PAW及其与LTP的联合作用对小麦种子萌发及幼苗生长的影响

以济麦22、百农307为材料,研究等离子体活化水(PAW,制备时间分别为5.0、7.5、10.0 min,分别命名为PAW-5、PAW-7.5、PAW-10)及其与低温等离子体(LTP)联合处理(LTP+W-5、LTP+W-7.5、LTP+W-10)对小麦种子萌发及幼苗生长的影响,以期为PAW、LTP在小麦种子活力提高方面的应用提供理论依据。结果表明,2个小麦品种种子均于LTP处理9 s时的发芽率及发芽指数达到最佳,因此选用LTP处理时间9 s进行PAW与LTP联合作用效果研究。PAW、PAW与LTP联合处理均能提高小麦种子的发芽率、株高、幼苗鲜质量和干质量,并显著提高种子的活力指数,总体以LTP+W-7.5处理效果最好;未经LTP处理的种子与蒸馏水之间的接触角最大,表明其润湿性能最弱,相较之下,未经LTP处理的种子与PAW之间的接触角有所下降,而经LTP处理后的种子与蒸馏水或PAW之间的接触角极显著下降;与蒸馏水处理相比,PAW及其与LTP联合处理的小麦幼苗中的活性氧氮(RONS)含量总体上显著增加,而仅LTP处理的小麦幼苗中RONS含量无显著变化。综上,PAW及其与LTP联合处理均有效地促进了小麦种子萌发及幼苗生长,其中LTP+W-7.5处理的促进效果最佳。

水氮耦合对河西地区西瓜成熟期生长的影响

研究不同水氮对甘肃省河西地区西瓜生育后期生长状况的影响,为西瓜合理栽培提供技术支撑。以西研8号为指示品种,采用田间裂区试验设计,主处理为3个灌水量:分别为田间最大持水量80%、65%、50%,副处理为4个施氮量,分别为施N 0、100、200、300 kg/hm2,对西瓜生育后期伤流液量、可溶性蛋白(SP)、谷氨酰胺合成酶(GS)、硝酸还原酶(NR)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、根系脱氢酶活性含量及西瓜生长状况进行了检测。结果表明,灌水量为田间最大持水量的80%时施N 200 kg/hm2处理伤流液量最高,为32.04 mg/h;西瓜SP含量最高,为4.62 mg/g;水氮均显著影响西瓜根系脱氢酶活性,田间最大持水量65%处理最大,平均达84.06μg/(g·h)。GS、NR及根系活力在施N 100、200 kg/hm2处理中随灌水量增加呈先升后降的趋势,且田间最大持水量65%处理最高。综合评价可知,田间最大持水量65%下施N 200 kg/hm2处理西瓜成熟期生长综合评价得分最高,为0.72,西瓜生育后期生长状况最佳,适宜河西地区西瓜品种西研8号的水肥管理。

2000—2018年西秦岭景观格局变化及生态系统健康评价

西秦岭地区生态环境脆弱,人地矛盾日益加剧,区域景观格局变化及其生态系统健康演变趋势关系到区域生态安全。研究探讨2000—2018年西秦岭景观格局和生态系统健康状况的时空演变,采用2000—2018年的遥感数据,分析西秦岭的景观格局及其演变;并且在活力-组织力-反弹力(VOR)框架模型的基础上,结合生态系统服务能力和人类胁迫指标,分析西秦岭的生态系统健康状态及变化趋势。研究结果表明:西秦岭有三种优势景观,包括林地、耕地和草地,2000—2018年景观类型转移主要发生在这三者的互相转换;城镇用地的面积也处于增加的态势且增势较大。西秦岭景观扩张是通过大量小规模零散的斑块扩张实现的。由于秦岭生态保护的加强,西秦岭的景观异质性和破碎化程度在2005年出现转折点,景观类型呈均衡发展趋势。研究区超过60%面积的地区生态景观属于健康状态,且2000—2018年西秦岭的生态系统健康指数呈增加态势,生态系统的状态逐渐向好发展,但西秦岭的高寒山地以及秦岭与黄土高原复合边缘地带的生态脆弱区处于亚健康或不健康状态。研究成果对西秦岭生态脆弱敏感地带的生态保护与治理具有重要意义。

种子发芽指标及其测算方法

种子发芽是植物生长和农业生产的第一步和关键环节,农作物生产和植物学研究中经常测定种子发芽能力。种子发芽能力可从种子发芽力和种子活力两个方面进行量化分析,每个方面又包含多种量化指标。这些指标分散于不同的文献中,存在着指标的含义不明确、测定方法不规范、公式及符号混乱、计算方法错误等问题。本文以小麦发芽数据为例,系统整理了衡量种子发芽能力常用指标的来源及含义,统一了它们的计算公式和符号,规范了它们的测定及计算方法,为发芽指标的推广应用提供参考。

