青藏高原东北缘高寒草甸41种菊科植物种子大小与其主要营养成分含量的关系

种子中营养物质的组成及其含量对种子的萌发及幼苗建植发挥着重要作用,其含量差异可能导致种子采取不同的萌发及幼苗生长对策。为了探讨种子中营养物质含量是否因种子大小不同而产生适应性变化,本研究以青藏高原东北缘广泛分布的41种菊科植物种子为研究材料,用索式提取法、蒽酮比色法和考马斯亮蓝G-250法分别测定了种子中主要营养成分——粗脂肪、可溶性糖、淀粉和蛋白质的含量,分析了菊科植物种子中主要营养成分含量与种子大小之间的关系,为进一步探讨高寒草甸植物在种子水平上的适应性提供理论依据。结果表明:种子中淀粉和可溶性糖含量与种子大小无显著相关性,但随着种子质量的减少,种子中蛋白质和脂肪的相对含量显著增加。大种子中淀粉和可溶性糖含量增加不显著可能是由于大种子具有较厚的种皮引起的。小种子中较高的蛋白质和脂肪含量可以帮助其幼苗快速生长,为其提供充足的能量,使小种子产生的幼苗可以获得时间和空间上的优势,以克服其较小幼苗带来的竞争劣势,这可能是适应性选择的结果。     

植物生长调节剂对降香黄檀种子萌发的影响

用6-BA、IBA、GA 3等3种植物生长调节剂对降香黄檀种子进行萌发处理,测定降香黄檀种子中可溶性糖、淀粉、蛋白质和脂肪含量的变化。结果表明,降香黄檀种子在不同的萌发处理过程中,可溶性糖含量均呈下降趋势,萌发结束时淀粉含量由第3 d的0.6%下降至0.2%以下,其中6-BA处理后种子萌发前期（3～6 d）淀粉含量变化不大,后期则有一个显著的下降趋势;3种植物生长调节剂对降香黄檀种子蛋白质、脂肪含量变化影响不明显。     

油茶种子萌发期间几种物质含量的变化

软枝油茶种子子叶内贮藏的脂肪和淀粉含量随萌发进程而递减;可溶性糖类含量无多大变化。输送至幼苗内的可溶性糖转化为淀粉。子叶内除非蛋白质氮量较稳定外,总氮、蛋白质氮和组成蛋白质的氨基酸种类与含量大都随萌发进程而减少,幼苗内的则相应递增·     

青藏高原53种菊科植物种子中碳、氮、磷含量与种子大小和海拔的关系

以青藏高原东北缘广泛分布的53种常见菊科植物种子为研究材料,以重铬酸钾外加热法和流动注射分析仪测定种子中碳、氮、磷含量,探讨种子中碳、氮、磷组成及分配是否随种子大小及生境海拔高度变异,为进一步探讨植物对环境变化的响应提供理论依据。结果表明:(1)53种菊科植物种子大小差异显著,且随海拔升高种子有变小的趋势。(2)53种菊科植物种子中C、N、P含量及其比值差异显著,不同海拔梯度的物种种子中C、N、P含量及其比值差异不显著,但C、N含量有随海拔升高增加的趋势,而P含量有随海拔升高降低的趋势。(3)种子大小变异并不影响其C的相对含量,但N、P含量与种子大小呈显著负相关关系,C/N、C/P、N/P与种子大小呈显著正相关关系,即种子越小,种子中N、P相对含量越高。因此,高海拔条件下,种子中积聚相对较多的C、N可以为其生长发育初期提供较高的能量及较多的蛋白质合成,从而增强幼苗抵御恶劣环境条件的能力,提高幼苗的存活率;较小种子中相对较高的N、P含量可以为早期幼苗提供足够的蛋白质和核糖体,帮助幼苗快速生长,从而克服其产生较小幼苗的劣势。研究表明,植物种子中C、N、P含量随种子大小及海拔的变异趋势是一种适应性选择的结果。     

