种子引发与引发种子药剂处理研究进展

种子引发和种子药剂处理是现代农业生产中常用的生产措施。种子引发能够提高种子的萌发活力,提高种子和长出幼苗对逆境胁迫的抵抗力,而种子药剂处理可以防治作物早期病虫害。因此,这两种种子处理技术的发展均符合现代农业精量播种的需求。在此条件下,种子引发和种子药剂处理两种种子处理技术的结合,包括药剂对引发种子的处理方式以及种子药剂处理对引发种子的安全性是种子生产企业和种子处理药剂生产企业非常关心的问题。本文综述了不同种子引发技术、种子引发对种子生理生化的影响以及药剂对引发种子的不同处理方式,并对这两种技术相结合所要解决的问题进行了展望。

不同成熟期对花椰菜种子活力及相关生理生化指标的影响

花椰菜种子收获时常依据经验进行,易导致采收时期不当,对种子质量造成较大的影响。为研究花椰菜杂交种子成熟期与种子活力的关系,确定适宜的种子收获期,本研究以花椰菜品种瓯松60天为材料,分析了授粉后40、45、50、55、60、65 d不同成熟期种子物理性状、种子活力和抗氧化酶活性等指标变化。结果表明,随着种子成熟期延长,种子含水量、鲜种子千粒重呈降低趋势,种子浸泡液电导率和丙二醛(MDA)含量先降低后趋于稳定,规定水分千粒重、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、发芽率、发芽势、活力指数、苗高、根长先增加后趋于稳定。不同授粉后天数之间比较结果表明,授粉后55、60、65 d,活力指数、苗高和根长差异不显著,但均显著高于50 d;规定水分千粒重、SOD活性、POD活性、MDA含量、电导率在授粉后55 d趋于稳定。回归分析结果表明,活力指数与鲜种子千粒重、种子含水量、MDA含量、电导率显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)线性负相关,与SOD和POD活性极显著线性正相关(P<0.01)。活力指数、SOD活性、POD活性、MDA含量、电导率与种子发育天数符合二项式函数变化:y_(活力指数)=-0.131x2+16.957x-344.480,y_(SOD活性)=-0.020x2+2.668x-10.420,y_(POD活性)=-0.112x2+14.417x-368.610,y_(MDA含量)=0.113x2-13.771x+433.780,y_(电导率)=0.088x2-10.319x+338.680,达显著或极显著水平,可用来预测不同发育天数种子的活力、保护酶清除活性氧自由基能力和细胞膜结构的完整性。综上,授粉后55 d,瓯松60天种子已达可采收程度,发芽率98%,规定水分千粒重4.364 g,种子活力和种子生理也趋于稳定,且对幼苗生长没有影响,还可降低种子易落粒损失风险。本研究结果为花椰菜杂交种子适时采收提供了理论依据。

蒙古栎种子贮藏过程内源激素变化及显微结构特征

【目的】蒙古栎种子为顽拗性种子,不耐贮藏。探究种子不同初始含水量和贮藏温度下内源激素变化及显微结构特征,为蒙古栎种子合理存储提供科学依据和技术参考。【方法】采用硅胶干燥法分别控制种子初始含水量为50%(采后初始含水量)、40%、30%和20%,并于低温(4℃)和室温(20℃)进行贮藏。贮藏过程中,对种子活力、内源激素变化及显微结构特征进行检测。【结果】1)蒙古栎种子新采收后萌发率可达100%,经硅胶快速干燥后种子活力不受影响。2)种子贮藏期间,不同初始含水量及贮藏温度下种子活力丧失速率不同。蒙古栎种子最适贮藏含水量为30%~40%,低温贮藏优于室温贮藏;3)室温贮藏下,随种子初始含水量升高,蒙古栎种子霉菌增殖严重,而降低种子初始含水量或采用低温贮藏,种子劣变以褐化或软化为主。4)贮藏过程中,蒙古栎种子GA_(3)含量随种子初始含水量降低而降低,并在贮藏前14天急剧下降。ABA含量对贮藏温度存在差异响应。在低温贮藏条件下ABA含量相对稳定,而在室温贮藏条件下,种子初始含水量不同,ABA含量变化不同;5)显微结构观测表明,新采收蒙古栎种子子叶细胞排列紧密、规则,无内含物,而胚芽细胞体积较小,排列松散。种子贮藏14天后,细胞产生内含物。种子劣变伴随强烈细胞皱缩或破损,细胞边界不清晰、内含物流失等。【结论】降低蒙古栎种子初始含水量和贮藏温度有利于提高种子耐藏性,但种子含水量低于20%不利于种子贮藏。

