植物人工种子研究进展

建立并发展人工种子技术,是为了快速地繁殖优良品种或杂种,可适用于采用三系法或二系法生产的杂种一代种子。对一些难以用种子繁殖的品种或遗传性状不稳定、育性欠佳的植物种,也可用人工种子技术进行大量繁殖。尤其是一些通过遗传工程创造出的新型植物种如体细胞杂种或转基因植物,都可用人工种子技术进行繁殖或保持。另外,人工种子技术还可用于脱毒苗的保持和快速繁殖。与普通试管苗相比,人工种子成     

种子感光的机理及影响种子感光性的因素

种子的萌发或休眠均取决于萌发时种子内所建立起来的Pfr含量和Pfr/(Pr Pfr)比值。种子内的Pfr水平受到诸多因素的影响。光中性种子在成熟时已存在适合萌发的Pfr水平;需光种子在不同程度地接受白光或红光照射后,方可达到适宜的Pfr水平;忌光种子萌发要求的Pfr水平较低,因此萌发需要较长时间的黑暗。种子的感光性不是绝对的,母株的生长条件、种子本身的成熟度、贮藏状况、光质、光流量、光周期、萌发温度、O2供应及某些化合物的处理等都可使种子的感光性发生改变。     

需光种子的萌发

本文试从五大类植物激素以及呼吸代谢等方面简述需光种子萌发研究的历史、现状和发展,并结合作者自己的工作对需光种子萌发研究的方法、理论假说和某些实验结果稍加评论。同时从钙调素和多胺角度指出这一领域研究的可能方向。     

顽拗性种子的研究进展

根据种子的贮藏特性,Roberts将种子分为正常性种子(Orthodox seeds)和顽拗性种子(Recalcitrant seeds)两大类。正常性种子包括大多数农作物种子,能够忍受脱水和低温,在5±1％含水量和-18℃低温下贮藏,种子的生活力可保持相当一段时间,有的可达数十年甚至更长,在我国东北地区天然干涸的湖床中发现的印度莲子是很老的活种子,应用放射性碳测定,据称这些种子的寿命在1000年以上。     

壳斗科三种植物种子大小对昆虫寄生及种子存活率的影响

种子内的寄生昆虫可以严重影响种子的发育、损害种子活力。种子足余策略理论认为大种子有利于抵御和适应昆虫寄生取食,但动物最优觅食理论推测,大种子更易遭受昆虫寄生。为对这两种对立观点进行验证,本实验以青冈、苦槠和麻栎各2个种群的种子为材料,对昆虫寄生与完好种子间的体积和萌发率进行比较,并对寄生种子萌发率与种子体积的关系进行了分析。结果显示:(1)在6个种群的种子中,只有松阳麻栎和青冈种群的寄生种子体积大于完好种子,其余4个种群的寄生种子体积小于完好种子,但这种差异不显著;(2)所有寄生种子的整体萌发率(18%)显著低于完好种子(45.66%)(P<0.001),在不同种群内,寄生种子的萌发率也分别显著低于完好种子。(3)比较同种植物体积差异显著的寄生种子的萌发率发现,大种子总比小种子具有更高的萌发率,但差异不显著;在不同植物的寄生种子间比较时,体积最大的麻栎种子萌发率显著高于体积较小的青冈和苦槠种子。研究结果表明,象虫在种子上产卵时对大种子没有选择偏好,在昆虫寄生取食严重损害种子活力的压力下,大种子比小种子具有更强的耐受力。     

白菜种子和萝卜种子是探究种子萌发实验的好材料

我们在探究种子萌发过程中,都渴望种子萌发快、易观察、易激发学生兴趣且价格便宜。北方常见的种子有白菜种子、萝卜种子、大豆种子、绿豆种子、番茄种子、玉米种子、菠菜种子、辣椒种子和香菜种子。我们对这几种新收获的种子在萌发的时间上进行了探究,采取单因子变量实验。方法步骤如下：     

Effects of seed size on the survival of insect- infested acorns in three oak species

种子内的寄生昆虫可以严重影响种子的发育、损害种子活力.种子足余策略理论认为大种子有利于抵御和适应昆虫寄生取食,但动物最优觅食理论推测,大种子更易遭受昆虫寄生.为对这两种对立观点进行验证,本实验以青冈、苦槠和麻栎各2个种群的种子为材料,对昆虫寄生与完好种子间的体积和萌发率进行比较,并对寄生种子萌发率与种子体积的关系进行了分析.结果显示:(1)在6个种群的种子中,只有松阳麻栎和青冈种群的寄生种子体积大于完好种子,其余4个种群的寄生种子体积小于完好种子,但这种差异不显著;(2)所有寄生种子的整体萌发率(18%)显著低于完好种子(45.66%)(P＜0.001),在不同种群内,寄生种子的萌发率也分别显著低于完好种子.(3)比较同种植物体积差异显著的寄生种子的萌发率发现,大种子总比小种子具有更高的萌发率,但差异不显著;在不同植物的寄生种子间比较时,体积最大的麻栎种子萌发率显著高于体积较小的青冈和苦槠种子.研究结果表明,象虫在种子上产卵时对大种子没有选择偏好,在昆虫寄生取食严重损害种子活力的压力下,大种子比小种子具有更强的耐受力.     

