用超弱化学发光法快速测定不同老化程度水稻种子的活力

用高灵敏度的单光子计数系统探测人工老化(40 ℃, 相对湿度90%) 0、7、14和21 d的水稻种子吸胀初期的超弱化学发光强度变化,首次观测到水稻(Oryza sativa L.) 种子吸胀初期超弱化学发光强度与其老化程度有关.加水激活水稻种子的超弱化学发光,其强度依赖于种子的老化程度.实验结果表明水稻种子的人工老化时间越短,则吸胀初期(20～30 min)超弱化学发光的强度越强, 萌发率越高.水稻种子萌发率与超弱化学发光强度呈显著正相关.观测水稻种子吸胀初期超弱化学发光强度的变化可望成为检测种子老化程度的一种快速、简便、无损伤的新方法.     

用吸胀初期超微弱化学发光的方法快速检测水稻种子活力

用高灵敏度的单光子计数系统探测了不同贮藏年份的水稻 (OryzasativaL .)品种 80 72 2吸胀初期的超微弱化学发光 (ultraweakchemilumines cence,UCL)。观测到水稻种子吸胀初期 ( 0～ 30min)UCL强度与其老化程度呈负相关 ,水稻种子贮藏时间越长 ,萌发率越低 ,UCL的强度越弱 ,水稻种子UCL强度与萌发率呈极显著正相关。用灵敏的能与单线态氧 ( 1 O2 )反应产生化学发光的发光试剂MCLA ( 2 methyl 6 ( p methoxyphenyl) 3,7 dihy droimidazo[1 ,2 a]pyrazin 3 one) ,检测到吸胀初期水稻种子有单线态氧 ( 1 O2 )的生成 ,产生1 O2 的量与其萌发率呈高度正相关。水稻种子吸胀初期单线态氧的生成是超微弱化学发光的重要诱发因素之一。种子吸胀初期UCL的差异有望成为一种快速、定量、无损伤检测水稻种子活力的新方法。     

Ce^3+和La^3+对人工老化沙葱种子活力及生理特性的影响

以未老化和人工老化后的沙葱(Allium mongolicum Regel.)种子为材料,采用氯化铈(Ce3+)和氯化镧(La3+)浸种,测定种子萌发和生理指标,探讨Ce3+和La3+浸种对种子萌发、老化种子活力和生理特性的影响。结果显示:(1)在老化0~5 h时,Ce3+和La3+处理可显著促进沙葱种子萌发,提高种子活力;在老化5 h后,Ce3+和La3+处理对种子萌发无明显促进作用。(2)在老化0~15 h时,Ce3+和La3+处理的沙葱种子中抗氧化酶活性和抗坏血酸(AsA)含量提高,其超氧阴离子自由基(O2-·)产生速率、过氧化氢(H2O2)含量和丙二醛(MDA)含量显著降低;在老化15 h后,Ce3+和La3+处理的种子抗氧化酶活性提高、AsA含量降低,O2-·产生速率和MDA含量提高。(3)在老化5 h时,沙葱种子呼吸速率发生跃变达到最大,Ce3+和La3+处理显著降低了种子呼吸速率。(4)Ce3+和La3+处理在老化0~5 h时提高了沙葱种子超弱发光(UWL)强度,但在老化5 h后沙葱种子的UWL强度降低。研究认为,在沙葱种子人工老化初期,Ce3+和La3+浸种处理可以诱导增强种子抗氧化酶活性和提高AsA含量,有效清除因老化产生积累的过量活性氧(ROS),减轻过氧化伤害,提高种子活力;种子老化中后期,其内部ROS产生与清除系统发生紊乱,加剧了ROS对种子结构的损伤,Ce3+和La3+浸种处理的缓解效应丧失。     

