种子休眠与萌发的分子生物学的研究进展

休眠与萌发是植物种子对环境变化的适应特征,受许多基因调控和环境因子的影响。利用数量遗传学方法（如QTL 分析）和突变等手段已对休眠和萌发特性进行了深入的遗传学研究。近些年来,随着分子生物学的快速发展,种子休眠和萌发研究已经深入到分子水平。分子生物学技术的运用,特别是基因表达、基因组测序和以双向凝胶电泳及质谱分析为技术基础的蛋白质组学分析,已成为研究种子休眠和萌发的新工具和新方向。本文主要就利用分子生物学方法研究种子休眠与萌发的进展给予简要综述。     

种子休眠与萌发的分子生物学的研究进展

休眠与萌发是植物种子对环境变化的适应特征,受许多基因调控和环境因子的影响.利用数量遗传学方法(如QTL分析)和突变等手段已对休眠和萌发特性进行了深入的遗传学研究.近些年来,随着分子生物学的快速发展,种子休眠和萌发研究已经深入到分子水平.分子生物学技术的运用,特别是基因表达、基因组测序和以双向凝胶电泳及质谱分析为技术基础的蛋白质组学分析,已成为研究种子休眠和萌发的新工具和新方向.本文主要就利用分子生物学方法研究种子休眠与萌发的进展给予简要综述.     

桃儿七种子休眠与萌发机制研究进展

休眠与萌发的调控是由种子本身的休眠水平和外界环境因素共同决定的复杂的生理生化过程,其调控伴随各种不同的休眠机制且根据植物的生存环境而演变。桃儿七根茎中鬼臼毒素含量达到2%～10%,鬼臼毒素是一种成功商品化的天然木脂素化合物,其及其衍生物在治疗尖锐湿疣、抗癌与抗肿瘤、抗病毒及乳腺癌治疗方面已得到广泛应用。因桃儿七独特与显著的药理学活性,导致桃儿七药材长期过度采挖致使其野生资源面临濒危。目前,通过化学合成和生物技术等手段获取大量鬼臼毒素仍难以满足商业化需求,供求矛盾日渐突显。通过本综述总结和概述桃儿七种子萌发、休眠特征及破除休眠的技术方法,一方面有利于指导桃儿七人工规范化生态种植,另一方面有利于桃儿七野生资源的保护、合理利用及鬼臼毒素用药的可持续发展。     

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     

白蜡树属树种种子休眠及其萌发的调控

介绍了白蜡树属（Fraxinus L．）树种种子的休眠及其萌发调控的研究进展。     

种子萌发和休眠的调控

种子的萌发和休眠受外界因子和种子本身的特征如种子的结构、植物激素的含量以及种子所携带的遗传信息等的影响。在种子发育后期,种子成熟脱水,处于发育停滞(develop-mental arrest)。在这个阶段,种子可能是休眠(初生休眠)或者是非休眠(图1)。休眠种子不可能被完全适合的萌发条件诱导萌发。通常应用一定的温度范围能够打破干燥种子的     

三药槟榔种子休眠与萌发的研究

对三药槟榔种子休眠和萌发的基本特性进行研究,结果表明种子的休眠属于综合休眠;种壳对种子 萌发的抑制作用不是由于其对水分透过的限制,而是种皮的机械束缚和透气性差;种子还需要一段低温的生 理后熟过程才能解除休眠。种子经0．2％的高锰酸钾溶液浸泡15 min,0．3％亚硝酸钠和0．2％的硝酸钾溶液 浸种24℃后,发芽速度均显著加快,以0．3％亚硝酸钠处理效果为最佳。种子在15、4℃和室温(昼24～32 ℃／夜18～24℃)三种不同温度下贮藏60 d后,在4℃贮藏的种子发芽情况最好。种子不耐脱水,采用硅胶脱 水,含水量降低至22％以下,种子活力显著降低。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

种子休眠的研究进展

种子休眠是植物在长期系统发育进程中获得的一种适应环境变化的特性。这种特性能够确保物种在恶劣的环境中存活,减少同一物种中个体之间的竞争,以及防止种子在不适宜的季节萌发。该文综述了种子休眠的类型、种子休眠的发育与连续群、种子休眠的调节、与休眠诱导、维持和释放有关的蛋白以及种子休眠的进化,并提出了今后种子休眠研究的主要问题。     

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%。