牧草种子活力评价方法研究进展

高质量的牧草种子是我国草牧业发展和生态改良的物质基础。种子活力是评价种子质量的重要方面。高效的牧草种子活力评价方法可筛选出高质量种批用于人工草地建植与天然草地改良,对保障国家食物与生态安全具有重要意义。国内外学者已就牧草种子活力评价的不同方法及其与田间出苗生产表现之间的联系开展了众多研究。本研究就牧草种子活力的概念及评价方法进行综述,重点从牧草种子物理性状、萌发特征与幼苗生长、逆境试验、生理生化指标、计算机与光学成像新技术等几个方面,论述其测定原理和在牧草种子活力评价上的应用现状,并提出未来的研究展望。以期为下一阶段牧草种子活力基础研究与测定提供重要理论依据与参考。

基于“三全育人”理念的“牧草与草坪草种子学”课程建设探索与实践

构建全员、全过程、全方位“三全育人”课程体系是高校通过“课程育人”实现“立德树人”根本任务的主要途径。“牧草与草坪草种子学”是高校草业科学专业的一门重要专业课,在草种专业理论知识和实际生产应用技术教育中发挥着重要作用。基于“三全育人”理念,本文围绕课程教育重要性、课程育人目标(专业知识、专业技能、综合素质)和课程教育体系构建(教学大纲、参考教材、教学内容设计、教学方法与教学过程、教育成效考核体系)进行了初步探索与实践,将课程育人元素有机融入专业知识技能教育和考核评价环节,旨在发挥专业课程育人功能,为社会培养输出具备专业知识扎实、实践技能熟练、综合素质高、使命担当意识强的复合型草业科学专业人才,助力草种业振兴和草产业健康高质量发展。

柳枝稷种子活力及幼苗生长对人工老化处理的响应

为研究柳枝稷(Panicum virgatum L.)种子活力及幼苗生长对人工老化处理的响应,分别对供试柳枝稷种子进行高温高湿老化(AA)、饱和盐溶液老化(SSAA)以及催腐劣变(CD)处理,测定不同老化处理后柳枝稷种子萌发、种子浸出液电导率、吸水率及幼苗生长等种子活力相关的部分指标,并对部分指标做了,Pearson相关性分析,以探究各指标间的关联,从而探讨柳枝稷种子的老化特性。结果表明:随着老化时间的延长,不同老化方式种子的发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数以及活力等指标均呈现下降趋势,而浸出液电导率和幼苗生物量呈增大趋势。由此可知,老化处理降低了柳枝稷种子活力,并破坏了种子细胞膜结构的完整性,且随着处理时间延长,膜透性逐渐加剧,3种人工老化方法对柳枝稷种子的老化作用由强到弱依次是:催腐劣变老化法(CD)>高温高湿老化法(AA)>饱和盐溶液老化法(SSAA)。

植物生长调节剂在牧草种子生产中的应用

优质的牧草种子是草业与畜牧业健康发展的物资保障。植物生长调节剂的推广使用为提高牧草种子产量开辟了新的途径。依据其作用效果,植物生长调节剂可以分为植物生长促进剂与植物生长抑制剂两大类,目前以后者在牧草种子生产中的应用最为广泛。本文结合国内外研究进展,就两大类植物生长调节剂在牧草种子生产中的应用与作用机理进行了总结,重点论述了其对种子产量以及产量构成因素的影响,并总结了目前研究中存在的问题,提出了相应的研究展望。

种子激素引发

种子激素引发(Hormonal priming)是种子引发(Seed priming)的一种。通过激素引发可以有效改善种子萌发状态,促进幼苗生长和产量提高,并增强植物的抗逆性。本文针对近年来植物激素引发的研究情况,介绍了激素引发在促进种子萌发和幼苗生长中的应用,论述了其对植物生长发育的有利影响。并从植物生理生化与分子生物学两个方面阐述了种子激素引发的机理。同时,对影响引发效果的因素进行了分析,指出种子引发的浓度与引发时间、种子引发后的回干条件是影响引发效果的最重要因素。未来的研究应充分借助基因组学与蛋白质组学等方法,深入探究种子激素引发的生理生化与分子生物学机理,并加强在草类植物中的研究。

