寄生植物种子萌发特异性及其与寄主的识别机制

寄生植物广泛分布于不同的生态环境中,并具有不同的生育习性及与寄主识别特性.本文阐述了根寄生植物列当属和独脚金属种子萌发的特异性,以及目前已发现的寄生植物种子萌发的信号物质,并就不同萌发信号物质、植物激素、真菌代谢物在寄生植物种子识别寄主中的作用以及寄生植物种子预培养阶段的呼吸作用特性与萌发信号物质的活化机理等做了综述.探讨了各种列当不同分化类型的愈伤组织诱导、离体无菌侵染新系统及其在寄生植物与寄主互作识别研究中的应用,提出了寄生植物与寄主识别机理研究中存在的问题并对研究前景进行了展望.     

新型植物激素——独脚金素内酯

摘要独脚金素内酯属倍半萜类化合物,具有促进独脚金属（Striga）和列当属（Orobanche）根寄生植物种子萌发的作用,并介导植物与丛枝菌根真菌之间共生关系的建立。最近研究发现该类化合物能够抑制植物的分枝,是继生长素和细胞分裂素之后发现的具有调节植物分枝形成的新型激素。主要阐述了该类化合物的化学结构、生物合成途径和近年来生物活性的研究进展。     

中草药浸提液对小列当种子发芽的影响

选用240种常用中草药,研究其蒸馏水和甲醇浸提液原液及其10倍、100倍和1 000倍稀释液对小列当种子发芽的影响.结果表明:小列当种子在蒸馏水浸提液刺激下发芽率超过70%的中草药有灯心草、降香和莲须,在甲醇浸提液刺激下发芽率超过70%的中草药有百部、桑椹、谷芽和萆薢;蒸馏水浸提液对小列当种子发芽抑制率超过50%的中草药有菊花、棕榈、苦杏仁和黄柏,甲醇浸提液对小列当种子发芽抑制率超过70%的有续断、地黄、肉豆蔻、地肤子、黄连、木贼和胡黄连.大部分中草药浸提液在10倍稀释液条件下对小列当种子发芽的刺激或抑制作用最明显.研究发现,一些参试中草药蒸馏水和甲醇浸提液能够刺激或抑制小列当种子萌发,并且其对种子萌发的影响程度随浸提液浓度的变化而异,不同中草药最佳处理浓度不同,而且用甲醇浸提液可筛选出更多种具有化感作用的中草药.     

根寄生植物种子萌发刺激物研究进展

根寄生植物是被子植物中一类寄生在寄主根部, 以摄取寄主水分和营养物质为生的特殊植物类群, 其种子萌发需要寄主萌发刺激物的诱导。该文主要阐述根寄生植物种子萌发的特异性, 以及目前已发现的刺激种子萌发的信号物质及其调节机制和生物合成途径, 并就萌发刺激物的识别机制及其在根寄生植物或丛枝菌根真菌与寄主建立寄生关系过程中所起的作用进行综述, 提出根寄生植物种子萌发研究中存在的问题, 并对其研究前景进行了展望。     

生物传感检测独脚金内酯的研究与展望

独脚金内酯(strigolactones,SLs)是一类重要的植物激素和根际信号分子,在植物生长发育、根际真菌共生和寄生植物种子萌发等过程中都有重要作用.进一步探究SL的合成、运输和感知机制、调控植物生长发育的机理、与其他植物激素的交互作用及其类似物鉴定等,都需要定量检测方法学的辅助.目前,灵敏且高特异性的SL定量分析...     

