不同水曲柳无性系种子休眠差异

以18个水曲柳无性系种子为研究材料,经过不同层积处理后,在适宜温度下比较无性系种子萌发表现,同时分析其萌发表现与种子胚生长变化之间的关系。结果表明:经不同层积处理后,不同水曲柳无性系种子休眠程度存在差异。1、2和6号无性系种子休眠程度较浅,经较短时间(共18周)变温层积处理可解除休眠,其中2、6号种子发芽率达75%以上;13、14、15、16号无性系种子通过延长2周低温层积时间(共20周)可解除休眠;4、8、11和12号无性系种子通过延长2周暖温层积时间(共20周)可解除休眠;5和18号无性系种子休眠程度较深,需同时延长暖温和低温层积时间(共22周)才能解除休眠;3、7、9、10、17号无性系种子延长2周层积时间(共20周)可解除种子休眠,其中延长暖温或低温层积时间对种子休眠的影响差异不显著。在层积处理过程,不同无性系种子胚长、胚率、胚质量比的变化规律不同,6、7、11号等无性系种子相对延长2周低温层积时间有利于胚生长,2、5、17号等无性系种子相对延长2周暖温层积时间有利于胚生长,但通过层积过程中种子胚生长变化情况并不能准确判断不同无性系种子休眠程度上的差异,应通过种子的萌发表现来判断不同无性系种子休眠差异。研究结果可为生产实践中选择种子休眠较浅的无性系母树采种育苗提供参考依据。

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。

淹水胁迫下水稻种子和胚芽葡萄糖供应差异与胚芽存活的关系

[目的]为了探明淹水逆境下水稻种子向胚芽供应葡萄糖能力的品种间差异及其与胚芽存活的关系,从而解析水稻芽苗期耐淹机理。[方法]以4个淹水耐性不同的品种为试验材料,设置长期淹水和湿润播种(对照)两个处理,分析种子和胚芽组织的非结构性碳水化合物含量,种子α-淀粉酶活性、胚芽抗氧化酶活性随时间的动态变化,及其与胚芽存活率的相关性。[结果]淹水胁迫下,淹水敏感材料中嘉8号(S1)和中嘉早17(S2)胚芽的葡萄糖含量、SOD、POD酶比蛋白活性在淹水72h后显著下降,表型上表现为胚芽生长停滞并出现死亡症状;而耐淹材料日本晴(T1)、耘两优玖48(T2)的胚芽中葡萄糖含量、SOD、POD的酶比蛋白活性在淹水96 h内保持稳定,胚芽持续伸长。对种子α-淀粉酶活性的分析表明,虽然短期淹水(0-48 h)能够增强所有4个材料的种子α-淀粉酶活性,但随淹水时间的延长(72-96h),仅耐淹的T1、T2保持α-淀粉酶高活性,其种子内的淀粉含量持续下降而葡萄糖含量不断增加,胚芽葡萄糖含量相对稳定;而淹水敏感材料S1、S2种子内的α-淀粉酶活性则分别在淹水72 h和48 h后下降,种子内淀粉含量相对稳定,但种子和胚芽的葡萄糖含量大幅度下降。相关分析表明,胚芽的存活率与胚芽和种子的葡萄糖含量、胚芽的过氧化物酶(POD)活性极显著正相关,但与种子淀粉含量极显著负相关。[结论]淹水胁迫下胚芽组织消耗大量的葡萄糖维持其生理代谢平衡,种子向胚芽供应葡萄糖的能力直接关系到其存活,种子α-淀粉酶活性变化对胚芽葡萄糖的供应有决定性作用,是种子在淹水条件下存活出苗的关键。