不同年龄瑞香狼毒的根水提液对青藏高原高寒草甸4 种常见植物的化感作用

瑞香狼毒是我国主要的草地毒害草, 也是青藏高原高寒草甸危害最为严重的草地毒害草之一。已有研究表明, 狼毒根系及其器官具有化感作用, 但是对不同年龄狼毒植株化感作用的差异尚未见报道。研究选取2 个年龄段(3-5 龄与8-10 龄)的狼毒植株, 对比研究了其根系水提液对4 种高寒草甸常见植物垂穗披碱草(Elymus nutans)、歪头菜(Vicia unijuga)、草玉梅(Anemone rivularis)、川西翠雀(Delphinium tongolense)种子和幼苗生理与生长的化感作用。结果显示: 狼毒根系水提液提高了4种植物种子内脯氨酸含量和质膜透性含量以及幼苗苗内丙二醛(MDA)和超氧化物歧化酶(SOD)含量, 降低了4 种植物萌发种子体内可溶性糖和可溶性蛋白含量, 并且有效的抑制4 种植物根系与幼苗的生长。同等浓度的根系水提液, 8-10 龄的狼毒对4种常见植物种子和幼苗的生长与生理的化感作用大于3-5 龄的狼毒所产生的化感作用, 其中8-10 龄狼毒稀释10 倍根系水提液对部分植物种子与幼苗的生理和生长的化感作用与3-5 龄狼毒根系水提原液所产生的化感作用相似。研究表明瑞香狼毒随年龄增加化感作用增强, 8-10 龄狼毒比3-5 龄狼毒在群落竞争中有更大的竞争优势, 其高龄狼毒较低浓度的根系水提液产生了与低龄狼毒较高浓度的水提液相似的化感效应。     

种子萌发过程中主要贮藏物质的转变实验

种子萌发过程中主要贮藏物质的转变实验陈平平（南京教育学院生物学系２１００１７）孙美姝（南京市第三中学２１０００２）一般植物种子中贮藏的大量有机物,主要是淀粉、脂肪和蛋白质。不同植物的种子这三类物质的含量,有着很大的差异。例如绿豆含有丰富的淀粉,约为４...     

水淹和不同贮藏方法对中华蚊母树种子萌发及其生理特征和幼苗生长活力的影响

以中华蚊母树(Distylium chinense)种子为材料,分别设置4个贮藏时间(0、30、60和90d),以及2m水淹(FSW)、低温沙藏(CSS)、低温干藏(CDS)、室温沙藏(RSS)、室温干藏(RDS)和低温层积(CSF)6个贮藏方式对种子进行贮藏实验,并测定分析各处理种子的萌发特性及其幼苗生长状况,明确不同储藏方式和时间对中华蚊母树种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明:(1)CSF处理30d后,中华蚊母树的种子有65.37%发生霉烂,最后萌发种子数为贮藏种子的30.93%;FSW处理90d的种子的萌发率为35.67%。(2)室内贮藏90d后,CSS、CDS、RSS和RDS处理的种子萌发率较新鲜种子萌发率(26.37%)显著增大,并以4℃下CDS处理90d的种子萌发率最大(70.65%),萌发速率系数为1 956.97。(3)CDS处理90d的种子淀粉和蛋白质含量较新鲜种子分别降低了38.75%和20.16%,而可溶性糖含量增加了31.47%;FSW处理后的种子淀粉、蛋白质及可溶性糖含量均较新鲜种子显著降低,降幅分别为48.75%、62.62%和6.29%。(4)不同贮藏方式贮藏90d后,各处理间中华蚊母树幼苗的生长活力表现出显著差异,并以CDS处理的幼苗活力最高,而FSW处理的种子萌发后幼苗的活力显著低于其他贮藏方式。研究表明,低温条件下中华蚊母树种子萌发率及幼苗活力显著高于室温贮藏,可能是在低温贮藏条件下种子的贮藏物质由淀粉水解为可溶性糖,更利于种子吸收并为种子萌发提供了能量,从而加快了破除种子生理休眠的进程,而且中华蚊母树种子对水淹有一定的耐受性,故中华蚊母树可以作为三峡水库消落带高海拔区域植被恢复与重建优先考虑的物种。     

