羊草种子休眠机制及破除方法研究

羊草种子休眠程度深、发芽率低是限制栽培利用的重要因子.采用不同破除羊草种子休眠的方法,测定各处理对种子萌发的影响,以探索破除羊草种子休眠的有效途径.结果显示:(1)刺破种皮的裸种子较完整种子的萌发率、吸水速率、生活力分别由对照的6%、63%、0%显著增加到60%、86%、94%.(2)完整羊草种子分别用清水浸种1 d、30% NaOH浸种80 min、清水浸种1 d后用30% NaOH浸种60min其萌发率由6%分别显著提高到36%、60%、84%,而各浓度赤霉素处理完整种子其萌发率较对照均无显著变化. (3)采用清水浸种1 d后用30% NaOH处理60 min,再施加200 μg/g GA3综合处理,可使羊草完整种子的发芽率由6%提高到91%,接近其种子生活力94%.研究表明,羊草种子的稃与种皮不影响种子水分的吸收,但影响种子对GA3的吸收、不同程度地阻碍大分子物质的渗入、限制羊草种子内部萌发抑制物的渗出,从而引起种子休眠;分析认为稃和种皮以及种子内部萌发抑制物质是引起羊草种子休眠的主要原因.     

感染内生真菌的羊草对克氏针茅种子萌发的影响

以我国内蒙古草原常见优势种羊草（Leymus chinensis（Trin.) Tzvel.）及克氏针茅（Stipa krylovii Roshev.）为实验材料;在离体器官和整株植物水平上探讨内生真菌感染是否会影响宿主植物羊草对克氏针茅种子萌发的作用。实验结果表明:内生真菌感染能够影响羊草对克氏针茅种子萌发的作用;其影响程度与羊草的作用部位、处理方法以及处理浓度相关。与未染菌羊草相比;染菌羊草绿叶在低浓度处理下显著促进了克氏针茅的萌发;高浓度下显著抑制了克氏针茅的幼根生长;染菌羊草枯叶显著抑制了克氏针茅幼根的生长;而染菌羊草地下部显著促进了克氏针茅的萌发;感染和不感染内生真菌的整株羊草对克氏针茅的发芽率和发芽速度无显著影响。在处理浓度相同的情况下;草粉对克氏针茅种子萌发的抑制作用比浸提液处理更为显著;绿叶比枯叶抑制作用更为显著。     

不同贮藏条件和发芽方法对羊草种子萌发的影响

贮藏条件(温度、水分和贮藏介质)和发芽方法(发芽床种类×播种方法)是影响羊草种子萌发的重要因素.研究了4种贮藏条件(4 ℃低温干贮、自然室温干贮和非盐碱土低温湿贮、盐碱土低温湿贮)、3种发芽床(滤纸、非盐碱土与盐碱土)和2种播种方法(表面与内部播种)对羊草种子发芽率的影响.结果表明,与室温干贮相比,低温干贮可以提高羊草种子的发芽速率和整齐度,但对最终发芽率没有显著影响.盐碱土低温湿贮显著降低羊草种子发芽率(28.8%);非盐碱土低温湿贮可显著提高羊草种子的发芽率(73.7%).6种组合发芽方法的发芽率大小和顺序依次为：非盐碱土表发芽法(89.3%)>纸间发芽法(68.0%)>纸上发芽法(64.0%)>非盐碱土内发芽法(61.3%)>盐碱土表发芽法(25.6%)>盐碱土内发芽法(6.0%).     

