生物结皮对5种不同形态的荒漠植物种子萌发的影响

生物结皮广泛分布于干旱、半干旱区, 强烈影响着土壤表层理化特性, 进而对种子散布、萌发和定居产生影响。目前关于生物结皮与植物种子萌发关系的研究结论存在争议。该文通过室内人工控制实验, 研究了生物结皮对古尔班通古特沙漠5种具不同种子形态特征的荒漠植物白梭梭(Haloxylon persicum)、蛇麻黄(Ephedra distachya)、角果藜(Ceratocarpus arenaarius)、涩芥(Malcolmia africana)和狭果鹤虱(Lappula semiglabra)的种子萌发的影响。结果表明, 在干燥和湿润两种条件下, 生物结皮对不同形态植物种子萌发均具有不同的作用。在干燥条件下, 生物结皮显著抑制了角果藜和涩芥种子的萌发(p<0.05), 对其它3种植物无显著影响; 而湿润条件下, 生物结皮显著抑制了白梭梭、角果藜和狭果鹤虱种子的萌发(p<0.05), 对蛇麻黄、涩芥则无显著影响。     

冷层积和室温干燥贮藏对河西走廊8种荒漠植物种子萌发的影响

不同贮藏和处理条件对不同植物的种子萌发有不同的影响。该文以河西走廊干旱半干旱区8种荒漠植物为研究对象, 探讨了种子经历不同冷层积(4 ℃、-5 ℃、-26 - 10 ℃)和室温干燥贮藏后的萌发响应。研究结果表明: 1)冷层积可使种子萌发率提高、保持不变或降低, 冷层积的有效温度下界可降至-5 ℃或更低。4 ℃和-5 ℃的冷层积使多裂骆驼蓬(Peganum multisectum)和驼蹄瓣(Zygophyllum fabago)种子的萌发率升高、萌发速度加快, 冬季过低的气温以及较大的温度变幅(-26 - 10 ℃)使部分种子萌发率升高。3种冷层积和室温干燥贮藏使黑果枸杞(Lycium ruthenicum)种子萌发率达到90%-100%。唐古特白刺(Nitraria tangutorum)、甘草(Glycyrrhiza uralensis)、苦马豆(Sphaerophysa salsula)种子经过3种冷层积和室温干燥贮藏后萌发率变化较小。中亚紫菀木(Asterothamnus centrali-asiaticus)种子对各种贮藏条件的响应不明显, 部分种子活性丢失。刺沙蓬(Salsola ruthenica)种子扩散时有较高的萌发率(84%), 经-5 ℃和-26 - 10 ℃冷贮藏后, 种子仍具有较高的萌发率, 经4 ℃冷贮藏后几乎不萌发, 大部分种子活性丢失。2)不同物种的种子经过不同方式的贮藏后, 萌发对温度的响应不同。经冷层积后的多裂骆驼蓬种子萌发响应于恒温, 驼蹄瓣和刺沙蓬种子萌发更加响应于变温条件; 多数植物种子在变温培养下萌发速度慢于恒温下。     

河西走廊几种荒漠植物种子萌发特性研究

为了解植物种子萌发适应干旱环境的基本特性,以河西走廊人工梭梭林中重要值较大的梭梭(Haloxylon ammodendron)、红砂(Reaumuriasoongarica)、多枝柽柳(Tamarixramosissima)、雾冰藜(Bassiadasyphylla)、沙蓬(Agriophyllum squarrosum)、刺沙篷(Salsola ruthenica)、蒙古虫实(Corispermum mongolicum)、白茎盐生草(Halogeton arachnoideus)、盐爪爪(Kalidium foliatum)、花花柴(Karelinia caspia)等10种植物种子为对象,对其萌发率、萌发开始时间、平均萌发时间和萌发持续时间进行研究。结果表明:(1)10种荒漠植物种子在Log尺度下均呈正态分布,种子大小与萌发持续时间、萌发开始时间和平均萌发时间之间都呈显著正相关(P<0.05),而与萌发率呈极显著负相关(P<0.01)。(2)萌发率正态分布曲线呈现单峰型,除沙蓬、刺沙篷外,其余8种植物种子萌发率大于20%,说明荒漠植物具有较高的萌发特性;萌发开始时间呈...     