寄生植物对寄主植物的化学识别

植物间寄生关系的研究近年来受到了广泛的重视。大量的研究表明,寄主释放的次生物质对植物间寄生关系的建立和维持起了重要的调节作用。寄主植物的次生物质对寄生植物的化学防御和昆虫授粉等生态功能起重要的作用,寄主植物次生物质对寄生植物生理与生态的调节作用是受寄生植物基因调节的。更为重要的是寄主植物释放的次生物质成为寄生植物的种子萌发和吸器发生的异源识别物质。能够刺激寄生植物种子萌发的次生物质主要是倍半萜和氢醌类物质,而诱导吸器发生的物质则是酚酸、醌和黄酮类化合物,诱导吸器发生的核心结构是对苯醌。这些异源识别物质大多是寄主植物释放的化感抑制物质,显示寄生植物在化学防御方面要比寄主植物高级。异源识别化合物的活性与其氧化潜力显著相关。由于寄生植物中存在一抑制异源识别物质诱导吸器发生的调节过程,因此吸器的产生与寄生植物根部接触异源识别物质的浓度与时间呈正相关关系,这一调节过程对寄生植物准确识别寄主并寄生其上是十分重要的。对寄生植物和寄主植物间的化学识别关系的揭示有助于人们防治有害寄生植物和开发利用有价值的寄生植物资源。     

不同列当抗性的向日葵品种根系分泌物对向日葵列当种子萌发的影响

以对向日葵列当抗性不同的向日葵幼苗为材料,利用水培法收集其根系分泌物,经二氯甲烷萃取后结合硅胶柱色谱分离法,研究不同列当抗性的向日葵品种根系分泌物对向日葵列当种子萌发的影响。结果表明:(1)在一定浓度范围内,向日葵根系分泌物对向日葵列当种子萌发具有低浓度促进、高浓度抑制的作用;二氯甲烷萃取的向日葵根系分泌物浓度为0.1mg/mL时,其向日葵列当萌发率高于其他浓度的作用。(2)‘星火大白边’和‘白葵杂9号’根系分泌物提取物作用下向日葵列当萌发率最高分别为46.92%和43.88%,显著高于免疫品种‘MGS’根系分泌物提取物作用下列当的萌发率(27.81%)。(3)根系分泌物提取物正己烷-乙酸乙酯1∶1洗脱组分的萌发刺激活性显著高于其他组分,‘星火大白边’、‘白葵杂9号’和‘MGS’的该组分作用下向日葵列当最高萌发率分别为49.90%、45.66%和30.00%。(4)‘MGS’的根系分泌物提取物与GR24或脱氢木香内酯共同作用时种子萌发率显著低于GR24或脱氢木香内酯的单独作用,说明‘MGS’根系分泌物中可能含有抑制GR24或脱氢木香内酯刺激向日葵列当种子萌发的物质,使其对向日葵列当表现出免疫特性。     

低温在木本植物种子发芽促进中的应用

木本植物种子中除能直播的以外 ,还有许多种子存在着各种类型的休眠 ,而使发芽迟滞 ,妨碍直播作业。在生产中 ,此类种子播前都需要进行发芽促进处理 ,以解除其休眠 ,使其顺利萌发生长。低温处理即是种子各种处理方法中常用的一种 ,具体操作是指低温过程或低温层积阶段。在“木本植物种子综合特征与发芽促进类型相关性的研究”课题中 ,我们根据几十年工作的经验积累 ,同时查阅了大量国内外有关资料 ,并做了大量的种子萌发试验 ,验证了低温在木本植物种子萌发中的作用和具体应用。低温后熟解除种子休眠 ,通常是指 0～ 1 0℃的温度效应 ,其中以…     