南北样带温带区栎属树种种子化学组成与气候因子的关系

选取南北样带温带区8个核心分布区的7种优势栎属树种作为对象,通过检测种子的化学组成,包括淀粉、蛋白质、油脂、可溶性总糖、单宁和脯氨酸,分析其化学组成与气候因子之间的关系,结果发现:在气候因子中,温度是影响种子化学组成的主要因素,日照时数次之,而降水没有明显影响.在南北样带温带区,随纬度的增加,温度降低,年日照时数增加,生长积温减少,生长季缩短,淀粉含量积累下降,并趋向于水解为可溶性糖类;同时,从南到北,为适应低温的环境条件,栎属树种通过增加种子蛋白质、可溶性总糖和脯氨酸的含量,以提高种子的抗寒性.栎属树种种子的化学组成之间存在一定的相互关系,可溶性总糖、蛋白质和脯氨酸之间呈正相关关系,它们三者与淀粉均为负相关,种子化学组成之间的这种相互关系是植物对环境适应的生态策略.     

低温和GA3对凤丹种子萌发及碳氮代谢物和内源激素含量的影响

研究了低温(4℃)和300 mg·L-1GA3对凤丹(Paeonia suffruticosa‘Fengdan’)种子萌发过程中子叶、上胚轴和叶原基形态及种胚中碳氮代谢物(包括淀粉、可溶性糖和可溶性蛋白质)和内源激素(包括ZR、IAA、ABA和GA)含量的影响。结果表明:GA3处理后第11天凤丹种子上胚轴萌发,且形态细长;经低温处理后第27天上胚轴萌发,且形态较粗壮。低温处理后种子萌发的幼苗叶片较大、株高居中、根系发育较好、须根多且长,生长状况总体上优于对照和GA3处理组。与处理后第3天相比,对照和低温处理后第27天以及GA3处理后第11天,种胚中淀粉、可溶性糖、ZR、IAA和GA含量升高,ABA含量降低;而对照和低温处理后第27天种胚中可溶性蛋白质含量降低,GA3处理后第11天可溶性蛋白质含量无显著变化。各处理组凤丹种子蛋白质电泳条带的相对分子质量多集中在12 000~80 000,在对照和低温处理后第27天蛋白质条带颜色均较处理后第11天略深,但条带数量不变。研究结果显示:低温及GA3处理均可导致凤丹种胚中碳氮代谢物和内源激素含量变化,促进种胚发育及上胚轴生长,但低温处理更有利于上胚轴萌发及幼苗生长。     

沙地樟子松幼苗干旱致死过程中非结构性碳水化合物的变化

以2年生沙地樟子松幼苗为对象,通过持续自然干旱处理,研究当土壤含水量下降到田间持水量的60%、40%、30%、20%和15%时幼苗叶片水势及不同器官(一年生叶、当年生叶、茎、粗根和细根)的可溶性糖、淀粉和非结构性碳水化合物(NSC)的含量,分析沙地樟子松幼苗在干旱致死过程中各器官NSC的分配规律及其适应机制.结果表明: 土壤含水量从田间持水量的40%下降到15%,幼苗叶片凌晨及正午水势无显著变化.当土壤含水量从田间持水量的60%下降到30%,各器官可溶性糖、淀粉、NSC含量和可溶性糖/淀粉先下降后上升.从30%下降到20%,当年生叶、一年生叶、茎和细根可溶性糖、淀粉和NSC含量降低,而粗根可溶性糖含量增加,淀粉和NSC含量减少.从20%下降到15%,当年生叶、一年生叶和茎可溶性糖、淀粉和NSC含量降低,粗根可溶性糖和NSC含量下降,淀粉含量上升,细根可溶性糖含量减少,淀粉和NSC含量增加.沙地樟子松幼苗通过不断调整各器官NSC及其组分含量变化以适应不同干旱环境,土壤含水量下降到田间持水量的30%后,幼苗可溶性糖和NSC含量总体呈下降趋势,淀粉在粗根和细根中积累,幼苗可能因碳耗竭而死亡.     