预吸胀对绿豆种子脱水耐性的影响

绿豆 (Vignaradiata)种子的吸水曲线未出现明显的“平稳期”。种子萌发 5 0 %的时间和热时间分别为 11h和 11 5度天。在吸胀初期 ,种子的相对电导率迅速增加 ,然后下降。随着脱水时间的延长 ,预吸胀不同时间的绿豆种子的含水量和存活率、由存活种子产生的幼苗鲜重、胚根和下胚轴长度明显下降 ;而且随着预吸胀时间的增加 ,种子对脱水的敏感性显著加强 ;预吸胀种子的相对渗漏率在脱水初期缓慢增加 ,然后迅速增加 ,且预吸胀时间愈长 ,相对渗漏率增加的幅度愈大。结果表明预吸胀的绿豆种子的脱水耐性是逐渐丧失的 ;吸胀的能萌发的正常性种子的脱水敏感性可以作为研究种子顽拗性的一种模式系统     

豌豆种子吸胀过程中脱水耐性变化的时间模式

研究了豌豆种子吸胀过程中脱水耐性的变化模式。种子在吸胀初期迅速吸收水分,然后缓慢吸收直到平台期。电解质渗漏速率在吸胀初期增加直到11h,然后随着吸胀下降。在吸胀过程中,种子的萌发率逐渐增加,种子和胚轴的脱水耐性逐渐丧失,10％和50％的种子和胚轴被脱水致死的含水量明显增加。赤霉素和脱落酸处理改变豌豆种子的萌发特性,提高胚轴的脱水耐性。研究结果表明,吸胀的豌豆种子脱水耐性的丧失是一种数量性状,正常性种子吸胀后脱水耐性的变化能够作为种子顽拗性研究的模式系统。     

吸胀期低温处理对水青树种子萌发特性的影响

通过模拟野外环境条件的变化,研究吸胀期低温处理对水青树种子萌发的影响,以探讨限制水青树种群更新的影响因素。研究发现:(1)水青树种子的吸胀过程可以分为4个阶段,其吸水量将随土壤湿度的增加而增加,并在30%土壤湿度条件下基本达到充分吸胀状态;(2)随着野外埋藏时间的延长,水青树种子萌发率、发芽势及含水量均呈上升趋势,活力指数呈现先上升后逐渐下降的趋势;(3)经不同低温处理的水青树种子,在20%或30%土壤湿度吸胀条件下,其萌发特性达到最高;(4)在20%土壤湿度条件下,低温处理2~4 d或21~28 d时,0℃最适于水青树种子的萌发;在30%土壤湿度条件下,低温处理14~28 d时,-7℃最适于水青树种子的萌发;(5)在相同冷冻时间的条件下,随温度的降低,落叶中水青树种子的萌发率无显著变化;在相同低温条件下(0℃低温除外),种子的萌发率会在冷冻28 d后有所提高。结果表明:一定范围内的吸胀期低温处理对水青树种子的萌发并无抑制作用,并不是限制水青树种群更新的主要因素。     

花生种子萌发吸胀阶段冷害抗性的鉴定及耐冷种质的筛选

为更好地评价花生吸胀冷害抗性,本研究首先分析了常温条件下(25℃)和冷胁迫条件下(2℃)花生种子萌发过程中的吸水状况,结果表明不同基因型的花生吸胀阶段的持续时间基本一致,维持在浸种后0～12 h;冷胁迫能够使吸胀阶段初期的吸水速度显著下降,但对吸胀阶段的持续时间没有显著影响。对种子萌发3个生理阶段(吸胀、萌动、萌发阶段)分别进行冷害胁迫处理,结果表明吸胀阶段遭受的冷害胁迫对花生种子萌发影响较其他阶段严重。进一步的试验表明,吸胀阶段种子2℃冷胁迫12 h,能够更好地区分不同花生种质之间吸胀冷害抗性的差异,从而建立了花生种子吸胀冷害抗性的鉴定体系。利用该鉴定体系对64份花生种质的吸胀冷害抗性进行鉴定,以相对发芽率85%为阈值,筛选出了7份耐冷种质。本研究为花生耐冷育种及吸胀冷害抗性机制解析提供了技术鉴定体系和材料基础。     