PEG胁迫对4种颜色藜麦种子萌发的影响

通过对不同聚乙二醇(PEG-6000)浓度下藜麦品种种子萌发及生长特性的深入研究,旨在为干旱地区的藜麦品种选择提供理论支持和技术指导。研究结果表明,在干旱胁迫下,不同颜色藜麦种子的发芽率和发芽势表现为灰色品种>白色品种>黑色品种>红色品种。红色藜麦种子在不同浓度的PEG-6000溶液处理下,其发芽率、发芽势、发芽指数及活力指数均呈现一定程度的增加,特别是在PEG-6000浓度为9%时,红色藜麦种子的发芽性能达到最大值。此外,各色藜麦种子的胚根长度和鲜重也在这个浓度下达到最大值。然而,当PEG-6000的浓度增至12%时,对胚根长度和鲜重的抑制效应变得显著,且其数值降至最低水平。在低浓度范围(3%~9%)的PEG-6000溶液中,4种颜色的藜麦品种均表现出一定的耐旱能力,其中红色品种的耐旱性表现最出色。综上所述,通过对干旱条件下藜麦种子的萌发及生长特性进行细致研究,有望为干旱地区藜麦品种的选育与种植提供有益的科学依据和实际应用价值。

施肥对日本落叶松母树种子球果和形质特征的影响

以日本落叶松1.5代和2代种子园为研究对象,施用N肥、P肥、K肥,采用正交试验设计,调查并分析了施肥处理对日本落叶松种子园母树球果和种子特性的影响,有效提高落叶松种子园种子产量,满足生产上对落叶松良种的需求。结果表明:从球果形质特征上看,施肥可显著促进日本落叶松1.5代和2代种子园单果质量、球果纵径和横径的增加,其中,1.5代种子园中,“N(0.4 kg/株)+P(0.6 kg/株)+K(0.6 kg/株)”处理的单果质量和球果纵径最大,分别达到4.01g和3.14cm,分别为CK的1.79倍和1.37倍,“N(0.2kg/株)+P(0.6kg/株)+K(0.4kg/株)”处理的球果横径最大,达到2.26cm,为CK的1.1倍;2代种子园中,“N(0.2 kg/株)+P(0.8 kg/株)+K(0.6 kg/株)”处理的单果质量、球果纵径和横径等指标均较高,分别达到8.23g、3.74 cm和2.58 cm。从种子形质特征上看,施肥对日本落叶松1.5代、2代种子园种子形质指标的影响有限,施肥仅对1.5代种子园种子纵径、横径和侧径及2代种子园千粒质量有显著影响。较高的K肥和适量的N肥施用量有利于球果和种子的增大,日本落叶松种子园施肥较优方案为N肥0.4 kg/株、P肥0.6 kg/株、K肥0.6 kg/株。

施氮量与行距对赖草种子产量及质量的影响

为探究氮肥施用量与行距对赖草(Leymus secalinus)种子产量及质量的影响,本研究采用裂区试验设计,主区为氮肥添加量(N00 kg·hm^(-2),N160 kg·hm^(-2),N2120 kg·hm^(-2),N3180 kg·hm^(-2)),副区为行距(R130 cm,R240 cm,R350 cm,R460 cm),利用灰色关联度、逐步回归分析等方法对种子产量及质量综合分析,明确影响种子产量的关键因素,筛选赖草种子生产最优种植配置组合。结果表明:影响赖草种子产量的主要因素是生殖枝数、千粒重、种子数/小穗、小穗数/生殖枝,对产量贡献最大的因素是种子数/小穗。经灰色关联分析可知,120~180 kg·hm^(-2)施氮量和60 cm种植行距时获得最优的种子产量与种子质量,而120 kg·hm^(-2)施氮量处理下的实际种子产量、潜在种子产量与180 kg·hm^(-2)施氮量处理均无显著差异,因此从经济效益与生态效益考虑,赖草种子生产可采用120 kg·hm^(-2)施氮量、60 cm行距,能获得最优的种子产量与质量。

