外来入侵植物假苍耳种子的萌发特性

假苍耳(Iva xanthiifolia)是一种外来入侵植物,目前对我国东北地区的生物多样性已造成严重的威胁.本研究采用纸皿试验对不同年份种子的千粒重、含水率、萌发指标及内源赤霉素总含量进行了测定.同时,为阐明假苍耳种子的萌发特性及其在入侵过程中的作用,以2019年的种子为材料探讨了光照时长、低温层积时间和冷冻胁迫对种...     

进境美国高粱截获杂草种子现状分析

【目的】近年来,美国高粱开始大量进入我国,其携带的杂草种子状况尚未有相关研究。通过对进境美国高粱携带的杂草种子现状进行分析,可为出入境检验检疫机构的检疫监管和后续监测提供依据。【方法】通过对2014—2016年进境美国高粱截获的杂草种子的研究,了解其携带的杂草种子状况。【结果】黄埔检验检疫局和南沙检验检疫局从进境的美国高粱中截获的杂草种子种类共涉及19个科106种。主要包括禾本科27种、菊科14种、大戟科3种、茄科2种、苋科15种、豆科10种、蓼科7种、锦葵科4种、旋花科7种、十字花科4种、藜科4种等,其中检疫性杂草共涉及5科25种,检出率高。【结论】美国高粱携带的杂草种子数量大,种类丰富,检疫性杂草含量大,应予以高度重视。     

田园杂草种子的休眠和需光萌发

植物种子的休眠性和需光性是普遍存在的,这是一种生态适应性[1]。我们[2]已发现许多树木细小种子的休眠受到光的控制,随之也观察了许多杂草种子的萌发特性。杂草是农作物的一大危害,繁殖力强,很难根除,这与它的种子传播、休眠与感光萌发的复杂生态适应性有关[3]。本文从生     

青藏高原东缘31种常见杂草种子萌发特性及其与种子大小的关系

以青藏高原东缘31种常见杂草(禾本科、菊科和紫草科)植物种子为对象,在野外实验条件下,观测了其萌发特性,并对其萌发模式以及种子大小和萌发特征的关系进行了分析,以期对当地的杂草防治提供理论依据.结果表明,这些植物种子的萌发模式可以分为以下4种类型:爆发型、过渡型、缓萌型和低萌型.其中过渡型和缓萌型所占比例最大(各占32.3%),爆发型次之(25.8%),低萌型最小(9.7%).高峰萌发率与种子大小呈显著负相关,萌发高峰时间与种子大小呈显著正相关,萌发率、萌发指数与种子大小呈较弱的负关联,萌发开始时间与种子大小呈较弱的正关联,萌发持续时间与种子大小几乎无相关关系.     

小麦种子成熟和萌发过程中的假萌发素活性

用SDS-PAGE方法研究了假萌发素(ψG)在小麦种子成熟和萌发过程中活性的变化.结果表明:在种子成熟过程中只有ψG表达,扬花后10 d,在颖壳、内外桴、种皮和果皮中皆可检测到ψG的草酸氧化酶活性,随着发育进程的推进,ψG的活性增大.在种子萌发过程中,在小麦品种中育5号的维管束过渡区中除了萌发素G和G'外,还可检测到ψG的草酸氧化酶活性.由于ψG在种子成熟过程中主要存在于颖壳、内外桴、果皮及种皮这些保护组织中,且开始大量表达的时间正是生长接近停止时,于是推测ψG很可能通过降解草酸产生H2O2而推动这些组织细胞壁的木质化.     

外来入侵杂草假苍耳的形态学及DNA分子鉴定

2019年在新疆塔城市进行入侵有害生物实地踏查中发现疑似假苍耳的植株,首先采用传统形态学鉴定方法,根据植物的根、茎、叶、花及果实等外部形态特征进行初步鉴定,再以植物的Rps16、psbA和matK基因序列为参考,设计特异性引物(分别为IXR、IXP及IXM)进行聚合酶链式反应(PCR)扩增和测序。通过形态学和DNA分子鉴定可知,采自塔城市的野生杂草为假苍耳,待检测植物基因测序片段与假苍耳psbA和matK基因序列的相似度高达98%,是我国入境植物检疫性有害生物之一。本研究建立了假苍耳的快速检测方法,可为新疆地区假苍耳的检验检疫及有效防控提供参考。     

