破除珙桐种子休眠方法的研究进展

近年来,珙桐的数量减少,分布范围缩小。珙桐种子休眠期长,繁殖率低,极大地限制了种子育苗的整齐率和成苗率。种壳障碍、胚形态发育不全和生理后熟以及种子中含有化学抑制剂等多种因素都可导致种子休眠。解除其休眠的方法主要有机械破损、化学试剂处理、人畜尿液浸泡及湿沙层积等,其中以长时间湿沙层积种子最好。根据其休眠的原因及机理,采取相应的解除休眠的有效措施,对珙桐资源的保护和利用有很大意义。

珙桐种子休眠解除和萌发过程中主要抗氧化酶活性和代谢产物含量的变化

珙桐(Davidia involucrata Baill.)种子在休眠解除和萌发过程中,主要的抗氧化酶和代谢产物在有效清除活性氧和保证种子活力方面具有重要作用。研究以马边自然保护区采集的珙桐种子为研究对象,对其从休眠解除进入萌发阶段过程中的主要抗氧化酶的活性和代谢产物含量进行测定和分析。结果显示:层积初期,过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化歧化酶(SOD)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性均上升,但总抗氧化能力(T-AOC)下降。可溶性蛋白质(Pr)下降而抗坏血酸(Vc)、游离氨基酸(FAA)含量增大;层积中期,SOD活性和T-AOC呈先升高后下降的变化趋势。尽管CAT和GR活性下降,但POD活性保持较高的水平;层积后期,SOD和CAT活性较低,POD、GR活性和T-AOC,FAA和Vc含量整体呈上升趋势;萌发阶段,各抗氧化酶活性均有显著增加(P<0.05),Vc和FAA含量显著增加,Pr含量降低。研究结果表明,珙桐种子可以通过各抗氧化酶活性(POD,CAT,SOD和GR)和代谢产物(Pr,FAA和Vc)间的相互作用,在种子休眠解除和萌发过程中先后有效地消除活性氧对细胞结构完整性的影响,并促进珙桐种子的形态和生理后熟,从而保证种子顺利萌发。

珙桐种子层积过程中抑制物活性的变化

为探明珙桐种子不同部位内源抑制物含量及其在层积过程中的变化情况,分别取层积12、16个月的珙桐种子,以甲醇和丙酮为提取剂,制备其种仁(胚和胚乳)、种壳的浸提液,分析各浸提液对白菜籽发芽的影响。结果表明:珙桐种仁和种壳中均含有发芽抑制物质;随着浸提液质量浓度的升高,抑制物生理活性增强;种仁浸提液抑制物的生理活性显著高于种壳浸提液;种仁甲醇浸提液抑制物的生理活性显著高于丙酮浸提液,而两种提取剂中,种壳浸提液的生理活性差异不显著。低温层积12个月再变温层积4个月后,珙桐种子内源抑制物的生理活性显著降低,但此时种仁0.09 g/m L的甲醇浸提液对白菜籽的发芽指数仍有显著的抑制作用,表明此时种仁中仍含有一定量的抑制物质。

平利县珙桐有性繁殖培育技术

针对珙桐种子休眠期长、自然出苗困难问题,在总结经验基础上提出了珙桐种子育苗技术,包括采种与种子处理(清理果肉、化学物质与机械处理),种子沙藏,苗床整地,播种,苗期水肥管理,出圃等。

珙桐热休克蛋白序列分析及功能预测

从本实验室已构建好的珙桐种子cDNA文库中获得热休克蛋白18(HSP18)核苷酸序列,该序列编码蛋白属小热休克蛋白(sHSP)。用生物信息学的方法对HSP18从同源性、氨基酸组成、理化性质、疏水性/亲水性、信号肽、跨膜结构域、卷曲螺旋、蛋白质二级及三级结构进行预测和分析。结果表明,珙桐HSP18是不具有信号肽、没有跨膜卷曲螺旋结构的亲水性稳定蛋白,无规则卷曲是其蛋白质结构的主要结构元件,α-螺旋与β-折叠分散于整个多肽链中,并存在1个结构功能域。