渗透胁迫条件下内生细菌对银砂槐种子萌发和主要碳水化合物含量的影响

为了探明渗透胁迫条件下内生细菌对银砂槐[Ammodendron bifolium(Pall.)Yakovl.]种子萌发和早期幼苗生长的影响,在正常(渗透势0.0 MPa)和PEG6000模拟的渗透胁迫(渗透势-0.3 MPa)条件下,对培养0、5、10和15 d接菌组(分别接种内生细菌菌株AY3、AY9和AG18,即AY3、AY9和AG18组)和对照(未接种内生细菌,CK)组银砂槐的种子萌发(种子萌发率和胚根长)及主要碳水化合物(包括淀粉、可溶性糖、蔗糖、葡萄糖、果糖和总碳水化合物)含量进行了比较分析。结果表明:总体上看,渗透胁迫条件下接菌组和CK组的种子萌发率、胚根长及葡萄糖和果糖含量均低于正常条件下,而淀粉、可溶性糖、蔗糖和总碳水化合物含量均高于正常条件下;并且,正常和渗透胁迫条件下接菌组的种子萌发率、胚根长及葡萄糖和果糖含量均高于CK组,而淀粉、可溶性糖、蔗糖和总碳水化合物含量均低于CK组。另外,正常和渗透胁迫条件下接菌组和CK组的葡萄糖含量在培养5 d时均为0.00 mg·g~(-1)。研究结果显示:渗透胁迫能够抑制银砂槐种子萌发和胚根生长;内生细菌可明显减轻渗透胁迫对银砂槐种子萌发和胚根生长的抑制效应,并能促进其种子萌发过程中碳水化合物的动员和利用。     

祁连山优势树木碳水化合物资源分配的海拔和树种效应

海拔梯度造成的温度、水分和土壤肥力等环境异质性会影响树木的生长, 但是不同树木的生理差异也决定了树木资源分配权衡还存在很多不确定性。为探明祁连山地区青海云杉(Picea crassifolia)和祁连圆柏(Juniperus przewalskii)非结构碳水化合物(NSC)含量的海拔和树种效应差异, 该研究以祁连山两个优势针叶树种青海云杉和祁连圆柏为研究对象, 分别设置了高海拔(3 300 m)和低海拔(2 850 m)两个采样高度, 采用t检验和多因素方差分析比较了不同海拔两个树种NSC及其组分(可溶性糖、淀粉)含量的差异, 分析叶、树干、粗根和细根间的NSC及其组分含量的资源分配权衡特征, 明晰不同海拔青海云杉和祁连圆柏生长限制因素和生理生态适应机理。结果表明: (1)低海拔青海云杉整株和各器官NSC及其组分含量均显著高于高海拔青海云杉; 而低海拔祁连圆柏整株和各器官NSC及其组分含量均显著低于高海拔祁连圆柏; (2)不同海拔两个优势针叶树种可溶性糖主要投资在叶, 而淀粉主要投资在粗根和树干; (3)高海拔青海云杉的可溶性糖与淀粉的比值显著高于低海拔青海云杉, 说明高海拔青海云杉将更多的碳用于生长, 而低海拔青海云杉将更多的碳用于储存; (4)海拔、树种、器官以及它们的交互作用显著地影响NSC及其组分含量及可溶性糖:淀粉, 其中树种分别解释了NSC、淀粉总变异的38%和37%; 器官分别解释了可溶性糖、可溶性糖:淀粉总变异的68%和42%。该研究结果阐明了不同海拔青海云杉和祁连圆柏的生长限制因素及其资源分配权衡, 为理解不同海拔和不同树种的生态适应机理以及祁连山森林生态系统的保护提供了科学参考。     

野生藏酋猴冬季食物组成及营养成分

觅食是获取营养物质和能量的重要途经。对于栖息在四季分明地区的灵长类动物而言,低温以及食物资源相对匮乏的冬季是其生存和生长发育的瓶颈期。本研究以安徽黄山的野生藏酋猴(Macaca thibetana)天湖山群为对象,于2019年11月至2020年1月采用瞬时扫描取样法(Instantaneous scan sampling)采集猴群觅食行为数据,并分析其冬季食物组成及食物中各化学成分含量对取食的影响。结果显示,野生藏酋猴在冬季共取食23科31属34种植物,主要包括壳斗科(Fagaceae, 21.62%)、樟科(Lauraceae, 17.57%)、蔷薇科(Rosaceae, 8.11%)的植物,取食部位以叶片(66.22%)和果实(种子)(24.32%)为主。不同取食部位的水分、总糖、淀粉、脂肪、单宁等成分存在显著差异。其中,叶片的水分含量高于果实(种子)、茎和芽,茎和果实(种子)含有较高的总糖,果实(种子)的淀粉和脂肪含量最高,芽的单宁含量最高。此外,取食植物中的总糖含量高于非取食植物。结果表明,野生藏酋猴适应寒冷冬季与食物匮乏的觅食策略是对植物种类、植物部位及其主要营养成分的综合结...     

