种子萌发的抑制调控机制

种子萌发是植物生命周期中一个重要的生理过程,激素作用、miRNA抑制、mRNA区域化、表观遗传调控等多个层次的分子抑制参与该过程的调控。赤霉素（解除抑制的激素）合成和失活的调控主要发生在转录水平,而脱落酸（引起抑制的激素）信号转导途径的调控则通过蛋白质抑制物的降解来实现。miRNA在转录后水平使其靶基因的mRNA降解,抑制种子的萌发;通过mRNA的区域化抑制与萌发相关基因的翻译属于另一层次的转录后抑制;小RNA介导的表观遗传机制也可能在种子萌发过程基因表达的协同调控中发挥重要作用。与分子水平的抑制类似,胚乳和种皮产生的机械抑制也很重要。     

啮齿动物对六盘山区辽东栎、野李和华山松种子的取食和搬运

为了阐明不同种子投放方式和覆盖处理对啮齿动物取食和搬运/贮藏种子行为的影响,2010年春季,我们在宁夏六盘山区的辽东栎幼林,用塑料标签标记法研究了不同种子投放方式(单独投放、两两组合投放和混合投放)和覆盖处理(对照、凋落物覆盖和土壤覆盖)下啮齿动物对辽东栎、野李和华山松种子的取食和搬运特点。结果表明:(1)不同物种、不同种子投放方式和覆盖处理对种子的就地取食率、搬运后的取食率和贮藏率均具有显著影响,种子较大或具有厚而坚硬的种皮(内果皮)、组合和混合投放及覆盖处理均不同程度地促进啮齿动物对种子的搬运;(2)3种植物的种子被搬运后取食和贮藏的平均距离范围均在5.5m以内,而且种子被搬运后贮藏的距离均大于搬运后取食的距离,其中华山松种子被搬运后取食的距离显著大于辽东栎和野李种子,但搬运后的贮藏距离显著小于后两者。(3)种子被搬运后单个种子的取食点和贮藏点占多数,其他大小的取食点和贮藏点较少,种子被搬运后以土壤埋藏为主要的贮藏方式。结果表明,种子的种皮特征以及种子在群落中的分布方式和存在状态,可能通过延长啮齿动物处理的时间而增大啮齿动物的被捕食风险,使动物改变对种子的取食和搬运行为,进而决定了种子的命运。     

森林采伐对尖峰岭海南特有种子植物多样性的影响

特有种子植物是热带森林植物区系的一个重要组成部分,且很容易受到人为干扰的影响,但是森林采伐对特有种子植物的影响少有报道。本文基于164个25m×25m植被公里网格样地数据,分析了海南岛尖峰岭地区海南特有种子植物(以下简称特有种子植物)的组成结构、样地内特有种子植物物种数与总物种数之间的关系;并从种-面积曲线、累积种-个体关系和物种多度分布3个方面比较了原始林、径级择伐林和皆伐林样地中特有种子植物的物种多样性变化规律。结果显示:尖峰岭地区特有种子植物种类丰富,共有158种,占全岛(397种)的40%;其中木本特有种子植物达98种(藤本除外),在164个样地内共记录到胸径≥1.0cm的52种,占整个尖峰岭地区的53%,以樟科、壳斗科、茜草科种类为主。样地内特有种子植物的物种数与总物种数成正相关关系。采伐后特别是径级择伐后特有种子植物物种数略微增加,但增加的种类大多仅在1-2个样地中出现;而且种群也比较小,表现为较稀有且不稳定的种群结构特征,在后续的更新中消失的可能性较大。但是,采伐后一些特有种子植物仍具有中等大小的种群,例如毛荔枝(Nephelium topengii)、海南紫荆木(Madhucaha inanensis)和尖峰岭锥(Castanopsis jianfenglingen-sis)等。     

森林种子雨研究进展与展望

种子雨阶段是植物更新的关键环节,它连接着繁殖生产与植物后续生活史阶段,对群落结构有着重要的影响.虽然早在19世纪中叶达尔文就认识到种子扩散的重要性,然而对种子雨的广泛研究于20世纪80年代初才开始.本文聚焦于森林木本植物种子雨研究,首先介绍了种子雨监测方法,包括收集器的布置,种子雨的收集、分离和鉴定.然后综述了种子雨的4个主要研究方向:种子产量的时间和空间变化格局(包括季节变化、年际变化和空间变化)、增补限制及其在物种多样性维持中的作用、验证负密度效应假说、种子雨与其他生活史阶段(土壤种子库、幼苗、幼树及母树)的比较.未来还需要加强对种子雨的长期监测,开展增补限制的跨纬度比较研究,探讨植物早期更新阶段负密度效应沿纬度梯度的变化规律,加强数学模型以及分子标记和稳定同位素技术等新手段的运用.     

