农杆菌浸种处理对小麦种子萌发及幼苗生长发育的影响

以小麦品种(系)郑9023、中13和西农1376为主区,分别以农杆菌菌液浓度、农杆菌生长阶段和农杆菌侵染时间为副区,研究了农杆菌浸种处理后小麦种子萌发及幼苗生理生化特性变化.结果表明,小麦品种(系)分别与农杆菌菌液浓度、农杆菌生长阶段和侵染时间的互作效应不显著;随着农杆菌菌液浓度的增加,小麦种子发芽率、幼苗株高、鲜重、叶绿素含量呈下降趋势,MDA含量、白化苗率、卡那霉素抗性苗率则呈上升趋势,而POD活性则呈先升后降的趋势,小麦种子及幼苗受到的伤害逐渐增大,尤其是农杆菌菌液浓度超过1.5 OD后小麦幼苗受到的伤害更为明显;对数生长阶段的农杆菌活性最高,该阶段处理的小麦种子发芽率、幼苗株高、鲜重、叶绿素含量达到最低,而POD活性、MDA含量、白化苗则达到最大,小麦种子及幼苗受到的伤害也最为明显;随着农杆菌侵染时间的延长,小麦种子萌发及幼苗生长发育的各项指标表现出与农杆菌菌液浓度处理相同的变化趋势,尤其是侵染时间超过1.5 h时,小麦种子萌发及幼苗生长发育受到了显著抑制;各小麦不同品种(系)对农杆菌的反应存在一定基因型差异.研究发现,依据小麦种子萌发及幼苗生理生化特性影响和卡那霉素抗性苗率表现,浸种转化法中的农杆菌菌液浓度应控制在1.5 OD左右,生长阶段宜选用对数生长期,侵染时间以1.5 h较为适宜.     

大穗结缕草幼苗耐盐生理机制及耐盐能力研究

以大穗结缕草为实验材料,采用不同质量分数的NaCl处理后,观察盐胁迫对其生长及生理生化指标的影响.结果表明:随着盐胁迫浓度增大,大穗结缕草幼苗株高、鲜重、干重都逐渐下降,而根容量和根冠比却逐渐上升;随盐胁迫浓度的增大,大穗结缕草幼苗叶片细胞质膜透性和MDA含量逐渐增加,脯氨酸含量持续升高;其多数生长和生理指标在≥2.0% NaCl盐胁迫浓度下与对照差异显著,且此时的脯氨酸含量是对照的10倍以上.研究发现,大穗结缕草幼苗地上部分对盐胁迫更敏感、受害更严重;通过体内脯氨酸积累来减轻渗透胁迫是其可能的耐盐生理机制;2.0%盐胁迫可能是大穗结缕草的最高耐盐浓度.     

骆驼蓬提取物对玉米种子萌发和壮苗的影响

用不同浓度骆驼蓬提取物浸种处理玉米,研究对玉米种子萌发和壮苗的影响。结果表明,浸种处理后玉米种子的萌发及胚根和胚芽生长明显受抑,且随处理浓度提高抑制增强;但随培养时间的延长,对萌发的抑制减弱,根长和株高增加。0．1g／mL、0．2g／mL、0．3g／mL浓度的骆驼蓬提取液浸种可显著提高玉米幼苗根系活力,促进植株生长,根体积和植株生物量增加,根苗比增大。     

旋转磁场对小麦种子萌发及幼苗生长的影响

以“淮麦19”小麦种子为研究对象,采用磁场强度为11 mT的旋转磁场进行处理,设定不同的时间梯度(10、20、30、60 min),以未经磁场处理的为对照,研究了不同处理时间下旋转磁场对小麦种子发芽指标及幼苗生理特性的影响。结果表明：旋转磁场处理对小麦种子萌发具有促进作用,不同处理时间下,种子的发芽势、发芽率、发芽指数均有显著提高,随着时间的增加呈现先上升后下降的趋势,以处理30 min为最高,分别比对照提高了8.24％、7.37％、11.24％。经旋转磁场处理后,小麦根系发达,根长、根数均显著高于对照;幼苗生长加快,株高除处理60 min外,其他处理均显著高于对照,以处理30 min为最大,高出对照11.13％;叶片数除处理10 min外,其他处理均高于对照,以处理30 min为最大,比对照高出38.89％,且差异显著。旋转磁场处理显著增加了小麦幼苗的物质积累,不同处理时间表现出不同的效果,对幼苗生物积累量影响最佳的是处理20 min。这说明旋转磁场处理提高了小麦种子的萌发能力,加快了小麦幼苗的生长速度。     