超干处理对柳枝稷种子活力及幼苗生长特性的影响

研究超干处理对柳枝稷(Panicum virgatum L.)种子活力及幼苗生长特性的影响,为柳枝稷种子耐干性及贮藏提供理论基础。采用硅胶干燥法将柳枝稷种子含水量由9%分别降至7%,5%,3%,2%,1%,测定不同含水量条件下种子的活力以及种子萌发后第14 d幼苗的叶面积、根长、苗长、根冠比、鲜重、干重及相对电导率等指标的影响。柳枝稷种子含水量由对照9%降到2%的过程中,种子仍保持较高活力。含水量降至1%种子活力显著下降,但种子的相对电导率与种子活力没有显著相关性。超干处理后幼苗生长正常。柳枝稷种子属于正常型种子,其贮藏的安全水分下限为2%。超干处理并没有破坏柳枝稷种子细胞膜的完整性,也未对幼苗的生长造成损伤。

无芒隐子草种子发育过程中不同位置叶片的光合速率及重量与种子产量的相关性

在田间条件下研究了无芒隐子草(Cleistogenes songorica)种子发育各时期不同位叶的净光合速率及重量等指标,并分析了种子产量与其的相关性。结果表明:相同位叶在种子发育过程中净光合速率与叶重量、含水量均呈下降趋势,在同一时期,各位叶净光合速率、叶重量与含水量差异显著。第1~4叶光合贡献率随种子发育呈上升趋势,第5~7叶随种子发育逐渐下降,同时期各位叶光合贡献率与叶重量比例随叶位降低先增加后减小。叶总重量随种子发育逐渐减小,穗重量则显著增加。前5枚叶片的净光合速率与重量在乳熟期以前始终与种子产量呈正相关,而第6位叶仅在盛花期与种子产量呈正相关,第7位叶在种子发育过程中始终与种子产量呈负相关。叶总重量在灌浆期前与种子产量呈极显著正相关,此后则呈负相关;穗重量在盛花期与种子产量呈负相关,此后则始终为正相关。

无芒隐子草花序不同部位种子萌发期光照需求及抗旱性综合评价

以无芒隐子草(Cleistogenes songorica)花序不同部位的种子为材料,采用聚乙二醇(PEG-6000)模拟不同水势(0.0,-0.2,-0.4,-0.6,-0.8 MPa)研究种子萌发期光照需求并进行抗旱性综合评价。结果表明:花序各部位种子的发芽率、发芽势、发芽指数以及活力指数等指标随着渗透势的降低而减小。适度的干旱胁迫促进胚根生长,然而干旱胁迫对胚芽生长则始终起到抑制作用。无芒隐子草花序各部位种子在萌发过程中均需要光照条件,在黑暗环境下其种子发芽率、发芽势等指标均显著下降,胚根长度与胚芽长度亦显著低于光照条件。用模糊数学隶属法综合评价各部位种子的抗旱性,结果表明其抗旱性自高至低依次为:中部>下部>上部>顶部,鞘藏小穗中种子的抗旱性远高于顶穗中的种子,在无芒隐子草的建植中应该优先考虑。

农户生产水平的“腾格里”无芒隐子草种子脱粒与清选技术研究

"腾格里"无芒隐子草是2016年由我国草品种审定委员会审定登记的野生栽培品种(登记号:499),抗旱性极强,在干旱半干旱地区的生态治理、园林绿化和草原恢复中具有非常重要的推广价值。但目前急需加快种子扩繁和解决种子脱粒与清选等技术问题。在甘肃省榆中县小区预试验基础上,进一步在河西走廊民勤县农户生产规模条件下开展了"腾格里"无芒隐子草适宜的种子脱粒和清选技术研究。结果表明,对农户生产规模下(3.5hm2左右及以下)的无芒隐子草种子,在采用的50kg石磙碾压不同遍数处理中,以45～55遍碾压处理的种子收获率最高,与手工完全脱粒对照相比,收获率达78%以上,并且对种子发芽率与活力无显著影响(P>0.05)。另外,利用4.5m·s-1风速并配以筛孔尺寸为0.7mm的筛子过筛清选2遍,种子净度可达86%,与仅过筛而未风选的对照比较,种子净度提高了20个百分点。上述结果对"腾格里"无芒隐子草的规模化生产以及推广利用具有重要的指导意义。