掌叶木种皮障碍及种子各部位内源抑制活性的研究

掌叶木(Handeliodendron bodinieri)是残遗于中国的稀有单种属植物,因人为破坏、生境特殊及自身特性的影响,资源稀少,被列为国家一级重点保护野生珍稀濒危植物。该研究以掌叶木种子为材料,研究了4种不同发芽条件下(带种皮、浓硫酸处理种皮、完全去除种皮、仅露出胚根)种子萌发性、种皮透水性、掌叶木果皮、假种皮、种皮和种仁四个部位不同浓度甲醇浸提物(0、3.125、6.25、12.5、25 mg/m L)对白菜种子萌发及幼苗生长的影响以及掌叶木各部位浸提物对种子萌发的影响。结果表明:(1)掌叶木种皮具有一定的透水性,为掌叶木种子的萌发提供必要的透水透气条件,不影响种子萌发前的水分吸收,但掌叶木种皮的机械阻碍、易霉变对种子的萌发影响较大。(2)掌叶木的果皮、假种皮、种皮和种仁甲醇浸提物对白菜种子的萌发和生长都有影响,尤其对白菜幼根的生长有较强的抑制作用,抑制强度依次是种仁果皮假种皮种皮,且随着浓度的升高,抑制作用增强。该研究结果揭示了掌叶木种子难发芽、发芽率低的原因,为掌叶木的人工扩繁和保护与利用奠定了基础。     

受冷害豆类种子的活力测定问题

在农林生产上一贯采用常规发芽法测得种子发芽率作为判断种子质量的主要指标。种子发芽率是指在合适的发芽条件下,已萌发的种子占全部用来发芽的种子之百分比。在多数情况下,它与“田间出苗率”存在相关性,但有时也并不如此,即发芽率高时,田间出苗率并不高。这是由于种子整齐度,抗逆力和贮存条件引起的老化过程,往往不能用最适条件下的发芽率反映出来。因此从农林生产的角度着眼,需要的不是“发芽率”的指标。而是“出苗率”和“幼苗生长势”的指标。从而在种子生理领域就有一     

种子发芽的抑制物质

许多植物的种子都有休眠现象,引起休眠的原因不一。在排除了胚未成熟,种皮机械障碍等因素后,如果给以适当的温、光、气、水条件仍不萌发,则应考虑是否有发芽抑制物的存在。发芽抑制物的种类抑制种子发芽的物质很多,既有简单的无机物,也有许多有机物及植物激素。氢氰酸（HCN）是常见的发芽抑制物,主要以耷的形式分布于植物界中。如苦费科中的梅、杏等,其种子中的苦杏仁耷含量可达百分之几。银杏、甘薯、高粱、亚麻等种子中均含有抑制种子萌发的各种氨氰酸的着类。如果在播有小麦种子的培养血中放两个苦杏仁,小麦种子发芽就受到抑…     

不同盐胁迫下黑麦草种子的萌发及其异常现象

盐溶液中黑麦草种子的萌发试验,按照国家“种子发芽试验的技术规定”进行,每处理设三个重复,萌发温度20士1℃。从开始试验算起,分别于第4天、第7天统计发芽数,第10天考苗。因条件不同,试验中出现了有芽无根和有根无芽两种异常萌发的种子,统计时计入萌发种子数中;另外,萌发异常率规定为萌发异常种     

Physiological dormancy broken by endozoochory: Austral parakeets (Enicognathus ferrugineus) as legitimate dispersers of calafate (Berberis microphylla) in the Patagonian Andes

种子由动物内携传播是植物再生和新种群建立的重要过程。具有休眠的种子经过传播者肠道传代作用后可能特别受益。然而，肠道 传代作用如何影响具有生理休眠植物的萌发尚不清楚。在本研究中，我们实验性地评估了南鹦哥(Enicognathus ferrugineus)作为小檗属植 物(Berberis microphylla)传播者的互惠共生。Berberis microphylla是一种多刺的灌木，栖息在南美洲温带森林的下层，其种子具有深度生 理休眠的特性。本研究通过四种处理：(1)种子消化处理，(2)粪便提取物消化处理，(3)果实种子完整处理和(4)包含果肉果实种子完整 处理，测定了从粪便和完整果实中提取的B. microphylla种子的发芽成功率和活力。研究结果表明，大约65%的南鹦哥的粪便中含有B. microphylla种子。不同处理的种子存活率无显著差异。然而，消化后的种子萌发率显著高于完整果实种子，而粪便和果肉提取物处理之间没有差异。粪便和果肉都没有为种子提供任何提高发芽能力的生态优势，但在萌发时间上确实造成了一些劣势。由于持续降雨和巴塔哥尼亚安第斯山脉春季融雪带来的严重冲刷，种子附近的粪便在雪下几个月后就会完全缺失。消化种子较高的发芽能力和较快的发芽速度验证了南鹦哥和B. microphylla之间具有合理互惠共生的假设。因为消化和非消化种子发芽能力的差异，我们假设通过传播者的肠道传代作用可能打破种子的生理休眠。我们的研究结果强调了在具有高度季节性的环境下，具有生理休眠的植物物种中与动物内携传播的相关作用。     