铁筷子的种子形态及萌发特性

通过观察铁筷子(Helleborus thibetanus)种子形态,测定种子吸水率及含水量等指标,探究不同温度及质量浓度赤霉素处理、赤霉素-温度协同处理对铁筷子种子发芽时间、发芽率、发芽势等指标的影响,探寻打破铁筷子种子休眠的最佳条件。结果表明:铁筷子种子的平均长度为(4.24±0.12)mm,平均宽度为(2.41±0.08)mm;25℃处理14 d后再4℃处理14 d的处理对铁筷子种子萌发有一定促进作用,此时种子的发芽率为90.00%,相较对照组提高了6.67%。质量浓度为200 mg·L^(-1)的赤霉素处理对铁筷子种子萌发的促进效果最佳,此时发芽率为96.67%,相较对照组提高了23.34%,发芽启动时间缩短了18.66 d。赤霉素-温度协同处理对铁筷子种子萌发无显著促进作用。

石蒜种子发育过程中形态及内含物的变化规律

为探究石蒜种子发育过程中的形态及内含物变化规律,更好地确定适宜的采种期,以花后7,14,21,28,35,42,49,56,63,70 d的新鲜石蒜种子为研究材料,在形态观测的基础上,结合烘干法、考马斯亮蓝G-250法和蒽酮比色法测定种子的含水量和内含物(可溶性糖、可溶性蛋白质和淀粉)含量。结果表明:石蒜的种子成熟脱落时含水量仍较高(72.47%),且生活力(83.33%)和可溶性糖(61.40 mg·g^(-1))、淀粉(35.65 mg·g^(-1))的含量均较高,而可溶性蛋白质含量极少(0.70 mg·g^(-1)),符合顽拗性种子特性。依据种子形态变化特征,可将其发育过程划分为空泡化时期(花后7~14 d)、液态化时期(花后21~28 d)、胶质化时期(花后35 d)、胚发育时期(花后42~56 d)和成熟期(花后63~70 d)共5个时期,持续时长约为70 d。在整个发育期间,种皮的颜色由初始的透白色变为褐色,最终转为黑色;胚乳内的淀粉、可溶性糖和蛋白质含量均随发育时间的延长显著上升,而含水量显著下降。其中,花后42 d是石蒜种子发育的重要节点,开始出现种胚结构,花后56~70 d时种胚发育成熟,发芽率分别为8.67%、14.33%和23.33%。结合石蒜种子在发育过程中的内、外部的形态特征变化及内含物的变化规律,确定适宜的采收期为花后63~70 d,即宜在种皮由褐色转为黑色,含水量为72.47%~74.13%时采收,此时种子已完成干物质积累且具备萌发力。

长白山阔叶红松林传播前种子昆虫捕食的研究

昆虫捕食种子是种子死亡的一个主要原因,会影响植物种群更新和群落物种组成。传播前种子昆虫捕食的研究较为稀少,且大多为针对个别优势种的短期研究,限制了对于群落水平上传播前种子捕食的理解。本研究分析长白山阔叶红松林25 hm~2样地中2020—2021年的种子雨,研究种子昆虫捕食率及其影响因素。所分析的5种乔木种子均遭到昆虫捕食,昆虫捕食率在物种和采集批次间差异较大(0~33.33%),年均昆虫捕食率为8.76%~14.39%。肉质果种子的昆虫捕食率显著低于干果(df=1,χ~2=20.76,P<0.001),种子产量的年际变异系数与昆虫捕食率呈显著负相关(df=1,χ~2=13.01,P<0.001),重量越轻的种子的昆虫捕食率越高(df=1,χ~2=10.54,P=0.001)。本研究表明,传播前种子昆虫捕食在长白山阔叶红松林群落中普遍存在,并且揭示了影响因素、讨论了潜在的影响机制。本研究有助于增进对于传播前种子昆虫捕食及其生态和演化意义的理解。