薄壳山核桃根系水浸提液对2种作物种子萌发及幼苗生长的影响

为探讨薄壳山核桃根系水浸提液对小麦、大豆的影响,采用蒸馏水浸提法收集薄壳山核桃根系化感物质,并运用室内生物测定法检测不同浓度(0.025、0.05和0.1 g·mL~(-1))根系水浸提液对小麦、大豆种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明:各浓度处理的根系水浸提液对小麦、大豆萌发及幼苗生长的化感抑制作用较为显著,且具有显著的浓度效应(浓度低抑制作用弱,浓度高抑制作用强);薄壳山核桃根系水浸提液对小麦、大豆种子发芽率、发芽指数、发芽势和活力指数的抑制作用分别依次为:活力指数发芽势发芽指数发芽率和活力指数发芽势发芽率发芽指数;薄壳山核桃根系水浸提液各浓度处理对小麦、大豆幼苗根长、苗高、鲜质量和干质量的化感效应均为:根长苗高鲜质量干质量,其中薄壳山核桃根系水浸提液对2种受体植物幼苗根长均有显著的抑制作用,而对幼苗干、鲜质量的影响则因受体植物种类的不同而不同;薄壳山核桃根系水浸提液对2种受体植物的综合化感效应顺序为:小麦大豆;生长7 d的幼苗体内,SOD活性降低,MDA含量、POD活性和CAT活性与对照相比均随浓度的增加而增加。综合分析认为:小麦对薄壳山核桃根系水浸提液更为敏感。     

光照强度和氮水平对白三叶幼苗生长与光合生理特性的影响

采用植物生长箱溶液培养方式,对白三叶幼苗进行了不同光强(2个水平)和氮浓度(5个水平)处理,探讨其生长、生物量和光合生理特征对生境变化的响应.结果表明:两种光强下白三叶幼苗茎和叶生物量随氮素浓度呈先升高后降低,而根系生物量和根冠比则随氮素浓度增高而降低.光照强度降低使白三叶幼苗根、茎、叶和整株生物量分别降低67.8%、29.9%、42.5%和45.2%;低光处理使幼苗的根冠比显著下降,而比叶面积(SLA)明显提高.幼苗根系体积随氮素浓度增高而降低,高生长光强根系体积显著高于低生长光强下的白三叶.幼苗根系表面积、根系长度和根系直径随氮素浓度增加呈先增加后降低趋势,两种不同生长光强下幼苗根系长度和根系直径差异显著,而根系表面积差异不明显.白三叶叶片光合速率(Pn)随氮素浓度增加呈先增加后降低趋势,高生长光强白三叶Pn显著高于低生长光强下的白三叶.两种生长光强间叶片气孔导度(Gs),胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)无显著差异,但氮素浓度对叶片Gs、Ci和Tr均有显著影响.光、氮及其交互作用对白三叶幼苗生长发育产生了显著影响,光照不足和氮缺乏都将导致白三叶幼苗生长减弱,但幼苗对这些不利环境具有较强的调节和适应能力.     

多裂骆驼蓬提取物对玉米幼苗生长和细胞保护酶系的影响

以不同浓度的多裂骆驼蓬提取液浸种处理玉米,研究对幼苗生长和细胞保护酶系的影响。结果表明,多裂骆驼蓬提取液浸种处理种子的萌发和种子中α-淀粉酶活性受到明显抑制,抑制作用随处理浓度提高而增强,随培养时间延长而减弱。随着培养时间的延长,浸种处理可显著提高幼苗根系活力和叶片硝酸还原酶活性,促进植株生长,根和茎叶生长量增加,根冠比增大。多裂骆驼蓬提取液浸种后显著降低叶片过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸氧化酶(ACO)活性,提高过氧化物酶(POD)活性,促进根系和叶片过氧化物同工酶谱的数量表达。     

两种结缕草种子休眠及萌发特性

通过测定兰引Ⅲ号结缕草和青岛结缕草休眠种子和解除休眠种子的吸水率、呼吸强度和脱氢酶活性等萌发生理指标,探讨了结缕草种子的休眠类型。试验结果表明,解除休眠的结缕草种子的吸水率大于未处理的种子。解除休眠种子的呼吸强度、脱氢酶活性都有较大幅度的增长,显著高于未处理。结缕草种子萌发期需30～35℃高温和充足光照。两种结缕草种子的颖壳、种皮的透性障碍及种子内存在发芽抑制物质是导致种子休眠的主要原因,属于混合休眠类型。     

