大麦种子对盐的发芽响应模型

为了明确盐对种子发芽影响的渗透效应和离子效应共同作用方式以及量化种子发芽对盐的响应, 以两个大麦(Hordeum vulgare)品种‘Cask’和‘County’为研究对象, 设置4个恒定温度(5、12、20和27 ℃)、5个等渗的NaCl和聚乙二醇(PEG)浓度梯度(-0.45、-0.88、-1.32、-1.76和-2.20 MPa, 蒸馏水作对照), 做常规发芽实验。结果显示: (1)两个品种在NaCl溶液中比在等渗的PEG溶液中发芽率高且发芽速度快; (2) NaCl和PEG分别作为渗透剂计算出的水势模型参数值差异很大, 说明水势模型不能用来描述种子发芽对盐的响应; (3)大麦种子在盐溶液中的发芽速率与盐浓度成显著的负相关直线关系, 因此我们修订了水势模型, 将修订后的模型命名为盐度模型, 用来量化盐对大麦种子发芽的影响。与水势模型计算出的发芽时间相比, 盐度模型计算出的50%种子发芽时间与大麦种子实际发芽时间更接近; (4)大麦种子在等渗的NaCl和PEG溶液中发芽速率差异随着水势降低, 先增加后降低。据此我们提出盐的渗透效应和离子效应共同作用于种子发芽的3种情况: 第一种在低盐条件下, 主要是渗透效应起负作用; 第二种情况在中盐条件下, 渗透效应和离子效应共同起作用, 离子效用的正作用强于渗透效应的负作用; 第三种情况在高盐条件下, 离子效应逐渐开始起离子毒害的负作用。     

用渗透胁迫鉴定小麦种子萌发期抗旱性的方法分析

本以聚乙二醇(PEG)-6000、甘露醇和蔗糖作为渗透剂模拟水分胁迫,胁迫溶液渗透势范围在-0．25MPa到-1．50MPa,分析适于进行小麦种子水分胁迫萌发试验的条件,以鉴定小麦萌发期的抗旱性。结果表明,蔗糖溶液易诱发霉茵,胚芽不能正常生长。渗透势为-0．25MPa的PEG-6000及-0．50MPa的甘露醇胁迫已经显抑制了胚芽伸长;-0．50MPa的PEG-6000及-1．00MPa的甘露醇显抑制种子萌发,随着胁迫强度增加,种子相对发芽率及胚芽长度减小,主要是因为渗透胁迫降低了种子吸水速度,胚芽的相对含水量和渗透势均低。在渗透势相同的胁迫条件下,PEG-6000对小麦种子萌发各项检测值的抑制作用均大于甘露醇。如果目的是通过鉴定小麦种子在高渗溶液中的萌发情况,评价萌发期的抗旱性。选用-0．50MPa的PEG-6000或-1．00MPa的甘露醇较为理想,若同时考虑降低试验成本,则应首选-0．50MPa的PEG-6000。     

聚乙二醇(PEG6000)模拟干旱胁迫抑制矮沙冬青种子的萌发

本研究以新疆特有濒危保护植物矮沙冬青(A mmmopiptanthus nanus(M.Pop.)Cheng f.)的种子为材料,用不同渗透势浓度的聚乙二醇(PEG6000)模拟干旱胁迫,探讨干旱胁迫对矮沙冬青种子发芽率、平均发芽速度、胚轴和胚根长度及发芽指数、活力指数的影响.结果表明,不同浓度PEG胁迫处理均降低了种子的发芽率,延缓了矮沙冬青种子萌发进程;种子的发芽率、发芽指数和活力指数均随胁迫强度的增加呈明显下降趋势.当-1.20 MPa的PEG胁迫处理的种子在试验结束时仍未能萌发,表明-1.20 MPa是矮沙冬青种子萌发的临界水势.PEG模拟干旱胁迫中,当PEG处理为-0.2 MPa时,虽然最终发芽率与对照一样,但其胚根、胚轴的长度都比对照短,说明矮沙冬青胚根、胚轴的生长比发芽率对干旱胁迫更敏感.干旱胁迫可能是导致矮沙冬青种群天然更新能力弱的原因之一.本研究将为矮沙冬青种质资源的保护和种群的恢复提供科学依据.     