松嫩平原退化草地羊草种子萌发对环境因子的响应

研究了温度(恒温和变温)、水分(含水量2.5%-40.0%)和干旱胁迫、土壤类型(盐碱土和非盐碱土)和盐碱胁迫(NaCl和Na₂CO₃)等环境因子对羊草(Leymus chinensis)种子萌发的影响。恒温下未经打破休眠处理的羊草种子发芽率不足2%, 变温下羊草种子发芽率可达85.3%, 表明温度是影响羊草种子萌发的关键因素之一。羊草种子萌发的适宜土壤含水量为2.5%-15.0%, 随着含水量继续增加, 发芽率呈下降趋势。松嫩平原盐碱化土壤对羊草种子萌发具有显著的抑制作用, 羊草种子在重度盐碱土(pH 10.24)中发芽率仅为6.0%, 而在非盐碱土中发芽率可达61.3%。羊草种子在萌发阶段的耐盐碱能力差, 随着NaCl和Na₂CO₃浓度增加, 发芽率呈显著下降趋势, 且Na₂CO₃的抑制作用更强。松嫩平原盐碱环境下羊草种子萌发受到抑制是该地区羊草草地退化的原因之一。     

几种试剂处理对石香薷种子萌发的影响

在试验条件下,分别用几种不同的试剂单独或联合对石香薷种子进行预处理,结果表明:用质量分数1.0%的KNO3进行预处理的石香薷种子,在湿沙发芽床上萌发效果较其它不同浓度的试剂均要好,而几种试剂联合预处理对石香薷种子萌发的促进作用不明显。     

GA3和变温层积对天女木兰种子萌发及内源激素的影响

用不同质量浓度GA3浸泡天女木兰种子并结合变温层积处理,应用高效液相色谱法对不同时期种子中4种激素GA3、IAA、ABA、ZR含量进行测定,并测量种胚长和萌发率,以探讨天女木兰种胚发育,内源激素含量变化与种子休眠萌发之间的调控关系,为进一步研究种子休眠机理提供理论基础。结果表明:(1)天女木兰成熟种子胚发育不完全,胚乳内高浓度ABA和低浓度GA3是其休眠的主要原因。(2)GA3处理能促使天女木兰种子提前30d完成形态后熟,并以1 500mg·L-1 GA3处理效果最佳。(3)在变温层积过程,天女木兰种胚发育可分三个阶段:阶段Ⅰ(0~70d)完成种胚进一步分化;阶段Ⅱ(70~120d)种胚快速生长时期;阶段Ⅲ(120~150d)休眠完全解除,种子具备发芽能力。种子能否打破休眠主要取决于阶段Ⅰ和Ⅱ的状况。(4)GA3/ABA、IAA/ABA和ZR/ABA在种子后熟期间的变化同胚生长发育存在一致性,认为内源激素的相对水平对种子休眠具有重要的调控作用。     

南方红豆杉种子综合处理过程中内源激素的动态变化

为揭示南方红豆杉种子内源激素与休眠的关系,采用酶联免疫吸附法(ELISA)测定了经过层积处理的种皮和胚乳的脱落酸(ABA)、赤霉素(GA3 )、吲哚乙酸(IAA)、玉米素核苷(ZR)4种内源激素含量的变化情况.结果表明:种子胚乳中内源ABA的含量随着层积时间的延长而逐渐下降,GA含量增加,IAA和ZR的含量先增加后降低...     

光信号与激素调控种子休眠和萌发研究进展

休眠是种子植物在长期进化过程中产生的适应性性状, 通过抑制种子在不适宜的环境中萌发进而保证植物能够在逆境中生存。此外, 休眠有助于种子的长距离运输和扩散, 因此休眠对种子延续和物种保存具有重要意义。种子由休眠向萌发的发育转变不仅关系到物种的繁衍, 而且对保证农业生产中作物的产量和品质也具有重要作用。种子的休眠和萌发受到内源激素和外源光信号的共同调控。其中, 外源光信号主要通过调控内源ABA和GA的生物合成及信号转导进而调控种子休眠和萌发。该文系统综述了外源光信号和内源激素调控种子休眠和萌发的作用通路以及两类信号通路之间的交互作用, 旨在为农业生产中利用光和激素调控种子休眠与萌发提供参考。     

