橡胶树种子性状相关基因的预测与功能研究

研究橡胶树种子性状相关基因对橡胶籽在生物柴油开发利用方面具有重要意义。基于全基因组关联分析数据挖掘、基因组共线性分析和基因序列同源分析,在橡胶树reyan7-33-97品种中共预测到49个影响种子性状的基因,进一步获取这些基因在3种组织(根,茎和种子)中的表达图谱,并根据差异表达分析挖掘这些基因在不同组织发挥作用的异同。对橡胶树miRNA靶位点预测显示,这些种子性状相关候选基因可能受miRNA调控。通过构建橡胶树蛋白互作网络,发现有16个橡胶树种子性状候选基因存在间接蛋白相互作用从而影响种子性状。研究结果为进一步开发利用橡胶籽提供了一定的工作基础。

橡胶树种子电导率特性及其与种子活力的关系

用完整的橡胶树种仁在室温下浸泡于无离子水中测定种子渗漏质电导率。研究结果表明,橡胶树种子渗漏质电导率与浸泡时间之间呈直线相关,因品种、种子质量、贮存时间和季节而异,但这种差异是相对稳定的。不同质量的橡胶树种子的电导率之间的显著差异可以在种子浸泡7h内观测到。橡胶树种子电导率与发芽率及籽苗生势之间均呈显著负相关关系。因此,橡胶树种子电导率有可能作为快速测定橡胶树种子活力的一个重要指标。另外,橡胶树种子在敞开贮存期间,种子电导率出现波动性变化现象,这种变化也因品种和种子质量等而异。

Vc等生长调节剂对像胶树种子活力的影响

用０．１％浓度的Ｖｃ处理橡胶树种子，提高了种子的活力指数，并促进脂质降解和核酸合成等代谢活性，但对种子的水分吸收没有效应。

橡胶种子活性物质探讨

采集海南省各地42个品系的橡胶种子,用乙醚提取其种仁,得油状物含量在38%～52%之间,经高效气相色谱—质谱—计算机,随机分析12个品系的油状物,平均含有饱和脂肪酸25.24%,非饱和脂肪酸74.52%。饱和脂肪酸是豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸,非饱和脂肪酸中油酸21.55%、亚油酸35.25%、α-亚麻酸17.72%。分析了30个品系种子中的豆甾醇和谷甾醇,结果有27个含甾醇类化合物高于大豆,最高含量达12.02%,是大豆含量的29倍多。

种皮和环境温度对橡胶树种子萌发的影响

在人工气候箱控制的条件下,研究了种皮和环境温度对橡胶树(Hevea brasiliensis)种子萌发的影响。结果表明,种皮对橡胶树种子的吸水和萌发具有明显的机械限制作用;去除种皮后种子萌发速率加快,萌发指数增大,但萌发率从83.8%下降到47.8%,幼苗活力指数从332.3下降到187.9。15℃以下的温度明显推迟种子萌发,且萌发率下降。去除种皮后的种仁萌发率、萌发指数和幼苗活力指数均随着温度的升高而增大;有种皮种子的萌发率、萌发指数和幼苗活力指数分别在20℃(94.7%)、30℃(1.86)和25℃(374.4)时最大,而萌发速率系数随着温度的升高先增大后减小。在橡胶树栽培和胶园建设中,可利用种皮对种仁水分散失的限制作用以及对低温的不敏感性,有效延长橡胶树种子的贮藏时间,提高萌发率和籽苗质量。

橡胶树种子主要贮藏蛋白质细胞学和生物化学鉴定

成熟橡胶树种子的胚和外胚乳蛋白质含量约占干重的15％。游离氨基酸含量约占干重的0．6％。试验了11种提取液对成熟种子胚和外胚乳蛋白质提取的效果，结果表明，含2％SDS的Tris（41mmol／L）一硼酸（40mmol／L）缓冲液（pH8．6）能提取80％以上的蛋白质。根据SDS－PAGE的结果，这些蛋白质中有两组占优势的组分，笔者称之为组分I蛋白质（36，34和32kDa3种多肽组成）和组分Ⅱ蛋白质（由20．19和18．5kDa三种多肽组成），这两组蛋白质主要存在于种子的外胚乳和子叶中。在种子发育过程中，这两组蛋白质从无到有并大量积累，其进程与光学和电子显微镜下观察到的外胚乳和子叶细胞中液泡蛋白质物质的不断形成基本上是同步的。当种子萌发时，两组蛋白质不断减少，同时外胚乳和子叶细胞液泡蛋白质物质也逐渐消失。因此，这两组蛋白质应当是橡胶树种子的主要贮藏蛋白质，并且可能是外胚乳和子叶细胞中液泡蛋白质物质的主要成分。讨论了橡胶树种子作为顽拗性种于的特点以及橡胶树种子贮藏蛋白质与其营养贮藏蛋白质之间的差别。

