光信号与激素调控种子休眠和萌发研究进展

休眠是种子植物在长期进化过程中产生的适应性性状, 通过抑制种子在不适宜的环境中萌发进而保证植物能够在逆境中生存。此外, 休眠有助于种子的长距离运输和扩散, 因此休眠对种子延续和物种保存具有重要意义。种子由休眠向萌发的发育转变不仅关系到物种的繁衍, 而且对保证农业生产中作物的产量和品质也具有重要作用。种子的休眠和萌发受到内源激素和外源光信号的共同调控。其中, 外源光信号主要通过调控内源ABA和GA的生物合成及信号转导进而调控种子休眠和萌发。该文系统综述了外源光信号和内源激素调控种子休眠和萌发的作用通路以及两类信号通路之间的交互作用, 旨在为农业生产中利用光和激素调控种子休眠与萌发提供参考。     

脱落酸调控种子休眠和萌发的分子机制

脱落酸(ABA)是调控种子休眠和萌发过程的主要植物激素。种子内源ABA含量和种胚对ABA敏感性共同调控种子休眠和萌发过程, 确保植物种子以休眠状态在逆境中保持其自身繁衍能力, 并在适宜的环境下启动萌发程序。种子ABA合成代谢和ABA信号转导途径涉及许多重要基因家族, 它们通过复杂的调控网络精确地控制着种胚发生、种子成熟、休眠及萌发进程。该文对ABA调控种子休眠和萌发的分子机制最新研究进展进行综述, 并展望了今后的研究方向。     

脱落酸和赤霉素调控种子休眠与萌发研究进展

种子的休眠与萌发是高等植物生长发育进程中非常重要的环节,是维系物种繁衍的重要过程。而激素在这一过程中扮演着非常重要的角色。而在这个过程中脱落酸(abscisic acid,ABA)和赤霉素(gibberellin GA)发挥着尤其重要的作用。本文综述了当前对复杂分子网络的理解,这些分子网络涉及脱落酸和赤霉素在调节种子休眠和萌发中的关键作用,其中含AP2结构域的转录因子起着关键作用。     

光对种子休眠与萌发的影响（下）

光对种子休眠与萌发的影响（下）赵笃乐（北京农业大学农学系１０００９４）（续１９９５年第３０卷第７期第２５页）１．４温度对种子感光性的影响种子感光性常受温度的影响。例如需光的莴苣（ＧｒｏｕｎｄＲａｐｉｄｓ）品种的种子在１０～２０℃温度范围内,可以在黑暗...     

光对种子休眠与萌发的影响（上）

无论需光、忌光还是非感光性种子,其萌发或休眠,取决于萌发时种子内所建立起来的Ｐｆｒ水平。种子内的Ｐｆｒ水平受到诸多因素的影响。非感光种子在成熟时已存在适合萌发的Ｐｆｒ水平;需光种子在不同程度地接受白光或红光照射后,方可达到适宜的Ｐｆｒ水平;忌光种子萌发要求的Ｐｆｒ水平较低,因此萌发需要较长时间黑暗。既使休眠的感光种子,萌发时对光暗的需求也不是绝对的,萌发温度、Ｏ２供应及某些化合物的处理等都可使种子     

拟南芥突变体种子休眠与萌发的研究进展

种子的休眠和萌发是一个复杂的过程,至今尚未能清楚阐明其调控机制。目前已从拟南芥突变体中鉴定了一些与种子萌发和休眠相关的基因,有助于阐明种子休眠和萌发的分子机制。本文综述了拟南芥突变体种子休眠与萌发方面的研究进展。赤霉素是促进种子萌发的主要因素之一,RGL、SPY、GCR、SLY和GAR等基因的表达参与赤霉素对种子萌发的调控。脱落酸与种子休眠有关,ABI1、ABI2、ABI3、ABI4、ABI5、FUS3、LEC、MARD和CIPK等基因参与了脱落酸的调控过程。对3类乙烯反应的突变体（ein、etr和ctr）以及油菜素内酯突变体（det和bri）的研究表明乙烯和油菜素内酯是通过拮抗脱落酸而促进种子萌发的。光对种子萌发的调节,是通过具有Ser／Thr蛋白激酶活性的光敏色素PhyA、PhyB、PhyC、PhyD和PhyE,以磷酸化／去磷酸化方式调节其它与萌发相关基因的表达。含氮化合物对种子萌发的促进,可能是以一种依赖一氧化氮的方式解除种子休眠。     