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。     

短叶假木贼种子萌发特性研究

目的：研究温度、光照和干旱对短叶假木贼种子萌发特性的影响,为其人工培育和栽种提供参考依据。方法：以短叶假木贼种子为试验材料,设定不同光周期、温周期和干旱程度,测定种子初始发芽时间、总发芽时间、发芽持续时间、总发芽率、平均发芽时间、活力指数、日平均发芽率。结果：平均发芽时间随温度升高缩短,随着干旱加剧延长,日平均发芽率随干旱加剧减小。总发芽率和活力指对干旱的耐受程度随温周期变化而改变。光周期对总发芽率影响不显著。结论：短叶假木贼种子萌发可以耐受一定程度的干旱,但随温周期变化耐受程度不同,种子萌发能力对温度和光照变化不敏感。     

外来入侵植物三叶鬼针草种子萌发与贮藏特性研究

研究了光照和温度对外来入侵植物三叶鬼针草(Bidens pilosa L．)种子萌发的影响及种子在不同温度下贮藏后的发芽力变化。结果表明,光照和变温不是三叶鬼针草种子萌发的必要条件,在15～30℃恒温条件下萌发率均达到80％以上,35℃恒温显著抑制其萌发且发芽的种子不能正常发育;零下低温(-10℃)和零上低温(4℃)贮藏6个月的三叶鬼针草种子萌发率(分别为95％和94．7％)与贮藏前的萌发率(97．7％)相比无显著差异,而在室温下贮藏6个月的种子,随着贮藏时间的增加萌发率逐渐下降,6个月后不仅萌发率急剧下降到16％、萌发时间延长至10d,而且发芽的种子亦不能正常发育。     

入侵杂草一年蓬的化感作用研究

用入侵杂草一年蓬(Erigeron annuus)地上部分的水浸提液对几种经济作物种子进行萌发培养实验,分别测定种子的最终萌发率、根长以及苗高来研究一年蓬是否存在他感作用。结果表明:(1)一年蓬的化感作用是存在的;(2)一年蓬水浸提液在高浓度下对作物种子萌发、根长和苗高均有明显的抑制作用,而在低浓度下则对长梗白菜、番茄的苗高具有促进生长的作用。     

印度梨形孢对铁皮石斛种子萌发和原球茎生长的影响

为探究印度梨形孢(Piriformospora indica)对铁皮石斛(Dendrobium officinale)种子萌发和原球茎生长的影响,在铁皮石斛种子离体培养和原球茎生长阶段分别接种印度梨形孢,对其形态发育特征和生理特性进行研究.结果表明,接种印度梨形孢的铁皮石斛种子的起始萌发时间提前,接种印度梨形孢的铁皮石...     

贵州石笔木种子萌发特性及幼苗生长规律的研究

为探索贵州石笔木(Tutcheria kweichowensis Chang et Y.K.Li)的种子特性及种苗繁育规律,对种子的生物学特征和贮藏方式对种子萌发的影响及幼苗年生长规律进行了研究。结果表明,贵州石笔木种子的千粒重、生活力、含水量分别为0.92 kg、66.17%、11.75%,吸水率最高可达15.62%。长期贮藏适宜采用低温湿沙层积方式,短期催芽适宜在25℃、相对湿度80%的湿沙层积贮藏40 d左右,种子萌发率可达80%以上。幼苗出土后1年的生长节律表现为"慢-快-慢",5-9月为生长盛期,这一时期的苗高、地径的生长量分别占全年的65.48%、42.02%。根据幼苗的生长特性,采取阶段性育苗措施,适时加强田间管理和水、肥定向供给,对提高苗木质量和生产效益具有重要意义。     