昆虫种子捕食与蒙古栎种子产量和种子大小的关系

为了了解昆虫种子捕食者在栎类种群更新中的作用,于2006年秋季,在黑龙江省伊春市带岭区东方红林场研究了昆虫对蒙古栎Quercus mongolica在参园和东山两个种群的种子蛀食情况及其与蒙古栎种子产量和种子大小的关系。结果表明：(1)在参园和东山两个林分内,蒙古栎种子雨动态非常相似,种子雨成分中完好种子的平均密度仅为3.2±4.1个/m²（参园）和1.7±2.8个/m²（东山）,分别仅占种子产量的4.0％和3.2％,而虫蛀种子和败育种子的比例均在38%以上,以虫蛀种子的比例最高,分别为58.2％和57.7％;(2)柞栎象Curculio arakawai是蛀食蒙古栎种子的主要昆虫种类,在虫蛀种子中所占比例高达96.8％（参园）和97.1％（东山）,且象甲蛀食种子中所含虫卵数与种子大小有关,即种子越大,所含象甲的虫卵数就较多。本研究的结果说明2006年蒙古栎成熟种子多遭遇虫蛀,导致完好种子的数量极低,因而可能成为限制蒙古栎种群更新的重要因素。     

蒙古栎种子相对丰富度对小兴安岭5种木本植物种子扩散的影响

2009和2010年秋季,在黑龙江省伊春市带岭区东方红林场研究了蒙古栎结实量及啮齿动物密度变化对胡桃楸、红松、蒙古栎、毛榛和平榛5种木本植物种子扩散的影响.结果表明:在小兴安岭林区,啮齿动物种群数量具有年际变化,2009年小型啮齿动物的总捕获率(31.0％)显著高于2010年(16.7％);2009年蒙古栎种子雨密度(6.2±2.1粒·m-2)和种子相对丰富度(20.O)均显著低于2010年(26.7±10.2粒·m-2和160.0).2009年,除胡桃楸种子外,其他种子全部被扩散或者被原地取食,其中蒙古栎种子被分散埋藏的比例最高,且种子平均扩散距离最大;2010年,胡桃楸种子被分散埋藏的比例最高,且种子平均扩散距离最大.研究区蒙古栎种子相对丰富度是影响其他木本植物种子扩散的重要因素.     

树木种子失水的热动力学

热重法（TG）、差热分析（DTA）是热分析方法中两种最重要、最常用的方法。根据第五届国际热分析会议提出的定义,热分析是在程序控制温度下,测量物质的物理性质与温度的关系的一类技术。这定义包含三方面的内容：（1）物质承受控温作用,通常是等速升（降）或等温条件;（2）选择一种被研究的物理量：质量、力学量（尺寸、体积、模量）、热力学量（温度、热量）、电学量（电导、介电常数）等;（3）测量物理量随温度或时间的变化。热分析要跟踪物质受热过程中各种物理的、化学的变化,是研究各学科中热力学和动力学问题的有效手段,成为…     

不同种子预处理对10种沙拐枣植物萌发的影响

为了确定沙拐枣植物种子的萌发特性及最优播前预处理方法,在实验室条件下,对10种沙拐枣植物的种子进行了磨砺、硫酸和热水浸泡、冷藏、种子浸出液处理,然后进行发芽实验研究。萌发实验的结果表明,10种沙拐枣植物对于不同的种子预处理,均表现出相似的萌发反应。磨砺、硫酸浸泡和冷藏处理对种子萌发有明显地促进作用。与对照相比,种子浸出液处理对种子的发芽率、发芽速度均具有明显地抑制作用,并能增强种子的休眠。冷藏处理具有打破有活力的种子休眠、促进种子萌发的作用,但它与热水浸泡处理一样,对有活力种子表现出一定的致死作用。沙拐枣植物的萌发模式在不同种子预处理问均表现出明显的差异性。机械磨擦和硫酸处理能够促进种子的萌发率及发芽势。泡果沙拐枣(Callingonum junceum)在本项实验中表现出很强的萌发能力。     