松嫩平原碱化草甸两个群落土壤种子库动态

对松嫩平原碱化草甸中星星草 羊草群落和星星草群落土壤种子库组成的季节动态进行了研究.结果表明:在4-9月,2个群落的土壤种子库均以多年生草本植物为主,星星草 羊草群落共出现12种,而星星草群落为10种,并均以星星草占最大比例,分别为66.8%～92.9%和75.3%～97.7%.种子库相似性系数在6月最大.星星草 羊草群落种子库密度在7月份最大,为(26 560.0±7 256.9)粒·m-2,星星草群落在8月最大,为(25590.0±6 443.7)粒·m-2;而2个群落的物种多样性指数和均匀度指数则分别在7月和8月最小.     

狭叶柴胡种子萌发与内源抑制物质

分别测定了柴胡种子的水浸提液、水浸泡液与乙醚浸提液对柴胡种子萌发以及对白菜和小麦种子萌发和幼苗生长的抑制活性;用水、乙醚、乙醇和丙酮浸泡柴胡种子,比较其对种子中抑制物质的去除效果;运用原位实验方法探讨柴胡种子萌发与内源抑制物质之间的关系。结果表明：柴胡种子中含有一定活性的内源抑制物质,其对白菜幼根生长的抑制活性高于对白菜种子萌发的抑制活性,对小麦叶绿素含量、鲜质量和α-淀粉酶的活性高于对小麦种子萌发的抑制活性,并且对柴胡自身种子萌发也有明显的抑制作用;室温用乙醚浸种24 h可以提高种子发芽率。据此,建立了柴胡种子的催芽技术。     

光信号与激素调控种子休眠和萌发研究进展

休眠是种子植物在长期进化过程中产生的适应性性状, 通过抑制种子在不适宜的环境中萌发进而保证植物能够在逆境中生存。此外, 休眠有助于种子的长距离运输和扩散, 因此休眠对种子延续和物种保存具有重要意义。种子由休眠向萌发的发育转变不仅关系到物种的繁衍, 而且对保证农业生产中作物的产量和品质也具有重要作用。种子的休眠和萌发受到内源激素和外源光信号的共同调控。其中, 外源光信号主要通过调控内源ABA和GA的生物合成及信号转导进而调控种子休眠和萌发。该文系统综述了外源光信号和内源激素调控种子休眠和萌发的作用通路以及两类信号通路之间的交互作用, 旨在为农业生产中利用光和激素调控种子休眠与萌发提供参考。     

放牧与围栏羊草草原生态系统土壤呼吸作用比较

采用静态箱式法,比较分析了内蒙古典型羊草草原放牧与围栏生态系统土壤呼吸作用及其与环境因子的关系．结果表明,围栏和放牧样地的土壤呼吸作用日动态均呈单峰型曲线,高峰值一般出现在13：00～15：00,围栏样地土壤呼吸作用日动态与地表温度相关性最好,而放牧样地与地下5cm温度相关性最好．在整个观测期内,6、7月份是植物生长的旺盛期,围栏样地土壤呼吸作用明显大于放牧样地约2．7倍;到植物生长后期的8、9月份,二者差异不大,与地下生物量的变化相似,可能与牲畜的采食对不同物候期的植物影响不同及周围环境因子的改变有关,说明人类活动的干扰不一定增加土壤呼吸作用．围栏样地和放牧样地土壤呼吸作用季节动态都与0～10cm的土壤含水量相关性最好,相关系数分别是0．853和0．741,而围栏样地土壤含水量与土壤呼吸作用季节动态的相关性大于放牧样地;围栏和放牧样地不同层次土温、土壤含水量与土壤呼吸作用日、季动态的关系均表现出浅层的相关性普遍大于深层．     