荒漠植物种子粘液的生态学意义

种子粘液是在种皮外层细胞的高尔基体内产生并分泌到胞腔内或细胞壁层的吸湿膨胀的一类果胶类多糖物质。具粘液种子的植物大多生长在荒漠地区,广泛存在于十字花科、菊科和车前科等类群中。粘液的存在对荒漠植物种子的扩散、萌发、防御以及幼苗的生长等都具有重要的生态学意义,是荒漠植物适应干旱少雨的生态环境的有效对策之一。对粘液种子的研究不仅可全面揭示荒漠植物的生态适应机制及其进化生态意义,还可为研究基因控制的糖类生物合成和分泌、细胞次生壁的生物合成及形态分化建立理想的模式体系。为此,在广泛查阅相关文献的基础上,该文综合分析了国内外种子粘液的研究进展,并重点探讨了以下几方面问题：（1）种子粘液的化学成分：（2）粘液及粘液种皮的形态特征：（3）粘液细胞分化与粘液生物合成的细胞学及基因调控机制以及粘液的释放方式：（4）种子粘液的生态学意义。在此基础上展望了今后的研究方向,以期为推动我国荒漠植物种子生态学的理论与应用研究及西部荒漠区的植物物种多样性保护和生态保育提供重要理论依据。     

冻融过程对荒漠短命植物种子萌发的影响

荒漠区冻融交替显著改变土壤温度和水分条件,并进一步影响荒漠植物种子萌发.为解析荒漠土壤冻融过程对植物种子萌发的影响,本研究以古尔班通古特沙漠4种典型短命植物[东方旱麦草(Eremopyrum orientale)、卵果鹤虱(Lappula patula)、尖喙拢牛儿苗(Erodiumoxyrrhychum)和条叶庭荠(...     

荒漠植物种子粘液的生态学意义

种子粘液是在种皮外层细胞的高尔基体内产生并分泌到胞腔内或细胞壁层的吸湿膨胀的一类果胶类多糖物质。具粘液种子的植物大多生长在荒漠地区, 广泛存在于十字花科、菊科和车前科等类群中。粘液的存在对荒漠植物种子的扩散、萌发、防御以及幼苗的生长等都具有重要的生态学意义, 是荒漠植物适应干旱少雨的生态环境的有效对策之一。对粘液种子的研究不仅可全面揭示荒漠植物的生态适应机制及其进化生态意义, 还可为研究基因控制的糖类生物合成和分泌、细胞次生壁的生物合成及形态分化建立理想的模式体系。为此, 在广泛查阅相关文献的基础上, 该文综合分析了国内外种子粘液的研究进展, 并重点探讨了以下几方面问题: (1)种子粘液的化学成分; (2)粘液及粘液种皮的形态特征; (3)粘液细胞分化与粘液生物合成的细胞学及基因调控机制以及粘液的释放方式; (4)种子粘液的生态学意义。在此基础上展望了今后的研究方向, 以期为推动我国荒漠植物种子生态学的理论与应用研究及西部荒漠区的植物物种多样性保护和生态保育提供重要理论依据。     

青藏高原高寒草甸罂粟科植物种子萌发特性研究

对9种罂粟科植物种子在5个温度(5℃、10℃、15℃、20℃、25℃)下的萌发特性进行了研究.结果显示:(1)采自低海拔的小果博落回、秃疮花和白屈菜在15～25℃的萌发率高于5～10℃;采自高海拔的全缘叶绿绒蒿和多刺绿绒蒿达到最大萌发率的温度分别为5℃和10℃;而采自高海拔的红花绿绒蒿和五脉绿绒蒿只有通过5℃冷处理后才能萌发,表明种子的最佳萌发温度与采集地海拔相关.(2)萌发速率随温度升高增大,秃疮花和苣叶秃疮花在25℃萌发速率最大,其余种25℃的萌发速率略小于20℃的萌发速率.(3)萌发时滞表现出随温度升高而缩短的趋势,秃疮花、白屈菜和苣叶秃疮花在25℃萌发时滞最短,其余种25℃萌发时滞又长于20℃萌发时滞.(4)一年生植物多刺绿绒蒿在所有温度下的萌发率和萌发速率均最高,而萌发时滞最短,这可能是一年生植物适应特殊环境的一种对策.     

四种植物种子萌发及苗期抗旱性差异的研究

对四种豆科植物种子萌发及苗期抗旱性作了比较研究,结果表示：种子萌发期抗旱笥强的植物其苗期抗旱性亦强。干旱引起组织脱水,植株生长受到抑制,幼苗出现衩始萎蔫时间与细胞膜受害时间一致。四种植物显示萎蔫时土壤含水量明显不同,红豆草为４．８０％、羊柴２．２％、花棒１．７４％、柠条１．５１％．据种子相对发芽率、膜透性变化等生理指标综合评定四种植物种子萌发及苗期抗旱能力次序为：柠条＞花棒＞羊柴＞红豆草。     