一氧化氮对番茄种子抗吸胀冷害的影响

以番茄毛粉802种子为材料,通过对比实验,测定分析各处理种子的萌发率及第4天的平均根长、萌发指数、活力指数,以及相对电导率(REC)、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)含量的变化,以探讨NO对番茄种子吸胀冷害的抵抗作用及其机理.结果显示:(1)外源NO可显著提高番茄种子经12 h吸胀冷害处理后的萌发率、平均根长、萌发指数和活力指数,并显著降低吸胀冷害下REC和MDA含量,同时显著提高SOD和CAT的含量.(2)NO所提高的吸胀冷害处理后种子的SOD和CAT活性不能被RNA合成抑制剂放线菌素D和蛋白质合成抑制剂环己酰亚胺抑制.结果表明,NO可提高番茄种子抵抗吸胀冷害的能力,而且与NO激活了抗氧化系统有关,但NO不是通过促进抗氧化酶的合成来提高其活性.     

小花草玉梅种子萌发过程中常见内源激素含量的变化及萌发机制

植物内源激素在调节种子休眠和萌发过程中具有极其重要的作用。本研究运用反式高效液相色谱(RP-HPLC)与紫外检测器联用的方法对小花草玉梅干种子、吸胀种子和露白种子中的赤霉素GAs、脱落酸ABA、玉米素ZT和生长素IAA含量进行了检测,旨在研究植物内源激素水平在种子萌发过程中的变化是否直接关系着小花草玉梅种子在光照或黑暗条件下的萌发能力。结果显示,种子吸胀过程中,光照促进了ZT同时抑制了ABA的积累,并且ZT对ABA萌发抑制作用的解除也受光的促进,露白种子中的ABA/ZT,ABA/GAs和(ABA+IAA)/(GAs+ZT)水平在黑暗条件下高于光照条件,上述均是导致光照条件下种子萌发率较高的重要原因;相对于干种子,IAA含量在种子吸胀初期急速下降,(ABA+IAA)/(GAs+ZT)在种子萌发过程中有所降低,而ABA/GAs却表现出明显的上升趋势;各激素水平所受光照的影响均在种子开始露白时显著减弱,另外,吸胀第9天是小花草玉梅种子萌发过程中激素变化的一个关键的时间节点。总之,种子萌发并非直接关系着GA含量的升高和ABA含量的降低。因光照直接促进了小花草玉梅种子的萌发,本研究认为高寒草甸充足的光照和较强的太阳辐射通过调节种子内源激素水平在一定程度上对种子萌发过程中的休眠解除具有重要作用。     

花生种子萌发早期胚轴DNA合成与种子活力的关系

随着花生种子萌发率和活力指数的下降,胚轴DNA开始合成的时间推迟,其合成水平也降低。但DNA合成都是先于吸胀的12h(高活力胚)或18h(低活力胚)出现一个峰,然后再持续上升。腐胺预处理明显地促进老化胚轴萌发早期(12～2dh)的DNA合成。钙离子预处理则有一定抑制作用,但两种预处理均能提高种子的活力指数,并能促进吸胀30h以后的DNA合成。     

青霉素对老化香瓜种子萌发和酶活性的影响

以人工老化的香瓜种子为材料,用浸种预处理的方法,研究不同浓度青霉素对老化香瓜种子萌发及酶活性的生理生化效应,摸索了种子吸涨时间,萌发时间,萌发率,可溶性糖,可溶性蛋白含量及POD和SOD活性随青霉素浓度变化的特点和规律,结果表明：200～300mg/L青霉素可显著促进种子吸胀,缩短萌发时间：300～400mg/L青霉素处理可显著提高发芽率,发芽率和发芽指数的提高均达到极显著水平;300mg/L浓度对膜系统的稳定性最强,300～400mg/L浓度范围内,SOD,POD活性最高,故300mg/L青霉素是促进老化香瓜种子萌发和幼苗生长的最佳处理浓度。     