稃的有无对大赖草种子扩散与萌发特性的影响

对大赖草[Leymus racemosus（Lam．）Tzvel．]带稃种子和去稃种子的扩散性、萌发率、活力及吸水性和失水性的差异进行了比较。结果表明：在静止空气中带稃种子的降落速度显著小于去稃种子,分别为3．96和4．81m·s-1;而在风速1和4m·s-1的水平气流中带稃种子的扩散距离（15．26和11．86cm）均显著大于去稃种子（27．80和21．60cm）。培养20d后,带稃种子和去稃种子的萌发率分别为99％和97％,差异不显著;在自然条件及60℃高温条件下,带稃种子和去稃种子的活力无显著差异。带稃种子的吸水饱和时间和吸水量均显著大于去稃种子,而其失水速率小于后者但二者差异不显著。研究结果显示：稃对大赖草种子萌发和活力均无显著影响,但可增加种子的风媒扩散能力、有效保持种子含水量并能降低种子失水速率,对大赖草适应干旱的沙漠环境具有重要作用。     

气候变暖对内蒙古羊草草原建群种的影响

通过对锡林郭勒盟锡林河流域羊草草原地区1981～1994年14年的温度观测和植被调查数据的逐年滑动平均处理,分析该地区气候和植被随时间的动态变化特征.结果表明,内蒙古羊草草原地区的气温在研究期内具有高低温变化不对称的特点,表现为全年最低温升高明显,最高温和平均温升高不明显.羊草草原的建群种羊草和大针茅对气温变化有不同的响应,最优建群种羊草的重要值和地上初级生产力随着最低温的升高有明显的下降趋势,次优建群种大针茅的重要值和地上初级生产力由于种间互补作用而略有升高.可以认为,如果这种趋势继续下去,大针茅有可能代替羊草,成为群落的最优建群种,使得群落的结构和功能发生改变.在研究与模拟羊草草原对温度变化的响应时,研究不同温度因子和年温度不同时段的变化特征,以及不同物种之间的竞争关系,有助于认识单个种群和整个生态系统对全球变化响应的机理.     

内蒙古地区羊草草原植被对温度变化的动态响应

 1981～1994年连续14年内蒙古羊草草原温度随时间变化结果显示,该区域温度变化具有不对称性,冬季最低均温升高明显,而最高温及平均温度无明显增加趋势。羊草草原气候的变化主要表现在冬季最低温的增加,而不是平均温度的增加。羊草群落的结构和功能对冬季最低均温变化的响应研究表明,随着冬季最低均温的升高,阿尔泰狗哇花(Heteropappus altaicus)和冰草(Agropyron michnoi)的重要值及地上初级生产力将明显增加,而寸草苔(Cares duriuscula)则呈下降趋势,作为群落主要优势种的羊草(Leymus chinensis)和大针茅(Stipa grandis)及其它优势植物对冬季最低均温变化反应不明显。同时,群落的生物多样性指数(Simpson指数、Shannon-Wiener指数)、物种饱和度及地上初级生产力对冬季最低均温也均无显著相关,14年间冬季最低均温的变化并没有对群落的结构和功能产生明显影响。然而,因寸草苔和冰草等少数优势植物对冬季最低均温变化反应的敏感,温度变化的幅度增加或时间延续很可能造成少数优势种在群落中地位的改变,进而可能导致羊草群落结构和功能的变化。这表明在进行气候变化的模拟和模型研究时,不能仅简单地考虑平均温度增加的情况,而应确定主导影响因子,从而了解草原生态系统对全球变化的响应,选取适宜的模型参数。     

度胁迫对罂粟种子萌发影响及其活力变化规律的研究

为妥善保存罂粟种质资源及防止种子老化,研究了温度对罂粟种子萌发及种子活力的影响。结果表明:罂粟为高温敏感低温萌发型种子,发芽的适宜温度为10～20℃,最适温度为18℃左右,低于5℃和高于20℃的温度,种子萌发受到抑制;在对其进行丸化包衣时,加热温度应控制在60℃以内,时间应控制在60min以内;在常温库存条件下,罂粟种子活力随贮藏年限的增加而下降,贮藏时间超过五年后,发芽率低于50%,不宜作种用,在作为种质资源保存时,须每隔五年繁殖一次。     