橡胶种子不同萌发期几种酶及可溶性蛋白质的变化

研究橡胶种子在萌发进程中可溶性蛋白质含量及其电泳图谱，以及磷酸酶、过氧化物酶活性及其同工酶图谱的变化。结果表明：（1）子叶中可溶性蛋白质含量随种子萌发的进展而逐渐升高，其他部位的则下降。不同部位及不同萌发期的可溶性蛋白质电泳图谱的主要谱带基本不变，而弱谱带随部位及萌发期有较大的变化。（2）在贮藏期胚轴有较高的过氧化物酶活性；胚乳在各不同萌发期基本上不具有过氧化物酶活性，其他部位的过氧化物酶活性随萌发的进展而上升；其同工酶图谱也发生相应的变化。（3）随种子萌发的进展，各部位的酸性磷酸酶活性显著升高，其中子叶的变化尤为显著；碱性磷酸酶活性在贮藏期较弱，也随种子萌发而上升，但到胚很突出期后略有下降。磷酸酶同工酶图谱随种子萌发进展也发生消涨性变化。

巴西橡胶树种子超微结构的研究

利用透射电镜技术研究了巴西橡胶树成熟种子的超微结构。刚脱落的成熟种子在代谢上是活跃的。它的胚芽和胚根细胞具有大的核仁、很多聚核糖体和大量的粗糙内质网，同时胚轴。子叶和外胚乳细胞的液泡化程度较高。成熟脱落的种子在２４℃、８５％相对湿度存放３ｄ后，它的细胞内已开始了超微结构的萌发过程，胚细胞中线粒体数目明显增多，子叶和外胚乳中的淀粉粒、贮藏蛋白质和类脂体开始降解。与种子的这种生理状态一致，子叶和外胚乳中的贮藏蛋白质存在于细胞的大液泡中，并不形成通常在正常休眠种子中看到的那种蛋白体。

橡胶树籽苗期芽接成活的基础生理研究

对橡胶树不同物候期籽苗的芽接成活率及有关生理参数的研究结果表明:①伸长期和展叶期籽苗的芽接成活率明显地高于变色期籽苗的芽接成活率。②伸长期和展叶期籽苗的组织含水量、自由水含量、可溶性糖、淀粉、水溶性蛋白质、氨基酸等物质含量及细胞质浓度都比变色期籽苗的高。③伸长期和展叶期籽苗的水势比变色期的大,而细胞透性则反之。④伸长期和展叶期籽苗的“根冠比”比变色期籽苗的大,但蒸腾强度却相反。由此表明,变色期籽苗的持水力和对水分的调控能力均较差,另一方面营养水平较低,这可能是该物候期芽接成活率低的主要原因。

橡胶树种子贮藏过程中电导率、霉变率和发芽率的变化

研究了橡胶树种子贮藏过程中电导率、霉变率和发芽率的变化。结果表明:贮藏期超过20d,用20g/L甲醛或自来水(对照)浸泡3min后风干表面水分的种子,均表现为大粒的重量减幅最大;经甲醛处理的种子,随贮藏时间的延长,电导率逐渐增大;2种处理种子的发芽率均随贮藏时间的延长而降低。从发芽进程来看,贮藏5d的不同处理种子,在播种25d全部出苗;而同样的温度条件下,贮藏10d以上的种子,需经35～50d才能达到最大出苗数。除了经甲醛处理的小粒种子以外,其余的均是随贮藏时间的延长,霉变数逐渐增加。经甲醛处理的种子,其霉变速率和霉变率均比对照的低得多,并且在任一贮藏时间的霉变率均呈现大粒>中粒≥小粒的趋势。据初步观察,霉菌多是从胚两端逐渐向中间和内部发展,这些霉菌多属于青霉(Penicilliumsp.)和曲霉(Aspergillussp.)等真菌类型。