毛竹种子形成过程中形态解剖学特征

为揭示毛竹(Phyllostachys edulis)种子生长过程中胚、胚乳、果皮及种皮的发育规律,以桂林海洋山一带的开花毛竹为材料,采集并固定不同时期的开花毛竹种子,使用石蜡制片法制片,显微镜观察胚、胚乳、果皮与种皮的结构变化。结果表明:(1)毛竹花后1 d完成受精并形成合子,合子休眠时长约为5 d。经过原胚阶段、胚芽鞘阶段、幼胚生长阶段及成熟胚阶段,花后40 d的胚发育基本成熟,其发育类型为禾本型。(2)胚乳发育早于胚的发育,其发育类型为核型胚乳,历经游离核、细胞化、细胞分化及成熟4个阶段。在细胞分化阶段胚乳细胞分化形成淀粉胚乳细胞以及糊粉层细胞,淀粉胚乳细胞主要积累淀粉粒,糊粉层细胞主要积累矿质元素、脂类及蛋白质等。(3)花后1 d的果皮细胞及珠被细胞形状规则、内含物丰富、结构完整;花后10~20 d,内、外果皮及珠被细胞层数递减,形状发生改变,中果皮细胞开始出现淀粉粒;花后20~60 d,随着胚乳细胞营养物质的积累及体积的增大,向外产生机械压力,中果皮细胞逐步消解仅剩残留的细胞壁;外果皮细胞呈长条形,细胞壁加厚,与残留的中果皮细胞壁组成保护结构;皮层在种子发育过程中主要起到合成、运输营养物质以及保护胚和胚乳发育的作用。该研究结果为完善毛竹生殖生物学相关内容以及了解竹类植物胚和胚乳的发育提供了理论依据。

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。

槲树雌花和种子生长发育动态研究

【目的】阐明槲树雌花发育的生殖周期和发育时序特征。【方法】以人工控制授粉后不同发育时期的槲树雌花为试验材料,通过形态学、生理指标测定和石蜡切片等检测方法,对授粉前后不同发育时期雌花及子房的外部形态、种子发育进程和败育动态进行观察。【结果】(1)在雌花整个生长发育过程,刺苞逐渐变硬,苞片由绿转黄,柱头不断萎缩,花柱不断缩短;子房体积不断膨大,外围壳斗逐渐增厚,于授粉后140 d左右形成棕褐色橡子。(2)授粉后17 d,胚珠发育完成;授粉后30 d,胚囊发育成熟;授粉后38 d,初生胚乳核出现,原胚形成;之后经过了大约13 d休眠后,依次经历球型胚、心型胚、鱼雷胚和子叶胚的分化;而胚乳作为滋养组织,一直处于高度分裂状态,在种子成熟期被子叶全部吸收利用,最终收获无胚乳的成熟种子。(3)初步明确了槲树种胚在整个生长周期内共存在2次败育高峰期,分别在授粉后69 d和99 d。(4)种子败育的表观形态主要表现为败育胚子房壁褐化、胚珠皱缩,显微结构上则主要表现为珠被发育异常、胚胎畸形或空腔胚囊。【结论】本研究建立了槲树雌花分化和种子形成过程外部形态变化与内部解剖特点之间的关系,可为今后栎属胚胎学研究、开花结实机理和胚败育机制研究提供理论依据。

芍药属组间杂交种皮开裂种子的解剖观察与胚培养

【目的】探究芍药属组间杂交种皮开裂种子的内部状态和胚培养成苗表现,为揭示种皮开裂种子的成苗潜力、提高组间远缘杂交育种效率提供参考。【方法】以24个芍药属组间杂交组合种皮开裂的种子为试验材料,解剖后观察并统计胚和胚乳的发育情况,通过离体培养观察胚的萌发和生长规律,分析不同组合种皮开裂种子发育和成苗差异。【结果】芍药属24个组间杂交组合中均出现了种皮开裂的杂交种子,平均种皮开裂率高达61.08%;1767粒种皮开裂种子中,有11.09%的胚乳已腐烂;胚乳未腐烂种子中,约90%以上种子的胚乳存在不同程度的损伤或病变,24.18%的种子内部未观察到可见胚。对解剖得到的1185个组间杂种胚进行离体培养发现,有24.73%的胚不萌发,63.47%的胚生长异常,仅有4.47%的胚能正常生长,得到完整植株。胚培养得到的完整植株具备良好的活力,移栽成活率达到86.79%。24个杂交组合种皮开裂种子通过离体胚培养共得到46株移栽成活的组间杂种苗,平均成苗率为2.60%,接近正常组间杂交种子的播种成苗率(2.75%)。【结论】种皮开裂现象在芍药属组间杂交种子中普遍存在,是组间远缘杂交障碍的重要表现之一,用离体胚培养技术能有效克服这类障碍,提高成苗率。

