三种保存条件下水稻和小麦种质资源安全保存期的分析

种子从入库保存至其发芽率降至更新发芽率标准的贮藏时间即为种质的安全保存期。在低温种质库以及室温等条件下,还未见有种质安全保存期的文献报道。本研究以水稻和小麦种子为例,分析了在国家长期库、广西中期库以及不同气候区室温保存的生活力监测数据,以了解种质安全保存期。结果表明,在国家长期库保存20~22年的3500份水稻和3279份小麦种子的生活力仍保持在较高水平;99%以上的水稻种子和96%以上的小麦种子在长期库的安全保存期超过20年。中期库保存17~19年的801份水稻种子中,有96%以上种子的安全保存期超过17年。水稻和小麦种子在6个气候区室温保存的监测结果显示,北方低温地区保存效果普遍好于南方高温地区,北方低温地区适宜含水量种子的安全保存期超过14年,可达中期保存要求。分析发现种子的安全保存期不仅与保存温度、种子含水量等保存条件有关,还与种子的初始质量、品种类型等诸多因素有关。     

超低温冷冻对益智种子生理生化特性的影响

益智(Alpinia oxyphylla)是我国四大南药之一,其种子为顽拗性种子,不耐干燥和低温,无法常规保存。为解决益智种子长期稳定保存的问题,该研究以益智种子为材料,从种子含水量以及冷冻方式方面优化益智种子超低温保存方法,并对比液氮冷冻前后种子发芽率、α-淀粉酶活性、超氧化物歧化酶活性、过氧化物酶活性、脱氢酶活性、丙二醛含量等活力指标,分析液氮超低温冷冻对益智种子生理生化特性的影响。结果表明:直接液氮冷冻含水量13.92%~14.38%范围的种子是益智种子超低温保存的最佳条件。液氮冷冻后,随着超低温冷冻时间的延长,益智种子发芽率先由76.76%下降至52.5%,再上升至65%,最后下降并稳定在50%以上。其种子α-淀粉酶活性先下降后上升,然后又下降,最后上升并稳定至冷冻前的水平。丙二醛含量则是先上升后下降,最后趋于平稳状态。过氧化物酶活性是先下降,然后稳定在恒定水平。超氧化物歧化酶活性是随着冷冻时间的延长而持续上升,脱氢酶活性则是持续下降。以上结果说明,液氮冷冻时间对益智活力有一定的影响,但对种子有些性能具有一定的促进作用。无论是发芽率,还是生理生化指标,都不同程度表明液氮超低温保存益智种子是可行的。     

水稻种子萌发过程中α—淀粉酶与萌发速率关系的分析

用丙烯酰胺凝胶电泳技术和3,5－二硝基水杨酸（DNS）测定还原糖法,对不同萌发时间农垦58F,农垦58S和农垦58种子胚中α－淀粉酶同工酶及其酶活性变化进行研究,0－36小时萌发过程中,农垦58F和农垦58Sα-淀粉酶活性高于农垦58。胚中检测出五条酶,A2,A4和A5为上述种子共有酶带,A3为农垦58F和农垦58S特异性酶带,A1为农垦58特异性酶带,据此认为α-淀粉酶对水稻种子萌发速度起重要调控作用,A1和A3可能是调控种子发芽快慢的重要酶分子。     

五种豆科药用植物种子超低温保存技术研究

以豆科药用植物降香檀、决明、含羞草、灰毛豆和猪屎豆的成熟种子为材料,探讨含水量对其发芽率的影响,以及超低温冷冻方式对种子超低温保存的影响。结果表明,降香檀、决明、猪屎豆和灰毛豆种子发芽率均随含水量的下降而从80%左右降至20%以下,而含羞草种子含水量低于10%时,其发芽率仍在75%以上。经超低温冷冻后,五种豆科药用植物种子发芽率较对照组均有显著差异;适宜的含水量下,种子经过超低温冷冻后其发芽率与对照组差异不显著,甚至高于对照组。三种冷冻方法中,玻璃化冷冻法更适合降香檀种子的超低温保存,缓慢冷冻法更适合猪屎豆种子的超低温保存,快速冷冻法适合于决明种子、灰毛豆种子和含羞草种子的超低温保存。由此可知,液氮超低温冷冻法保存降香檀等五种豆科药用植物种子是可行的。     