橡胶树种子对脱水的敏感性

橡胶树种子散落后能立即萌发,萌发率高(62.7%)。其在缓慢脱水的第一阶段和快速脱水的前2个阶段的萌发率均提高,此后,种子活力随着含水量的减少而下降。快速和缓慢脱水条件下的种子致死含水量分别为40.3%和48.9%。

细胞分裂素和乙烯对橡胶种子萌发成苗的生理影响

用细胞分裂素和乙烯利预处理橡胶种子，探讨植物内源激素对橡胶种子萌发生理的影响。结果表明，用细胞分裂素─—6-苄氨基嘌呤（6-BA）预处理橡胶种子，提高种子的活力指数；降低外胚乳的总呼吸速率，提高糖酵解─—三羧酸（EMP－TCA）呼吸途径，降低成糖磷酸（HMP）呼吸途径；提高外胚乳的脂肪酶、过氧化氢酶、异柠檬酸裂解酶和蛋白酶活性以及核酸含量。用乙烯利预处理橡胶种子，降低种子的活力指数；提高外胚乳的总呼吸速率并提高HMP呼吸途径和降低EMP－TCA呼吸途径；降低外胚乳脂肪酶、过氧化氢酶、蛋白酶和磷酸酶活性以及核酸含量，提高异柠檬酸裂解酶活性。6-BA和乙烯利都未改变外胚乳抗氰电子传递的比率。

橡胶树籽苗期根系的几项生理参数——兼论与籽苗芽接成活的关系

不同物候期橡胶籽苗根系的几项有关生理参数存在明显的差异。在正常供水条件下,籽苗根系的呼吸速率,以去氢酶为指标的根系活力以及抗坏血酸含量都以伸长期的为最大,展叶期的次之,变色期的最小;细胞过氧化产物丙二醛含量、过氧化物酶比活性及相对透性则反之,以伸长期的为最小,展叶期和变色期的相近。经0.15 mol/L 甘露醇溶液模拟水分胁迫处理后,不同物候期籽苗间的各生理参数同样存在明显差异,且各参数的大小(含量或活性)顺序,益显得分明。本实验结果说明:籽苗在不同生长发育阶段,由于种子贮藏营养物质的不断消耗枯竭,致使根系存在生理上的差异,变色期籽苗表现生理活性相对较差,因此影响了对地上部水分的充分供应,这可能是变色期橡胶籽苗芽接成活率低的根系力面的原因之一。

橡胶籽的化学成分与综合利用初探

以乙醚为溶剂测定了橡胶籽的含油率，并通过气相色谱对橡胶油的脂肪酸组成进行了定性定量测定，确证了８ 种脂肪酸的组成和它们的相对含量，同时，对橡胶饼中的化学组成也进行了定性定量分析，确定了氰甙的存在和蛋白质等组分的含量．分析了利用橡胶籽加工肥皂、食用油、油漆、润滑油、饲料等可行途径，为综合开发利用橡胶籽资源，提供了理论依据．

不同贮藏条件下细胞膜透性对橡胶树种子发芽率的影响

[目的]探讨不同贮藏条件下,橡胶树种子的膜透性对其发芽率的影响。[方法]采用L9(34)正交试验设计,通过连续测定不同贮藏条件下种子的电导率、含水量和发芽率,研究橡胶树种子的膜透性对其发芽率的影响。[结果]不同处理水平对电解质外渗的增幅作用为温度:27℃>17℃>22℃、湿度:75%>85%>95%、包膜度:55%>95%>75%。种子贮藏到第2个月时,处理组合27℃+95%+95%2、2℃+95%+75%2、2℃+75%+95%1、7℃+95%+55%(依次为温度、湿度、包膜度)的种子含水量分别为17.08%、17.33%、17.61%和13.18%。种子贮藏到第3个月时,处理组合22℃+95%+75%的发芽率最高,为10%。[结论]温度为22℃,湿度为95%,包膜度为75%时,在贮藏过程中橡胶树种子的电导率增幅最小、内含物消耗速率与种子呼吸速率适宜。