不同浓度赤藓糖醇对甜菜种子萌发的影响

本研究旨在探讨不同浓度赤藓糖醇对甜菜种子‘TD801’发芽特性的影响,以期为甜菜种子包衣技术提供科学依据。实验设计包括3个赤藓糖醇浓度(5、7.5、10 mmol/L)和3个处理时间梯度(8、16、24 h),形成9组不同的处理条件。通过与对照组(CK)比较,分析各处理条件下的种子发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数以及相对电导率等指标变化。实验结果表明,所有处理组相较于对照组均显示出促进甜菜种子引发的效果。具体而言,处理后种子的发芽势较对照提高了4个百分点,最高12.33个百分点;发芽率比对照CK提高最低9个百分点,最高12个百分点;发芽指数比对照CK提高最低28.92%,最高60.74%;活力指数比对照CK提高最低69.45%,最高116.81%;相对电导率与对照CK比较均有降低,最低下降58.26个百分点,最高下降83.10个百分点。当浓度为5 mmol/L,8 h时,对提升发芽势效果较好;当浓度为5 mmol/L,24 h时,发芽率的效果更好;当浓度为5 mmol/L,16 h时,对发芽指数和活力指数的影响较好;浓度为10 mmol/L,时间为24 h对相对电导率效果更好。综上所述,赤藓糖醇处理能够有效提高甜菜种子的萌发性能,其中以5 mmol/L浓度和16 h的处理时间最为显著,为甜菜种子包衣提供了重要的参考信息。

不同浓度的维生素C对不同品种的甜菜种子引发的影响

本研究旨在探究维生素C对甜菜的引发效果并筛选出适宜的引发处理,同时为甜菜种子包衣剂物料的选择提供相关依据。本试验以TD801和TD802甜菜种子为试验材料,并设计了3个浓度梯度(50、100、200 mg/L),3个的时间处理(8、16、24 h),通过对处理后的甜菜种子的发芽势、发芽率、活力指数、发芽指数以及电导率进行分析比较。结果显示,不同处理下的VC溶液对甜菜种子的引发均有促进效果,其中300 mg/L的VC处理24 h后对TD801种子有显著的提升效果,其发芽势为90.67%,发芽率为92.67%,发芽指数为40.36,活力指数为514.60,此时种子的引发效果最好;而对TD802甜菜种子影响最大的VC浓度则为100 mg/L,处理时间为16 h。由此可见,同种引发剂对不同甜菜材料处理时,其引发的最适浓度不同。

不同贮藏方式对高州油茶种子萌发及幼苗生长的影响

为了筛选高州油茶Camellia gauchowensis种子筛选最优贮藏方式,研究采用5种方式进行贮藏处理,比较贮藏后的萌发特性和幼苗生长指标。结果表明:(1)不同贮藏处理的种子萌发特性存在显著差异(P<0.05),发芽率和发芽势均随贮藏时间推移而降低,出苗率除贮藏2个月与3个月的种子间相差不大以外,其他也随贮藏时间延长呈现下降趋势。-79℃超低温处理效果最佳,其发芽率、出苗率和发芽势均高于其他处理,种子的贮藏期可达220 d。常温、蜡封液A(吗啉脂肪酸盐果蜡)、塑封、蜡封液B(RQT-G-4水果保鲜保湿增亮剂)处理的种子在贮藏了101 d时,胚芽生长缓慢,保存了162 d后失活,且蜡封液A、塑封、蜡封液B处理的指标均显著高于常温处理。4℃低温处理和使用蜡封液C(橘子保鲜剂)蜡封处理的种子贮藏表现次之,相较于常温等处理,这两种处理延长了约一个月的保质期。(2)不同贮藏处理的种子胚芽长、胚根长、胚芽直径和胚根直径均有显著差异,且随着贮藏时间推移而降低。-79℃超低温处理的指标均显著高于其他贮藏处理,其幼苗生长指标随时间的平均下降幅度最小,贮藏效果最佳;蜡封液C处理种子的胚芽长、胚根长、胚芽直径和胚根直径显著高于常温处理;常温处理效果最差,说明其幼苗生长能力受到最大影响,而其他贮藏方式在一定程度上减少了外界环境对其幼苗生长发育的影响。贮藏方式对高州油茶种子萌发及幼苗生长有显著影响。-79℃超低温处理效果最佳,但成本高,蜡封液C蜡封处理效果次之,相较于常温处理能延长约1个月的保质期,成本低,在生产中具有一定应用价值。

