长芒草(Stipa bungeana)种子萌发与出苗对关键环境因子的响应

种子萌发为植物生活史的关键阶段,对植物的定居、群落演替与动态起着决定作用。通过室内控制实验的方法,研究长芒草(Stipa bungeana)种子萌发对光照和温度,水势和温度,以及幼苗出土对沙埋深度和供水的响应。使用光照、温度和湿度自动控制的生长箱,设置光照、黑暗和持续黑暗3个光处理和5个变温处理(5℃:15℃、10℃:20℃、15℃:25℃、20℃:30℃和25℃:35℃)(夜:昼);设置11个水势处理(0、-0.2、-0.4、-0.6、-0.8、-1、-1.2、-1.4、-1.6、-1.8 MPa和-2 MPa)和5个恒温处理(10、15、20、25℃和30℃),研究长芒草种子萌发对光照和温度、水势和温度的响应。设置6个沙埋深度(0.5、1、1.5、2、3、5 cm)和10个供水处理(2.5、5、7.5、10、15、20 mm和30 mm 7个单次供水处理,2.5、5、7.5 mm/3d 3个多次供水处理),研究长芒草幼苗出土对沙埋和供水的响应。结果表明:光照对长芒草种子萌发具有促进作用,黑暗与持续黑暗条件下的最终萌发百分率无显著差异。在10:20℃—15:25℃温度范围内,长芒草种子萌发快速且集中,15:25℃为种子萌发最适温度,超过最适温度时,最终萌发百分率随温度升高而下降。水势低于-1 MPa时长芒草种子不能萌发,最终萌发百分率和萌发速率均随水势的降低而降低。当温度达到30℃时,种子基本不能萌发。单次供水条件下,长芒草的最终出苗百分率和出苗速率接近为零;5 mm/3d及7.5 mm/3d供水条件下,最终出苗百分率可达到50%。5 mm/3d及7.5 mm/3d的多次供水与单次供水及2.5 mm/3d的多次供水相比更有利于长芒草出苗。适宜出苗的沙埋深度为0.5—2 cm,沙埋深度超过3 cm时最终出苗百分率和出苗速率均率接近于零。长芒草种子出苗情况随沙埋深度增加而降低,在供水量为7.5 mm/3d,沙埋深度为0.5—2 cm时,出苗最好。降低人为干扰对表层土壤的破坏,提高表层土壤含水量,是促进长芒草种子萌发和幼苗出土的有效措施。     

苜蓿种子萌发和幼苗生长对温度、光照和埋深的响应

紫花苜蓿(Medicago sativa)是世界人工草地重要的优良牧草。研究其种子萌发和幼苗生长对温度、光照及埋深等环境因子的响应,对苜蓿草地的种植及管理具有重要的实践指导意义。采用室内控制实验,分析了紫花苜蓿种子萌发和幼苗生长对恒温(10、15、20、25、30℃)、变温(6/15、10/20、15/25、15/30、20/30℃)、光照(12 h光照/12 h黑暗、24 h黑暗)以及埋深(1、2、3、4、5 cm)等环境因子的响应特征。结果表明,苜蓿种子的萌发温度范围宽,在供试的10种恒温和变温下萌发率为50%~88%,且温度处理对苜蓿种子的萌发率没有显著的影响;黑暗对苜蓿种子萌发有抑制作用,12 h光照/12 h黑暗条件下,苜蓿种子萌发率为69%~88%,而24 h全暗条件下为50%~77%,其中10、15、30、10/20和15/30℃温度下,光照处理均显著高于全暗处理。埋深1~5 cm的苜蓿种子出苗率没有显著差异,且幼苗株高、干重、鲜重均没有受到显著影响;埋深对苜蓿根生长存在显著影响,埋深1~2 cm根长度及重量均显著高于其他埋深处理。以上结果表明,苜蓿种子萌发的温度范围宽,恒温和变温下都有较高的萌发率,适合播种季节要求宽泛;黑暗显著抑制紫花苜蓿种子的萌发,田间种植苜蓿的最佳埋深为1~2 cm。     

