影响蝴蝶兰类原球茎耐脱水性的主要因素

为探讨蝴蝶兰(Phalaenopsis spp.)类原球茎(protocorm-like body,PLB)耐脱水性的主要影响因素,对PLB的平均粒重、含水率、脱水相对湿度、时间、温度、光周期与耐脱水性的关系进行了研究.结果表明,PLB的平均粒重与脱水后失水率、含水率、相对电导率、成活率呈显著或极显著相关.在较高湿度下...     

Ca2+、ABA预处理蝴蝶兰类原球茎的脱水保护系统比较及信号传导关系

CaCl2和ABA溶液及两者联合分别预处理蝴蝶兰类原球茎(PLB)后脱水,对比PLB脱水前后的成活率、脱水保护系统指标变化及Ca2+与ABA信号传导关系.结果表明,CaCl2和ABA溶液及两者联合预处理均能明显提高PLB脱水后的成活率.CaCl2和ABA溶液对可溶性糖、蔗糖、还原糖、SOD和总抗氧化能力有相同的效应趋势,对可溶性蛋白、热稳定蛋白含量及POD、CAT活性的作用趋势有所差异.ABA溶液提高PLB耐脱水性的能力被胞质Ca2+ 螯合剂BAPTA/AM 和钙调蛋白拮抗剂氯丙嗪所削弱,Ca2+预处理提高PLB耐脱水能力被ABA合成抑制剂环丙嘧啶醇削弱.在蝴蝶兰PLB的耐脱水性诱导中,Ca2+和ABA具有基本相同的生理生化基础,在信号传递中两者互相关联,CaCl2取代ABA用于提高PLB耐脱水性是可行的.     

脱水速率和降温速率对葡萄柚种子超低温保存的影响

以新鲜葡萄柚(Citrus paradise)种子为材料,使用3种脱水速率处理至约20%含水量,然后用饱和盐溶液平衡至10种不同的含水量,再进行简化的二步法超低温保存;同时,以经过15 ℃、50%相对湿度(RH)条件脱水至含水量约12%的葡萄柚种子为材料,使用程序降温仪进行5个降温速率和3个预冷温度的传统二步法超低温保存。结果表明,葡萄柚种子对脱水敏感,种子含水量越低,成苗率越低。而且,脱水速率越快,对种子的损伤越大,成苗率呈现75% RH>50% RH>15% RH;冷冻处理对种子有进一步的伤害,含水量6%～8%的种子超低温保存效果最佳,但脱水速率对超低温保存的种子成苗率的影响不明显。用传统二步法超低温保存葡萄柚种子,与预冷对照相比,经液氮冷冻的种子成苗率都有明显下降。在预冷对照组中,-2.5 ℃·min^-1降温速率的种子成苗率最高,在冷冻保存中-0.5 ℃·min^-1和-0.25 ℃·min^-1的降温速率最有利于超低温保存。预冷温度从-40 ℃降至-60 ℃,未超低温处理种子的发芽率降低,但超低温处理种子的发芽率提高。     

不同杂种优势群玉米籽粒脱水速率分析

研究不同杂种优势群玉米自交系籽粒脱水速率的特性,筛选脱水速率快的自交系,为选育适应机械化作业的玉米杂交种提供借鉴。本试验采用烘干测定173份玉米自交系的籽粒的脱水速率及其相关性状,利用覆盖玉米全基因组的210对SSR标记对实验材料进行全基因组扫描,通过Structure V2.3.4 软件揭示其群体结构。对不同杂种优势群平均籽粒脱水速率进行方差分析,并筛选出各个群中籽粒灌浆速率快的自交系。研究结果如下：籽粒脱水速率在不同自交系间存在显著差异,与苞叶、穗轴及籽粒的含水率等性状间存在显著相关性。试验共筛选到脱水速率大于1%的自交系20个;授粉后40天时籽粒的含水率低于21%的自交系10个。参试自交系分成P、旅大红骨、瑞德、兰卡斯特和塘四平头5个杂种优势群;授粉后40天脱水速率依次是Reid群0.92%、Lancaster群0.85%、旅大红骨群0.82%、混合群0.80%、P群0.76%、塘四平头群0.56%。     