黄皮种子脱水敏感性与萌发事件的研究

黄皮种子对脱水非常敏感,含水量从51%下降至22．4%,种子的发芽率和发芽指数为零,是典型的顽拗性种子。自然脱水时,种子中可溶性糖的含量增加,淀粉的含量下降;磷酸化酶,异柠檬酸裂解酶以及胚轴中α-和β-淀粉酶的活性先增加然后下降;子叶中α-和β-淀粉酶的活性呈下降趋势．这些变化类似于吸水萌发的黄皮和豌豆种子。可以认为黄皮种子脱水敏感性的原因是在脱落时萌发。随着萌发过程的进行,水分成为限制因子,使种子生活力丧失。     

超干贮藏榆树种子萌发过程中ATP和可溶性糖含量的变化

经过超干(种子含水量3.73%)贮藏(普通室温下2个月)的榆树种子萌发过程中ATP与可溶性糖含量和ATP酶、淀粉酶、抗氧化酶的活性都高于对照(种子含水量9.34%,普通室温下贮臧),说明适度的超干贮藏有利于保持种子活力.     

超干处理对胡杨种子抗逆生理生化指标的影响

以珍稀濒危植物胡杨种子为材料,采用硅胶脱水的方法制备不同含水量的种子,再经不同相对湿度的溶液对种子进行回湿处理,确定最适含水量及最适回湿方法;对最适含水量种子进行50℃高温老化处理,经回湿后测定各种酶活性、可溶性糖、可溶性蛋白及丙二醛含量,考察超干保存的效果,明确超干保存胡杨种子的可行性。结果表明:(1)当胡杨种子含水量降至3.4%时,其发芽率开始显著下降,但经回湿处理后的发芽率和发芽指数可恢复至未经超干处理样品的水平。(2)采用4种不同的方法对含水量为3.4%的种子进行回湿处理,各回湿方法处理的种子发芽率和发芽指数均显著高于未回湿处理,并以先用饱和CaCl2回湿12h后再用饱和NH4Cl回湿12h的处理效果最佳。(3)在50℃高温老化处理过程中,超干处理(含水量为3.4%)和未超干处理的胡杨种子过氧化物酶、过氧化氢酶、脱氢酶活性以及可溶性糖的含量均逐渐降低,而丙二醛的含量则逐渐升高,但超干处理种子的升降幅度明显较小。研究认为,胡杨种子超干处理的最适含水量为3.4%,超干处理种子较适宜的回湿方法是饱和CaCl2和饱和NH4Cl依次回湿处理各12h,超干处理可使胡杨种子抗氧化酶活性和可溶性糖含量于老化过程中维持在相对较高水平,膜系统伤害较轻,从而提高种子的抗老化能力,说明超干保存胡杨种子具有一定的可行性。     

超低温冷冻对羯布罗香种子结构和生理生化特性的影响

为长期、稳定、有效地保存羯布罗香(Dipterocarpus turbinatus Gaertn.F.)种子,探讨了低温冷藏对种子活力、结构和生理生化指标的影响。结果表明,45%的含水量是种子的安全储藏含水量;玻璃化冷冻和缓慢冷冻对种子结构损害较大,且冷冻后的种子活力下降幅度大;快速冷冻法是种子超低温保存的最佳冷冻方式;液氮冷冻降低了种子过氧化物酶、过氧化氢酶和脱氢酶活性,提高了α-淀粉酶活性,而对丙二醛含量无显著影响。因此,超低温保存羯布罗香种子是科学可行的。     