外来杂草小花山桃草种子休眠萌发特性

种子萌发和出苗是植物一生中对环境胁迫最为敏感的阶段,外来植物在这一时期对环境条件的适应能力是决定其入侵能力大小的关键因素之一。通过室内外试验研究了小花山桃草种子休眠特性以及贮藏时间、果皮、温度、p H值、水势、盐分和埋土深度对其种子萌发、幼苗生长和出苗的影响。结果表明:小花山桃草蒴果中4粒种子的大小差异显著(P0.01),但它们的活力和萌发率差别不大,4粒种子活力均高达96%以上。休眠解除后,萌发率均高达98%以上;坚硬果皮的机械阻碍是引起种子休眠的主要原因;在室温储藏条件下,种子萌发率随贮藏时间的增加先增加后降低。贮藏1个月,萌发率提高到54%(贮藏前为0)。贮藏3—6个月时,萌发率达最大值(98.5%—99%)。贮藏1a后,萌发率和萌发速度显著下降,但萌发率仍高达90%以上;在室外,有10.5%的蒴果前两粒种子(果实柱头端)同时萌发出苗。室外埋藏1a后,蒴果中未萌发的3粒种子的发芽率分别为45.5%、90.5%和88.5%;小花山桃草种子萌发的温度范围为5—35℃,15—25℃最适于种子萌发,25℃最有利于幼苗生长;小花山桃草能忍受一定的盐胁迫和干旱胁迫,盐浓度和水势为0.15 mol/L和-0.5 MPa时,种子萌发率分别为33.5%和9%。种子萌发和幼苗生长最适宜的土壤含水量为50%;小花山桃草对p H值具有较广泛的适应性,在p H值为5—9范围内均可萌发;小花山桃草种子在土壤表面的出苗率为43%,埋土深度2 cm时,出苗率最高(89.5%),埋土深度大于10 cm时,不再出苗。小花山桃草种子休眠萌发特征以及出苗特点是其快速入侵的基础。研究结果为预测小花山桃草潜在分布范围以及提出科学合理的综合治理措施提供了理论依据。     

两种云杉种子萌发和幼苗生长对环境因子的适应性

青海云杉是我国沙区通过种子育苗引种成功的物种。通过对不同储藏时间青海云杉和沙地云杉种子生活力测定、种子萌发对温度、光照、水盐胁迫以及幼苗生长对水盐胁迫和沙埋的响应实验,比较两种种子萌发和幼苗生长对环境因子适应性,为沙地云杉在我国沙区广泛引种提供参考。结果表明:1)在2年的储藏过程中,沙地云杉和青海云杉种子生活力分别由79%和72%下降了19%和5%; 2)沙地云杉和青海云杉种子适宜萌发温度分别为15—30℃和10—30℃,最适萌发温度分别为25℃(72%)和25/15℃(69%),除10℃和10/30℃外,两种种子萌发率在各温度下没有显著差异; 3)沙地云杉种子萌发光照条件为14 h光照/8 h黑暗交替(67%),青海云杉为24 h光照(61%)或24 h黑暗(61%); 4)水势在-2.7—0 MPa时,2种云杉的IGR(初始萌发率)、RGR(恢复萌发率)、ISL(初始幼苗长度)和RSL(恢复幼苗长度)均没有显著差异; 5) NaCl浓度在200 mmol/L和250 mmol/L,青海云杉种子IGR显著大于沙地云杉,NaCl浓度在0—450 mmol/L,青海云杉和沙地云杉种子RGR没有显著差异,当NaCl浓度为50 mmol/L和100 mmol/L,青海云杉ISL显著大于沙地云杉; 6)在0.5—2.0 cm沙埋深度时,青海云杉出苗率显著高于沙地云杉,沙地云杉最适沙埋深度0.5 cm,青海云杉为0.5—1.5 cm。因此,青海云杉种子萌发和幼苗生长比沙地云杉有更强的环境适应性,但只要采取合理的播种时间、播种深度和水分管理等措施,沙地云杉会和青海云杉一样在我国沙区大面积引种育苗。     