NaCl胁迫对烤烟K326种子萌发及幼苗生理生化特性的影响

以烤烟品种K326为材料,研究不同浓度NaCl胁迫处理下种子萌发及幼苗生理生化指标的变化。结果表明,低浓度NaCl处理对幼苗生长具有一定的促进作用,而高浓度NaCl胁迫处理具有显著或极显著抑制作用;随着NaCl处理浓度的增加,发芽势、发芽指数、简单活力指数、形态指标、钾离子含量、单株干鲜重均呈明显下降趋势,而钠离子含量则相反;随着NaCl处理浓度的增加以及胁迫时间的延长,K326幼苗叶片中丙二醛、游离脯氨酸、可溶性糖含量及电解质渗透率均呈上升趋势,而可溶性蛋白、叶绿素含量及根系活力变化则相反。     

镧浸种对盐胁迫下小麦幼苗生长及其生理特征的影响

通过水培方式研究了0、25、50和100 mg/L硝酸镧浸种对盐胁迫条件下小麦品种临抗11和临优2069根系及幼苗生长的影响.结果表明:(1)与对照组相比,盐胁迫处理小麦幼苗植株矮,根系短,叶片叶绿素含量、根系活性吸收面积以及SOD和CAT活性明显降低,叶片MDA与Pro含量水平显著上升;在钠离子浓度相同的情况下,Na2CO3对小麦生长的影响大于NaCl.(2)适当浓度硝酸镧浸种处理增加了盐胁迫下小麦幼苗的株高、总根长、根系活性吸收面积及SOD和CAT活性,且各指标在盐胁迫下增加幅度高于正常水分处理.(3)2个小麦品种对镧处理的敏感程度存在差异,不同小麦品种及不同盐胁迫下最适的镧浸种浓度不同.研究发现,适当浓度镧浸种能有效缓解盐胁迫对小麦幼苗的伤害,具有显著促进小麦根系生长、培育壮苗的作用.     

In vitro assay for 2,4-D resistance in transgenic cotton

Summary 2,4-Dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) resistant plants of transgenic cotton (Gossypium hirsutum L.) were produced using Agrobacterium tumefaciens containing a plasmid carrying the neomycin phosphotransferase II (npt II) and 2,4-D monooxygenase (tfd A) genes. An in vitro assay was performed to determine the sensitivity of seed germination, and the growth of seedlings of transgenic and non-transgenic cotton to various concentrations of kanamycin and 2,4-D. The results indicated that kanamycin caused the cotyledons of non-transgenic plants to turn white, but transgenic plants grew normally. Seed germination and seedling growth of non-transgenic plants were strongly inhibited by 2,4-D, but only slightly for transgenic plants. Transgenic plants and non-transgenic plants can be clearly distinguished by the use of 2 mg l⁻¹ 2,4-D in seed germination medium. There was a high correlation between the response of seed germination and the growth of seedlings to kanamycin or 2,4-D, based on the germination ration, albino ratio, dry weight or fresh weight. On this basis, we development a rapid method for identifying transgenic plants that has been verified in the field. These findings will allow identification of cotton transformants at an early stage of plant development, saving time and improving cultivars containing the 2,4-D resistance trait.     

盐胁迫对盐生植物黄花补血草种子萌发和幼苗生长的影响

盐生植物黄花补血草广泛分布于我国西北地区、东北西部以及华北北部,对改良盐碱土壤具有重要的生态作用。以黄花补血草(Limonium aureum(L.)Hill)为材料,研究分析了不同浓度NaCl胁迫对其种子萌发和幼苗生长产生的抑制效应及作用机制。结果表明:低浓度NaCl(25 mmol/L和50 mmol/L)处理不影响黄花补血草种子萌发和幼苗生长,25 mmol/L NaCl甚至促进了根生长,而高浓度NaCl(100 mmol/L和150 mmol/L)处理明显抑制种子萌发及幼苗生长。利用荧光探针的检测结果表明,NaCl处理的幼苗根中过氧化氢(H2O2)和一氧化氮(NO)含量明显高于对照水平。碘化丙啶(PI)染色结合激光共聚焦显微镜观察及检测相对电导率结果显示,高浓度NaCl处理抑制了幼苗根尖伸长区细胞的伸长生长,增加了细胞膜的通透性,对根细胞造成了明显的伤害。此外,高浓度NaCl处理诱导叶片丙二醛(MDA)含量显著升高。以上结果说明,黄花补血草对低浓度的盐具有一定的耐盐性,但高浓度盐降低了种子的萌发率,使幼苗根中H2O2产生增加,抑制根尖伸长区细胞的伸长生长,对根、叶造成明显氧化损伤,从而抑制黄花补血草幼苗的生长。     