拟南芥突变体种子休眠与萌发的研究进展

种子的休眠和萌发是一个复杂的过程, 至今尚未能清楚阐明其调控机制。目前已从拟南芥突变体中鉴定了一些与种子萌发和休眠相关的基因, 有助于阐明种子休眠和萌发的分子机制。本文综述了拟南芥突变体种子休眠与萌发方面的研究进展。赤霉素是促进种子萌发的主要因素之一, RGL、SPY、GCR、SLY和GAR等基因的表达参与赤霉素对种子萌发的调控。脱落酸与种子休眠有关, ABI1、ABI2、ABI3、ABI4、ABI5、FUS3、LEC、MARD和CIPK等基因参与了脱落酸的调控过程。对3类乙烯反应的突变体 (ein、etr和ctr) 以及油菜素内酯突变体 (det和bri) 的研究表明乙烯和油菜素内酯是通过拮抗脱落酸而促进种子萌发的。光对种子萌发的调节, 是通过具有Ser/Thr蛋白激酶活性的光敏色素PhyA、PhyB、 PhyC、PhyD和PhyE, 以磷酸化/去磷酸化方式调节其它与萌发相关基因的表达。含氮化合物对种子萌发的促进, 可能是以一种依赖一氧化氮的方式解除种子休眠。     

光调控植物种子萌发分子机制研究进展

萌发是种子植物进入农业生态系统的重要发育阶段。对于需光类种子,光是调控其萌发最重要的环境信号因子之一,红光促进而远红光抑制种子萌发。光敏色素是调控种子萌发的主要光受体。活化的光敏色素诱导萌发主效抑制因子PIF1发生蛋白降解,调节赤霉素和脱落酸代谢和信号途径相关基因的表达,从而促进种子的萌发。同时,一系列的表观遗传因子通过改变染色质结构,动态调节萌发相关基因的表达从而影响种子的萌发进程。该论文重点论述了光调控种子萌发的转录及表观遗传机制研究进展,并对其在农业生产中的应用进行了展望。     

火烧信号对种子萌发影响的研究进展

火作为一个基础的生态因子, 对森林、草地等陆地生态系统的结构和功能有着重要的影响。种子萌发是种子植物的重要生活史阶段, 也是火后植被更新和恢复的主要途径。植被燃烧产生了烟、热以及与烟相关的一系列火烧信号, 在打破种子休眠, 促进种子萌发方面发挥重要作用。该文将火烧信号分为物理信号和化学信号, 物理信号主要是伴随火烧产生的高温, 化学信号主要包括气态烟以及近年来从烟水中提取的影响种子萌发的关键化学物质karrikins和glyceronitrile。该文围绕火烧的基本信息, 火烧信号对种子萌发的影响, 火烧信号在实践中的应用3个方面进行系统综述, 重点探讨了不同类别的火烧信号及其交互作用对种子萌发的影响。在系统总结火烧信号对种子萌发影响的研究进展的基础上, 提出未来的研究应与烟信号作用机理的探究以及全球变化等方面相结合, 旨在充分发挥火的生态服务功能, 为火的科学管理应用和退化生态系统恢复提供理论支撑。     

光对种子萌发的影响机理研究进展

种子萌发是植物成功实现天然更新的关键环节, 需要适宜的温度、水分或光照条件。对于需光性种子, 光照是决定其萌发与否或萌发率高低的主要因素。光对植物种子萌发的影响不仅是一个复杂的生理过程, 也是受到调控的信号传递和基因表达过程。该文系统总结了影响种子萌发的光照属性、光与水/热耦合作用和种子的光属性(光敏色素)与种子萌发的关系, 明确了光调控种子萌发的生态意义; 重点综述了种子内光敏色素调控种子萌发的生理反应模式和光敏色素的光信号转导途径。试图为全面评估光对种子萌发的影响和将来开展更深入的研究提供参考。     

Seed Dormancy and Germination Responses of Nine Australian Fire Ephemerals

Fire ephemerals are short-lived plants with seeds that persist in the soil and germinate after a fire or physical soil disturbance. Ex situ germination of many Australian fire ephemerals has previously been difficult. Dormancy was present in most of the nine fire ephemerals examined. Alyogyne hakeifolia (Giord.) Alef. and Alyogyne huegelii (Endl.) Fryxell (Malvaceae) seeds had physical and possibly also physiological dormancy, Actinotus leucocephalus Benth. (Apiaceae) seeds had morphophysiological dormancy, Austrostipa compressa (R.Br.) S.W.L. Jacobs & J. Everett and Austrostipa macalpinei (Reader) S.W.L. Jacobs & J. Everett (Poaceae) seeds were either non-dormant or possessed physiological dormancy, and seeds of all remaining species possessed physiological dormancy. A proportion of the Alyogyne hakeifolia, Alyogyne huegelii, Austrostipa compressa and Austrostipa macalpinei seed populations were non-dormant because some seeds could germinate at the various incubation temperatures without further treatment. At 20 °C, artificial methods of inducing germination such as manual or acid scarification were among the optimal treatments for Austrostipa compressa, Austrostipa macalpinei, Alyogyne huegelii, Actinotus leucocephalus and Grevillea scapigera A.S. George (Proteaceae), and gibberellic acid induced maximum germination of Tersonia cyathiflora (Fenzl) J.W. Green (Gyrostemonaceae) seeds. Heat (70 °C for 1 h) and smoke water was one of the most effective treatments for germinating Actinotus leucocephalus and Codonocarpus cotinifolius (Desf.) F. Muell. (Gyrostemonaceae) seeds. Germination of Grevillea scapigera, Codonocarpus cotinifolius, Gyrostemon racemiger H. Walter (Gyrostemonaceae) and Tersonia cyathiflora did not exceed 40% and may require other treatments to overcome dormancy. Although the nine fire ephemerals examined require fire to germinate under natural conditions, a range of germination responses and dormancy types was observed.     