干旱胁迫对3种狼尾草种子萌发和幼苗生长的影响

采用聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫和盆栽控水方法,研究了干旱胁迫对3种狼尾草种子萌发及苗期生长的影响.结果表明:低浓度的PEG(5%)胁迫会提高狼尾草种子的发芽率和发芽指数,当PEG体积分数大于10%时,3种狼尾草的种子发芽率随PEG浓度的增加显著下降(P<0.05),但根冠比增加;在高浓度PEG胁迫下,小穗狼尾草种子相对发芽指数大于羽绒狼尾草和巨人狼尾草,其抗旱半致死浓度和极限浓度高于巨人狼尾草;苗期盆栽控水8 d后,巨人狼尾草叶片的旱害级别高于羽绒狼尾草和小穗狼尾草,小穗狼尾草的叶片相对含水量、脯氨酸含量均高于巨人狼尾草,丙二醛含量低于巨人狼尾草.研究发现,提高苗期狼尾草叶片含水量和脯氨酸积累量有利于增强其抗旱性;小穗狼尾草的苗期抗旱性结果和种子的抗渗透胁迫表现一致,并证实其抗旱性最强.     

扁蓿豆和苜蓿种子萌发期抗旱性和耐盐性比较

为明晰扁蓿豆[Medicago ruthenica(Linn.)Trautv.]和苜蓿(Medicago varia Martin.)种子萌发期的抗旱性和耐盐性强弱,以不同浓度的聚乙二醇(PEG-6000)和Na Cl溶液模拟干旱和盐胁迫,研究了不同程度干旱和盐浓度对采自甘肃景泰的扁蓿豆和苜蓿品种阿尔冈金(M.varia Martin.cv."Algonquin")种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明,干旱胁迫和盐胁迫降低了扁蓿豆和苜蓿种子的发芽率、发芽指数、活力指数,抑制了胚芽和胚根的生长。-0.3~-0.9 MPa和-1.5 MPa的PEG处理下苜蓿和扁蓿豆种子的相对发芽率间无显著差异,-1.2 MPa的PEG胁迫下苜蓿种子的相对发芽率显著高于扁蓿豆。-0.3~-1.2MPa的PEG胁迫下苜蓿种子的相对发芽指数均显著高于扁蓿豆,其相对芽长无显著差异。Na Cl渗透势为-0.9~-1.5 MPa时,苜蓿种子的相对发芽率显著高于扁蓿豆;-0.3~-1.2 MPa的Na Cl胁迫下苜蓿种子的相对发芽指数和相对活力指数均显著高于扁蓿豆。通过种子萌发期的相对发芽率、相对发芽指数、相对活力指数、相对胚根长和相对胚芽长5项指标,应用隶属函数法对参试材料种子萌发期抗旱性和耐盐性进行综合评价的结果表明,苜蓿品种阿尔冈金种子萌发期的抗旱性、耐盐性均强于来自景泰的扁蓿豆。此结果和人们以往对扁蓿豆和苜蓿的认识"扁蓿豆的抗旱性和耐盐性优于苜蓿"不一致。     