锰肥和锌肥种子包衣对花生的降镉效果

花生对土壤中的镉(Cd)具有较强的富集能力,我国花生Cd超标现象局部地区较为严重,Mn、Zn离子可通过拮抗作用降低作物对Cd的吸收,本研究探究Mn肥、Zn肥种子包衣处理对花生Cd吸收转运的影响,以期为花生产地土壤Cd污染风险管控与修复提供技术支撑。首先通过种子萌发试验筛选出3个锰(Mn)和锌(Zn)较适宜的包衣剂浓度,再进一步通过盆栽试验筛选出降镉效果最优的Mn和Zn包衣剂浓度,并探究了Mn肥和Zn肥种子包衣对Cd污染土壤上花生富集转运Cd的影响。种子萌发试验结果表明,中低浓度的Mn肥、Zn肥种子包衣处理不会影响种子发芽率且可以促进根生长,浓度过高则会明显抑制种子萌发。盆栽试验结果表明,Mn肥和Zn肥种子包衣剂中,3%锰肥包衣剂(Mn3)和2%锌肥包衣剂(Zn2)包衣处理籽粒降镉效果最显著,降镉率分别达到19.0%和24.1%,其中Zn2降镉效果更优。与对照相比,Mn3和Zn2处理根系Cd富集系数均显著降低,根向茎叶Cd转运能力明显增加,茎叶向籽粒Cd转运系数呈下降趋势,根系向籽粒Cd转运系数则无明显变化。Mn3和Zn2处理花生植株总Cd吸收量相比对照分别下降了9.18%和13.6%,花生籽粒及根系Cd含量均与根系中Mn、Zn元素含量呈显著负相关关系。综上,利用Mn、Zn种子包衣处理可通过抑制根系对Cd的吸收以及影响Cd在花生体内的转运来降低花生籽粒Cd含量。本研究提出了利用种子包衣来降低花生Cd含量的技术,为花生产地镉污染风险管控提供了新方法。

不同药剂引发对烤烟种子萌发和幼苗低温响应的影响

为更好地提高烟草催芽种子质量,提升幼苗素质培育壮苗,以中烟100和中川208为试验材料,研究了不同浓度的赤霉素(GA3)和生防菌剂“海益农”浸种引发处理对种子发芽势、发芽率、发芽指数、幼苗最长根长、最大叶面积、幼苗根干(鲜)质量、地上部分干(鲜)质量、抗氧化酶及丙二醛等指标的影响。结果表明,赤霉素对中烟100和中川208浸种引发的最适浓度分别是100 mg/L和50 mg/L,而“海益农”浸种引发的最适浓度则分别是2 g/L和1 g/L。赤霉素和“海益农”的大多数处理对两个烟草品种幼苗的生长都具有显著促进作用。采用隶属函数法对种子萌发指标和幼苗生长指标进行综合评价,从促进种子萌发和培育壮苗的角度,对中烟100促进作用最好的处理为赤霉素200 mg/L,其次为“海益农”1 g/L;而对中川208促进作用最好的处理为“海益农”1 g/L,其次为“海益农”20 g/L。对低温胁迫下幼苗叶片MDA和抗氧化酶活性的综合评价结果表明,提高中烟100耐冷能力的最好处理为“海益农”2 g/L,其次为赤霉素100 mg/L;提高中川208耐冷能力的最好处理为赤霉素100 mg/L,其次为“海益农”8 g/L。综上,不同烟草品种种子萌发、幼苗提壮和抗冷害效果达到最佳时,所使用的引发药剂种类和浓度不同,在生产中需要根据实际情况灵活选择使用。