荒漠草原向灌丛地转变过程中两种优势植物种子萌发及阈值特征

选取宁夏荒漠草原人为灌丛地转变过程中的两种优势种沙芦草（Agropyron mongolicum）和柠条锦鸡儿（Caragana korshinskii）为对象,利用不同浓度PEG条件下的种子萌发特性来探究其在干旱胁迫下植被更新萌发特征,结果表明：柠条锦鸡儿平均初始萌发时间早于沙芦草14 h,且柠条锦鸡儿吸水率低于沙芦草,分别为201.21%、293.43%;柠条锦鸡儿和沙芦草种子萌发率和萌发速率均随渗透势的升高呈先上升后下降趋势,且均在-0.02 MPa时萌发率最高,分别为28.67%、44.67%,在-1.2 MPa时最低,分别为6.67%、1.33%;两者萌发速率均在-0.02 MPa时达到最大,分别为12.84%、9.52%,且柠条锦鸡儿起始萌发天数少于沙芦草1-4 d;通过S型生长曲线和线性模型模拟种子萌发水势和萌发率关系,分析得出柠条锦鸡儿萌发水势阈值范围为-0.3--0.86 MPa、沙芦草为-0.3--0.65 MPa,灌木柠条锦鸡儿种子萌发水势阈值范围低于多年生禾草沙芦草。以上结果表明灌丛引入下的荒漠草原在未来干旱条件下,其灌丛柠条锦鸡儿种子在植被更新中较沙芦草更具萌发优势。     

明矾对4种植物种子萌发影响的研究

通过实验探讨了不同浓度的明矾溶液对植物种子萌发的影响,浓度越高种子萌发率就越低,高度也越低,根的末端干枯,坏死,表明了明矾对种子萌发有很强的毒害作用。     

种子半透层研究进展

种子半透层是指在一些植物种的种子中存在的一层半透性组织,其允许种子内外水分和气体的通透,而限制或阻碍溶质的交换。种子半透层存在于种皮或胚乳部位,通常由纤维素、角质、软木脂或胼胝质等组成。半透层随着种子的发育而逐渐形成,其存在位置和化学组成具有物种多样性。半透层在种子发育、萌发和活力检测中具有重要价值。该文主要对近年来国内外有关种子半透层的特性、位置、化学组成和研究方法等方面的研究进展进行综述,并分析了目前存在的问题,提出了今后研究方向。     

荒漠木本植物种子萌发研究进展

总结了荒漠木本植物种子萌发研究方法、影响种子萌发的自身因素和外部生态因子.荒漠木本植物种子萌发研究方法大多局限于室内培养箱和气候室模拟发芽法.种子休眠是影响种子萌发的重要生理因素;荒漠木本植物种子大小、质量和色泽与种子成熟度及活力密切相关;种皮通透性差是种子萌发的重要障碍,一般通过磨砺、削切、预冷、化学试剂处理等降低或消除其影响;种子含水量与贮藏寿命和吸胀力密切相关.适宜温度是荒漠木本植物种子萌发的先决条件,变温促进萌发;水分是种子萌发的制约条件;光照并非是大多数荒漠木本植物种子萌发的必要条件;沙埋通过综合调控光、温和水而影响种子萌发;盐分胁迫显著抑制种子萌发.随着研究不断深入,应加强多因素影响及机理方面的研究.     

等渗的盐分和水分胁迫对杠柳种子萌发的影响

通过等渗的NaCl和PEG溶液模拟盐分和水分胁迫,设置渗透梯度,在控制条件下对杠柳种子的萌发过程中总萌发率、幼苗鲜重、胚根生长、种子活力、发芽值等指标系统研究,对种子萌发率与渗透势之间关系进行回归分析,主要结果包括：（1）杠柳种子萌发过程中总萌发率、幼苗鲜重、活力指数和发芽值四项指标均随NaCl和PEG溶液的渗透势降低逐渐下降,综合研究活力指数和发芽值表明渗透势≥-0.5 MPa和≤-1.4 MPa时,PEG对种子萌发抑制作用大于NaCl,其他情况相反;（2）杠柳种子逐日萌发率和胚根日变化研究表明,与NaCl相比,PEG推迟杠柳种子萌发,并且对胚根增长抑制作用较大;（3）建立盐分和水分胁迫条件下种子萌发率与渗透势回归方程,发现杠柳种子在PEG胁迫下的萌发临界值和极限值为-1.0和-1.4 MPa,在NaCl胁迫下是-0.9和-1.3 MPa,解除胁迫条件,不同处理的杠柳种子复水萌发率均达到100%。说明杠柳具有良好的耐盐抗旱的特性。     

2011年中国植物科学若干领域重要研究进展

2011年中国植物科学得到结构生物学等领域科学家的加盟,在分子机制研究方面取得了突破性快速发展.中国科学家在植物科学各领域中取得了大量的原创性研究成果,尤其是在植物激素受体结构解析和信号转导方面获得了一系列突破,基于高通量基因测序和计算生物学平台的水稻功能基因组与进化以及系统植物学研究方面也取得了重大进展,受到国内外的高度评价.该文对2011年中国本土植物生命科学若干领域取得的重要研究进展进行概括性评述,旨在全面追踪当前中国植物科学领域发展的最新前沿和热点事件,并展现我国科学家所取得的杰出成就.     

