种子发育与萌发过程中的程序性细胞死亡

禾谷类种子胚乳发育过程中的程序性细胞死亡(PCD)主要发生在种子成熟期的后期,并伴随着生物合成的停止和自然脱水;乙烯和活性氧促进胚乳发育中的PCD,而ABA起负调节作用。种子萌发过程中糊粉层降解的PCD被GA、Ca^2 和活性氧促进,被ABA和抗氧化剂抑制。种子人工老化和劣变种子萌发过程中可能存在PCD事件,其研究对延长种子的贮藏寿命和提高播种品质具有重要的意义。     

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。     

银杏种子的生物学特性及贮藏

银杏种子是典型的生理后熟种子,种子含水量高,种皮通透性大,具有不耐脱水的特性,是非典型性顽拗性种子。银杏种子贮藏的关键是在保持种子活力的前提下,降低种子的呼吸强度,因此贮藏过程中温度、湿度和气体的调节是关键。涂膜处理、化学试剂处理、辐射处理和逆境处理等技术可有效提高银杏种子的贮藏品质。     

啮齿动物对植物种子的多次贮藏

啮齿动物对种子的多次搬运和贮藏是极为复杂的行为过程,既是对自己贮藏物进行管理、防御竞争者盗食的一种策略,也是盗食其它个体贮藏物的一种食物利用方式。此外,啮齿动物多次贮藏种子的过程实际上也是植物种子的多阶段扩散过程,因而对植物更新产生重要影响。本文综述了啮齿动物对植物种子多次贮藏的研究进展,分析了多次贮藏种子的原因,并从啮齿动物与植物的相互关系上探讨其生态学意义。     

种子老化的生理生化与分子机理研究进展

种子作为植物遗传资源的有效保存体以及重要的种质创新原料,其老化或者劣变将直接导致发芽率、活力、生活力降低,抑制种胚正常发育以及幼苗生长,由此造成植物生产水平及其品质大幅下降。这也将进一步涉及因种质资源匮乏、土壤种子库系统功能紊乱所引发的全球生物多样性减小、草地退化和荒漠化加剧等生态危机问题。对种子老化生理生化特性和分子机理等研究进行了综述。总结了近年来关于种子老化涉及的理化反应包括保护酶活性的改变、核酸以及蛋白质的分解、内源激素的消长、质膜完整性降低等相关研究;并从蛋白代谢、核酸代谢、种子含水量以及基因重组等多角度总结和阐述了与老化机理有关的最新研究观点,以期为种子老化、种子活力修复和种子寿命延长等机理研究提供基础理论参考。目前对种子老化的研究多集中于传统的生理生化过程和内外影响因子相对独立变化的片段性研究,缺乏系统综合的多层面体系研究。种子作为生命体,随着探讨生命衰老机理的生物技术日新月异,通过蛋白组学、酶学、基因工程技术、转录组测序等新技术的应用,必将对未来种子老化机理机制的揭示有突破性推进作用。     

超干种子的膜功能与糖组分的研究

采用两相法分离种子质膜,研究超干处理对种子质膜ATP酶活力及膜流动性的影响.结果表明,白菜(Brassica pekinensis(Lour.)Rupr.)、榆树(Ulmus pumila L.)种子经超干处理后,在人工老化和自然老化条件下,与在-20℃条件下贮藏的种子比较,超干贮藏种子质膜ATP酶活力和微粘度无显著变化,过于贮藏种子的效应虽有所下降,但仍比高含水量室温贮藏的对照种子为好.此结果与超干种子具较高活力水平完全一致,说明超干贮藏种子保持了质膜的生理功能,因此提高了种子的耐藏性.高效液相色谱分析结果显示超干种子中还原糖/非还原糖的比值低于高含水量种子,积累的蔗糖、水苏糖含量与超干种子的耐干力有关.玉米(Zea mays L.)种子中不含水苏糖,这可能是玉米种子较其他种子耐干力下降的原因之一.     

植物种子贮藏蛋白质及其细胞内转运与加工

高等植物种子成熟过程中贮存大量的贮藏蛋白质作为种子发芽和初期生长的重要营养来源。根据溶解性不同,种子贮藏蛋白质可分为白蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白4类。在种子胚发育过程中,醇溶蛋白在粗面内质网合成后形成蛋白质聚集体,直接出芽形成蛋白体并贮存其中。白蛋白、球蛋白和谷蛋白在粗面内质网以分子量较大的前体形式合成后,根据各自的分选信号进入特定的运输囊泡,经由受体依赖型运输/聚集体形式运输转运至蛋白质贮藏型液泡中,然后经过液泡加工酶等的剪切转换为成熟型贮藏蛋白质并贮存其中。蛋白质的合成、分选、转运和加工等过程影响种子蛋白质的品质及含量。该文对种子贮藏蛋白质的分类和运输、加工以及这些过程对种子蛋白质品质和含量的影响进行了概述。     