入侵植物飞机草和南美蟛蜞菊种子萌发特征对热带珊瑚岛生境的响应

入侵植物对热带珊瑚岛植被及生态系统产生严重威胁,研究热带珊瑚岛生境下入侵植物的种子萌发特征,可为预判入侵植物在热带珊瑚岛的扩张潜力提供科学依据。该研究以入侵植物飞机草(Eupatorium odoratum)、南美蟛蜞菊(Sphagneticola trilobata)和原生植物林泽兰(E. lindleyanum)种子为对象,通过“人为增温3℃+海砂基质+水”模拟热带珊瑚岛生境,测定种子萌发性状。结果表明：飞机草种子萌发性状主要受海砂基质和增温的影响;南美蟛蜞菊和林泽兰种子萌发性状则主要受海砂基质的影响。在热带珊瑚岛生境下,3种植物的繁殖潜力均显著低于大陆生境,飞机草和南美蟛蜞菊繁殖潜力降幅尤为显著。飞机草种子扩张潜力与林泽兰相当,但南美蟛蜞菊种子扩张潜力显著高于林泽兰。虽然飞机草和南美蟛蜞菊被人为带入热带珊瑚岛后的繁殖潜力有所下降,但其种子萌发特征对珊瑚岛生境的适应性和高于原生物种的扩张潜力均表明这2种入侵植物将对珊瑚岛植被生态系统造成威胁,在今后的研究中应当着重关注热带珊瑚岛生境入侵植物的防控工作。     

绿带闭目天蛾和构月天蛾在海南岛及周边大陆的遗传分化

海南岛是与周边大陆存在地理隔离的大陆性岛屿,探索该岛屿与邻近大陆上生物的遗传分化有助于理解地理隔离对生物遗传分化的影响。在海南岛及其周边大陆15个地点采集两种鳞翅目天蛾科(Lepidoptera: Sphingidae)昆虫(绿带闭目天蛾Callambulyx rubricosa 88头和构月天蛾Parum colligata 57头),选择线粒体基因COI、Cytb和核基因 EF-1α作为分子标记开展遗传多样性研究。基于COI-Cytb分析的结果表明,两物种的核苷酸多样性均较低(分别为0.00434和0.00818),且均在广东广西、越南和海南岛群体之间存在明显的谱系地理结构。两个物种在三个群体间均检测出低水平的基因流(N_m分别为0.09-1.22和0.18-0.57)和高水平的遗传分化(F_ST分别为0.29-0.84和0.47-0.73)。两个物种最高的遗传分化都发生在海南岛与大陆群体之间,且海南岛群体的单倍型数量少于周边大陆群体。Mantel检验结果表明遗传距离与地理距离之间存在显著正相关关系,中性检验结果表明两个物种均未经历显著的种群扩张。综上,研究认为绿带闭目天蛾(C. rubricosa)和构月天蛾(P. colligata)的海南岛群体与邻近大陆群体间的基因交流较少,遗传分化程度较高,推测地理隔离可能是其产生遗传分化的重要原因之一,这一结果将为海南岛生物多样性的保护提供宝贵的建议。     

濒危植物海南龙血树种子萌发及其环境适应性分析

为了解海南龙血树(Dracaena cambodiana)濒危的机制,研究了果皮、温度、水分和光照强度等对其种子萌发的影响,并分析海南龙血树种子萌发的环境适应性。结果表明,果皮对海南龙血树种子萌发有显著抑制作用,去除果皮且用果皮浸泡液浇灌可以显著促进种子的萌发。种子萌发对温度极为敏感,25℃是种子萌发适宜的温度,低于15℃或高于30℃均不能萌发,变温处理对种子萌发具有一定的促进作用。海南龙血树种子萌发需要较高的遮荫度,光照强度对种子萌发有显著影响。种子萌发对基质的水分含量不敏感,在含水量为9.09%~20.00%的河沙基质中,种子的萌发率、萌发速率指数、萌发时滞和萌发指数均无显著差异。因此,海南龙血树种子萌发对果皮、温度、光照强度等微环境的依赖性较强,原有生境破坏导致种子萌发微环境改变可能是海南龙血树居群有性生殖失败,海南龙血树处于濒危状态的主要原因之一。     

薏苡糠壳的化学成分及其种子萌发活性研究

为了解薏苡(Coix lachryma-jobi)糠壳的化学成分,利用多种柱色谱技术对其乙醇提取物乙酸乙酯萃取部位进行分离,经波谱数据分析鉴定了15个化合物,分别为香豆酸(1)、香豆酸甲酯(2)、2-羟乙基-香豆酸酯(3)、咖啡酸甲酯(4)、阿魏酸甲酯(5)、(E)-3-(4-甲氧基苯基)丙烯酸(6)、2,3-二羟基-...     