红花种子发芽生理和活力的研究

吸胀萌动的红花种子能在-1～0℃放置一周后正常生长,所测两个品种的耐盐幅度在含盐量1.2～2.0％范围。 随着吸水和萌发进程,种子中的ATP积蓄量迅速增长,吸胀8～14小时存在能量代谢的平稳阶段,此时正值吸水的滞缓期。吸胀种子的ATP水平是衡量种子活力、测定杂种优势的生化指标。 贮藏与人工老化过程中种子生活力(发芽力)的丧失很慢,但幼苗活力衰退迅速。萌发过程和苗期新疆无刺红花小粒种子活力高于大粒种子。 Th-5×Ac-1的杂交种子F_1与F_2存在“ATP优势”,F_1(当代杂种)表现尤其明显,为快速判断杂种优势提供了可能;杂种的活力指数(GS值)也明显高于亲本,因此也可以作为预测红花杂种优势的方法之一。     

甜高梁种子人工老化过程中活性氧清除酶活性的变化

研究甜高粱品种'意达利'种子人工老化过程中种子活力与活性氧清除酶活性之间关系的结果表明:随着老化处理(100%RH,43℃)的时间进程,种子的萌发率、活力指数以及由存活种子形成的幼苗鲜重下降,相对渗漏率增加,丙二醛含量下降.超氧物歧化酶、抗坏血酸过氧化物酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽还原酶和脱氢抗坏血酸还原酶的活性在人工老化初期增加,而后下降.据此认为活性氧清除酶活性下降可能是甜高粱种子活力丧失的原因之一.     

人工老化处理对结球甘蓝种子生理生化特性的影响

以结球甘蓝品种‘冬升’种子为材料,研究高温(40℃)高湿(相对湿度100%)人工老化处理过程中种子的萌发特性、种子浸出液相对电导率和丙二醛、可溶性蛋白、可溶性糖含量以及抗氧化酶活性的变化,以揭示种子劣变的机理。结果表明:(1)人工老化处理甘蓝种子的含水量和不正常苗率均随着老化时间的延长逐渐增加,而种子发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数的增加均逐渐降低。(2)随着处理天数的延长,老化处理甘蓝种子的浸出液电导率显著增大,浸出液可溶性糖含量逐渐升高,可溶性蛋白含量表现出显著下降趋势,而种子MDA含量呈先升高后逐渐下降的趋势。(3)在结球甘蓝种子老化进程中,其种子中SOD、POD、CAT活性变化的趋势相似,均随老化程度的加深而逐渐降低;而APX活性在老化处理的最初2d显著增加,第6天显著降低。研究发现,在结球甘蓝种子老化进程中,种子活力和萌发率显著降低,其种子浸出液电导率、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、保护酶活性变化与种子老化及劣变程度密切相关,膜脂过氧化作用可能是引起或加剧种子老化劣变的重要原因之一。     

林线树种太白红杉种子萌发的生理生态特性

 太白红杉(Larix chinensis)是太白山的高山林线树种。通过在人工气候室内的试验,研究了太白红杉种子在6种不同的光照与温度组合处理条件下的萌发特性。结果表明：在恒温和变温两种条件下,交替光照对于种子吸胀后的脱落酸（ABA）和赤霉素 (GA)有刺激作用。在恒温条件下,持续光照对于种子吸胀后的生长素 (IAA)有刺激作用,而变温条件下交替光照对生长素有刺激作用。细胞分裂素（CTK）的变化情况与IAA相反。光照条件相同时,恒温条件下的植物激素含量要高于变温条件下的含量,说明恒温对于各种激素有刺激作用。在25 ℃环境下种子的萌发率高于在12 ℃环境下的萌发率,说明温度对于种子的萌发有重要作用。太白红杉种子的萌发受交替光照（12 h光照/12 h黑暗）的刺激;恒温（25 ℃）条件下的种子萌发率高于变温（12 ℃/25 ℃）条件下的种子萌发率。实验结果反映了内源激素在太白红杉种子萌发过程中起着重要作用。     