模拟干旱胁迫下六个种源梓树种子萌发特性及地理变异研究

该研究采用聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫,测定了发芽率、发芽势和胚根长度等指标,运用相关性分析、聚类分析和隶属函数法综合评价梓树六个种源种子萌发期的抗旱性大小,初步筛选出抗旱性较强的种源。结果表明:随着溶液水势的降低,六个种源种子的发芽率、发芽势、相对发芽率、发芽指数、活力指数表现为持续下降趋势;除河南洛阳种源的胚根、胚轴长度以及甘肃正宁种源的胚根长度外,其余种源胚根、胚轴长度均表现为逐渐下降趋势;溶液水势为-1.0 MPa时,河南洛阳种源失活,其余种源各指标趋于一致。将各种源种子发芽特性与原产地地理环境因子进行相关分析表明,种子活力指数与经度、纬度呈显著正相关(0.903和0.871),经度、纬度较大的种源活力更强、抗旱性更佳;年均气温越高,种子发芽率和活力均降低;年降雨量与种子的发芽率和活力指数呈中偏弱的负相关,但与胚根和胚轴的生长呈中等正相关;温度和降雨量对梓树种子的抗旱性有一定影响,主要体现在年均温和年降雨量越低,种子的发芽率也越低;初步发现处于干旱和寒冷等相对恶劣环境下的梓树种源表现为以提高种子发芽率和降低种子胚生长活性的调节机制来适应不良环境。运用聚类分析及隶属函数法对六个种源梓树种子萌发期进行抗旱性综合评价,辽宁恒仁种源种子抗旱性最强,河南洛阳种源种子抗旱性最弱。综上结果认为,梓树六个种源抗旱性差异明显,温度和降雨量在一定程度上影响了种子萌发的抗旱性。     

聚乙二醇模拟水分胁迫对沙地樟子松种子萌发影响研究

以引种区沙地樟子松种子为材料,观测了聚乙二醇(PEG)模拟水分胁迫对沙地樟子松种子萌发的影响.结果表明,不同浓度PEG处理胁迫对种子的萌发均有一定的延缓作用;种子的发芽率、发芽指数和发芽势随胁迫强度的增加呈现明显下降趋势.30%PEG处理的种子在试验结束后仍未能萌发,表明樟子松种子的萌发的临界PEG水分胁迫值小于30%,相当于-1.20MPa的水势.种子发芽后胚根和胚轴的生长亦受到PEG模拟水分胁迫,当PEG浓度为10%时(相当于-0.2MPa水势),胚根、胚轴的长度都较短,说明樟子松种子的胚根、胚轴的生长对PEG模拟干旱胁迫更敏感;但胚根/胚芽的比值随PEG模拟水分胁迫的强度增加而增加,表明樟子松种子萌发后对水分胁迫具有较强的适应性.由此可见,干旱胁迫影响引种区沙地樟子松种子的萌发可能是导致沙地樟子松人工林不能天然更新的因素之一.     

渗透胁迫对不同抗旱性小麦品种胚芽鞘生长的影响

20％PEG－6000作渗透介质,室内模拟干旱条件下,不同抗旱性小麦品种萌发期的胚芽鞘长度与品种的抗旱性基本一致。据此认为,低水势下穿鞘长度是冬小麦抗旱鉴定及抗旱个体选择的良好指标。     

水分胁迫对蔓性千斤拔种子萌发和生理指标的响应

利用不同浓度的聚乙二醇(PEG)模拟水分胁迫条件,测定蔓性千斤拔种子发芽率、发芽指数、平均发芽速度、苗长等萌发特性及渗透调节物质、保护酶活性等生理指标。结果显示,随着PEG浓度的增加,苗长受到明显抑制,发芽率影响不大,降低了平均发芽速度,在4%浓度范围内提高了发芽指数;可溶性糖、脯氨酸、可溶性蛋白含量呈上升趋势,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性呈逐渐上升的趋势。这些结果表明,在一定的PEG胁迫浓度范围内,蔓性千斤拔种子萌发有较高的膜保护酶系统及渗透调节能力,并能不同程度的提高其萌发的整齐度。     

旱生灌木岷谷木蓝种子的休眠与萌发特征

岷谷木蓝(Indigofera lenticellata)是横断山区干旱河谷广泛分布的豆科灌木.本文对其种子的休眠与萌发特征进行了研究.结果表明:岷谷木蓝种子具有物理休眠,其萌发困难的原因在于种皮的不透水性;种子的硬实比率高(85%),针刺种皮和沙摩处理能有效打破种子休眠,提高发芽率,其中沙摩7 h最为快速有效.岷谷木蓝种子发芽温度范围较广,10℃～30℃均可发芽,最适温度范围为20℃～30℃,低温不利于种子萌发.岷谷木蓝具有一定的抗旱性,在聚乙二醇6000(PEG)溶液模拟水分胁迫条件下,种子在25% PEG胁迫下仍能达到100%的发芽率,但水分胁迫对种子发芽有一定的延缓作用,发芽率和发芽速度降低,发芽周期和发芽准备期增长,发芽高峰期滞后.其中对于发芽能力检测的各项指标对水分胁迫的敏感性顺序为发芽指数>发芽势>发芽率.岷谷木蓝种子的发芽特征是对干旱河谷生存环境长期适应的结果.野外播种的适宜时间为4月初,并在播种前对种子进行7 h的沙摩处理.     