森林鼠类对秦岭南坡3种壳斗科植物种子扩散的影响

种子作为森林鼠类的主要食物来源,它们的扩散和更新很大程度上依赖于鼠类的传播。在鼠类扩散种子的过程中,种子特征和食物相对丰富度是影响鼠类对种子进行何种选择策略的重要因素。2011—2012年的8—12月,采用塑料片标记法在秦岭南坡的佛坪国家级自然保护区内调查了森林鼠类对同域分布的3种壳斗科植物(锐齿槲栎Quercus aliena var.acuteserrata、栓皮栎Q.variabilis和短柄枹栎Q.serrata var.brevipetiolata)种子的扩散差异。结果表明:(1)鼠类倾向于贮藏营养价值较大的栓皮栎种子,并且其贮藏距离也最远(2011:1.52 m,2012:4.03 m),3种种子在食物相对丰富度较低年份被贮藏的距离均较远。(2)在食物相对丰富度较高的年份(2011),种子的消耗速率较慢,在种子释放10 d后种子释放点仍有67.33%的种子,贮藏量较高,至实验结束仍有29.67%的种子被贮藏。在食物相对丰富度较低的年份(2012),种子消耗速率较快,在种子释放后10 d内所有种子均被取食或搬离种子释放点,贮藏量较低,至实验结束仅有3.83%的种子仍被贮藏。(3)虽然栓皮栎种子的贮藏量最大,被贮藏后的存留量也最大,但其在实验地的分布却较小,说明种子扩散仅是植物分布与存活的第一步。以上结果表明,鼠类倾向于贮藏营养价值高的种子。在食物相对丰富度较高的年份会更多的贮藏种子,但种子被贮藏的距离较近,在食物相对丰富度较低的年份会更多的取食种子。     

济源太行山区鼠类对三种林木种子的扩散和贮藏

对取食种子的动物而言,种子的选择、扩散以及随后的处理是一个复杂的过程。为了解济源太行山区鼠类对不同种林木种子的选择和扩散策略的差异,于2011 年9 月10 日至11 月8 日,选取山杏、桃和栓皮栎3 种林木种子,将种子标记后,释放于次生林中,以5 d 间隔,调查并记录种子命运。结果表明: (1)大林姬鼠和岩松鼠是该地区主要的种子取食者和扩散者; (2)3 种种子的扩散速率明显不同,栓皮栎种子扩散速率最快(中位存留时间8. 6 d),其次为山杏种子(中位存留时间20. 9 d),桃种子扩散速率最慢(中位存留时间37. 5 d); (3)鼠类倾向于取食栓皮栎种子(55.0%) , 埋藏山杏种子(62. 0% ),但忽略桃种子(原地存留率99. 0% );(4)88. 6%的山杏和78. 8% 的栓皮栎种子被贮藏在灌丛下方、树干基部周围和石块旁边等生境中,而仅有4 3% 的山杏和9.1% 的栓皮栎种子被贮藏于裸地中;(5)鼠类将山杏种子搬运到更远(3. 4 ± 2. 1 m,mean± SE,n =63)处贮藏;而栓皮栎种子的搬运距离则相对较近(2. 5 ± 2. 4 m,n = 57)。结果显示:鼠类对不同种植物种子具有明显的取食、贮藏偏好和不同的贮藏策略。     

种子微生物生态学研究进展

植物种子微生物生态学是研究与种子相联合的微生物的组成﹑功能﹑演替、它们之间关系及其与宿主之间相互关系的科学。种子中蕴含着丰富的微生物资源,它们对种子以及植物的健康具有重要的影响。不同种类植物种子联合的微生物群落由于受到种子本身及外界环境因素的影响而有所差异。论述了种子微生物生态学的概念、主要研究方法、种子微生物生态系统中的微生物种类、相关影响因素,以及种子微生物生态学研究的发展方向。种子微生物生态学的研究对生产实践有重要意义,同时也将丰富种子生物学的内容,对种子科学的发展起到促进作用。     

种子地理学:概念及其基本科学问题

本文提出了"种子地理学"的新概念,给出了定义,并归纳了种子地理学的研究内容,阐述了种子地理学的科学问题和主要任务.种子地理学是在植物地理学、植物群落学和种子生态学等学科基础上发展起来的一门新兴的交叉学科,研究种子从宏观至微观各种生物学性状的地理变异规律及其与环境因子的关系,以及种子性状的形成、发展和变化趋势.其主要内容可概括为:1)种子质量的地理学;2)种子化学成分的地理学;3)种子形态学性状的地理学;4)种子细胞学性状的地理学;5)种子生理学性状的地理学;6)种子遗传学性状的地理学;7)花和果实的地理学.开展种子地理学研究,能更好地理解植物种子对环境的长期适应进化规律.     