不同种源及采收时间的五小叶槭种子萌发特性研究

以四川雅江县、九龙县、木里县、九龙三垭宫和康定市采收1年与3年的五小叶槭(Acer pentaphyllum)种子开展萌发特性研究,结果表明:(1)五个地区采收1年的五小叶槭种子萌发率总体较低(4.0%—17.6%之间),其中木里县、雅江县和九龙县的种子萌发率显著高于康定市和九龙三垭宫。(2)五个地区采收1年的五小叶槭种子有仁率均偏低(36.8%—45.2%之间),但区域差异不显著。(3)5个地区采收1年五小叶槭种子的胚活力表现为高(九龙县、木里县和康定市种子胚活力在95%以上)、中(九龙三垭宫,种子胚活力为91.7%)和低(雅江县,种子胚活力为53.3%)三大类。(4)五小叶槭种子吸水分为快速吸水期、缓慢吸水期和稳定吸水期三个阶段。(5)五小叶槭种子萌发特性受保存时间影响,九龙县和木里县采收3年的五小叶槭种子均不能正常萌发,且出现了种子有仁率减少、种子胚活力降低的现象。总之,不同种源五小叶槭的种子萌发特性的差异与胚活力有关,而保存时间的延长会降低胚活力,建议最好选用刚采收的五小叶槭种子进行育苗培育,以提高五小叶槭人工育苗的成功率。

白花延龄草种胚后熟休眠机理的研究

本文对白花延龄草新鲜种子和层积两年的白花延龄草种子进行变温处理,25/15℃条件下不同浓度的赤霉酸处理,利用智能光照培养箱(5/1℃、15/6℃、20/10℃、25/15℃、30/15℃)控制发芽温度,测定对比胚生长和发芽百分率同时进行根茎繁殖实验,研究其种胚后熟机制和根茎繁育特性。结果表明,白花延龄草新鲜种子无论在变温还是不同赤霉酸处理下均不发芽,层积两年后的种子在25/15℃条件下,变温25/15℃条件下,种胚在42天达到极限长度(0.68±0.083 mm),发芽率达到85±1%。在赤霉酸浓度为100 mg/L和200 mg/L处理下,球形的种胚在42天达到极限长度(0.68±0.083 mm),在浓度300 mg/L处理下,种胚生长迅速,56天达到极限长度(0.68±0.12 mm),发芽率达到最高为89±3%。层积两年的种子发芽百分率显著高于新鲜种子发芽百分率,即白花延龄草种子需采用冷层积和温度层积交替处理两年,完成形态后熟和生理后熟方可萌芽。另外,两年生根茎具有很强的生命活力,经过冬季漫长的休眠期,春季可发芽继续生长,即使将根茎种植在温室里,也不会缩短生长期而发芽。

籼稻稻米直链淀粉含量的胚、胚乳、细胞质和母体遗传效应分析

采用禾谷类作物种子数量性状遗传模型和统计分析方法 ,分析了籼稻稻米直链淀粉含量的胚、胚乳、细胞质和母体植株遗传效应以及环境互作效应。结果发现稻米直链淀粉含量的表现主要受制于基因的遗传主效应 ,环境互作效应对其影响较小。控制直链淀粉含量的遗传主效应以胚乳效应为主 ,细胞质效应和母体效应对直链淀粉含量的表现也有明显影响。但在环境互作效应中 ,胚环境互作效应起着主要作用 ,说明二倍体胚基因可以控制稻米直链淀粉含量的表现 ,但其基因的表达容易受到环境条件的影响。稻米直链淀粉含量的普通遗传率和互作遗传率分别为 33.50 %和 16.16% ,表现为以普通遗传率为主。亲本遗传效应分析的结果表明选用 2 6715或 1391亲本有利于降低杂种后代的直链淀粉含量 。