春小麦种子萌发和成苗过程中水分需求的量化研究（简报）

用聚乙二醇(PEG)模拟外界环境水势,对春小麦种子萌发和成苗过程中几个阶段水分需求的定量研究表明,种子萌动、发芽和胚芽伸长至一定长度的时间(t)与外界水势(Ψ)之间有1/t=a bΨ的关系。据此式可以推算出种子萌发和成苗过程中各阶段的水势阈值。     

黄腐酸浸种对PEG模拟干旱胁迫下紫花苜蓿种子萌发及幼苗生长的影响

以紫花苜蓿(Medicago sativa L.)为研究对象,采用不同PEG模拟干旱处理(CK、10%PEG、0.03%FA+10%PEG和0.05%FA+10%PEG)方法,探讨黄腐酸(FA)浸种对紫花苜蓿种子萌发、幼苗生长及抗逆性生理生化指标的影响。结果显示:(1)在PEG模拟干旱胁迫下,紫花苜蓿种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、以及幼苗叶绿素含量、膜稳定指数(MSI)和根系活力较对照均呈下降趋势,株高和生物量的增长速率均显著低于对照;而幼苗叶片丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)、脯氨酸、可溶性糖含量均随处理时间呈上升趋势,过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性则呈下降-升高-下降的趋势,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性及超氧阴离子(O-·2)产生速率则均呈先升高后降低的趋势。(2)经黄腐酸浸种处理后,模拟干旱胁迫下紫花苜蓿种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数和幼苗株高、生物量、脯氨酸和可溶性糖含量均显著升高,并显著减小了模拟干旱胁迫引起的叶绿素含量、根系活力和MSI下降的幅度,相对提高了SOD、POD、CAT、GR活性,降低了MDA、H2O2含量和活性氧水平。研究表明,10%PEG模拟的干旱胁迫使紫花苜蓿的种子萌发及幼苗生长发育受到显著抑制,而黄腐酸浸种处理可通过提高渗透调节物质含量和保护酶活性来有效缓解干旱胁迫对紫花苜蓿幼苗造成的氧化伤害,增强植株的整体抗旱性,维持其正常生长发育,并以0.05%黄腐酸浸种对干旱胁迫下紫花苜蓿种子萌发及幼苗生长的保护效应较为显著。     

紫花苜蓿种子萌发及幼苗生理特性对PEG6000模拟渗透势的响应

用不同质量浓度PEG6000(0%、5%、10%、15%、20%、25%、30%,渗透势分别为0、-0.06、-0.17、-0.32、-0.53、-0.79、-1.10 MPa)控制渗透势,研究紫花苜蓿种子萌发及幼苗生理特性对不同渗透势的响应.结果表明: 种子5项萌发指标均随渗透势降低呈先升后降趋势,-0.06 MPa时萌发指数和活力指数最高,-0.17 MPa时发芽率、发芽势和发芽指数最高;幼苗过氧化物酶、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶活性和叶绿素含量均随渗透势降低呈先升后降趋势,-0.17 MPa时各指标值最高;叶绿素a/b随渗透势降低呈先降后升趋势,-0.06 MPa时最低;游离脯氨酸、丙二醛含量和相对电导率随渗透势降低而持续升高.渗透势为-0.06～-0.17 MPa时,种子萌发和幼苗生理综合评价结果最优,是最适宜种子萌发的渗透势条件,而当渗透势低于-0.79 MPa时,对种子萌发产生抑制.     