不同活力玉米种子胚萌发过程中蛋白质的变化

从不同人工老化处理中筛选出３组分别代表不同活力的玉米种子。萌发期间,中、低活力种子胚蛋白的降解比高活力对照种子慢,萌发前期胚蛋白合成能力也较低。吸胀２４ｈ,不同活力胚的蛋白合成能力差异显著,可以作为衡量种子活力的指标。     

大麦种子前期处理对其外植体性状的调控和对其机制的探讨(Ⅰ)

研究了种壳对大麦种子吸胀生理影响的调节作用 ,同时对其外植体性状的调控作用和其机制也进行了探讨。结果如下 :(1 )种壳显著延缓种子的吸水进程 ;(2 )种壳对分子渗漏影响显著 ;(3 )总 N的渗漏主要来自胚乳 ,Mn+ + 的渗漏在胚中相对较多 ,种壳对 K+ 渗漏影响较大 ;(4 )去壳促进吸胀期间的可溶性蛋白量和过氧化物酶同工酶活性上升 ;(5 )吸胀使 IAA、GA3含量上升 ,使胚乳中的 ABA含量显著减少 ,去壳显著促进吸胀初期胚乳中的 ABA、IAA、GA3含量上升 ,去壳减少吸胀后期胚中的 IAA、ABA、GA3含量 ;(6)去壳减少吸胀 2 4h并且种子进行培养时的培养效果 ,它们具有明显较高的萌发率和愈伤组织诱导率。     

甜高粱种子人工老化过程中活性氧清除酶活性的变化

研究甜高粱品种‘意达利’种子人工老化过程中种子活力与活性氧清除酶活性之间关系的结果表明：随着老化处理（100％RH,43℃）的时间进程,种子的萌发率、活力指数以及由存活种子形成的幼苗鲜重下降,相对渗漏率增加,丙二醛含量下降。超氧物歧化酶、抗坏血酸过氧化物酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽还原酶和脱氢抗坏血酸还原酶的活性在人工老化初期增加,而后下降。据此认为活性氧清除酶活性下降可能是甜高粱种子活力丧失的原因之一。     

激光—静电磁场对水稻萌发过程超弱发光影响研究

１０．５ｍＷ Ｈｅ－Ｎｅ激光,３５００ｖ／ｃｍ静电场,０．４１Ｔ的恒磁场分别处理水稻种子,可使种子萌发过程中超弱发光不同程度增加。萌发种子经５℃低温胁迫后,发光值明显降低。     

超干红花种子抗老化作用及其机理

红花种子含水量（ＭＣ） 降至５ ％ 以下,能显著提高抗老化劣变能力;在同等老化条件下,对照种子（ ＭＣ＝ ９ ．０１ ％ ） 活力已大幅度下降,而超干种子（ＭＣ＝ ４ ．８４ ％ ～１ ．８８ ％ ）的活力保持不变。超干处理对红花种子脱氢酶、过氧化氢酶（ＣＡＴ） 及超氧物歧化酶（ＳＯＤ） 活性均无明显影响。经同等老化处理后,超干种子脱氢酶活性明显高于对照种子。在同等老化条件下,当对照种子ＣＡＴ 和ＳＯＤ 活性明显下降时,超干种子仍保持较高活性。红花种子在超干老化处理后,其胚中自由基水平相对地升高,超干种子经吸胀萌发前的回水处理,可使因老化导致的过多自由基及时得到清除,从而保证了超干种子能正常进入萌发状态。