不同发育时期黄皮种子脱水敏感性的研究

自花后４６ｄ到８８ｄ果实成熟．黄皮种子的发芽率由０升至１００％．而活力指数逐渐上升,到花后７４ｄ达到最大值,之后略有下降．每粒种子的呼吸强度在花后４６－６７ｄ持续增加,此后则渐渐减弱,但湿藏２ｄ后又回升．黄皮种子的发育明显超前于果实．花后７４ｄ时．每粒种子的干重已接近最大值,这时种子活力最大．而果实的鲜重虽然已接近最大值．但其干重却只有成熟时的７３％。花后４６－５３ｄ的种子,其发芽率小于１００％,轻微脱水能提高种子的发芽率及活力指数,花后６０ｄ至果实成熟．种子发芽率均为１００％．这时任何程度的脱水都会引起活力指数的下降,但不同发育时期的黄皮种子耐脱水力有差别．其中以花后６７ｄ的耐脱水力最强．花后８８ｄ果实成熟时种子的耐脱水力最弱。     

预吸胀对绿豆种子脱水耐性的影响

绿豆 (Vignaradiata)种子的吸水曲线未出现明显的“平稳期”。种子萌发 5 0 %的时间和热时间分别为 11h和 11 5度天。在吸胀初期 ,种子的相对电导率迅速增加 ,然后下降。随着脱水时间的延长 ,预吸胀不同时间的绿豆种子的含水量和存活率、由存活种子产生的幼苗鲜重、胚根和下胚轴长度明显下降 ;而且随着预吸胀时间的增加 ,种子对脱水的敏感性显著加强 ;预吸胀种子的相对渗漏率在脱水初期缓慢增加 ,然后迅速增加 ,且预吸胀时间愈长 ,相对渗漏率增加的幅度愈大。结果表明预吸胀的绿豆种子的脱水耐性是逐渐丧失的 ;吸胀的能萌发的正常性种子的脱水敏感性可以作为研究种子顽拗性的一种模式系统     

玉米胚发育过程中脱水耐性的变化

对离体玉米胚脱水耐性的变化以及不同脱水速率对其脱水耐性的影响进行了研究。授粉后16d的玉米胚能耐轻微脱水,含水量从1.45降低到0.28gH2Og-1DW时胚的萌发率为100%,但含水量低于0.1gH2Og-1DW时胚死亡。胚的脱水耐性随着发育逐渐加强,表现为电解质渗漏速率逐渐降低,萌发率和幼苗干重逐渐增加。授粉后20d胚内超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性较高,过氧化氢酶(CAT)活性较低;授粉后24d,这些酶的活性与授粉后20d的正好相反。脂质过氧化产物丙二醛(MDA)在种子发育过程中呈下降趋势。不同脱水速率明显地影响胚的脱水耐性:在慢速脱水到含水量0.1~0.18gH2Og-1DW时,胚的萌发率和幼苗干重比快速脱水高,电解质渗漏速率比快速脱水低;在快速脱水条件下胚中的SOD、APX活性和MDA含量也比慢速脱水高;CAT活性的变化不明显。     