不同处理方法对油楠成熟和过熟种子萌发特性的影响

为破除油楠(Sindora glabra Merr.ex de Wit)种子的物理休眠,研究不同处理方法对油楠种子萌发特性的影响。结果表明,所有处理方法对油楠成熟和过熟种子萌发均产生显著影响。40℃热水和50 mgL~(-1)萘乙酸有利于成熟种子的萌发,发芽率超过55%,较对照显著提高约10%,而其他方法处理的成熟种子发芽率为4.0%~46.0%,低于对照。采用98%浓硫酸浸泡25 min最有利于过熟种子的萌发,其发芽率、发芽势和发芽指数分别较对照显著提高90%、76%和7以上,且发芽时间显著缩短了9 d,对过熟种子处理的其他方法均能不同程度地促进萌发。因此,对于成熟种子,推荐采用低温热水浸泡或弱腐蚀性的化学处理;而对于过熟种子,宜采用浓硫酸浸泡25 min的处理。     

Seed ecology and germination treatments in Magnolia dealbata: An endangered species

Magnolia dealbata is a deciduous tree species in danger of extinction. Seed ecology data and successful germination treatments are important for conservation and species reintroduction programs. This study reports about seed ecology and germination treatments of M. dealbata Zucc. The results showed that the seeds, influence of vertebrates excluded, persisted viable after 1 year, suggesting the presence of a semi-persistent seed pool. There was no significant difference (p>0.05) in survival of seeds with or without sarcotesta after a year. Significant differences (p<0.05) were found in the number of seeds surviving after a year at different levels of burial. There was no significant interaction upon survival (p>0.05) between sarcotesta presence or absence in the seed and burial depth. If vertebrates were not excluded the seeds had a removal rate of 100% 8 months after being exposed. Seed survival curve was of Type II, that is, with constant mortality throughout the time. The most successful germination treatment (p<0.05) with 100% germination was soaking of seeds without sarcotesta for 24 h at room temperature (18–20 °C).     

高粱磷脂酶D基因家族的鉴定和表达分析

磷脂酶D（PLD）是植物生长和胁迫反应过程中参与膜磷脂分解代谢的关键酶。PLD编码基因在高等植物中构成了一个大的基因家族,但是仍未对高粱PLD基因家族进行深入研究。本研究中,通过全基因组分析,鉴定了15个PLD基因,并分成6个亚组,初步揭示了SbPLDs的基因结构、保守结构域、染色体定位和系统发育关系等信息。基因复制的研究表明,片段复制在高粱PLD基因家族的扩展中发挥了重要作用,SbPLDs在进化过程中经历了强烈的纯化选择。此外,转录组数据表明,受启动子区上游顺式元件调控的PLD家族基因可能在高粱的生长发育中发挥重要作用。通过real-time PCR分析,显示部分SbPLDs参与非生物胁迫和激素途径的潜力。亚细胞定位表明,高粱PLD蛋白在细胞质中富集,可能具有抗逆胁迫的功能。本研究为了解高粱PLD基因的特征提供了理论参考,为研究高粱PLD基因家族的进化提供了新的视角,也为阐明高粱PLD基因家族的功能提供了基础信息。     

海南岛宽额鳢(Channa gachua)群体遗传变异与生物地理过程

为了解海南岛宽额鳢(Channa gachua)的群体遗传分化和亲缘生物地理过程,采集了云南元江和海南岛5个水系(昌化江、陵水河、藤桥河、万泉河及南渡江)共6个种群168个宽额鳢个体,基于线粒体细胞色素b(Cyt b)基因全序列(1142 bp)对其遗传多样性和遗传分化程度进行了评估,并探讨了地质和气候等因素如何塑造了这一物种的亲缘地理结构及演化历史。基于Cyt b序列构建的系统树结果将所有个体分成两个主要谱系(A和B),谱系A包括海南岛所有种群,其中,部分昌化江个体形成独立的亚支(A2),其余个体聚为另一亚支(A1),谱系B为云南元江的全部个体,各谱系间的遗传分化指数均较高。种群历史动态分析表明,各谱系均没有发生种群扩张,但A1亚支与谱系B曾在约1万年前发生过有效种群数量减小的事件。根据研究结果推测,更新世冰期期间,北部湾因海平面下降而暴露,大陆和海南岛的水系发生接触,越南北部水系(包括元江/红河)通过一条联系雷州半岛和海南岛的古河道流入南海,因而冰期期间宽额鳢有机会从元江(红河)扩散至海南岛西南部,随后在海南岛内部,宽额鳢进一步扩散,并以五指山为种群间基因交流的重要地理障碍,各水系间种群发生基因交流和遗传分化。