几种旱生灌木种子萌发对干旱胁迫的响应

以不同渗透势的PEG(6 0 0 0 )溶液 (- 0 .3～ - 2 .7MPa)为模拟干旱胁迫条件 ,研究了柠条 (Caraganakorshinskii)、花棒 (Hedysarumscoparium)和白沙蒿 (Artemisiasphaerocephala)种子发芽、幼苗生长和累积吸水率对干旱胁迫的响应 ,讨论了参试种子发芽特性、初生根长度与幼苗建植成活率的关系 .结果表明 ,干旱胁迫下柠条发芽率最高 ,其次为花棒 ,白沙蒿最低 . - 0 .3～ - 0 .6MPa渗透势下白沙蒿发芽 10d的初生根长度显著大于花棒和柠条 (P <0 .0 5 ) ,三者的测量值依次为 7.9、4 .5和 3.1cm .干旱胁迫条件下参试种子发芽率与种子 72h累积吸水率均呈极显著的正相关 (P <0 .0 1) .     

胡杨种子萌发对温光条件和盐旱胁迫的响应特征

以胡杨(Populus euphratica)种子为材料,分别设置光照(连续光照、12h光照/12h黑暗、连续黑暗)温度(10/15℃、15/20℃、20/25℃、25/30℃、30/35℃和35/40℃)试验、PEG6000渗透胁迫(0、-0.1、-0.2、-0.4、-0.6、-0.8、-1.0、-1.2、-1.4和-1.6MPa)试验和NaCl胁迫(0、0.05、0.10、0.20、0.30、0.40、0.60和0.80mol/L)试验,考察室内种子萌发对温度、光照和盐旱胁迫的敏感性,揭示胡杨种子萌发阶段对生境资源的适应策略。结果显示:(1)胡杨种子在温度(10℃/15℃~35℃/40℃)与连续光照、连续黑暗和12h光照/12h黑暗组合处理条件下均能萌发,且最终种子萌发率均能达到77%以上;3种光照条件下,种子萌发的最适温度范围均为25℃/30℃~30℃/35℃,在该温度范围种子萌发表现出快速、集中的特点,且3种光照条件对种子萌发的影响无显著差异。(2)胡杨种子可以在-1.4~0 MPa渗透势溶液中萌发,而在-1.0~0 MPa间最终萌发率均达到90%以上,且相互之间无显著差异;但当渗透势低于-0.4 MPa时胡杨种子萌发进程和萌发速率受到显著影响,当溶液渗透势低于-1.2 MPa时种子萌发受到显著抑制。(3)胡杨种子可以在0~0.80mol/L NaCl溶液中萌发,而最终萌发率、萌发速率均随着NaCl溶液浓度的增高逐渐降低,但在0~0.20mol/L范围内无显著差异;当NaCl溶液浓度大于0.20mol/L时,种子最终萌发率、种子萌发进程和萌发速率均受到显著抑制,萌发高峰期逐渐向后推移。研究结果表明,胡杨种子萌发时温度比较宽泛,对光照无严格要求,适宜温度下萌发快速集中,且萌发时对盐旱胁迫具有一定程度的忍耐性。这些特性有助于胡杨种子充分利用有限的水分条件而快速完成萌发,是胡杨种子萌发对干旱荒漠地区干旱少雨环境的一种生态适应策略。     

窄叶野碗豆种子的休眠与发芽特性

以青藏高原野豌豆属窄叶野碗豆(Vicia angustifolia)种子为材料,就其休眠类型、发芽对温度与水分的响应以及休眠破除方法进行了研究。结果显示:(1)窄叶野碗豆新鲜种子具有复合休眠特性,而贮藏种子仅具有物理休眠特性。(2)与贮藏种子相比,新鲜种子的发芽温度范围变窄,高温显著抑制其种子的发芽,在25℃条件下新鲜种子的发芽率仅为4%,而贮藏种子可达90%以上。(3)新鲜种子发芽对水分的要求较高,在-0.4 MPa以及10℃、15℃、20℃条件下,新鲜种子的发芽率分别为85%、55%、8%,而贮藏种子的发芽率分别为95%、91%、89%。(4)氟啶酮(FL)和赤霉素(GA3)对贮藏种子的发芽与发芽速率均无明显作用,但可显著提高新鲜种子的发芽速率;与贮藏种子相比,新鲜种子的发芽对脱落酸(ABA)的抑制作用更为敏感;除高浓度多效唑(PA)显著抑制新鲜种子的发芽外,其他浓度的PA对新鲜种子与贮藏种子均无显著影响。研究表明,脱落酸可能是引致窄叶野豌豆种子生理休眠的主要原因;硫酸及切破种皮处理均可破除贮藏种的物理休眠,其中硫酸处理20min效果最好。     