含水量对种子贮藏寿命的影响

建立以收集种子为主体的基因库乃是当今保护植物种质资源最为普遍且可靠易行的方式,在世界库存约 61 0 0 0 0 0份种质资源中,近 90 %是以种子形式保存于约 1 30 0个基因库中。低温贮藏仍是目前基因库中种子种质保存的主要方法。种子含水量和贮藏温度是影响种子在贮藏期间生活力和活力保持的关键因素。传统的经验认为控制温度比控制水分来得安全有效,因而趋向于向低温或超低温的贮藏方向发展。国际植物遗传资源研究所（ＩＰＧＲＩ）曾推荐 5%～ 6%的含水量和 - 1 8～- 2 0℃低温作为各国长期保存种子的理想条件。目前,世界各国都把更多的…     

八棱海棠种子超低温保存中含水量对糖代谢的影响

含水量是影响种子超低温保存效果的关键因素，而其作用机制尚不完全清楚。为探讨含水量对种子超低温保存生活力的影响途径，该研究以八棱海棠种子为材料，通过硅胶干燥法获得不同含水量的种子，测定超低温保存后种子生活力、糖含量及相关酶指标的变化并分析相关性。结果表明：(1)超低温保存15 d后，不同含水量种子生活力不同，随着种子含水量的降低，种子生活力呈现先升高后降低的趋势，含水量为9.02%的八棱海棠种子生活力最高，为53.33%;超低温保存120 d后，种子生活力随着含水量下降一直升高，含水量为6.40%生活力最高，为27.78%。这表明八棱海棠种子含水量对超低温保存后的生活力有明显影响，但受液氮保存时间影响，随着液氮保存时间的延长，最适含水量降低。(2)相关分析显示，超低温保存后种子含水量与生活力呈极显著负相关(r=-0.82);与果糖和蔗糖含量、酸性转化酶、果糖激酶呈显著负相关，而种子萌发率与这些指标呈显著正相关。这表明种子含水量通过影响酸性转化酶活性而影响蔗糖和果糖含量，进而影响蔗糖代谢，响应低温和脱水胁迫，最终导致生活力差异。种子生活力还受到介导果糖激酶的果糖代谢影响。此外，海藻糖也是种...     

水稻种子萌发过程中α 淀粉酶与萌发速率关系的分析

用丙烯酰胺凝胶电泳技术和3,5_二硝基水杨酸（DNS）测定还原糖法,对不同萌发时间农垦58F、农垦58S和农垦58种子胚中α_淀粉酶同工酶及其酶活性变化进行研究。0～36小时萌发过程中,农垦58F和农垦58S α_淀粉酶活性高于农垦58。胚中检测出五条酶。A2、A4和A5为上述种子共有酶带。A3为农垦58F和农垦58S特异性酶带。A1为农垦58特异性酶带。据此认为α_淀粉酶对水稻种子萌发速度起重要调控作用。A1和A3可能是调控种子发芽快慢的重要酶分子。     

珍稀濒危植物三棱栎种子的储藏特性鉴定

由于三棱栎种子存在较高败育率,导致无法准确检测种子初始萌发率,因此对三棱栎种子的储藏特性一直不清楚,无法对该珍稀濒危物种提供最佳长期保存方案。本研究通过种子重力分离技术和X光成像系统检测技术,对三棱栎（Formanodendron doichangensis）的成熟种子进行优化清理,成功排除了空瘪种子对萌发实验的影响,通过研究脱水、低温和超低温对三棱栎种子活力的影响,明确鉴定了三棱栎种子的储藏特性,为该珍稀濒危物种提出最佳长期储藏方案。结果表明,种子重力分离技术有效地将三棱栎种子的饱满率从处理前的47%,提高到处理后的86%。根据国际种子储藏特性鉴定方法,三棱栎种子的含水量降到5%以下,种子活力为95%,仍与对照（92%）一致。极低含水量 （〈5%）的种子,在低温（-20℃）和超低温（-196℃）保藏处理3个月后,其活力仍为90%和91%。以上数据表明,三棱栎的种子能够耐受极端脱水和低温保藏,属于正常型种子,可以运用常规的种子库保存技术和储藏条件（即脱水低温条件）长期保存,该方法是珍稀濒危植物三棱栎种质资源进行长期保藏的最佳方法。     