外源5-氨基乙酰丙酸对盐胁迫下菘蓝种子萌发及幼苗抗氧化酶活性的影响

采用砂培方式,研究了外源5-氨基乙酰丙酸(ALA)对盐胁迫下菘蓝种子的萌发、幼苗叶片的可溶性糖含量、丙二醛(MDA)含量及其抗氧化酶活性的影响,探讨ALA缓解菘蓝受盐胁迫伤害的响应机制。结果显示:(1)菘蓝种子萌发及幼苗生长在100 mmol·L^-1 NaCl胁迫下受到明显的抑制,种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数与自然含水量均显著降低,丙二醛含量、可溶性糖含量以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性显著升高。(2)盐胁迫下适宜浓度的ALA处理显著提高了种子萌发率、自然含水量及SOD、POD和CAT活性,降低了可溶性糖和丙二醛的含量,并以16.7 mg·L^-1 ALA处理盐胁迫下菘蓝种子的发芽率、发芽势最大,其幼苗的SOD、POD、CAT活性最强。研究表明,盐胁迫显著抑制菘蓝种子的萌发及幼苗生长,适宜浓度的ALA能够有效缓解盐胁迫对菘蓝种子萌发及幼苗生长的伤害,提高植株的抗盐性,并以16.7 mg·L^-1 ALA处理效果最佳。     

青藏高原几种高寒植物的抗寒生理特性

研究了青藏高原高寒地区3种多年生植物在生长过程中植物叶组织的可溶性糖、脯氨酸和丙二醛（MDA）含量、超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性的变化及其生理特性。结果表明;矮嵩草（Kobresia humilis）、垂穗披碱草（Elymus nutans）和黑褐苔草（Carex atro-fusca）叶中的可溶性糖含量随着生长期的进程而增加;脯氨酸含量的变化因植物种类的不同而表现各异,其中在各生长期．垂穗披碱草的脯氨酸含量均高于矮嵩草和黑褐苔草,并在草盛中期表现出明显的差异;3种高寒植物叶片中的丙二醛（MDA）含量随着生长季和气温的变化而呈现不断增加的趋势;3种植物中的超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性表现出随生长期和气温变化而改变的趋势,但黑褐苔草的2种膜保护酶活性最高,垂穗披碱草的次之．矮嵩草最低。可见,在不同生长季,这3种高寒植物的抗寒生理反应或低温适应方式可能是多途径的．其中在抗寒物质代谢、膜脂过氧化能力和抗氧化酶系统等方面,有生理反应的共同规律和各自特有的生理抗寒特性．其适应性与抗逆性有所不同,这种差异和生理特性可能与高寒植物的遗传特性和极端高寒低温环境胁迫有关。     

干旱和盐胁迫对华山新麦草种子萌发及幼苗生理特性的影响

模拟华山新麦草野生土壤生境特点,分别采用聚乙二醇(PEG-6000)、钙(CaCl2)以及二者混合液3种方式浸种,研究PEG-6000和Ca2+浸种对华山新麦草种子萌发及幼苗生长的影响.结果表明:3种处理下华山新麦草的种子发芽率、发芽势和发芽指数均无显著变化;但PEG-6000浸种后,华山新麦草幼苗可溶性糖和可溶性蛋白含量增加,蛋白酶、SOD和POD活性增强;CaCl2浸种后,华山新麦草幼苗可溶性糖含量增加,蛋白酶、SOD和CAT活性增强,淀粉酶活性降低;而PEG-6000和CaCl2混合液浸种后,华山新麦草幼苗可溶性糖含量下降,SOD活性降低,华山新麦草生长受阻.据此推测华山干旱和钙离子含量高的生境特点可能是华山新麦草种群濒危的原因之一.     