独脚金内酯调控侧枝发育的研究进展

植物通过内源激素或环境信号调控叶腋内腋芽的形成和发育,从而控制其分枝特性。独脚金内酯(strigolactones,SLs),一种产生于植物根部的类胡萝卜素衍生物,具有刺激寄生植物种子的萌发和促进丛枝菌根真菌菌丝分枝的作用,最近的研究表明,它还可以沿茎干向上运输,与生长素和细胞分裂素一起直接或间接抑制植物分枝,目前已经作为一种新的植物激素受到广泛认可。本文综述了独脚金内酯的结构、合成途径和生物活性,以及调控植物分枝的分子机理,并展望了其在抑制杂草或新型除草剂的研发、促进植物和有益真菌的共生,以及调控作物的分枝和株型等方面的应用前景。     

寄生植物概述

对寄生植物的概念、寄生类型、寄生生物学特性和经济价值与危害进行了总结与概括,并对世界和我国广泛分布的重点寄生植物进行了着重介绍。对国内外目前关于寄生植物种子萌发刺激物质、吸器形成诱导物质以及寄生植物与寄主植物间形成寄生关系的作用机理进行了探讨。     

濒危植物毛柄小勾儿茶种子休眠与萌发生理的初步研究

毛柄小勾儿茶（Berchemiella wilsonii （Schneid．）Nakai var．pubipetiolata H．Qian）为中国特有种,国家三级保护植物。TTC染色法测得毛柄小勾儿茶种子的生活力较低,仅为32％,空粒和无生活力的种子分别为28％和40％,说明毛柄小勾儿茶发育完全的种子较少。种子吸水速度试验证明毛柄小勾儿茶种皮透水性较差,不利于种子萌发时对水分的吸收,发芽抑制物的生物鉴定结果表明,毛柄小勾儿茶种子的不同部位都存在发芽抑制物,且种胚中的含量最高,不利于种子的萌发,使毛柄小勾儿茶种子处于休眠状态之中。几种不同浓度GA。溶液浸种24h的预处理可以不同程度地提高毛柄小勾儿茶种子的发芽率和发芽指数,其中300mg／L GA3的效果最显著,并且300mg／L GA3的预处理可以在萌发初期（萌发前3天）显著地提高毛柄小勾儿茶种子中过氧化物酶、过氧化氢酶和脱氢酶的活性。毛柄小勾儿茶种子生活力低,且处于休眠状态,再加上与种子发芽力有关的几种酶的活性较低,致使毛柄小勾儿茶种子的发芽率较低,同时这些也是从种子萌发生理方面导致毛柄小勾儿茶濒危的重要原因。     

温度和种子大小对黄花委陵菜种子萌发特征的影响

种子萌发是一个代谢过程,受到种子自身的内在因素和外界环境因素的双重作用。影响种子萌发的主要内在因素是种子大小,主要外在因素是外界环境温度。本研究以黄花委陵菜种子为材料,进行了温度和种子大小对种子发芽影响的研究。结果表明:温度显著影响种子的发芽率、发芽势和发芽指数。20℃是黄花委陵菜种子的发芽率、发芽势和发芽指数最高。种子大小只与其发芽率有显著关系,未能显著改变发芽势和发芽指数。综合各项指标,黄花委陵菜的最适发芽温度是20℃,温度适应范围比较小,在园林育种、管理等应用方面要严格控制其外界温度变化。     