核桃种子油体发育及不同品种种子子叶油体特征差异分析

【目的】通过观察不同核桃品种种子油体发育过程,分析其成熟期子叶油体特征,旨在寻找核桃种子油体合成的起始时间及发生位置,了解不同品种种子在子叶油体特征上的差异及其与含油率间的关系,加深对新疆早实核桃品种种子细胞超微结构的认识。【方法】以新疆早实核桃品种‘温185’和‘新新2号’为试验材料,采用索式脂肪测定仪检测核桃种子脂肪含量,并运用透射电子显微镜技术观察种子发育进程中细胞器的发育消解及油体发育过程。【结果】花后30 d,核桃种子胚中开始存在单独的细胞,各细胞壁之间界限清晰;单独细胞中开始形成各种细胞器。花后50 d,细胞内的细胞器更为丰富,同时内质网数量不断增多,且以条状为主。花后60d,内质网两端开始膨胀增厚,零星出现油体,随后种子胚中的油体数量不断增加直至成熟。细胞中的内质网数量于花后90 d开始减少,其余各种细胞器于花后110 d开始消解。花后120 d,细胞被油体和蛋白体填满。子叶细胞中的油体积累滞后于胚中的油体积累,花后60 d才开始形成单独细胞且细胞内已出现各种细胞器,同时子叶细胞中的内质网已开始膨胀增厚。至花后80 d,内质网才开始分泌小泡,形成油体,晚于胚20 d。成熟期核桃种子子叶细胞完全被油体和少量蛋白体充实,油体呈椭球体或不规则多面体,较少为球体,且油体个体间的形态与大小特征存在较大差异。种子含油率相对较高的‘温185’子叶贮藏细胞内油体数量较种子含油率相对较低的‘新新2号’少,但其直径和截面积之和却较大,且在两个品种间分别存在极显著(P<0.01)和显著(P<0.05)差异。【结论】核桃种子胚和子叶中的油体主要发生于内质网,在花后60 d开始积累,且子叶中油体的积累滞后于胚,二者不具有同步性。成熟后种子子叶贮藏细胞内油体直径大小和截面积之和是导致‘温185’与‘新新2号’种仁含油率产生差异的内在主要因素。

朝鲜淫羊藿种子萌发的影响因子

目的探索影响朝鲜淫羊藿种子萌发影响因子。方法采用显微测量、TTC染色法和石蜡切片研究了朝鲜淫羊藿种子在贮藏过程中胚率、胚活力和结构的变化;通过生物鉴定法检测发芽抑制物;离体胚培养法诱导愈伤组织。结果朝鲜淫羊藿种子属于胚形态后熟,需经过一定时间的层积促使胚成熟;种子中含有一定活性的萌发抑制物质,但其对白菜幼根生长的抑制活性高于对白菜种子萌发的抑制活性;成熟离体胚在1/2 MS+NAA 0.4 mg·L-1+6-BA 1.0 mg·L-1培养基上诱导较好。结论朝鲜淫羊藿种子透水性良好,影响种子萌发的主要原因是胚形态后熟,变温层积处理可加速胚的发育,胚乳中存在萌发抑制物。

太赫兹成像技术对玉米种子的鉴定和识别

利用太赫兹时域光谱(THz_TDS)测试技术及透射式太赫兹逐点扫描成像技术分别对几种玉米种子DNA和胚的样品进行了光谱和成像测量;利用空间图样成份分析(component spatial pattern analysis)方法对得到的THz像进行识别运算。实验结果表明,几种样品在THz波段都有不同的吸收特性,但都没有明显的吸收峰,不能利用“特征指纹谱”进行识别。用基于THz扫描成像的空间图样成份分析方法能很好地实现不同玉米种子DNA样品的鉴定和识别。与现有的THz图像识别方法相比,这个方法只需要THz像的实验数据和样品的吸收谱信息,不需要样品的其它特征。这项研究为进一步利用THz成像技术实现无损检测、安全检查、质量监测等提供了依据,具有实际应用价值。

北五味子种子发芽特性及胚发育动态的研究

目的：探索北五味子种子的发芽特点。方法：采用低温和赤霉素处理。结果：低温、赤霉素均能提高种子的裂口率，但裂口不整齐，表现出较强的野生特性。此外，胚发育也表现出一些特点，即裂口前胚形态变化不大，裂口后胚增大很快。结论：北五味子种子胚形态发育不完全，不是种子长时期休眠的主要原因。

东北刺人参种子萌发影响因子的研究

东北刺人参(Oplopanax elatus Nakai)种子透水性良好,休眠后萌发不受其影响。种皮和胚乳的水提取物中存在萌发抑制物质,胚乳中提取物对白菜种子萌发的抑制效果比种皮更明显。种子自然脱落时胚尚未分化完全,处于心形胚阶段。种子需要先温暖层积以完成胚的分化与生长,然后转入低温层积完成生理后熟。同批种子胚的发育不完全同步,变温层积处理7个月有极少数种子萌发,连续变温层积处理17个月大部分种子萌发。不同年份受气候条件影响,种子产量和发芽率差异较大。种子耐贮性较强,贮藏2年的种子生活力变化不大,仍具有较高的萌发潜力。