多裂骆驼蓬种皮纹饰和粘液的解剖结构特征及其对种子扩散和萌发的影响

利用体视显微镜和扫描电子显微镜观察了荒漠植物多裂骆驼蓬粘液质种皮吸水前后的形态变化,通过种子吸水 脱水、粘土、漂浮和萌发实验研究了种皮纹饰和粘液特征在种子扩散和萌发中的适应意义,以期为研究该物种在荒漠环境中的适应策略提供理论依据。结果表明：（1）多裂骆驼蓬种皮纹饰由表皮细胞外切向壁的附属物向外突起形成,呈多面体网纹状;种皮纹饰上覆盖1层粘液薄膜,将多面体网眼围成封闭的腔,种子吸水后粘液薄膜变成凝胶状,腔内有气泡产生;粘液薄膜经过反复吸水 脱水后逐渐溶解消失。（2）种皮网眼状腔室结构和粘液薄膜可使种皮纹饰内储存空气,以增强种子的漂浮能力,有助于种子扩散;种皮纹饰和粘液还增强了种子的粘土能力,使种子锚定在土壤表面,避免种子裸露和活力丧失;此外,种皮纹饰及粘液的快速吸水和保水能力能防止种子失水,有效维持该物种在荒漠环境中的土壤种子库。（3）种皮纹饰和粘液虽可抑制种子萌发,但能促进幼根的伸长生长,对增强幼苗的建植能力有一定积极作用。     

野牡丹属植物种子特征的初步研究

以国产5种野牡丹属植物的种子为材料,对种子颜色、数量、大小、形状、千粒重和萌发率等基本特征进行观察和统计分析。野牡丹属不同植物果实中都有浅、深两种颜色种子,其数量比多在1：2左右。种子形状为类肾形、类三角形、类半圆形、类圆形。浅色种子较饱满,能萌发;深色种子多数干瘪,不能萌发。同种植物浅色种子的千粒重约为深色种子的2倍;不同植物千粒重由大到小的顺序为：展毛野牡丹〉地苍〉多花野牡丹〉细叶野牡丹〉野牡丹。野牡丹种子的萌发率最高,为97．55％,地苍最低,为12．63％,种子萌发率与采种时期有密切关系。对种子表面做电镜扫描,多花野牡丹、野牡丹和细叶野牡丹种子表面纹饰为圆形、椭圆形或不规则突起;地苍种子表面呈不规则的皱痕;展毛野牡丹种子表面有脊和谷,脊顶部有突起,谷布满穴。     

秦岭南北坡森林鼠类对板栗和锐齿栎种子扩散的影响

森林鼠类的种子贮藏行为对植物的扩散及更新会产生积极的影响。2012和2013年秋季,分别在秦岭北坡的周至国家级自然保护区和南坡的佛坪国家级自然保护区内,调查了森林鼠类对板栗(Castanea mollissima)和锐齿栎(Quercus aliena)种子的取食和扩散差异。结果显示:1)秦岭南北坡的环境因素,特别是植被因素,对鼠类扩散板栗和锐齿栎种子具有重要的影响。南坡较为丰富的壳斗科植被种类,导致2种种子在南坡存留时间均长于北坡,而北坡的扩散取食和丢失率均高于南坡。2)种子特征影响鼠类的取食或贮藏偏好。由于较高的蛋白、脂肪等营养含量,鼠类更喜好取食或搬运贮藏板栗种子。然而,低营养但高丹宁含量的锐齿栎种子仍然被鼠类大量贮藏。3)2种种子在南北坡的扩散历程在两个年份间有很大差异,在食物相对匮乏的年份(2012年),种子被扩散的速度更快且丢失的比率更高。这种差异反映了种子大小年现象对森林鼠类取食和贮藏策略的影响。4)无论在秦岭南坡还是北坡,营养价值含量(如蛋白和脂肪)较高的板栗种子的取食和贮藏距离都明显大于营养价值含量较低的锐齿栎种子,这与最优贮藏空间分布模型的预测一致。     

贮藏温度和种子含水量对洋葱种子发芽率的影响

贮藏温度低于15℃时,温度对洋葱种子发芽率影响变小,种子含水量低于8.8%时,其衰老过程变慢,高含水量种子在高温下贮存,衰老过程加快,含水量为100%和13%的种子在25℃下贮存分别不到5个月和2个月就失去商品性。