两种云杉种子萌发和幼苗生长对环境因子的适应性

青海云杉是我国沙区通过种子育苗引种成功的物种。通过对不同储藏时间青海云杉和沙地云杉种子生活力测定、种子萌发对温度、光照、水盐胁迫以及幼苗生长对水盐胁迫和沙埋的响应实验,比较两种种子萌发和幼苗生长对环境因子适应性,为沙地云杉在我国沙区广泛引种提供参考。结果表明:1)在2年的储藏过程中,沙地云杉和青海云杉种子生活力分别由79%和72%下降了19%和5%;2)沙地云杉和青海云杉种子适宜萌发温度分别为15—30℃和10—30℃,最适萌发温度分别为25℃(72%)和25/15℃(69%),除10℃和10/30℃外,两种种子萌发率在各温度下没有显著差异;3)沙地云杉种子萌发光照条件为14h光照/8h黑暗交替(67%),青海云杉为24 h光照(61%)或24 h黑暗(61%);4)水势在-2.7—0 MPa时,2种云杉的IGR(初始萌发率)、RGR(恢复萌发率)、ISL(初始幼苗长度)和RSL(恢复幼苗长度)均没有显著差异;5) NaCl浓度在200 mmol/L和250 mmol/L,青海云杉种子IGR显著大于沙地云杉,NaCl浓度在0—450 mmol/L,青海云杉和沙地云杉种子RGR没有显著差异,当NaCl浓度为50 mmol/L和100 mmol/L,青海云杉ISL显著大于沙地云杉;6)在0.5—2.0 cm沙埋深度时,青海云杉出苗率显著高于沙地云杉,沙地云杉最适沙埋深度0.5 cm,青海云杉为0.5—1.5 cm。因此,青海云杉种子萌发和幼苗生长比沙地云杉有更强的环境适应性,但只要采取合理的播种时间、播种深度和水分管理等措施,沙地云杉会和青海云杉一样在我国沙区大面积引种育苗。     

埋藏条件下3种干旱荒漠植物的种子休眠释放和土壤种子库

对种子休眠的自然释放及其作用因素的研究, 是了解种子休眠生态学、种群适应机制的重要途径。以内蒙古阿拉善干旱荒漠区的3种主要植物牛枝子(Lespedeza potaninii)、唐古特白刺(Nitraria tangutorum)和骆驼蒿(Peganum nigellastrum)为材料, 研究了种子在野外埋藏18个月期间和4个埋深条件下的休眠释放特性和土壤种子库。3种植物种子在野外埋藏时(采收后5 ℃冷藏6个月)的休眠率分别为98%、95%和3%。结果显示, 埋藏过程中, 3种植物种子的休眠释放表现出不同的变化特性。对牛枝子而言, 置于地表(0 cm)的种子比埋藏于土中的种子的休眠释放快, 埋藏期末, 埋深0、2、5和10 cm的种子的休眠率分别为64%、87%、86%和82%。唐古特白刺种子埋藏6个月后, 各埋深的休眠已完全释放, 释放速率随埋深增加而加快。骆驼蒿种子具有典型的季节性休眠循环特性, 休眠率各年度最高点出现在10月份, 释放速率随埋深增加呈减慢趋势。埋藏期末不同埋深条件下, 牛枝子、唐古特白刺和骆驼蒿种子的平均田间萌发率分别为11%、12%和8%; 平均室内萌发率分别为3%、74%和42%; 而平均死种子率分别为3%、15%和10%。根据Thompson和Grime (1979)的土壤种子库分类体系, 供试的3种植物都属于持久土壤种子库类型。     