PEG引发紫花苜蓿和沙打旺种子的生理生态效应

牧草种子田间出苗率低是我国草业生产亟待解决的技术问题。采用较高渗透势和短时间的聚乙二醇引发技术(-0 .6MPa,2 4h) ,研究了引发对紫花苜蓿 (Med icago sativa )和沙打旺 (Astragalus adsurgens)不同质量种子萌发的促进作用及其生理生态效应。结果表明引发可显著 (p<0 .0 5)提高种子的早期发芽率和发芽指数 ,缩短达 3 0 %出苗的天数 ,但对最终发芽率无显著影响。引发效果因植物种、种批质量和萌发条件不同而异 ;其中 ,沙打旺大于紫花苜蓿 ,质量中等或中等偏下种批大于质量高或质量低的种批 ,在低温和干旱逆境条件下萌发大于适宜条件萌发。引发种子的丙二醛含量和水浸电导率极显著 (p<0 .0 1)低于对照 ;引发回干 2 4h种子的水浸电导率与引发种子的相当。引发种子在萌发吸水 0～ 3 0 h的吸水量极显著高于对照 ,在 2 4～ 72 h的可溶性糖和脯氨酸含量分别显著和极显著高于对照     

PEG胁迫对文冠果种子萌发和幼苗生理特性的影响

在种子发芽箱中,以清水为对照,用5%、10%、15%、20%、25%、30%和35%共7个浓度聚乙二醇(PEG-6000)溶液浇灌栽培基质,观察文冠果种子的萌发和幼苗生长情况,以及幼苗叶片脯氨酸、丙二醛的含量和细胞膜相对透性的变化,探讨文冠果种子萌发对土壤水分的要求及其幼苗忍耐干旱的能力。结果显示:(1)在PEG浓度5%～35%范围内,文冠果种子发芽率、成苗率、幼苗根长和细胞膜透性均随着胁迫强度的增加呈明显的下降趋势;细胞膜透性随着胁迫强度的增加先升高后降低,但脯氨酸、丙二醛含量和幼苗根数量则呈现逐渐上升趋势。(2)5%的PEG浓度能够促进文冠果种子萌发,提高成苗率和根数量,降低幼苗死亡率;5%～10%的PEG能够明显促进苗高生长,但对根长影响不大;当PEG浓度高于15%后,种子萌发受到抑制,成苗率明显降低。(3)当PEG浓度高于25%时幼苗死亡率急剧上升,幼苗脯氨酸含量、丙二醛含量和细胞膜透性显著增加,细胞膜结构受到严重伤害。研究表明,低浓度PEG处理有利于文冠果种子萌发和幼苗生长,但过高浓度却对文冠果种子萌发和幼苗生长具有一定的抑制作用;文冠果种子萌发及其幼苗可忍受5%～25%的PEG渗透胁迫,即文冠果种子萌发和幼苗生长可忍受土壤水势为-7.94～-11.05MPa的干旱胁迫。     

不同种源地乌拉尔甘草发芽期抗旱性鉴定

在PEG6000模拟干旱胁迫条件下,研究不同种源地的6份乌拉尔甘草种子发芽期与抗旱性相关的形态和生理指标的差异,并通过隶属函数法、系统聚类分析结合反复干旱胁迫对不同来源的材料进行抗旱性的综合评价。结果表明来源于内蒙古中部地区的1号、2号甘草的抗旱性较强,其次为内蒙古东部赤峰的4号甘草以及来自新疆地区的5号和6号甘草,赤峰来源的3号材料的抗旱性最弱。从隶属函数以及聚类分析的结果来看,对于甘草种子发芽期抗旱性鉴定宜选用20%的PEG6000。     