电导率法评价紫云英种子活力并预测田间出苗表现

以不同种源紫云英种子为材料,分析浸种3、6、12、24、36、48和60h的种子浸出液的绝对和相对电导率,并测定各样品的标准发芽率和田间出苗表现,以期探求适宜于紫云英种子的活力评价技术。12个紫云英样品的标准发芽率在87%~97%之间,且回归分析表明其和田间出苗率及田间幼苗干重无显著相关性,无法准确反映各种子样品活力水平。随浸种时间增加,种子浸出液的绝对和相对电导率呈上升趋势,且和田间出苗表现的相关性逐渐增强。回归分析结果表明在浸种24h,种子浸出液的绝对和相对电导率与田间出苗率存在极显著负相关关系,回归分析决定系数分别为0.897和0.876;随浸种时间继续延长,相关性不再显著增加。因此,浸种24h的种子浸出液的绝对或相对电导率均可以作为评价紫云英种子活力且预测田间出苗表现的适宜方法,且能够在1d完成测定,兼具精确性与时效性。

十种荒漠植物种子萌发对温度的响应

温度是影响植物种子萌发和出苗最重要的环境因子之一,研究植物种子萌发对温度的响应,对确定物种的适宜播种时期和预测田间出苗率等有着重要的意义。以10种荒漠植物:沙冬青、白沙蒿、沙打旺、中间锦鸡儿、柠条锦鸡儿、无芒隐子草、梭梭、杨柴、花棒和霸王种子为材料,在5~40℃范围设置了8个温度条件,测定种子萌发的动态变化,通过积温模型分析了供试植物种子萌发的温度三基点:萌发的基础温度(Tb)、适宜温度(To)、最高温度(Tc)以及萌发的温度时间值(θT)。结果表明:在参试物种阈值中,To以无芒隐子草最高,为33.7℃,其次是沙冬青为28.3℃,其他物种在17.4~24.9℃;Tb以沙打旺最低,为0.3℃,其次是梭梭为1.9℃,其他物种介于6.7~15.0℃;Tc以梭梭最高,为45.3℃,其次是无芒隐子草为43.9℃、沙打旺43.3℃、沙冬青39.7℃,其余物种在25.0~34.2℃;梭梭萌发温度范围最大,为1.9~45.3℃,而霸王最小,为15.0~30.0℃。供试物种在亚适温条件下,种子萌发的温度时间值从小到大依次为:沙冬青(79℃·d)、梭梭(94℃·d)、白沙蒿(114℃·d)、杨柴(127℃·d)、霸王(132℃·d)、花棒(177℃·d)、沙打旺(184℃·d)、中间锦鸡儿(217℃·d)、柠条锦鸡儿(302℃·d)、无芒隐子草(334℃·d)。

播深与灌溉对超旱生霸王建植的影响

霸王(Zygophyllum xanthoxylum)是超旱生小灌木,抗逆性极强,具有重要的生态和饲用价值。本研究在甘肃省民勤县试验地研究了播种深度(0、1、4 cm)与灌水次数(0、1、2、3、4、5次)双因子作用对霸王出苗和建植的影响;在甘肃省民勤县和榆中县两地研究比较了霸王的越冬率、物候期和生长发育特性。结果表明:霸王的出苗率和建植率以播深1 cm最好;在播深1 cm与不同灌水组合中,出苗率和建植率在灌水2、3和4次之间无显著差异(P>0.05),且均高于无灌水和灌水5次;从节水灌溉的角度考虑,认为播深1 cm、灌水2次处理最好,其出苗率和建植率分别为69%和49%。建植第2年,霸王生长发育特性研究表明:两地霸王越冬率无显著差异(P>0.05),均在90%以上。与榆中试验点比较,民勤试验点霸王的返青期、初花期、盛花期和初果期均推迟4~6 d,枯黄期推迟38 d,而果熟期提前4 d;但开花持续时间和生长季天数分别较榆中延长4和35 d。民勤和榆中试验点的霸王株高在果熟期达到最大值,分别为108和79 cm;两地的一级分枝数分别为6.3和5.7个(P>0.05),而二级分枝数分别为23.5和11.8个(P<0.05);结荚率与单株种子产量均表现为民勤试验点高于榆中试验点,两试验点霸王的结荚率分别为6.3%和5.1%,单株种子产量分别为3.2和1.9 g。