肥皂草种子的休眠和萌发特性初探

用刀片切破肥皂草种子的种皮,可以有效地破除肥皂草种子休眠,第2天就达到完全萌发。变温0℃/25℃(12 h黑暗/12 h光照)处理可以有效地促进肥皂草种子的萌发,达到完全萌发需要20 d。     

蛋白质磷酸化修饰与种子休眠及萌发调控

种子休眠与萌发是截然不同而又紧密联系的两个生理过程,也是植物生命周期中的关键阶段,对自然状态下的植物物种繁殖与地理分布以及农业生产均具有重要意义,且两个过程受不同内源激素和环境信号之间的精确互作调控。大量研究表明,蛋白质磷酸化修饰作为一种重要的翻译后修饰方式,参与调控种子休眠与萌发以及植物逆境胁迫响应等过程并发挥重要作...     

Advances in Understanding Seed Dormancy at the Whole-seed Level:An Ecological, Biogeographical and Phylogenetic Perspective

Following a brief account of the early foundations of seed germination ecology sensu lato, some historical and recent developments pertaining to the ecology, biogeography and phylogeny of seed dormancy are discussed.     

榛树种子的休眠和萌发

鉴定榛子各部分浸提液的结果显示 ,果皮、种皮及胚都存在导致休眠的抑制物质 ;榛树果实有一定的吸水性 ,据此推测种子休眠可能不是因果皮的不透水性造成 ;0 .5、2、5mg·L-16 BA可以解除种子休眠 ,促进萌发。     

Seed Dormancy and Germination in Cimicifuga nanchuanensis

Seed anatomy, dormancy breakage, the temperature effect to seed germination and seed life-span of Cimicifuga nanchuanensis Hsiao were studied and the endangerment of this plant in association to these biological characteristics was explored. The embryos were at the globular stage at the time of seed shedding in late November. Low temperature and humid conditions or treatment with exogenous GA3 stimulated the development of embryos and sped up the process of seed germination. The optimum temperature of germination was 20 ℃, but the seeds almost lost their viability after 9 months of storage. Nevertheless, in its natural habitation, the seeds could not acquire enough environmental humidity to accomplish their after-ripening during the dry and cold winter from late November to the following March; after then the temperature in the spring (averaged 10.1 ℃ in April and May) was much lower than 20 ℃ or so which is favorable for seed germination. Moreover, the testa could not provide adequate protection for the embryos and the short life-span of the seeds prevents their survival until the next germination. Therefore it seems reasonable to infer that the unfavorable environmental condition during the process of after-ripening until seed maturation is involved in the cause of endangerment of this plant species.     

莎草科4种植物种子休眠与萌发特性的研究

以嵩草、黑穗苔草、藨草和苔草4种莎草科植物种子为材料,研究了硫酸、植物生长调节剂及低温层积处理对其休眠与萌发特性的影响,以揭示其休眠机制及其破除方法,为指导生产提供理论依据。结果表明:(1)4种参试植物种子均存在不同程度的生理休眠,其中嵩草为浅度生理休眠,黑穗苔草为中度生理休眠,藨草和苔草为深度生理休眠。(2)浓硫酸浸种可显著提高嵩草、黑穗苔草种子的萌发,随浸种时间增加,种子萌发率先增加后降低,最大值分别达86%、77%,但浓硫酸处理对藨草和苔草的种子萌发无显著促进作用。(3)赤霉素(GA3)、氟啶酮(FL,脱落酸抑制剂)和KNO3单独处理可显著提高嵩草种子萌发,但对其他3种植物种子无显著作用;而硫酸处理后再用赤霉素或氟啶酮处理,则显著促进黑穗苔草种子的萌发率。(4)低温层积对种子萌发的影响因种与层积时间而异,层积2个月可显著提高嵩草种子萌发,层积4个月可显著提高嵩草和藨草种子萌发;层积6个月可显著提高嵩草、黑穗苔草、藨草和苔草4种植物种子萌发,其最终萌发率分别为90%、73%、17%、7%。