不结球白菜种子活力及抗氧化特性在人工老化过程中的变化

以不结球白菜品种‘寒笑’种子为材料,研究高温(42℃)高湿(相对湿度100%)人工老化处理过程中种子活力及抗氧化相关特性的变化。结果显示:不结球白菜种子的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数随老化处理时间的延长而逐渐下降,不正常苗率逐渐增加;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,脂氧合酶(LOX)活性和丙二醛(MDA)含量下降,种子浸出液相对电导率增加;种子超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性随老化处理时间的延长逐渐下降,抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)活性在老化处理初期(老化3 d前)均增加,APX活性随后降低,GPX活性无显著变化;种子抗坏血酸(AsA)和还原型谷胱甘肽(GSH)含量在老化处理1 d后即显著降低并持续保持较低水平。研究表明,不结球白菜种子在人工加速老化过程中其抗氧化系统代谢紊乱并造成活性氧累积伤害,这可能是引起不结球白菜种子老化的重要原因。     

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。     

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。     

干热处理对甜瓜种子活力和细菌性果斑病抑制能力的影响

以厚皮甜瓜品种‘哈密绿’种子为材料,在70℃、75℃和80℃温度下分别处理24h、48h和72h,研究不同干热处理对甜瓜种子活力萌发和生理生化指标变化及细菌性果斑病的防治效果。结果显示:(1)随着处理温度的升高和时间的延长,干热处理甜瓜种子发芽指标和成苗率显著下降,而70℃处理24h和48h对种子发芽指标(活力指数除外)和成苗率无显著影响。(2)与对照相比,干热处理种子胚芽中的SOD活性、可溶性糖和脯氨酸含量升高,在同一温度处理下,SOD活性和可溶性糖含量随着处理时间的延长基本呈增长趋势,脯氨酸含量则随着处理时间的延长呈下降趋势,POD和APX活性以及可溶性蛋白含量变化随着温度的升高和处理时间的延长呈下降趋势;与对照相比,胚芽中CAT活性在70℃处理下降低,而在75℃和80℃处理下升高,但其随着处理时间的延长呈下降趋势;胚芽中O-·2产生速率在70℃和75℃处理下与对照接近,而在80℃处理下随着处理时间的延长呈上升趋势,且均显著高于对照。(3)随着处理温度的升高和时间的延长,甜瓜接菌种子幼苗细菌性果斑病发病率较对照显著降低。研究表明,适宜干热处理温度和时间诱导甜瓜种子中抗氧化酶活性增强,渗透调节物质含量增加,超氧阴离子产生速率降低,种子活力和出苗率有效提高,‘哈密绿’种子有效、安全的干热处理组合为70℃、48h。     

温度对紫色不结球白菜外观和营养品质的影响

以紫色不结球白菜品种‘紫衣’为试验材料,利用人工气候箱,采用盆栽法,研究3个不同温度(5℃、25℃和35℃)条件对紫色不结球白菜叶片颜色和营养品质等指标的影响,为优质紫色不结球白菜设施栽培温度的选择提供依据。结果显示:(1)紫色不结球白菜在受到5℃低温处理时,叶片紫色会随着处理时间的延长而加深,最终呈深紫色;反之,当受到35℃高温时,叶片颜色逐渐变浅,直至叶片呈绿色,该现象与叶片中花青素含量的变化规律一致。(2)与正常25℃相比,紫色不结球白菜叶片中的还原糖、可溶性糖和总糖含量在受到高温胁迫(35℃)后逐渐降低,而在低温(5℃)处理下,先增后减,且高温降低幅度大于低温;可溶性蛋白、还原性抗坏血酸和氨基酸含量也随着高温胁迫的延长而降低,但低温处理下则逐渐增加;抗坏血酸-过氧化物酶活性(APX)、纤维素和硝酸盐含量在高温胁迫下逐渐增加,低温条件下则显著降低。研究发现,不同温度明显影响着紫色不结球白菜叶片紫色深浅,低温促进花青素积累,高温抑制或是加速花青素的降解;低温能促进叶片可溶性蛋白、抗坏血酸和氨基酸等品质指标的积累,同时降低纤维素含量,从而提高紫色不结球白菜的外观和营养品质,高温胁迫则降低以上品质指标。     