种子的休眠与萌发

讨论种子休眠与萌发的相关概念,包括休眠、萌发、初生休眠、次生休眠、休眠种子、非休眠种子及休眠循环等;同时介绍2个影响较大的种子休眠类型的分类体系,并对休眠与萌发的调控机制进行综述。     

贮藏条件对河西走廊四种旱生灌木种子萌发的影响

不同贮藏条件下,探讨了河西走廊枸杞(Lycium barbarum)、黑果枸杞(L.rutheni-cum)、花棒(Hedysarum scorpaium)和泡果白刺(Nitraria sphaerocarpa)4种旱生灌木种子萌发情况。结果表明:枸杞、黑果枸杞和花棒种子萌发对贮藏条件有一致性的响应,即经过低温湿润(-5℃和4℃)贮藏后有较高的萌发率、较快的萌发速度和较早的萌发开始时间,贮藏条件对泡果白刺的种子萌发(<30%)的影响较小;冬季冷屋贮藏后(-5℃,湿润)的枸杞种子萌发率(68%)显著大于冰箱贮藏(4℃,湿润)和室温干燥贮藏(<20%);冰箱和冬季冷屋贮藏后黑果枸杞种子萌发率约80%,室温干燥贮藏后萌发率仅为5%;冰箱和冬季冷屋贮藏后的花棒种子萌发率达到88%和65%,干燥贮藏后为40%。低温层积(-5℃和4℃)是打破枸杞、花棒和黑果枸杞种子休眠的有效方法之一。     

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.     

球穗扁莎种子的休眠与萌发特性

球穗扁莎(Pycreus globosus)为稻田等农田危害较重的杂草之一。本研究以球穗扁莎种子为材料,调查了温度、光照、植物生长调节剂、水分、低温层积及人工老化处理对其休眠与萌发特性的影响,揭示其休眠机制、破除方法及萌发关键环境因子,以期为球穗扁莎的综合防治提供参考。结果表明:(1)球穗扁莎为萌发喜光性植物,最佳萌发温度为15/30℃或20/35℃。(2)球穗扁莎存在浅度生理休眠,赤霉素(GA₃)、褪黑素(MLT)、低温层积2个月均可破除其休眠,显著提高种子萌发率。(3)球穗扁莎种子萌发率只在20%PEG浓度下显著降低,仍有49%,所以水分不是限制其萌发的主要因素。(4)球穗扁莎在老化168 h后,其萌发率才低于50%,表明球穗扁莎种子有较强的抗老化能力。播种前深耕或播种早播作物品种是田间防控球穗扁莎的有效方法。     

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     

紫茎泽兰种子形态特征和萌发特性与其入侵性的关系

利用纸皿法在不同条件下比较研究了紫茎泽兰(Ageratina adenophora)和3种同亚族本地植物种子萌发特性,同时比较了种子大小等形态特性,探讨了种子形态特征和萌发特性与紫茎泽兰成功入侵的关系。紫茎泽兰种子重量、长度、宽度以及冠毛长度均小于3种本地植物;在不同的释放高度下,紫茎泽兰种子的沉降速度低于本地植物。紫茎泽兰种子萌发温度范围广,在亚适宜的低温下,萌发率和萌发指数均高于本地植物白头婆和水泽兰。紫茎泽兰种子萌发对水和盐胁迫响应更强烈,但在适宜条件下,紫茎泽兰种子的萌发率和萌发速度均显著高于3种本地植物。这些特性可能与紫茎泽兰的入侵性有关。     