浙江古田山自然保护区常绿阔叶林种子雨的时空变异

木本植物种子产量的时间和空间变化格局对植物更新以及群落组成和结构有着重要影响, 是种子雨研究的一个重要方面。2006年6月在古田山亚热带常绿阔叶林24 hm²样地布置了130个面积为0.5 m²的种子雨收集器, 每周收集一次。利用4年的种子雨数据, 研究了种子雨的时间和空间变异。主要结果如下: (1)共收集到124227粒成熟种子, 属于29科51属63种, 每月降水量与平均每月种子数、物种数均呈显著负相关; (2)种子产量在每年干季(秋季)有明显的高峰, 有10个物种在湿季扩散种子, 不同物种结实物候起始和终止时间有差异; (3)基于4年的种子雨数据, 几乎所有物种的种子雨均存在很大的年际变异, 收集到的所有物种的种子产量年际变异系数的中位数为1.72; (4)种子雨在不同收集器之间有很大的变异, 变异系数的中位数为8.06; 几乎所有物种的空间变异都远远大于时间变异, 这可能是由于母树的稀有性、种子传播距离的差异, 以及地形等因素造成。通过与巴拿马Barro Colorado Island 50 hm ²样地108个物种种子产量的年际变异系数相比较, 古田山种子雨数据支持了高纬度地区种子产量变异高于低纬度地区的假说。     

盐生植物角果碱蓬种子二型性对环境的适应策略

角果碱蓬(Suaeda corniculata)是藜科一年生盐生植物, 在我国分布于北方盐碱滩涂和盐碱荒漠地区。角果碱蓬具有棕色和黑色两种异型体种子(简称棕色和黑色种子)。对采自内蒙古鄂托克前旗盐渍化生境的角果碱蓬二型种子的形态、休眠和萌发特性开展对比研究, 测定了二型种子休眠和萌发行为对温度、光照和盐分(NaCl)的响应, 以揭示盐生植物异型种子对温带盐漠生境的适应对策。结果表明: (1)二型性种子在大小、种皮特性和结实比例方面有显著差异。与黑色种子相比, 棕色种子个体较大, 种皮透水性强。黑色种子与棕色种子的结实比例约为5.6 : 1。(2)新成熟的棕色种子的萌发对各温度梯度和光照条件不敏感, 萌发率较高(84%-100%); 而新成熟的黑色种子萌发率较低(8%-78%), 萌发对光照敏感。(3)黑色种子具有浅度生理休眠, 种皮划破、赤霉素处理和低温层积均可有效地提高种子的萌发率。(4)二型种子萌发对土壤盐分的胁迫具有不同的响应。与黑色种子相比, 棕色种子对盐分胁迫不敏感, 在较高的盐分浓度下仍有较高的萌发率, 低温层积处理能够降低黑色种子对盐胁迫的敏感性, 有效地提高种子的初始萌发率、萌发恢复率和最终萌发率。角果碱蓬二型种子不同的形态、休眠和萌发特性, 提高了该物种在高度异质性生境中的适合度, 对种群成功地适应温带盐漠环境具有重要的意义。     

欧洲李种子的化学成分研究

利用溶剂萃取和色谱分离手段,从蔷薇科植物欧洲李(Prunus domestica L.)种子中得到6个化合物。通过光谱分析,分别鉴定为松柏醛(1)、东莨菪亭(2)、(-)-二氢脱氢二松柏醇(3)、(-)-榕醛(4)、(E)-3,3’-二甲氧基-4,4’-二羟基茋(5)和5-羟甲基糠醛(6)。这些化合物均系首次从欧洲李种子中分离得到。     

赤霉素和6-BA对苦豆子种子萌发生理特性的影响

以苦豆子种子为材料,研究了不同浓度的赤霉素(GA3)和6-苄基氨基嘌呤(6-BA)对苦豆子种子发芽特性的影响。结果表明,在一定浓度范围内,赤霉素和6-BA均能提高苦豆子种子发芽,而且延长浸种时间也可促进种子的萌发,其中以200 mg/L的赤霉素浸种8 h和60 mg/L的6-BA浸种8h效果最佳。     

濒危植物秦岭冷杉补光育苗技术研究

秦岭冷杉种子生活力差、成苗率低(2.2%)是制约种群恢复的薄弱环节。通过对播种后苗期2年连续补光处理,幼苗表现出良好的生长效应,苗高10.5 cm(对照为7.3 cm),地径4.5 mm(对照为2.7 mm),保存率88.6%(对照66.4%),延长了幼苗生长期,增加了苗木生物量积累,加快了苗木培育进程。     

城市小区环境生物剂气溶胶的扩散模拟研究

目的:研究城市小区中生物剂气溶胶的扩散模拟和污染区域的划分,为反生物恐怖危害评估及应急响应提供决策依据。方法:以典型生物剂炭疽为例,利用计算流体力学中的离散相模型对小区环境中生物剂气溶胶的扩散规律进行研究;对扩散后生物剂气溶胶的数目分布进行量化分析,结合吸入式炭疽的剂量-反应模型进行污染区域的划分。结果:通过计算机模拟,得到了生物剂气溶胶在小区环境中的扩散规律及数目分布,并依据人员感染炭疽概率的不同划分出小区内的污染区域。结论:利用离散相模型和剂量-反应模型,可以对城市小区中生物剂气溶胶的扩散规律进行模拟并划分污染区域,为反生物恐怖危害评估及应急响应提供决策依据。