檀香紫檀优树及其嫁接无性系间种子形态和萌发特征变异

檀香紫檀是世界上最为名贵的红木树种之一,其在我国的规模发展受制于种子生产。最近中国林业科学研究院热带林业研究所利用优树材料在海南岛尖峰岭营建了檀香紫檀嫁接无性系采种园,目前已开花结实,其种子品质及其与优树间差异尚待研究。以海南岛尖峰岭中国林业科学研究院热带林业研究所试验站引种园檀香紫檀6株优树及其在采种园内的嫁接无性系为对象,采集种子测定其形态性状,并采用双层滤纸法开展种子萌发试验。结果表明:(1)无论是优树还是其嫁接无性系,其种子形态性状的变异系数远小于芽苗生长性状,种子千粒重的变异系数最小,说明其芽苗生长变异较种子形态变异更丰富;(2)檀香紫檀优树间种子长度差异显著(P<0.05),以7号优树为最大,嫁接无性系间种子长度、宽度和厚度均差异显著,其长度和宽度以9^(#)号无性系为最大,厚度以7^(#)号无性系为最大;(3)优树间和无性系间种子发芽率、发芽势差异显著,优树中发芽率和发芽势分别以3号和9号为最高,无性系则均以5^(#)号为最高,优树间上胚轴、下胚轴和胚根长度以及芽苗总长度均差异显著,均以3号优树为最大,无性系间胚根长度和芽苗总长度差异显著,均以7^(#)号无性系为最大,说明优树间和无性系间种子萌发和芽苗生长均存在丰富变异;(4)优树与其对应无性系间种子形态、萌发和芽苗生长性状差异显著性因基因型而异,整体而言,无性系的种子长度和宽度大于其对应优树,其种子发芽和芽苗生长表现优于其对应优树;(5)相关性分析表明,种子千粒重与发芽率极显著(P<0.01),种子越饱满,发芽率越高。总而言之,檀香紫檀采种园的种子在形态和萌发上整体优于引种园的优树;而且种子千粒重在优树间、嫁接无性系间以及优树与其对应无性系间均差异不显著(P≥0.05),采种园种子较为饱满,其总体均值接近100 g,超过早期散生嫁接植株(92.9 g)。研究结果为檀香紫檀良种选育、种子园营建和壮苗培育提供科学依据。

紫花苜蓿种子产量与大小相关性状全基因组关联分析

紫花苜蓿(Medicago sativa L.)作为一种营养价值高、适口性好的豆科牧草,在我国种植面积不断扩大,其优质种子的需求量也逐年增多。因此,提高单位面积的种子产量对我国紫花苜蓿产业的发展具有重要意义。为挖掘调控种子产量与外形的相关基因,本研究中,利用从世界各地收集的220份紫花苜蓿种子材料,对其种子重量(Seed weight,SW)、种子面积(Seed area,SA)、种子周长(Seed perimeter,SP)进行全基因组关联分析(Genome-wide association study,GWAS)。表型分析表明3个性状存在不同程度的变异,变异系数分别为10.96%(SW),8.31%(SA),4.43%(SP)。通过GWAS,共在7条染色体上发现20个与3个性状相关的单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphism,SNP)位点,单倍型分析证实了优异等位基因的数量与SW,SA和SP之间存在正相关性。对这20个显著SNP上下游各20 kb范围内的基因进行搜索注释,最终筛选到4个与种子产量和大小相关的候选基因。本研究的结果可为优化紫花苜蓿种子大小,提高种子产量的分子育种提供新的标记与候选基因。

不同贮藏年限对红砂种子生理特性及胚结构的影响

以室温贮藏条件下0~4 a的红砂(Reaumuria soongorica)种子为试验材料,通过测定不同贮藏年限红砂种子的萌发指标、生理指标及种胚显微结构,探究红砂种子在贮藏老化过程中种子活力及其生理和显微结构的变化特征。结果表明:随着贮藏年限的增加,红砂种子芽长、萌发率、萌发势、发芽指数、活力指数和含水量逐渐降低,超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性、可溶性糖(soluble sugar,SS)和可溶性蛋白(soluble protein,SP)含量呈先升高后降低的趋势,丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量逐渐上升。红砂种子萌发指标与MDA含量呈显著(P<0.05)负相关,与SS、SP呈正相关。当年采收的种子,胚部细胞排列紧密,贮藏3~4 a的种子胚部细胞排列散乱,木质化程度加深着色效果明显,并伴随子叶逐渐缩小的现象。综上认为,红砂种子含水量、MDA和SP含量可较为准确地反映其活力,且红砂种子活力变化的节点在2~3 a之间。在实际生产中,建议选择采收后室温贮藏1 a的种子为播种材料。