甜玉米颖果的发育和淀粉粒的形态变化分析

采用常规方法测定颖果的鲜重、干重变化和籽粒中营养成分积累变化,同时用扫描电镜观察淀粉粒的形态变化的结果表明,籽粒中淀粉含量呈“s”型曲线变化;蛋白质含量先急剧下降后缓慢增加;可溶性糖和脂肪含量均呈单峰曲线变化;粗纤维含量呈“快-慢-快-慢”的变化。籽粒鲜重和可溶性糖、脂肪以及粗纤维含量均呈（极）显著的正相关,与蛋白质含量呈极显著负相关;可溶性糖与脂肪含量呈正相关,与蛋白质含量呈显著负相关。鲜食甜玉米的最适宜采收期为授粉后25d：甜玉米淀粉粒呈现“裸露型”、“非裸露型”和“中间型”3种形态。     

亚精胺浸种对渗透胁迫下白三叶种子萌发及淀粉代谢的影响

以‘拉丁诺’白三叶为材料,用0、10%、15%、20%（W/V）的聚乙二醇（PEG-6000）溶液模拟干旱条件,研究亚精胺（Spd）浸种对渗透胁迫下白三叶种子萌发和淀粉代谢的影响。结果表明,在PEG渗透胁迫下,白三叶种子的发芽率、发芽势、发芽指数、胚芽及胚根鲜重和胚根长度均显著（P<0.05）降低,淀粉水解为糖类的速率减慢;与蒸馏水浸种相比,0.05mmol·L^-1Spd浸种处理显著（P<0.05）提高了在渗透胁迫条件下种子的发芽率、发芽势、发芽指数、胚芽及胚根鲜重、干重和胚根长度,同时大幅提高了α-淀粉酶、β-淀粉酶及（α+β）-淀粉酶总活性,降低了淀粉含量,增加了还原糖和葡萄糖含量。说明Spd浸种提高了白三叶种子在渗透胁迫下的萌发能力和幼苗生长的环境适应性,这可能与增强种子体内淀粉酶活性,加速淀粉水解为还原糖和葡萄糖,为种子萌发和幼苗早期生长及时提供充足能量有关。     

中国东北典型森林生态系统植物叶片的非结构性碳水化合物研究

植物叶片的非结构性碳水化合物(NSC)不仅可以反应植物的碳供应状况,也能反应植物对外界环境的适应策略。利用传统的蒽酮比色法测定了东北3个典型森林生态系统(呼中、凉水和长白山)242种常见植物叶片的非结构碳水化合物,探讨了温带主要森林植物叶片NSC沿纬度梯度的变化趋势及其在物种-生活型-群落间的分布规律。实验结果表明:3个典型森林生态系统植物叶片可溶性糖、淀粉和NSC含量均呈偏正态分布,多数物种的含量偏中低水平;242种植物叶片可溶性糖、淀粉和NSC的平均含量分别为63.31、65.66和128.96 mg/g。在所调查的森林生态系统中,叶片可溶性糖、淀粉和NSC含量在不同生活型中表现各异。此外,乔木植物叶片的可溶性糖、淀粉和NSC含量从北到南呈递增趋势,呼中最低,凉水次之,长白山最高。乔木淀粉含量均表现为落叶树种大于常绿树种,可溶性糖和NSC含量变化趋势复杂。研究结果不仅为阐明东北主要森林生态系统植被碳代谢和生长适应对策提供数据基础,而且对理解植物对未来气候变化的响应机理提供数据支撑。     

重金属对植物种子萌发胁迫及缓解的机制

重金属元素一般为植物生长的非必需元素,具有较强的毒性,极易被植物吸收积累,降解困难,且能通过食物链危害人类健康。综述了近年来重金属对植物种子萌发过程中形态学指标、生理生化指标以及分子水平上的影响,主要包括重金属对植物种子萌发、幼苗生长、淀粉酶酯酶等水解酶活性、抗氧化酶活性、可溶性糖与脯氨酸含量及在细胞遗传毒性效应和蛋白基因表达水平上的影响,并总结了缓解植物重金属毒害的方法及治理措施,探讨了目前该领域研究中存在的问题,以及治理植物重金属毒害的研究方向,旨在为重金属污染研究与治理工作提供参考。