不同温度条件下土壤水分对羊草幼苗生长特性的影响

采用生长箱控制方法,研究了羊草幼苗生长对5个温度和5个水分梯度的响应。结果表明,不同温度改变了羊草生物量对土壤水分变化的响应类型。在20～26℃下羊草植株生物量对土壤水分的响应曲线呈三次多项式或抛物线变化规律,而在29～32℃下为指数方程。在温度较低或适度时,轻度乃至中度干旱有促进生长的作用,但在温度较高时轻度干旱及比其程度更高的干旱显著地影响羊草的生长,表明羊草在较高温度下对水分更加敏感。在适当的温度下(26℃),羊草根的贡献率或根冠比与土壤水分呈直线关系。高温加强了干旱对羊草幼苗生长的抑制作用,表明高温降低了羊草对干旱的适应能力。     

不同贮藏温度对彩色马蹄莲块茎内源激素变化及萌芽与生长的影响

以彩色马蹄莲（Zantedeschia hybrids）的‘Black Magic’为试材,研究其块茎经不同贮藏温度和时间处理后,块茎内源激素的变化及对块茎萌芽的影响。结果表明：在不同温度条件下,随贮藏时间的延长,GA,和IAA含量水平均呈上升的趋势,并且贮藏温度越高,GA,含量水平越高。脱落酸ABA含量与GA3呈相反的变化趋势,相同贮藏天数均为15℃处理ABA含量水平最低,6℃处理ABA含量水平最高。随着贮藏时间延长,GA3／ABA、IAA／ABA质量分数比值越大。GA3／ABA、IAA／ABA质量分数比值与块茎萌芽率之间存在一定程度的对应关系。     

不同pH值土壤及其浸提液对羊草种子萌发和幼苗生长的影响

研究了不同pH值土壤以及重度盐碱土和非盐碱土浸提液对羊草(Leymus chinensis)种子萌发及幼苗生长的影响。不同pH值土壤由配土和调酸两种方式取得,前者由重度盐碱土(pH=10．24)与非盐碱土(pH=7．49)按不同比例配制,后者是由重度苏打盐碱土经硫酸调酸处理得到。配土发芽的实验结果表明,当pH值在7．49-9．14时,种子的发芽率均在50％以上,且幼苗能够正常生长;pH=9．53时,羊草种子的发芽率低于50％,仅部分幼苗个体能够成活;当pH>9．86时,幼苗在萌发后50天左右全部枯死。说明羊草种子个体萌发期最大耐受pH值在9．14-9．53之间。重度苏打盐碱土调酸发芽实验结果表明,当调酸后的土壤pH值降至7．0-10．0时,均能显著促进羊草种子的萌发,且幼苗生长正常。确定了羊草种子萌发的最适pH值为8．0-8．5。土／水比为1:1的非盐碱土浸提液能够显著提高羊草种子发芽率,而重度苏打盐碱土浸提液对羊草种子萌发没有产生显著抑制。     

Abnormalities in pistil development result in low seed set in Leymus chinensis (Poaceae)

Megasporogenesis and megagametogenesis in Leymus chinensis and the callose deposition during these developmental processes were investigated. In addition, morphological and histochemical studies of pistils at anthesis and pollen behavior on the stigmas after pollination were examined. The results indicate that embryo sac development and callose deposition pattern of this grass follow the archetypal Polygonum type. Nearly half of the pistils developed abnormally in megagametogenesis, while only 8.6% of abnormalities occurred in megasporogenesis. Over 47% of pistils at anthesis were abnormal in appearance. By 24 h after anthesis, many pollen grains had germinated on the stigmas of normal pistils. The high percentage of abnormal pistils and their low capacity to capture pollen grains may be the main factor in the low seed set of L. chinensis.