植酸对杂交水稻V20B种子萌发及生理特性的影响

以杂交水稻V20B 为材料,研究外源植酸对种子萌发的影响。结果表明,外源植酸浓度为10 mmol/L 时能明显抑制种子萌发。生理生化检测表明,植酸对杂交水稻种子萌发过程中α-淀粉酶活性、可溶性糖和内源植酸含量变化有不同程度的影响。     

SSR标记分析种子老化及繁殖世代对大豆种质遗传完整性的影响

选取大豆品种中黄18为试验材料,利用60对SSR核心引物对经过不同老化时间处理的群体及其繁殖后代群体进行遗传完整性分析。经过老化处理的群体及其繁殖子代群体与未经老化处理的对照群体相比,等位基因频率、有效等位基因数没有显著差异,结果表明经过老化处理种子及其繁殖子代群体的等位基因频率变化不大。未经老化处理、发芽率为98%的对照群体(G_0-1)与其繁殖一代、繁殖二代群体相比,等位变异数、遗传多样性指数、香农指数和稀有等位基因数没有显著差异,且遗传一致度相对较高;而经过老化处理、发芽率低于85%的群体(G_0-3和G_0-4)及其后代繁殖群体与对照群体相比,等位变异数、遗传多样性指数、香农指数和稀有等位基因数显著或极显著降低,且遗传一致度相对较低。因此,种子老化较繁殖世代对大豆种质群体的遗传结构影响更大。     

不同脱水速率对木奶果种子脱水敏感性及抗氧化酶活性的影响

研究了脱水速率对木奶果种子脱水敏感性和抗氧化酶活性的影响。木奶果种子初始含水量高达1.72gH2O·g^-1DW,萌发率为86.67%。含水量降至0.90gH2O·g^-1DW左右时,慢速脱水种子的萌发率为97.78%,而快速脱水的种子萌发率仅为64.44%。快速脱水至含水量为0.76gH2O·g^-1DW时萌发率为21.67%,而慢速脱水至0.68gH2O·g^-1DW时,萌发率仍高达55.56%。确定了木奶果种子是对慢速脱水耐受性更高的顽拗性种子。在种子脱水过程中,相对电解质渗透速率和脂质过氧化产物（TBARs）都呈升高趋势,但慢速脱水后的种子,其TBARs升高的速率较快速脱水的慢。快速脱水的种子中超氧化岐化酶（SOD）、脱氢抗坏血酸还原酶（DHAR）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）的活性较慢速脱水的高,而过氧化氢酶（CAT）活性较慢速脱水的低,未检测出谷胱甘肽还原酶（GR）的活性。这些结果表明,在木奶果种子脱水耐性获得过程中过氧化氢酶比其他抗氧化酶作用更大。     

转反义trxs基因对小麦种子萌发过程中淀粉水解酶的影响

检测转反义trxs基因小麦种子萌发过程中胚乳内α-淀粉酶、β-淀粉酶和支链淀粉酶活性变化的结果表明,在种子萌发4d内,转基因小麦3种酶的活性态酶活性均低于野生型小麦,而3种酶的抑制态酶活性则均高于野生型小麦,转基因小麦淀粉酶的抑制程度高于野生型小麦,这可能是转基因小麦酶活性降低的原因之一。     