番茄种子及其萌发期化感作用分析

采用种子发芽生物测试法,以发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数为指标,对番茄(Lycopersicon esculentum Mill.)种子及其萌发期对大白菜[Brassica campestris ssp.pekinensis(Lour.)G.Olsson]、萝卜(Raphanus sativus Linn.)、黄瓜(Cucumis sativus Linn.)和番茄种子萌发的化感效应进行测定,并采用化感效应指数(RI)和化感综合效应(SE)对化感作用进行评价.结果表明:用30 mg·mL-1番茄种子浸提液培养大白菜、萝卜和黄瓜种子,各项发芽指标均低于对照;番茄种子萌发可导致套种的大白菜、萝卜和黄瓜种子的各项发芽指标降低;番茄幼苗分泌物对大白菜、萝卜和黄瓜种子的萌发也均有抑制作用;在4个发芽指标中,对种子活力指数的抑制效应最大.与对照相比,0.5和1.0g番茄幼苗模拟腐解物对大白菜、萝卜和黄瓜种子的发芽率有一定的促进作用,但均导致种子发芽指数和活力指数的降低;而1.5g番茄幼苗模拟腐解物对3种蔬菜种子各项发芽指标的抑制作用最大;随模拟腐解物质量的增加,番茄种子的发芽指标值也逐渐降低.8、16和24 mg·mL-1番茄幼苗浸提液对大白菜、萝卜、黄瓜和番茄种子的萌发有明显抑制作用,随浸提液浓度提高,受试蔬菜种子的各项发芽指标均逐渐降低.总体上看,在番茄种子萌发过程中对受试蔬菜种子萌发的RI值多数为负值、SE值均为负值.研究结果证实:番茄种子含有化感物质,在其萌发过程中分泌与释放化感物质并抑制胚根生长,且除抑制其他植物种子的萌发外还具有自毒作用.     

浓硫酸处理对海滨木槿10个家系种子萌发的影响

以海滨木槿10个家系种子为材料,采用浓硫酸不同时间(0、10、15和20 min)处理,测定种子发芽率、发芽势、发芽指数及萌发过程中相对吸水率、可溶性糖、淀粉和α-淀粉酶含量,研究浓硫酸处理对海滨木槿种子萌发的影响以及不同家系间种子萌发差异.结果表明:浓硫酸处理显著提高了海滨木槿种子的发芽率、发芽指数和发芽势,缩短了发芽时间.浓硫酸处理15 min后,种子发芽率、发芽势和发芽指数分别为95.7％、91.3％和13.28,萌发时间最短,效果最佳.海滨木槿不同家系间种子发芽率、发芽势和发芽指数差异显著,最高发芽指数(15.13)是最低发芽指数(7.15)的2.12倍,最高发芽势(98.0％)是最低发芽势(55.5％)的1.77倍.浓硫酸处理可加快海滨木槿种子萌发代谢生理生化进程.相对吸水率、可溶性糖和α-淀粉酶均呈单峰曲线变化(先升后降),在萌发初期达到最大值;淀粉含量与种子发芽指数呈显著负相关.     

植物间挥发物信号的研究进展

植物VOCs信号是植物间进行信息交流的“语言”, 可由多种生物和非生物因素诱导产生。非寄生植物释放的VOCs信号可影响其所在群落中其它植物的种子萌发与幼苗生长; 而寄主植物释放的VOCs信号却是诱导寄生植物种子萌发和幼苗生长的信号物质。VOCs作为植物间的伤害信息可以诱导临近的同种或异种植物做好防御准备, 从而通过主动或间接防御以减少外界的伤害。植物间通过VOCs信号进行信息交流, 从而实现其繁衍与防御。该文通过对VOCs信号的种类、诱导产生因素、传递及作用进行综述, 以期对VOCs信号的研究有所帮助。