水杨酸调控盐胁迫下羽衣甘蓝种子萌发的机理

盐胁迫是植物种子萌发与植株生长的重要限制因子。以羽衣甘蓝(Brassica oleracea var.acephala)名古屋为材料,研究不同盐分对其种子萌发的影响,探索水杨酸(SA)及其合成抑制剂氨基茚磷酸(AIP)处理对羽衣甘蓝种子萌发的调控效应。实验结果表明,150与200 mmol·L^–1 NaCl处理后的羽衣甘蓝种子活力显著降低。盐胁迫显著降低种子的吸水速率、种子活力与幼苗质量,降低苯丙氨酸裂解酶活性与内源SA含量,提高过氧化氢(H2O2)与超氧阴离子(O2^–.)含量。SA可以缓解盐胁迫对羽衣甘蓝种子活力的抑制作用,通过促进内源SA合成,从而提高种子吸水率与种子活力,促进种子对K^+、Mg^2+的吸收,降低Na+含量。此外,外源施加SA能够显著增强超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性,降低H2O2与O2^–.的积累。相反,氨基茚磷酸(AIP)处理能够增强盐胁迫对种子萌发的抑制作用,推测这与AIP处理能够显著降低种子内源SA含量密切相关。研究表明外源SA主要通过提高保护酶活性、降低活性氧积累和维持体内离子平衡来增强羽衣甘蓝的耐盐性。     

水分供应对沙漠植被土壤种子库中种子萌发的影响

水分供应对沙漠植被土壤种子库中种子萌发的影响     

植物焦磷酸酶(PPase)的研究进展

植物焦磷酸酶(PPase)可分为存在于细胞质中可溶性的无机焦磷酸酶和与膜结合的不可溶性焦磷酸酶.后者不仅能水解焦磷酸,同时还具有质子泵的功能.橡胶树乳管中与黄色体膜结合的不可溶性焦磷酸酶,是调控橡胶生物合成的一个必不可少的酶.对植物焦磷酸酶的结构及其功能和分子生物学研究的进展进行了综合论述,并着重阐述了焦磷酸酶在橡胶树橡胶生物合成中的作用.     

2015年中国植物科学若干领域重要研究进展

2015年中国植物科学研究处于飞速发展的态势, 主要表现在中国植物生命科学家在国际顶级学术刊物发表文章的数量呈现出明显的优势。中国科学家在植物学诸多领域取得了骄人的成果, 如高等植物PSI与捕光天线的超分子复合物晶体结构的解析、水稻感知和耐受寒害机制、乙烯信号转导分子机制研究等。2015年中国生命科学领域十大进展中, 植物科学领域有两项成果入选。值得一提的是, 中国本土科学家因青蒿素的发现与抗疟疾药物新疗法的开创首次获得自然科学领域的诺贝尔奖, 标志着中国植物化学和中药学对人类健康事业的巨大贡献受到国际高度关注, 也标志着中国科学家围绕国家重大需求开展科学技术问题研究模式的有效性和影响力。中国植物科学从跟踪、并行, 逐渐迈入领跑学科发展的方阵。该文对2015年中国本土植物科学若干领域取得的重要研究成果进行了概括性评述, 旨在全面追踪当前中国植物科学领域发展的最新前沿和热点事件, 并与国内读者分享我国科学家所取得的杰出成就。     

2013年中国植物科学若干领域重要研究进展

2013年中国植物科学研究继续快速发展。中国科学家在植物科学多个领域中取得了大量的原创性、高水平研究成果, 包括水稻(Oryza sativa)株型调控的激素信号转导机制、水稻育性的遗传调控机理、重要物种的基因组解析、植物天然免疫分子机制的结构生物学研究以及植物生态与环境生物学等。该文对2013年中国本土植物生命科学若干领域取得的重要研究进展进行了概括性评述, 旨在全面追踪当前中国植物科学领域发展的最新前沿和热点事件, 并展现我国科学家所取得的杰出成就。