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。     

淹水胁迫对不结球白菜渗透调节物质含量的影响

以不结球白菜‘新矮青’品种为材料,研究了不同时间(1、3、5、7d)和不同程度(根淹、半淹、全淹)淹水处理及解除淹水恢复生长后叶片内渗透调节物质含量的变化规律。结果表明:(1)在根淹和半淹胁迫处理下,不结球白菜叶片中可溶性糖、可溶性蛋白和游离脯氨酸含量随处理时间的延长呈先上升后下降的趋势;全淹胁迫下,这3种渗透调节物质的含量随处理时间的延长出现不同程度的下降。(2)解除淹水恢复生长7d后,各处理组的不结球白菜叶片中渗透调节物质的含量在短期(1d)淹水下基本恢复正常,在长期淹水条件下未完全恢复;全淹处理组恢复能力较弱,而根淹处理组恢复能力相对较强;可溶性糖的恢复幅度高于可溶性蛋白和游离脯氨酸。     

壳聚糖对不结球白菜营养品质和某些农艺性状的影响

0.4～0.6mg·g~(-1)(种子)和20～40μg·mL~(-1)浓度范围内壳聚糖拌种及喷叶处理都能提高不结球白菜叶片中可溶性蛋白、总氨基酸、可溶性总糖、维生素C以及总叶绿素含量,降低粗纤维含量,从而改善不结球白菜的营养品质,同时不结球白菜的单株总鲜重、株高、最大叶面积、根鲜重以及根长也有增加。     

在不同气体贮藏下花生种子活力的研究

花生种子(含水量6.21%)在38—40℃下进行人工老化贮藏,N_1和 CO_2空气有延缓种子老化的效果。种子在 N_2或 CO_2气体下老化贮藏26周,发芽率不受影响;而在空气中贮藏的种子,其发芽率几乎丧失。用公式(胚根+下胚轴)mm×发芽率(第5天)来测定花生种子活力。它能够既简单又准确地反映种子老化时品质的变化。花生种子活力与呼吸及幼苗生长有较好的正相关,与浸泡液的电导和糖含量成显著负相关。     

生理成熟期高温高湿胁迫对春大豆种子活力、主要营养成分及种皮结构的影响

采用盆栽方式,研究了宁镇1号和湘豆3号2个春大豆品种在种子生理成熟期受到高温高湿胁迫[(40±2)℃/(30±2)℃、相对湿度(95±5)%/(70±5)%、10 h/14 h(昼/夜)]后种子活力指标、主要营养成分及种皮解剖结构的变化.结果表明:生理成熟期植株受到高温高湿胁迫后,2个春大豆品种种子生活力、发芽势、发芽率以及脱氢酶、酸性磷酸酶活性呈下降趋势,种子细胞膜透性增大,浸种液中的H+、可溶性糖和亮氨酸含量上升,种子中的脂肪和蛋白含量无规律性变化,种皮与种脐解剖结构发生改变;短期的高温高湿胁迫(5 h)对春大豆种子活力的影响不明显,胁迫时间超过48 h,种子活力相关指标急剧降低;湘豆3号较耐高温高湿胁迫,表现为发芽势和相关酶活性下降及浸种液外渗物含量增加的幅度小,种皮致密、厚实,种脐结构完整等特征.     

