限的增加总体呈下降趋势,在种植50年达到最小值(5.09 mm、2.76 mm、0.05);种子萌发率随种植年限的增加呈上升-下降-上升的波动变化趋势,在种植12年达到最大值(97.2%)。结实量与种子重量呈显著负相关。种子萌发率与种子重量密切相关,重量小的种子萌发率低,更易于形成持久种子库。相关分析表明,结实量与株高、地上生物量和地下生物量呈显著正相关;种子形状与新枝数呈显著负相关。这表明随着种植年限的增加,柠条繁殖对策由种植前期(6～12年)大种子较多的K策略向种植后期(18～50年)小种子逐渐为主的r策略转变,即柠条既要保证繁殖体数量,又要保证繁殖体的持久性,从而产生了数量更多的小而圆的种子。     

GA3浸种对大白杜鹃种子萌发的影响

用不同浓度的GA3浸种大白杜鹃种子并测定其萌发结果表明,不同浓度GA3处理均能增强大白杜鹃种子活力,极显著提高种子发芽率和发芽势,其中500mg·L～GA3浸种处理的效果最明显。GA3处理使种子的可溶性蛋白质含量降低,MDA含量下降,而SOD、POD和CAT活性增强。这表明GA3浸种后能增强抗氧化酶的活性,降低膜脂过氧化程度,从而促进种子提前萌发。     

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.     

Oxidative metabolism-related changes during germination of mono maple (<Emphasis Type="Italic">Acer mono</Emphasis> Maxim.) seeds under seasonal frozen soil

The influence of seasonal frozen soil and buried depth on germination of mono maple (Acer mono Maxim.) seeds was studied in field conditions in winter in a sub-alpine region. Mono maple seeds almost lost their ability to germinate in non-freezing soil, while seasonal frozen soil treatments facilitated the germination accompanied with a progressive accumulation of reactive oxygen species (ROS). The result indicates that ROS may act as a positive signal for seed dormancy. However, exceeding accumulation of ROS led to decrease in germination rate. We suggest that the shift from a signaling to a deleterious role may be related to the accumulation of these ROS above a threshold level that leads to various cellular alterations and damage. The enhanced activities of antioxidant enzymes appear to be more closely related to freezing tolerance, because of their ability to scavenge ROS to avoid deleterious events. Seasonal frozen soil was beneficial in accelerating the germination of mono maple seeds. However, a slight increase of freezing temperature may have also facilitated the germination of mono maple seeds by enhanced activities of antioxidant enzymes. Hence, moderate winter warming may be beneficial to mono maple regeneration due to the improvement of seed germination, but the disappearance of seasonal frozen soil may lead to germination failure of the mono maple seeds.     

缺苞箭竹种子人工老化及不同大小种子的生理研究

为了解缺苞箭竹(Fargesia denudate Yi)种子的老化机理和不同大小种子间的差异,对其进行了人工老化处理和大、中、小三组种子的区分,并分别对种子活力,总抗氧化能力,酶活性,丙二醛含量和电导率进行测定。发现经人工老化后种子活力显著降低,电导率和丙二醛含量随老化程度加深而上升,总抗氧化能力和过氧化氢酶活力随老化程度加深而下降,超氧化物歧化酶的活力则出现上升的趋势,但超氧化物歧化酶与丙二醛的比值呈现先升后降的趋势。总抗氧化能力、超氧化物歧化酶与丙二醛的比值能够很好的反映种子老化的程度和抗氧化能力的变化;总抗氧化能力、电导率和种子活力有很好的相关性。中等大小种子活力最高,总抗氧化能力和几种酶活性均随种子增大而提高,丙二醛含量和电导率则随种子增大而减小,种子大小是与各指标相关的因素。     

Effects of nitric oxide on the germination of cucumber seeds and antioxidant enzymes under salinity stress

Effects of exogenous nitric oxide (NO) on the germination and antioxidant enzyme during cucumber seed germination were investigated under salt stress. Seeds of cucumber (Cucumis sativus L. cv. Jinyou 1) were treated with distilled water or NaCl in the presence or absence of NO donor sodium nitroprusside (SNP) during germination. Excess 50 mM NaCl reduced significantly the seed germination rate in a short term and speed of germination. When salt concentration increased, germination of cucumber seed was reduced and the time needed to complete germination lengthened. Addition of exogenous SNP in salt solution attenuated the salt stress effects in a dose-dependent manner, as indicated by accelerating the seed germination, as well as weight increase of budding seeds, and 50 μM SNP was optimal concentration. At 150 mM NaCl, the 50 μM exogenous SNP significantly increased the activities of superoxide dismutase (SOD, EC 1.15.1.1), catalase (CAT, EC 1.11.1.6) and protein content, while decreased the contents of malondialdehyde (MDA). There were no obvious effects of exogenous NO on peroxidase (POD, EC 1.11.1.6) and ascorbate peroxidase (APX, EC 1.11.1.6) activities under salt stress. Exogenous NO also increased the SOD and CAT isozyme expression under salt stress, which was in accordance with the improved antioxidant activities in the germinating seeds. The NO-induced salt stress resistance was associated with activated enzymes, and enhanced protein content, thus decreasing MDA content. It is concluded that exogenous NO treatment on cucumber seeds may be a good option to improve seed germination under saline conditions.