植物种子贮藏蛋白质及其细胞内转运与加工

高等植物种子成熟过程中贮存大量的贮藏蛋白质作为种子发芽和初期生长的重要营养来源。根据溶解性不同, 种子贮藏蛋白质可分为白蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白4类。在种子胚发育过程中, 醇溶蛋白在粗面内质网合成后形成蛋白质聚集体, 直接出芽形成蛋白体并贮存其中。白蛋白、球蛋白和谷蛋白在粗面内质网以分子量较大的前体形式合成后, 根据各自的分选信号进入特定的运输囊泡, 经由受体依赖型运输/聚集体形式运输转运至蛋白质贮藏型液泡中, 然后经过液泡加工酶等的剪切转换为成熟型贮藏蛋白质并贮存其中。蛋白质的合成、分选、转运和加工等过程影响种子蛋白质的品质及含量。该文对种子贮藏蛋白质的分类和运输、加工以及这些过程对种子蛋白质品质和含量的影响进行了概述。     

细胞内分子运动与种子和花粉耐贮藏性的关系

近年来国际上一些学者采用电子顺磁共振(electron paramagnetic resonance,EPR)、饱和迁移电子顺磁共振波谱(saturation transfer electron paramagnetic resonance spectroscopy,ST-EPRS)和极性分子探针标记等技术成功地测定了种子和花粉细胞内的分子运动(molecular mobility).依据分子运动速率确定种子和花粉的最佳贮藏条件,已成为一种新的方法,这对于植物种质资源长期保存的研究具有重要的理论和实践意义.文章对近年来花粉和种子的耐贮藏性与细胞内分子运动变化的研究进展作一综述.     

小麦等谷类植物种子贮藏蛋白基因的表达与调控

高等植物在成熟期的主要生理过程是将蛋白质、淀粉和脂肪等贮藏在种子中。贮藏在种子中的蛋白质称为种子贮藏蛋白。小麦、水稻、玉米等粮食作物是人类和家畜摄取蛋白质的重要来源。研究贮藏蛋白基因在种子发育过程中的表达机制,是进一步应用生物技术改良作物的基础工作。1谷物     

The use of biotechnology in the conservation of tropical germplasm

The rapid erosion of the genetic diversity of both wild and cultivated plants has recently attracted more and more international concern. As a consequence, germplasm conservation techniques have become accessible to protect the third world's germplasm diversity. Several approaches are used for germplasm conservation and utilization. The evaluation and use of these techniques has to be focussed with one important objective; to preserve with as much integrity as possible, the genetic variability of the selected species.Questions have risen about the best way to preserve genetic diversity of the humid tropics, since it is being recognized that these conditions hold much of the world's gene pool of plants. Seed banks are considered the best system for orthodox seed storage. For many tropical species that cannot support dehydration, tissue culture and cryoconservation are the best alternative. Important considerations regarding the adaptation of modern techniques to tropical species have to be carefully analyzed. Quantitative studies of genetic indices of somaclonal variation, or types or mutant plants can be observed.Consideration of plant germplasm as a base for genetic improvement has come a long way, but much remains to be done, particularly, with the plant diversity that exists in the tropics. All efforts to conserve and use genetic resources will contribute to the benefit of future human generations.     

植物种子寿命的生理及分子机制研究进展

种子寿命是衡量种子质量高低的关键指标之一,直接关系到种子萌发、萌发后幼苗的生长发育以及作物产量高低。种子寿命的调控是一个复杂的生物学过程,影响种子寿命的因素包括环境因素、种子自身的结构、营养成分组成及含量以及调控种子寿命相关的关键基因。研究储藏过程中种子生理生化指标的变化,以及相应关键基因的生物学功能,掌握调控种子寿命的生理及分子机制,对于减少种子内部能量消耗,进一步延长种子寿命具有重要意义。该文综述了近年来国内外有关调控种子寿命的生理及分子机制,重点阐述了调控种子寿命的相关关键基因的研究进展,并讨论了各种外部因素对种子寿命的调控机理。     

Study on the Change and Judgment of Tobacco Seed Maturity

Study and judgment of tobacco seed maturity, and then chose the optimum harvest time have important significance to some agriculture production problems, such as: high quality germplasm resource conservation, utilization, development and improve seed quality and production. This study research the changes during tobacco seed maturity, including morphological changes (seed color), physiological changes within the seeds (water content, germination) and chlorophyll fluorescence (CF) in seed coat changes; and presented the application of these metric to judge the tobacco seed maturity; further studies in this fields and issues that be occurred are also addressed in the paper.     