模拟水分胁迫对不同种源麻楝种子萌发能力的影响

以麻楝6个种源种子为试验材料,用不同浓度的聚乙二醇(PEG)溶液模拟干旱胁迫,探讨干旱胁迫对种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数以及幼苗苗高和胚根长及根苗比的影响,为麻楝的引种和推广种植提供依据。结果显示:(1)不同水势胁迫处理均降低了麻楝种子的发芽率和发芽势,当水势为-0.40MPa时延缓了种子萌发进程;种子的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数均随干旱胁迫强度的增加呈明显下降的趋势;当胁迫水势为-0.86MPa时,干旱胁迫处理的种子在试验结束时仍未能萌发,即-0.86MPa是麻楝种子萌发的临界水势。(2)当胁迫水势高于-0.40MPa时,麻楝幼苗的胚根长度与对照组差异不显著且长于对照组,说明高于-0.40MPa的水势有利于麻楝种子胚根的生长;麻楝幼苗苗高生长则是随着PEG浓度的升高而逐渐减缓。(3)适当的干旱胁迫可以增大各种源麻楝幼苗根苗比,且在胁迫水势高于-0.20MPa时都达到最大值。研究表明,麻楝种子具有一定的抗干旱胁迫的萌发能力,并以来自缅甸的Khin Aye Pale和泰国的Phu Wiang材料较强,来源于中国三亚和马来西亚Ulu Tranan的较弱。     

种子引发提高小麦抗渗透胁迫能力的效应

种子经渗透势-0.8 MPa或-1.2 MPa PEG—6000处理后,抗旱性不同小麦(Triticum aesttvum L．)“晋麦33”和“84G6”种子萌发率均有提高,种子电解质外渗率明显降低,种子萌发适应渗透胁迫能力提高,种子可溶蛋白质含量、PAL和POD活性显著增加,“晋麦33”种子CAT活性增加,两品种幼苗PAL、POD和CAT活性也均有提高,但“84G6”种子CAT活性下降。     

干旱胁迫对鹿角杜鹃种子萌发和幼苗生理特性的影响

为探明鹿角杜鹃种子萌发和幼苗生长期的耐旱性,以鹿角杜鹃干种子和90d苗龄幼苗为材料,采用聚乙二醇(PEG-6000)模拟不同程度的干旱胁迫,研究干旱胁迫对其种子萌发、早期幼苗生长及幼苗的细胞膜透性、MDA含量、有机渗透调节物质和抗氧化酶活性的影响,并对种子萌发率、早期幼苗生长量与PEG胁迫浓度间进行了回归分析。结果表明:(1)5%~25%PEG胁迫范围内,随着干旱胁迫程度的增加,鹿角杜鹃种子的发芽启动时间推迟,发芽持续时间延长,发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数和幼苗生长量显著降低;重度干旱胁迫(25%PEG)下,鹿角杜鹃种子完全未萌发。(2)发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数以及幼苗生长量的变化均与干旱胁迫程度呈极显著负相关关系,回归分析求得鹿角杜鹃种子萌发的半致死PEG干旱胁迫浓度为15.68%、半致矮PEG干旱胁迫浓度为15.37%。(3)随着PEG胁迫浓度的增加,鹿角杜鹃幼苗叶片SOD活性呈先升后降的趋势,但各胁迫处理仍显著高于CK(0%PEG);细胞膜透性、MDA、脯氨酸、可溶性糖含量、POD和CAT活性则在中度(15%~20%PEG)和重度胁迫下显著升高,与干旱胁迫程度呈极显著正相关关系。研究表明,干旱胁迫显著抑制了鹿角杜鹃种子萌发和早期幼苗生长,使其细胞膜受到损伤,同时鹿角杜鹃可通过体内渗透调节物质和抗氧化酶活性的增加来适应干旱环境,使得自身受抑制、损伤程度降到最低。     

胀果甘草种子萌发对干旱胁迫的生理响应

为探讨胀果甘草种子萌发对干旱胁迫的生理生化适应机制,以聚乙二醇(PEG)-6000模拟干旱胁迫,分析了胀果甘草(Glycyrrhiza inflata)种子萌发过程中发芽率(GR)、丙二醛(MDA)及游离脯氨酸(Pro)、可溶性糖(SS)含量和超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性的动态变化规律。结果显示,水势为-0.1MPa时,GR达到100%,之后随着干旱胁迫增强而显著降低(P0.05);MDA、Pro含量及SOD、POD活性都表现出水势≥-0.2MPa时增加和-1.4MPa≤水势-0.2MPa时减少的明显趋势(P0.05),这4个指标两两之间的相关关系均达到显著水平(P0.05);而干旱胁迫增强使SS含量显著增加(P0.05)。