种子生产过程中不同施氮量下产出小麦种子的活力变化

为了探究氮肥对小麦(Triticum aestivum L.)种子活力的影响,找出最佳施肥量,试验选用小麦品种济麦22号为试验材料,收获不同施氮量下的种子进行标准发芽试验,并测定了产出种子的发芽情况、苗期生长及生理指标。结果表明,纯氮施用量为154、220 kg/hm2时小麦产量和产出小麦种子活力指数最高,适宜高活力小麦种子生产;在不施氮下,种子的产量和活力指数均最低,种子含水量高,发芽速率最快,说明不施氮产出的种子质地变得松散,在发芽时更容易吸收水分,从而加快发芽进程。在各施氮水平下,种子萌发指数变化不大。种子蛋白质绝对含量与幼苗干重间存在着极显著的相关性(P<0.01)。

中波紫外线辐照对甜玉米种子萌发的影响及转录组分析

【目的】研究中波紫外线(UV-B)辐照处理对甜玉米种子萌发及相关基因表达的影响,为解析UV-B辐照促进种子活力的分子机理奠定基础。【方法】以甜玉米自交系T28种子为材料,设置0(CK),0.5,1,2,4和8 h共6个不同时长的UV-B辐照处理,对处理和对照(CK)种子萌发相关的表型指标、生理指标进行分析,同时借助转录组测序技术筛选促进玉米种子萌发的差异表达基因。【结果】UV-B辐照处理1 h时甜玉米自交系T28种子的发芽率最高,发芽势、发芽指数和活力指数随着UV-B处理时间的延长均呈先上升后下降的趋势,且在UV-B辐照处理1 h时达到最高。UV-B辐照处理1和2 h的甜玉米种子萌发72 h后,萌发种子的CAT、POD活性和游离脯氨酸含量均高于CK。对0(CK),1和2 h辐照处理下的差异表达基因进行趋势表达分析,获得8个不同趋势的基因集profile(0-7),其中profile2中1 716个转录本表达量呈先下降后上升趋势,profile5中919个转录本表达量呈先上升后下降趋势。GO富集分析表明,在生物过程、细胞组分、分子功能类别中,profile2基因集中富集最显著的分别为蛋白磷酸化、膜整体组件、转移酶活性和转移己糖基,profile5基因集中富集为翻译、核糖体、核糖体的结构组分。KEGG富集分析发现,profile2基因集中显著富集的通路主要注释在苯丙素类生物合成、次生代谢物的生物合成、代谢途径等;profile5基因集中显著富集的通路为淀粉和蔗糖代谢、氧化磷酸化及蛋白酶体。淀粉和蔗糖代谢通路中13个基因与各样本表达量聚类分析表明,在处理1 h样本中这些基因的表达显著上调。【结论】UV-B处理可以提高甜玉米种子的活力,处理时长1 h的效果最显著,推测不同时长处理下的差异表达基因与种子活力密切相关。

种子休眠与萌发调控的研究进展

休眠使植物种子能够为萌发安排时间,直到环境条件变得有利于幼苗的存活与生长。种子的休眠特性具有重要的生态适应性意义和显著的农业价值。植物激素脱落酸(ABA)和赤霉素(GA)是种子休眠与萌发的关键因素,处于休眠状态的成熟种子含有高水平的ABA和低水平的GA;ABA诱导和维持种子休眠,而GA拮抗ABA的作用和促进种子萌发。萌发延迟-1 (DOG1)是种子休眠的主要调控因子,与ABA协同作用延迟萌发。DOG1通过与PP2C ABA过敏感萌发(AHG1/AHG3)结合以增强ABA的信号转导,以及抑制AHG1的作用以增加ABA的敏感性和强加种子休眠。印记基因在受精前后受到表观遗传机制的调控,与种子休眠的建立与释放密切相关。近年来,种子休眠的调控研究取得了显著的进展。本文综述了植物激素ABA和GA对种子休眠与萌发的控制, DOG1调控种子休眠的作用机制,以及种子休眠与萌发的表观遗传调控,并提出了在本领域需要进一步研究的科学问题,以期为深入理解种子休眠与萌发的分子机制、抗穗萌发育种以及促进休眠种子的萌发提供参考。