快速脱水与复水过程中2种藓类植物的活性氧代谢与脂质过氧化特征

以来自不同水分生境的金发藓和湿地匐灯藓为材料,对二者在脱水与复水胁迫条件下的活性氧代谢、脂质过氧化损伤程度及其抗氧化系统应答的差异进行比较研究。结果显示:在脱水与复水过程中,(1)硅胶快速脱水更接近阳光直射条件下藓类植物的水分丧失。(2)随着含水量的变化,湿地匐灯藓虽然能够在复水后迅速修复细胞的完整性,但变化剧烈;金发藓则能够始终维持较低的膜透性。(3)2种藓类植物的丙二醛(MDA)含量变化均呈先升后降趋势,但金发藓的MDA含量明显低于湿地匐灯藓。(4)2种藓类植物的超氧阴离子自由基(O2.-)产生速率和过氧化氢含量(H2O2)的变化均与MDA含量变化相似,且金发藓活性氧水平明显高于湿地匐灯藓。(5)2种藓类植物的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性受活性氧诱导亦呈先升后降的趋势,但金发藓抗氧化酶对活性氧迸发的应答更快,活性更强。(6)2种藓类植物的抗坏血酸(AsA)含量呈先降后升态势,但金发藓的含量低于湿地匐灯藓。研究表明,来自不同生境的2种藓类植物对脱水胁迫所致的氧化胁迫均具有很强的适应能力,尤其是复水过程中的修复能力,但不同藓类可能通过不同途径和机制来适应脱水所致的氧化胁迫;来自易发生水分亏缺生境的金发藓可能因具有更强抗氧化能力,从而获得比来自水分充沛生境的湿地匐灯藓更高的脱水耐性。     

脱水速率对非洲柚种子脱水耐性的影响

通过脱水速率对不同发育阶段的非洲柚种子脱水耐性影响的研究,其结果表明:花后130 d,190 d,245 d和275 d的非洲柚种子在慢速脱水的条件下具有比快速脱水更强的脱水耐性,而且差异显著(P0.05)。但对于花后155 d和220 d的非洲柚种子,快速脱水和慢速脱水条件下脱水耐性差别变小,未达到显著性水平;脱水速率对非洲柚种子脱水耐性的影响与种子的发育阶段有关。这样的结果与前人以正常性大豆种子和玉米胚为材料得到的结果相类似。研究认为,脱水速率对中间型非洲柚种子脱水耐性的影响,可能主要在于慢速脱水能够诱导某些与脱水耐性相关的蛋白的表达和积累。慢速脱水诱导脱水耐性必需以种子具有相应的遗传基础为前提,而且需要选择合适的时机。     

逐步提高培养基蔗糖浓度诱导的黄皮胚轴耐脱水性与细胞超微结构的变化

黄皮胚轴在蔗糖浓度按27%→50%→60%递增的WPM培养基中培养后耐脱水性显著提高,大部分胚轴脱水至含水量为18.8%时仍具有再生植株的能力.超微结构观察表明,对照下胚轴的细胞在脱水至36.3%含水量时质膜和液泡解体,叶绿体和线粒体崩溃.而经蔗糖逐步加浓培养的胚轴脱水至35.2%含水量时,大部分细胞发生质壁分离,细胞质稠密,叶绿体内部的淀粉粒变大;脱水至18.8%时细胞质壁分离加剧,大部分叶绿体和线粒体局部损伤.脱水至18.8%的胚轴重新吸胀4 d后细胞损伤被修复.     

Comparative Study of Dehydration

The paraffin method has frequently been criticised because of its hardening and shrinking effect on tissue. The author believes this distortion is due to the dehydration and not to the immersion in melted paraffin. An experimentally controlled series of various tissues was dehydrated in different dehydrating reagents, dioxan, isobutyl alcohol, and ethyl alcohol with chloroform. Except for the dehydration, the tissues were treated identically. In every case, dioxan proved to be a better dehydrating reagent with less shrinkage and brittleness than any of the others. Ethyl alcohol with chloroform produced the greatest degree of distortion.     

Dehydration in dormant insects

Many of the mechanisms used by active insects to maintain water balance are not available to dormant individuals. Physiological and biochemical mechanisms of dehydration tolerance and resistance in dormant insects and some other invertebrates are reviewed, as well as linkages of dehydration with energy use and metabolism, with cold hardiness, and with diapause. Many dormant insects combine several striking adaptations to maintain water balance that-in addition to habitat choice-may include especially reduction of body water content, decreased cuticular permeability, absorption of water vapour, and tolerance of low body water levels. Many such features require energy and hence that metabolism, albeit much reduced, continues during dormancy. Four types of progressively dehydrated states are recognized: water is managed internally by solute or ion transport; relatively high concentrations of solutes modify the behaviour of water in solutions; still higher concentrations of certain carbohydrates lead to plasticized rubbers or glasses with very slow molecular kinetics; and anhydrobiosis eliminates metabolism.