不同温度下四川金川县岷江柏种子的发芽特征

岷江柏(Capressus chenggiana S．Y．Hu)是我国川甘地区特有的濒危乔木。通过对不同温度下岷江柏种子的发芽特征研究,分析了种子的发芽周期和最适发芽温度,以及温度对种子发芽的影响,并讨论了岷江柏的发芽特征与环境温度的关系,从而为岷江柏的人工繁育和物种保护提供了理论依据。结果表明：种子发芽周期为20d,其中0～5d为萌动期,5～15d为高峰期。种子发芽温度为5℃～30℃,适宜发芽温度为10℃～25℃,5℃和30℃不利于种子发芽。在贮藏过程中,贮藏开始阶段10℃不利于种子发芽,贮藏4～10个月后10℃～25℃种子发芽的差别不明显。种子最适发芽温度在2003年1月、4月、7月和10月分别为：20℃、15℃、20℃、25℃。在贮藏过程．不同温度下种子的发芽率、发芽势和T50都有显著影响。岷江柏种子的发芽周期和最适发芽温度．以及贮藏过程中的发芽特征与环境温度有着密切的关系．这是植物对自然环境的一种适应。     

青藏高原东缘灌木种子的萌发特性

种子萌发和种子大小是植物生活史中的两个关键性特征,它关系到幼苗的建成、存活、竞争和个体未来的适合度。对青藏高原东缘43种灌木（12种优势种,31种常见种）种子的萌发特性、萌发模式以及种子大小对萌发能力的影响进行了比较研究。结果显示,萌发率在80%以上的物种：优势种有3种（鲜卑花、千里香杜鹃和山生柳）,占25%;常见种有1种（白毛银露梅）,占3.23%。萌发率在60%～80%的物种：优势种有1种（中国沙棘）,占8.33%;常见种有12种（红毛杜鹃、蒙古绣线菊、短叶锦鸡儿等）,占38.71%。萌发率在40%～60%的物种：优势种有1种（锥花小檗）,占8.33%;常见种有5种（暴马丁香、密叶锦鸡儿和肋果沙棘等）,占16.13%。萌发率在20%～40%的物种：优势种有2种（烈香杜鹃和小叶金露梅）,占6.45%;常见种有1种（紫丁香）,占3.23%。萌发率在20%以下的物种：优势种有5种（置疑小檗、高山绣线菊和岩生忍冬等）,占41.67%;常见种有12种（甘肃小檗、刚毛忍冬、陕甘花楸等）,占36.36%。优势种和常见种的萌发主要有爆发型、过渡型、缓萌型和低萌型。优势种具有较多的过渡型和缓萌型种,有较少爆发型和低萌型种;常见种中过渡型、缓萌型和低萌型物种比例均在30%左右,爆发型仅有3.32%。优势种中的爆发型要多于常见种,而低萌型的种要少于常见种。萌发率和萌发速率与种子大小呈显著的负相关关系,萌发开始时间和萌发持续时间与种子大小有较弱的关联性。     

珍稀植物青檀种子休眠与萌发的研究

为了探讨和研究青檀种子休眠和萌发特性,采用石蜡切片法、生物鉴定(白菜籽发芽实验)法、赤霉素溶液浸种、以及赤霉素与低温层积相结合等方法,寻找引起青檀种子休眠的原因和解除休眠的最佳措施。结果表明:青檀种子本身含有发芽抑制物和存在生理后熟是引起休眠的2个主要原因,用质量浓度为300mg/L的赤霉素溶液浸种24h或低温层积后用赤霉素处理均能在一定程度上解除休眠促进萌发,其中以低温层积25d后用500mg/L的赤霉素浸种36h效果最好。发芽率和发芽势分别达到83.5%和65%。     