巴西橡胶树果皮及种皮的发育

描述巴西橡胶树果皮和种皮在各个不同发育时期的解剖结构。（1）授粉后约120d，果皮和种皮发育成熟。（2）果皮由子房壁发育形成。授粉30d后，果皮可区分为外果皮、中果皮和内果皮三层结构。外果皮由表皮和表皮下7～8层绿色扁平细胞构成，中果皮由等径薄壁细胞构成，其上分布维管束及密集成群的初生乳管，内果皮由三层走向不同的长形细胞组成。授粉后60～70d，内果皮细胞开始木质化。果实成熟时，外中果皮革质而干燥，内果皮发育成为木化坚硬的果壳。（3）种皮由外种皮和内种皮构成。外珠被发育成薄膜状外种皮，部分表皮细胞含有色素，含色素的表皮细胞与不含色素的表皮细胞相间排列，形成外种皮上的花纹，表皮外壁有一蜡质层。内珠被发育成内种皮。授粉60d以后，内珠被细胞开始分化：内珠被外表皮细胞呈辐射状伸长并木质化，成为栅栏状厚壁组织，以后发育成坚硬的“种壳”，内珠被外表皮以内的组织发育成为疏松的薄壁组织，呈海绵状附在种壳内面。

橡胶籽资源的潜在开发利用价值研究

橡胶树（Hevea brasiliensis）是一种重要的经济树种,广泛种植于海南、广东、广西、福建、云南和台湾,其副产物橡胶籽（rubber seed）产量十分丰富。橡胶籽油（rubber seed oil）不仅是一种保健食用油,也是一种重要的工业原料;压榨取油后的饼粕（rubber seed meal）中粗蛋白含量可达25%～30%,是一种高品质饲料蛋白源,且氨基酸组成平衡,微量元素含量较高,但所含抗营养因子使其在饲料中的用量受限。我国橡胶籽资源来源广泛且价格低廉,开发橡胶籽资源对解决我国蛋白饲料短缺和实现资源综合利用具有重要意义。

橡胶树种子不同组织与种子萌发及籽苗生长的关系

通过对橡胶树种子(仁)不同组织作伤害处理,如“断子叶”、“切半”和“去胚乳”处理,查明了橡胶树种子中不同组织与种子萌发及籽苗生长的关系。子叶对种子萌发及籽苗生长有非常明显的影响;(外)胚乳对种子萌发及籽苗高生长没有明显的影响,但对籽苗茎粗生长有非常明显的影响。橡胶树种子(仁)单粒重对萌发率有一定影响,但对萌发时间、小苗高和粗生长的影响不大,即一般种子的单粒重差异并不足以影响其萌发及小苗生长。不连接胚芽的子叶在催芽过程中膨大,在受伤处能生根,这表明:(1)在断开与胚芽的连接后,子叶产生的大量激素仍呈极向运输,且在子叶受伤处积累,诱导受伤组织的分化;(2)橡胶树种子的子叶细胞可以被诱导分化形成另一种新的(组织)器官,如根。由橡胶树种子的子叶生根的现象推测,橡胶树种子的子叶也许能作为培养橡胶树再生植株的外植体材料。

测定橡胶树种子活力的6种方法比较

采用比较研究法,比较了6种方法测定橡胶树种子活力的准确度。结果表明:对于新鲜或比较新鲜的种子,几种简易测定方法的准确度比较高(其中对“好种子”的误选指数较低,对“坏种子”的误选指数则较高);准确度也会因品种和批次不同而有所差异。“种仁鉴别法”和TTC法可作为较高准确度的检测方法,“外观法”、“弹跳法”等则宜作较低准确度的检测方法。

高渗液浸种对新鲜和贮藏橡胶树种子萌发的影响

采用新鲜的和贮藏79、102d的RRIM600橡胶树种子为材料,用NaCl、甘露醇、PEG高渗溶液和清水分别浸种7、10d后观测种子发芽状况和籽苗叶片渗漏质电导率、萎蔫率,结果表明:(1)用不同种类的高渗溶液浸泡橡胶树种子,对种子萌发及籽苗均有不同程度的抑制或伤害。新鲜种子浸种7d,高渗液浸种处理种子发芽率比清水处理低10%～40%,但仍有较高的发芽率;贮藏79d和102d的种子浸种10d后,种子发芽率急剧下降,甚至丧失萌发力,但发芽率并未因贮存时间的延长而降低。(2)处理后的种子发芽率呈波动性变化,其周期长短、峰值高低等因高渗液种类,浸泡、贮藏时间,种子质量而异。(3)处理后的种子发霉率(NaCl处理除外)不因贮藏时间的延长而增大,反而下降。(4)NaCl处理的种子萌发籽苗受伤害最重,其籽苗叶片渗漏质电导率最大,感染白粉病最重,但无永久萎蔫现象。