甲基磺酸乙酯对水稻萌发种子的生理效应

用不同浓度的EMS处理预浸泡的水稻种子,对水稻萌发种子细胞内呼吸代谢有明显的影响。低剂量的EMS刺激呼吸,提高细胞色素氧化酶和α-淀粉酶活性,从而促进了种子萌发和幼苗生长。较高剂量的EMS抑制呼吸以及与之有关的细胞色素氧化酶、α-淀粉酶和过氧化物酶等多种酶活性,科子发芽势和发芽率、幼苗生长高度和根系活力也随之下降。实验结果表明,EMS对细胞呼吸以及上述三种酶类活性的影响是导致水稻种子发芽率和幼苗生长高度、根系活力改变的重要生理原因。     

脱水速率和降温速率对葡萄柚种子超低温保存的影响

以新鲜葡萄柚(Citrus paradise)种子为材料,使用3种脱水速率处理至约20%含水量,然后用饱和盐溶液平衡至10种不同的含水量,再进行简化的二步法超低温保存;同时,以经过15 ℃、50%相对湿度(RH)条件脱水至含水量约12%的葡萄柚种子为材料,使用程序降温仪进行5个降温速率和3个预冷温度的传统二步法超低温保存。结果表明,葡萄柚种子对脱水敏感,种子含水量越低,成苗率越低。而且,脱水速率越快,对种子的损伤越大,成苗率呈现75% RH>50% RH>15% RH;冷冻处理对种子有进一步的伤害,含水量6%～8%的种子超低温保存效果最佳,但脱水速率对超低温保存的种子成苗率的影响不明显。用传统二步法超低温保存葡萄柚种子,与预冷对照相比,经液氮冷冻的种子成苗率都有明显下降。在预冷对照组中,-2.5 ℃·min^-1降温速率的种子成苗率最高,在冷冻保存中-0.5 ℃·min^-1和-0.25 ℃·min^-1的降温速率最有利于超低温保存。预冷温度从-40 ℃降至-60 ℃,未超低温处理种子的发芽率降低,但超低温处理种子的发芽率提高。     

AFLP技术运用于小麦种子超干燥保存遗传完整性的初探

小麦种子被干燥和超干燥至9．0％,8．0％,7．0％,6．0％,5．0％,4．0％后,密封包装于江西南昌常温保存。保存五年后,发芽结果表明,小麦种子于亚热带地区常温保存,必须先经过干燥密封包装。种子最适含水量介于7．0％～9．0％之间。不同品种阃有差异。种子经发芽生长至三叶一心期,取幼苗(茎与叶),用AFLP分子技术对其单株及20株的混合样品进行遗传稳定性鉴定。结果表明,每对引物的AFLP图谱谱带丰富,不同引物的清晰带有26至52条,不同品种间差异带在3至6条。同一品种不同的含水量之间AFLP图谱谱带整齐划一,未见明显差异。同一含水量不同混合样品或单株样品间也未见差异,表明小麦种子经干燥、超干燥后于亚热带地区(江西南昌)常温保存五年后。在AFLP分子水平上未见遗传变异。同时本研究也为贮藏种子的遗传完整性研究提供了一个新的思路。     

新型抗真菌活性物质农抗N2粗提物对水稻种子萌发的影响

为探究不同浓度新型广谱农抗N2粗提物对水稻种子萌发的影响及作用机制,采用紫外-可见分光光度法考察了农抗N2粗提物浸种对水稻种子多项萌发指标、淀粉酶活力、可溶性总糖、可溶性蛋白及丙二醛含量的影响。结果表明:农抗N2粗提物对水稻种子萌发的作用主要表现为低浓度促进,高浓度抑制。0.23-1.15μg/m L农抗N2粗提物浸种均能有效增强种子活力,促进胚芽和胚根的生长,尤以0.58μg/m L处理组效果最佳;此外,淀粉酶总活力、可溶性总糖和蛋白质含量相较CK分别提高了28.27%、7.73%与6.49%,且差异显著;同时,相比CK处理组,农抗N2粗提物浸种能显著降低种子中丙二醛的含量。因此,适宜浓度农抗N2粗提物浸种有利于促进水稻种子萌发,提高物质代谢能力,增强水稻种子的渗透调节与组织保护能力。