Ethylene in seed dormancy and germination

The role of ethylene in the release of primary and secondary dormancy and the germination of non-dormant seeds under normal and stressed conditions is considered. In many species, exogenous ethylene, or ethephon – an ethylene-releasing compound - stimulates seed germination that may be inhibited because of embryo or coat dormancy, adverse environmental conditions or inhibitors (e.g. abscisic acid, jasmonate). Ethylene can either act alone, or synergistically or additively with other factors. The immediate precursor of ethylene biosynthesis, 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid (ACC), may also improve seed germination, but usually less effectively. Dormant or non-dormant inhibited seeds have a lower ethylene production ability, and ACC and ACC oxidase activity than non-dormant, uninhibited seeds. Aminoethoxyvinyl-glycine (AVG) partially or markedly inhibits ethylene biosynthesis in dormant or non-dormant seeds, but does not affect seed germination. Ethylene binding is required in seeds of many species for dormancy release or germination under optimal or adverse conditions. There are examples where induction of seed germination by some stimulators requires ethylene action. However, the mechanism of ethylene action is almost unknown.
The evidence presented here shows that ethylene performs a relatively vital role in dormancy release and seed germination of most plant species studied.     

两种结缕草种子休眠及萌发特性

通过测定兰引Ⅲ号结缕草和青岛结缕草休眠种子和解除休眠种子的吸水率、呼吸强度和脱氢酶活性等萌发生理指标,探讨了结缕草种子的休眠类型。试验结果表明,解除休眠的结缕草种子的吸水率大于未处理的种子。解除休眠种子的呼吸强度、脱氢酶活性都有较大幅度的增长,显著高于未处理。结缕草种子萌发期需30～35℃高温和充足光照。两种结缕草种子的颖壳、种皮的透性障碍及种子内存在发芽抑制物质是导致种子休眠的主要原因,属于混合休眠类型。     

Seed dormancy and control of germination in Sisymbrella dentata (L.) O.E. Schulz (Brassicaceae)

• Seed germination responsiveness to environmental cues is crucial for plant species living in changeable habitats and can vary among populations within the same species as a result of adaptation or modulation to local climates. Here, we investigate the germination response to environmental cues of Sisymbrella dentata (L.) O.E. Schulz, an annual endemic to Sicily living in Mediterranean Temporary Ponds (MTP), a vulnerable ecosystem.
• Germination of the only two known populations, Gurrida and Pantano, was assessed over a broad range of conditions to understand the role of temperatures, nitrate, hormones (abscisic acid – ABA and gibberellins – GA) and after‐ripening in dormancy release in this species.
• Seed germination responsiveness varied between the two populations, with seeds from Gurrida germinating under a narrower range of conditions. Overall, this process in S. dentata consisted of testa and endosperm rupture as two sequential events, influenced by ABA and GA biosynthesis. Nitrate addition caused an earlier testa rupture, after‐ripening broadened the thermal conditions that allow germination, and alternating temperatures significantly promoted germination of non‐after‐ripened seeds.
• Primary dormancy in S. dentata seeds likely allows this plant to form a persistent seed bank that is responsive to specific environmental cues characteristic of MTP habitats.

     

假酸浆种子发芽特性研究

在不同温度、不同贮藏时间和方法下,对来源于印度尼西亚的假酸浆种子发芽特性进行研究。结果表明:不同温度对假酸浆种子萌发的影响差异极显著,在15/25℃变温条件下种子发芽率最高,为84.3%,发芽快且整齐;假酸浆种子采收后立即播种其发芽率非常低,室温下贮藏6～9个月时在25℃恒温或15/25℃变温条件下均有较高发芽率,说明假酸浆种子有休眠性,通过延长贮藏时间能打破休眠,促进种子发芽;但室温贮藏15个月后,种子活力下降非常明显。低温冷藏在一定条件下能提高假酸浆种子萌发能力,能延长种子寿命。     

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。     

Seed germination in Gactaceae

The mode of germination of representatives of 89 genera of the Cactaceae, 4 genera of Portulacaceae and 1 genus of Phytolaccaceae was studied. Most of the species of the Cactaceae germinate by means of a seed lid (operculum). In the Cactaceae studied 11 kinds of germination could be distinguished, 3 of which were with, and 8 without, operculum formation.
Opercula are restricted in their occurrence to the subfamilies Cactoideae (Cereoideae) and Pereskioideae and are not found in the subfamily Opuntioideae. Within the subfamily Cactoideae operculum formation was found to occur in all tribes and in all investigated subtribes. Opercula were also found in two genera of the related family of the Portulacaceae. In the Phytolaccaceae no operculum formation was observed.