水分条件对干热河谷锥连栎种子萌发及幼苗早期生长的影响

对锥连栎(Quercus franchetii Skan)在4种施水量下的种子萌发、幼苗早期生长形态及生物量分配的响应特征进行了研究。结果表明,施水量对锥连栎的种子萌发过程具有显著影响。随着施水量增加,其种子萌发率、萌发指数以及萌发时间和萌发持续时间均呈明显的上升趋势,而萌发时滞和萌发速率系数呈下降趋势。锥连栎幼苗早期生长对施水量的适应幅度较大,每次施水4～12 mm时,幼苗均能存活,但生长状况存在明显差异,随着施水量的减少,幼苗生长和生物量的积累速度均出现显著减缓。同时,施水量对锥连栎幼苗生物量分配具有显著影响,随着施水量增加,幼苗根冠比呈显著下降趋势,表明在生物量分配上锥连栎幼苗具有极大的可塑性,施水量减少时,光合产物将向地下部分迁移,增加根冠比。     

一氧化氮对水分胁迫下玉米种子萌发及幼苗生理特性的影响

以0.4mol/L的甘露醇(M)模拟水分胁迫状况,研究了外源一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP)对水分胁迫下玉米种子萌发、幼苗生长和生理特性的影响。结果表明:(1)水分胁迫下,玉米种子萌发和幼苗生长受到抑制,叶片丙二醛(MDA)含量、质膜相对透性、脯氨酸含量均显著增加;(2)SNP能显著提高水分胁迫下玉米种子的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数,增加玉米幼苗的根长、茎长、根重和整株干重,抑制水分胁迫下玉米幼苗叶片MDA含量的上升,降低叶片质膜相对透性,降低脯氨酸含量。其中以100μmol/L和200μmol/LSNP对水分胁迫的缓解效果最佳。     

杉木种子萌发及幼苗生长对光强的响应

设置不同光强梯度(透光率分别为100%、40%、20%、10%和5%,光照强度PPFD分别为201.3、77.0、37.5、19.2、9.8 μmol·m^-2·s^-1),研究光对杉木种子萌发和幼苗早期生长的影响,分析杉木种子萌发、幼苗存活、生长、形态响应、生物量积累及其分配格局对不同光环境的响应策略.结果表明: 杉木种子的萌发率、存活率、建植率和萌发指数在不同光强梯度下均有显著差异,且40%的透光率是种子最适萌发条件,萌发率最高,而全光照下存活率和建植率最高;随光照强度的减弱,杉木幼苗茎长增大,根长、子叶长、子叶厚、真叶数呈降低趋势,而基径在各光照强度间无显著差异;总生物量、根生物量、茎生物量、叶生物量均表现为全光照下最大.随着光照强度的减弱,光合组织与非光合组织生物量比、叶生物量比呈降低趋势,茎生物量比呈增加趋势,根冠比和根生物量比无显著差异.弱光环境促进杉木种子萌发,不利于杉木幼苗存活和生长.在弱光环境下,杉木幼苗通过增大茎生物量来提高对弱光环境的耐受力.     

二氧化硫衍生物对玉米种子萌发、幼苗生长和细胞分裂的影响

研究3种二氧化硫衍生物硫酸钠、亚硫酸钠和亚硫酸氢钠对玉米种子萌发、幼苗生长和细胞分裂的影响。结果表明,一定浓度(0.1 mmol·L^-1)的硫酸盐和亚硫酸盐处理液能促进玉米种子萌发和幼苗生长,但浓度超过2.5 mmol·L^-1时能抑制种子萌发和幼苗生长。较高浓度的3种盐溶液对根尖分生区细胞的分裂具有抑制作用,并导致其中的部分细胞异常,出现细胞核固缩,甚至产生质壁分离。3种二氧化硫衍生物的毒性排序为：亚硫酸氢钠＞亚硫酸钠＞硫酸钠。     