铁皮石斛不同外植体组培快繁技术比较研究

运用铁皮石斛不同的外植体进行组培繁殖研究,选择出适宜当前中草药发展的合理繁殖途经。本研究以铁皮石斛种子及茎段为外植体进行组培快繁技术试验,结果表明,二者在诱导初始条件、增殖方式、增殖系数、继代周期、根的诱导分化及苗木移栽等方面存在差异。通过比较试验认为,铁皮石斛快繁体系建立以茎段外植体为宜,建立的繁育体系具有经济、高效、稳定等优点,为规模化育苗提供物质和技术参考。

早熟欧洲甜樱桃高效胚培养成苗技术研究

【目的】建立稳定高效的胚培养成苗技术。【方法】以欧洲甜樱桃早熟优良品种‘红灯’、‘98-2’等种子成熟胚为试材,从种子消毒、激素配比、活性炭的使用等方面对影响种胚成苗的关键因素进行了研究。【结果】在MS+BA 2mg·L-1+IAA 1 mg·L-1+GA310 mg·L-1+活性炭1 g·L-1的培养基中发芽率可以保持在90%以上。研究发现,活性炭在合适的质量浓度下(1 g·L-1),可以极为显著地提高胚培养的成苗效率。并且,接入培养基1周后多数种胚就开始萌发生长,萌发时间明显提前。同时,在加有活性炭的培养基中,植株根系发育良好,生长健壮,4周后就可移栽进入温室。【结论】活性炭在欧洲甜樱桃胚培养成苗过程中,起着非常重要的促进作用。

宁夏枸杞果实与种子形态发育初探

研究了宁夏枸杞不同发育时期果实和种子形态的变化特征及种子内胚的变化。结果表明:宁夏枸杞果实的生长发育曲线为花后8d以前为其第一次快速生长期,花后8～24d为缓慢生长期,花后24～34d是第二次快速生长期,属于典型的双"S"型。宁夏枸杞种子的生长曲线既不属于单"S"型,也不属于双"S"型,表现为果实的第一次快速生长期同样也是种子的快速生长期,但种子完成的生长比例快于果实完成的生长比例,此期种子内的胚乳生长快;当果实进入缓慢生长期,种子也表现出缓慢生长的特性,且种子长度和宽度的增加速率均显著低于果实第一次快速生长期种子的生长速率,此期种子主要进行胚的分化;在果实的第二次快速生长期,果实体积和重量迅速增加,而种子的长度和宽度增加很少,此期种子内仅胚进一步增大,从而反映出宁夏枸杞果实的发育与种子发育有一定的相关性。

毛百合繁殖生物学研究（Ⅳ）──种子萌发的动态形态解剖

毛百合形态成熟的种子，其胚为未分化出明显子叶、胚芽和胚根的不完全胚，随种子的萌发而分化成成熟胚。正常在播种后第２～３天，就可分化出明显的圆丘状的胚芽，由胚芽分化出第一营养对原基。在条件适宜时第一营养叶原基发育成真叶。条件不适宜时，第一营养叶原基不发育，呈休眠状态。子叶吸器的先端不伸长，仅包被在胚乳内．吸收胚乳营养供种子萌发用，使子叶呈留土类型。胚根不继续分化，而是在其上产生不定根。

蝴蝶兰种胚萌发影响因素的研究

改良KC培养基是蝴蝶兰种胚萌发的理想培养基,添加10%椰子汁或香蕉泥,对种子萌发有促进作用,椰子汁效果好于香蕉泥。不同的光照处理对诱导蝴蝶兰种子萌发的影响差异不显著。授粉后3～4个月果龄的蒴果,其种子播种萌发率高,原球茎块多。MS+(0.5～1.0)mg/L6 BA为最佳分化培养基,添加椰子汁有促进生长作用。蝴蝶兰小苗生根的适宜环境条件:温度为26±2℃,光照1000lx左右,培养基为1/2MS+0.5mg/LNAA+10%椰子汁(v/v)。