植物种子衰老与线粒体关系的研究进展

种子的衰老是一个复杂的从量变到质变的生物学过程。种子衰老与线粒体功能异常密切相关,衰老的线粒体学说认为,线粒体中活性氧的过量产生是种子衰老的主要原因。深入了解种子衰老过程中线粒体的变化对于揭示种子衰老机理和种子安全保存具有重要意义。本文主要介绍了当前有关种子衰老过程中线粒体结构、呼吸作用和抗氧化系统的研究现状,并对种子衰老与线粒体关系研究中存在的问题进行了讨论。     

植物种质离体保存技术研究进展

本文综述了国内外植物种质离体保存技术最新研究进展。科学家们已发展了一系列行之有效的离体保存技术体系,进一步建立长期、安全、适用的离体保存技术体系及探索保存过程中遗传变异情况是今后的重要研究方向。     

植物种质离体保存技术研究进展

本文综述了国内外植物种质离体保存技术最新研究进展。科学家们已发展了一系列行之有效的离体保存技术体系,进一步建立长期、安全、适用的离体保存技术体系及探索保存过程中遗传变异情况是今后的重要研究方向     

种子预处理的作用机制研究进展

种子在自然和农业生态系统中起重要作用,其发芽成苗对于植物物种生存繁衍具有决定性作用,但由于老化、休眠及生境恶化等问题经常导致其活力严重受损,所以探索提高种子萌发质量的方法具有深远的经济和生态意义.基于国内外最新研究,种子预处理是使植物优质、多抗、高产最实用有效的方法.本文综述了近年来的种子预处理技术及其生理生化响应,包括基因表达、细胞学效应、酶系统活性、物质能量代谢、抗氧化机制及信号传导途径.从种子发芽的不同阶段和提高抗逆性角度,阐明各预处理方法的作用机制,总结了各方法在细胞学、分子水平上的研究瓶颈以及实践应用上存在的问题.目前研究多集中于生化改变和酶活性的局部响应,缺乏以生产实践为目的的整体系统研究,为此,本文提出了对种子预处理研究的展望,旨在为今后种质资源保存、发展绿色高效农业和生态环境建设提供科学参考.     

水稻耐储藏特性三年动态鉴定与QTL分析

种子耐储藏特性是粮食作物的特殊农艺性状之一, 耐储藏性能对种子生产和种质资源保存有重要意义。以粳型超级稻龙稻5 (LD5)和高产籼稻中优早8 (ZYZ8)杂交衍生的重组自交系(RILs)群体(共180个株系)为实验材料, 自然高温高湿条件下放置1年、2年和3年后, 对不同储藏时段种子发芽率进行比较, 并利用223个分子标记的遗传图谱进行动态QTL鉴定。结果表明, 不同储藏时段龙稻5的发芽率均显著低于中优早8, 株系间耐储性存在较大差异; 不同储藏时段发芽率显著相关, 相邻存储时段发芽率关系紧密。共检测到17个耐储性相关的QTLs, 3个老化时段分别检测到5、4和3个, 检测到5个动态条件QTLs, 单一QTL解释5.60%-32.76%的表型变异, 加性效应在-16.78%-16.95%范围内。主效QTL簇qSSC2、qSSC6、qSSC7和qSSC8能调控不同储藏时段的发芽率, qSSC6具有明显降低发芽率的效应。共检测到26对上位性互作位点, 主效QTL qSS1和qSS4参与上位性互作, 这表明上位性互作是调控耐储藏性状的重要遗传组成。研究结果为水稻(Oryza sativa)耐储性相关QTL的精细定位奠定基础, 同时丰富了耐储性分子标记辅助选择育种的基因资源。     

水稻耐储藏特性三年动态鉴定与QTL分析

种子耐储藏特性是粮食作物的特殊农艺性状之一, 耐储藏性能对种子生产和种质资源保存有重要意义。以粳型超级稻龙稻5 (LD5)和高产籼稻中优早8 (ZYZ8)杂交衍生的重组自交系(RILs)群体(共180个株系)为实验材料, 自然高温高湿条件下放置1年、2年和3年后, 对不同储藏时段种子发芽率进行比较, 并利用223个分子标记的遗传图谱进行动态QTL鉴定。结果表明, 不同储藏时段龙稻5的发芽率均显著低于中优早8, 株系间耐储性存在较大差异; 不同储藏时段发芽率显著相关, 相邻存储时段发芽率关系紧密。共检测到17个耐储性相关的QTLs, 3个老化时段分别检测到5、4和3个, 检测到5个动态条件QTLs, 单一QTL解释5.60%-32.76%的表型变异, 加性效应在-16.78%-16.95%范围内。主效QTL簇qSSC2、qSSC6、qSSC7和qSSC8能调控不同储藏时段的发芽率, qSSC6具有明显降低发芽率的效应。共检测到26对上位性互作位点, 主效QTL qSS1和qSS4参与上位性互作, 这表明上位性互作是调控耐储藏性状的重要遗传组成。研究结果为水稻(Oryza sativa)耐储性相关QTL的精细定位奠定基础, 同时丰富了耐储性分子标记辅助选择育种的基因资源。