种皮和播种深度对辽东栎种子萌发和幼苗早期生长的影响

在玻璃温室内遮荫条件下,研究种皮和播种深度(0、2、5、10和15 cm)对辽东栎种子萌发和幼苗早期生长的影响.结果表明： 种皮对辽东栎种子萌发具有明显的抑制作用,去除种皮后,种子萌发率显著升高,不同播种深度处理种子萌发率平均升高19.4%,且萌发指数和活力指数显著增大,萌发进程加快.去皮种子和非去皮种子的萌发率均在2 cm播种深度下最大,分别为78.9%和62.2%;萌发指数和活力指数均在2 cm播种深度下最大,而萌发速率系数在5 cm播种深度下最大.去皮处理幼苗的单株叶面积和干质量与非去皮处理相比均显著增大,但比根长显著减小.去皮和非去皮处理幼苗株高均在5 cm播种深度下最大,分别为13.8和14.2 cm;基径随播种深度增加逐渐增大,而主根长、侧根数和最大侧根长均减小;幼苗干质量受播种深度影响较小.     

Melatonin Promotes Rice Seed Germination under Drought Stress by Regulating Antioxidant Capacity

Drought stress is a serious threat to the germination of plant seeds and the growth of seedlings. Melatonin has been proven to play an important role in alleviating plant stress. However, its effect on seed germination under drought conditions is still poorly understood. Therefore, we studied the effects of melatonin on rice seed germination and physiological characteristics under drought stress. Rice seeds were treated with different concentrations of melatonin (i.e., 0, 20, 100, and 500 μM) and drought stress was simulated with 5% polyethylene glycol 6000 (PEG6000). The results showed that 100 μM melatonin can effectively improve the germination potential, rate and index; the vigor index of rice seeds; and the length of the shoot and root. In addition, that treatment also increased the activity of superoxide dismutase (SOD), peroxidase (POD) and catalase (CAT), and reduced the content of malondialdehyde (MDA). The grey relational grade between the shoot MDA content and the melatonin seed-soaking treatment was the highest, which could be useful for evaluating the effect of melatonin on drought tolerance. Two-way analysis of variance showed that the effect of single melatonin treatment on rice seeds was more significant than that of single drought stress and interaction treatment of drought and melatonin (p < 0.05). The subordinate function results showed that 100 μM melatonin significantly improved the germination and physiological indexes of rice seeds and effectively alleviated the adverse effects of drought stress on rice seedlings. The results helped to improve the understanding of the morphological and physiological involvement of melatonin in promoting seed germination and seedling development under drought stress.     

不同浓度卡那霉素、潮霉素对楸树试管苗生长的影响

目的:将不同质量浓度的卡那霉素、潮霉素加入楸树培养基中,研究卡那霉素、潮霉素对楸树组培苗生长的影响,以确定抗生素对楸树茎段分化与生根的敏感质量浓度。方法:待楸树继代、生根培养基灭菌后温度降至30~50℃,将不同质量浓度的卡那霉素、潮霉素经抽滤式灭菌加入培养基中,在培养基中接入楸树组培无菌茎段培养,观测茎段继代(增殖芽数、芽长、叶数等)、生根(发根数、根长、芽长等)生长指标并统计分析。结果:楸树组培继代培养基添加卡那霉素质量浓度为100 mg/L时组培瓶苗生长缓慢,浓度为150 mg/L时叶片大部分发白并干枯,茎段基部无愈伤组织形成,瓶苗基本停止生长,楸树继代瓶苗对卡那霉素耐受性范围为100~150 mg/L;添加潮霉素质量浓度为5 mg/L时瓶苗生长较为缓慢,浓度为10 mg/L时叶片开始干枯,茎段基部愈伤组织较小,瓶苗基本停止生长,楸树继代瓶苗对潮霉素耐受性范围为10 mg/L左右。楸树组培生根培养基添加卡那霉素质量浓度为100 mg/L时大部分茎段干枯,少部分为绿但未分化芽与根,浓度为150 mg/L时大部分茎段干枯,极少上部为绿,基部干枯,但未分化芽与根,楸树组培瓶苗生根培养苗对卡那霉素耐受性范围为100~150 mg/L;添加潮霉素质量浓度为5 mg/L时少部分茎段干枯,浓度为10 mg/L时大部分茎段干枯,少部分为绿,茎段未出现芽的分化与根的萌发现象,楸树组培瓶苗生根培养苗对潮霉素耐受性范围为5~10 mg/L。结论:卡那霉素、潮霉素对楸树组培苗生长有明显的抑制作用且与抗生素浓度呈负相关,但低质量浓度(1 mg/L)的潮霉素对楸树继代分化芽数有促进作用;同一抗生素对楸树不同无性系间组培苗生长的影响无显著差异。