西鄂尔多斯珍稀濒危植物长叶红砂种子萌发特征

珍稀濒危灌木长叶红砂是我国西北干旱地区荒漠植被中的古老残遗物种,对维持荒漠植被稳定具有重要作用.本文研究了长叶红砂种子特性,及其在不同光照、温度、土壤水分和沙埋等环境因子中的萌发策略.结果表明:长叶红砂种子具有高活力、高萌发率、耐贮存的特点,在光照和黑暗条件下均能很好地萌发.种子萌发的适宜温度为恒温20 ℃～25 ℃或变温15 ℃/25 ℃,萌发率高达93%.土壤含水量为2%时,种子开始萌发;土壤含水量为12%时,其萌发率最高,达89%.长叶红砂种子适宜的沙埋深度为1 cm,＞5 cm沙埋不出苗.沙埋深度对出苗率和幼苗生长高度的影响显著,而对幼苗质量的影响不显著.水分条件和沙埋深度是制约长叶红砂种子萌发和出苗的主要因素,而种子的高萌发率增加了幼苗生存的风险,不利于其应对荒漠极端环境变化.这种特性是长叶红砂濒危的重要原因之一.     

胡杨种子萌发对温光条件和盐旱胁迫的响应特征

以胡杨(Populus euphratica)种子为材料,分别设置光照(连续光照、12h光照/12h黑暗、连续黑暗)温度(10/15℃、15/20℃、20/25℃、25/30℃、30/35℃和35/40℃)试验、PEG6000渗透胁迫(0、-0.1、-0.2、-0.4、-0.6、-0.8、-1.0、-1.2、-1.4和-1.6MPa)试验和NaCl胁迫(0、0.05、0.10、0.20、0.30、0.40、0.60和0.80mol/L)试验,考察室内种子萌发对温度、光照和盐旱胁迫的敏感性,揭示胡杨种子萌发阶段对生境资源的适应策略。结果显示:(1)胡杨种子在温度(10℃/15℃~35℃/40℃)与连续光照、连续黑暗和12h光照/12h黑暗组合处理条件下均能萌发,且最终种子萌发率均能达到77%以上;3种光照条件下,种子萌发的最适温度范围均为25℃/30℃~30℃/35℃,在该温度范围种子萌发表现出快速、集中的特点,且3种光照条件对种子萌发的影响无显著差异。(2)胡杨种子可以在-1.4~0 MPa渗透势溶液中萌发,而在-1.0~0 MPa间最终萌发率均达到90%以上,且相互之间无显著差异;但当渗透势低于-0.4 MPa时胡杨种子萌发进程和萌发速率受到显著影响,当溶液渗透势低于-1.2 MPa时种子萌发受到显著抑制。(3)胡杨种子可以在0~0.80mol/L NaCl溶液中萌发,而最终萌发率、萌发速率均随着NaCl溶液浓度的增高逐渐降低,但在0~0.20mol/L范围内无显著差异;当NaCl溶液浓度大于0.20mol/L时,种子最终萌发率、种子萌发进程和萌发速率均受到显著抑制,萌发高峰期逐渐向后推移。研究结果表明,胡杨种子萌发时温度比较宽泛,对光照无严格要求,适宜温度下萌发快速集中,且萌发时对盐旱胁迫具有一定程度的忍耐性。这些特性有助于胡杨种子充分利用有限的水分条件而快速完成萌发,是胡杨种子萌发对干旱荒漠地区干旱少雨环境的一种生态适应策略。     

沙埋和种子大小对固沙禾草沙鞭的种子萌发与幼苗出土的影响

该文研究了野外条件下不同深度的沙埋对沙鞭(Psammochloa villosa)种子萌发和幼苗出土的影响,以及温室条件下种子大小对不同深度沙埋后的种子萌发和幼苗出土的影响。结果表明,沙埋深度显著影响沙鞭的种子萌发率、幼苗出土率和种子休眠率。沙子表面的种子不能萌发。2 cm的浅层沙埋时的种子萌发率和幼苗出土率最高,1 cm 沙埋的种子萌发率和幼苗出土率次之。沙埋深度超过2 cm之后,沙鞭的种子萌发率和幼苗出土率与沙埋深度呈负相关。2 cm的种子休眠率最低。从2 ~12 cm,种子休眠率随着沙埋深度的增加而增加。在幼苗能够出土的深度(1~6 cm),幼苗首次出土所需的时间随着沙埋深度的增加而延长。种子大小对沙鞭的种子萌发率没有显著影响。但是在深层沙埋(6 cm)时,与小种子相比,大种子产生的幼苗的出土率较高。从2~6 cm,大种子形成的幼苗的茎长度都较长。     