逆境条件下小麦种子活力与种子萌发相关酶活性及其基因表达的关系

分析不同基因型小麦品种逆境萌发过程中种子萌发相关酶活性及基因表达差异,明确在逆境条件下,种子活力与种子萌发相关酶活性及基因表达量的关系.通过标准发芽试验和逆境(冷浸、人工老化、干旱胁迫)发芽试验,测定4个小麦品种种子活力、萌发过程中可溶性总糖和可溶性蛋白含量、α-淀粉酶活性、半胱氨酸蛋白酶活性及相关基因表达量.结果表明:干旱、人工老化和冷浸胁迫3种逆境对种子活力都有一定影响.不同萌发条件下,可溶性总糖含量呈现先小幅度升高后小幅度降低再迅速升高的趋势;而可溶性蛋白含量随着萌发时间的延长呈现逐渐下降的趋势.α-淀粉酶活性整体呈现逐渐升高的趋势,但在冷浸胁迫处理后,豫农949和轮选061的α-淀粉酶活性在萌发60 h后出现下降.半胱氨酸蛋白酶活性整体呈先降低后升高的趋势,但在干旱胁迫条件下,豫农949、豫麦49-198和轮选061的半胱氨酸蛋白酶活性呈现先升高后降低再升高的趋势.不同逆境萌发条件下,α-AMY(α-淀粉酶基因)表达量整体呈先上升后下降的趋势.冷浸胁迫处理后,轮选061的α-AMY表达量高于对照,在其他逆境萌发条件下,4个品种的α-AMY表达量均低于对照;人工老化处理后,长4738的CP(半胱氨酸蛋白酶基因)表达量与对照差异不显著,在其他逆境萌发条件下,4个品种的CP表达量均高于对照.种子萌发期间,不同萌发条件下α-淀粉酶和半胱氨酸蛋白酶活性与其基因表达并没有直接关系,α-淀粉酶活性与可溶性总糖含量达到显著正相关,半胱氨酸蛋白酶活性与可溶性蛋白含量的相关性不显著.在标准发芽条件下,α-淀粉酶活性与活力指数呈显著正相关,而在逆境萌发过程中,其相关性不显著.冷浸胁迫处理后,半胱氨酸蛋白酶活性与活力指数呈显著正相关,但在标准发芽、干旱胁迫、人工老化处理后,其相关性不显著.     

成熟度与烘干温度对结球甘蓝种子质量的影响

以结球甘蓝品种冬升种子为材料,研究了不同成熟度和烘干温度下种子秕粒率、千粒重、发芽率、生理活性情况以及不同烘干温度下种子的含水量.结果表明,结球甘蓝冬升开花后45～55 d采收的种子,发芽率均达到了95%以上;随着种子成熟度提高,其种子质量、发芽活力及其超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、脱氢酶活性显著上升,而相对电导率显著下降.与对照(自然风干)相比,30～50℃的烘干温度对种子千粒重和秕粒率无显著性影响,也仅在50℃下可使种子的发芽活力显著降低;随着烘干温度的升高,种子的SOD、POD和脱氢酶活性逐渐显著下降,相对电导率则逐渐显著上升;30～50℃烘干6 h种子的含水量由13.3%降至5.4%左右.研究发现,结球甘蓝冬升开花授粉后45 d种子已达到了采收程度,30～50℃烘干6 h种子含水量已达到储藏要求,并且愈接近自然干燥温度(30～40℃)的处理,种子发芽能力愈好;甘蓝种子活力与其SOD、POD和脱氢酶活性呈正相关,而与其相对电导率呈负相关.     

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。     

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。     

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。     

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。     

超干贮藏对芥兰种子生活力和活力的影响

1年的监测结果显示：芥兰种子开放贮藏时的生活力和活力下降最快,超干种子(含水量为4．91％、3．25％和2．84％)具有良好的耐藏性,其种子发芽率和简化活力指数增大,抗老化能力、超氧物歧化酶和过氧化氢酶的活性增强,膜进性降低,以2．84％含水量的芥兰种子贮藏效果为最好。     

NaCl胁迫下亚精胺对番茄种子萌发及幼苗抗氧化系统的影响

采用盆栽试验,研究了NaCl胁迫下外源亚精胺（Spd）浸种处理对“白果强丰”番茄种子萌发、幼苗生长及叶片抗氧化系统的影响.结果表明：Spd浸种处理的番茄种子发芽率（G_r）、发芽指数（G_i）和活力指数（V_i）均显著增加,分别比单纯NaCl处理增加了104.90%、142.31%和122.22%,而番茄种子的平均发芽时间（MGT）缩短了4.97%;Spd浸种处理提高了NaCl胁迫下番茄幼苗叶片超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性,降低了O₂^-·产生速率和过氧化氢（H₂O₂）含量,进而降低了丙二醛（MDA）含量和质膜电解质渗漏率,增加了叶片可溶性蛋白质含量,促进了番茄幼苗生长.表明Spd浸种促进了NaCl胁迫下番茄种子的萌发及幼苗生长,增强了植株的抗盐性.