碟果虫实种子萌发对策及生态适应性

以荒漠地区1年生植物碟果虫实为材料,通过温度、光照、GA3和沙埋对其种子萌发和幼苗出土影响的研究,旨在探索其种子萌发对策及生态适应性。结果表明：（1）碟果虫实种子在0h光照的条件下,萌发的最佳恒温是20℃,萌发率为（18.00±141）%,最佳的变温是15℃/25℃,萌发率为（28.00±2.31）%。（2）除了5℃/25℃,碟果虫实在变温条件下的萌发率极显著高于恒温下的萌发率(P＜0.01)。（3）碟果虫实种子萌发时属于需暗型,而且存在休眠现象。（4）在野外沙埋的条件下,碟果虫实的出苗率随着沙埋深度的增加极显著下降(P＜0.05),适宜的出苗深度为0.00—2.00cm,最佳的出苗深度是0.50cm,出苗率为（16.80±2.85）%。（5）碟果虫实种子萌发具有迅速萌发和推迟萌发两种对策;根据种子萌发率和种子活力可以推断,碟果虫实具有持久性土壤种子库的特点。结合碟果虫实萌发时的自然生存环境和本研究的结果,显示出其种子萌发对策与栖息地的生境具有高度的生态适应性。     

Investigation of the mechanism of temperature sensitivity of the electroreceptors of ampullae of lorenzini

In experiments on Black Sea skates (Raja clavata), the potential of the receptor epithelium of the ampullae of Lorenzini and spike activity of single nerve fibers connected to them were investigated during electrical and temperature stimulation. Usually the potential within the canal was between 0 and –2 mV, and the input resistance of the ampulla 250–400 k. Heating of the region of the receptor epithelium was accompanied by a negative wave of potential, an increase in input resistance, and inhibition of spike activity. With worsening of the animal's condition the transepithelial potential became positive (up to +10 mV) but the input resistance of the ampulla during stimulation with a positive current was nonlinear in some cases: a regenerative spike of positive polarity appeared in the channel. During heating, the spike response was sometimes reversed in sign. It is suggested that fluctuations of the transepithelial potential and spike responses to temperature stimulation reflect changes in the potential difference on the basal membrane of the receptor cells, which is described by a relationship of the Nernst's or Goldman's equation type.I. P. Pavlov Institute of Physiology, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. I. M. Sechenov, Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. Pacific Institute of Oceanology, Far Eastern Scientific Center, Academy of Sciences of the USSR, Vladivostok. Translated from Neirofiziologiya, Vol. 12, No. 1, pp. 67–74, January–February, 1980.     

Determination of stoichiometry of radioiodination of proteins

A sensitive method for the detection of small quantities of hydrophobic antioxidant free radical scavengers such as butylatedhydroxytoluene (BHT) and butylatedhydroxyanisole (BHA) in aqueous samples is described. The procedure involves extraction of the hydrophobic free radical scavenger into an organic solvent phase, followed by the subsequent reaction of an aliquot of this extract with the stable cation radical tris(p-bromophenyl)amminium hexachloroantimonate (TBACA). In experiments with BHT and BHA, the loss of TBACA absorbance at 730 nm was found to be linearly proportional to the amount of antioxidant added, with quantities of BHT as small as 200 pmol being easily detectable. In aqueous suspensions of dimyristoylphosphatidylcholine vesicles, assays of the aqueous BHT concentration showed that BHT partitioned strongly into the membrane phase, achieving very high BHT/phospholipid ratios. For a given concentration of BHT, partitioning into the membrane phase was greater in large, multilamellar liposomes than in either small, single-walled vesicles or in purified rat brain synaptic vesicle membranes. Direct assay of BHT and BHA in phospholipid membranes, however, was complicated by a nonspecific interaction between TBACA and the phospholipid.