花生耐盐碱品种的筛选及评价

为培育和筛选耐盐碱花生品种,扩大盐碱地利用面积,以50个花生品种为材料,利用盆栽方式设置0,0.4%,0.8%,1.2%等4个盐碱梯度,进行耐盐碱品种筛选。结果表明,在萌发期0.8%盐碱胁迫下,50个品种种子在耐盐碱特性上分化明显,有8个品种的发芽率和发苗势仍保持在90%,85%以上。对苗期各生理指标评价结果显示,根部指标和地上部性状在低浓度(0.4%)盐碱胁迫下变化不大,但在中(0.8%)、高(1.2%)浓度胁迫下呈现不同程度下降趋势,降低幅度分别为22%~54%,30%~56%。此外,叶绿素指标随着盐碱浓度升高呈上升趋势,上升幅度为12%~13%。采用优异指数对花生综合评价结果显示,在0.4%,0.8%,1.2%浓度的盐碱胁迫下,分别有23,5,0个品种表现为优异。从相关性上分析,萌发期和苗期的耐盐碱胁迫之间无显著相关性,表明萌发期和苗期抗性分属不同的耐盐碱机制。以上研究结果得出结论:在盆栽条件下,中等浓度(0.8%)盐碱适合用于花生耐盐碱能力的筛选;根据综合优异指数,筛选获得5份耐盐碱花生品种,分别是:冀花572、唐3432、冀农花31、易花16和豫花191,为耐盐碱花生品种推广和培育提供了依据和种质资源。

脱落酸对NaCl胁迫下红砂种子萌发的影响

为揭示脱落酸(ABA)处理对NaCl胁迫下红砂(Reaumuria soongorica)种子萌发特性的影响,本研究采用双因素正交试验,研究不同ABA浓度(0、10、20、30、40、50 mg·L^(-1))和NaCl浓度(0、25、50、75、100、150 mmol·L^(-1))处理下红砂种子萌发特性的变化。结果表明:ABA和NaCl处理对红砂种子的发芽率、发芽势、活力指数、发芽指数、胚芽长和胚根长均有极显著影响(P<0.01),两者交互(ABA×NaCl)对发芽势有极显著影响(P<0.01),对发芽率有显著影响(P<0.05)。在0~150 mmol·L^(-1) NaCl胁迫下,以20 mg·L^(-1) ABA处理作用效应最大,可显著促进红砂种子的萌发。与0 mg·L^(-1) ABA、25 mmol·L^(-1) NaCl处理相比,20 mg·L^(-1) ABA、25 mmol·L^(-1) NaCl处理下红砂种子发芽率、发芽势、活力指数、发芽指数显著升高了20.33%、31.25%、63.95%和31.20%,胚芽以及胚根长度显著升高了24.53%和41.98%。因此,在今后荒漠区红砂种群人工辅助更新中建议采用20 mg·L^(-1) ABA浸种24 h后进行直播造林,可有效缓解NaCl胁迫对红砂种子萌发以及幼苗生长造成的伤害。

濒危植物水杉种子形态特征与种子活力关系

为探寻快速、准确地鉴定水杉种子活力的有效方法,采用发芽试验和计算机图像识别相结合的方法分别测定水杉种子萌发指标和种子形态指标,并利用相关性分析、主成分分析和逐步回归分析等方法对种子形态特征与种子活力关系进行了分析。结果表明:水杉种子活力与千粒重、R值(红色)、G值(绿色)、B值(蓝色)、B HSB值(亮度)、L值(亮度)呈极显著或显著正相关,发芽指标与投影面积、灰度呈显著负相关。逐步回归分析表明,影响水杉种子活力的主要指标是千粒重、投影面积、R值和L值,其中千粒重、R值与种子活力呈极显著正相关关系,投影面积、L值与种子活力呈极显著负相关关系,且千粒重、R值对种子活力的影响大于其他指标。因此,千粒重和R值可作为水杉种子活力鉴定和机器视觉分级的参照指标。

大豆种子颜色与种子活力的相关性分析

为了解大豆种子颜色与种子活力的关系,在标准、低温、干旱胁迫条件下比较不同颜色大豆种子的发芽指标、种子生活力、浸出液电导率,用模糊隶属函数法对大豆种子进行综合评价。结果显示:在三种处理条件下混合色大豆种子的发芽率、发芽指数均显著高于黄绿色和黄色大豆种子;三种颜色大豆种子的生活力差异不显著;在低温和干旱胁迫处理下混合色大豆种子的发芽势与黄绿色大豆种子的发芽势、黄色大豆种子的发芽势的差异不显著;在标准发芽条件下混合色大豆种子的发芽势与黄色大豆种子的发芽势差异性极显著;说明颜色对大豆种子发芽势的影响没有低温和干旱胁迫的影响大。混合色大豆种子的浸出液电导率显著低于其他两种颜色的大豆种子;模糊隶属函数综合评价混合色种子的D值最大,黄色种子的D值最小,说明混合色种子活力>黄绿色种子活力>黄色种子活力,大豆种子颜色与种子活力极显著相关。本文为大豆种子选择、清选、加工提供了理论依据。

水稻种子浸泡液电导率与种子活力的关系

为明确电导率与种子活力的关系,快速预测种子活力,以23个具有代表性的水稻品种为材料,在40℃、85%相对湿度条件下,分别老化0、14、28、42、56 d,共115个种子样本,形成了宽广的种子活力水平范围,研究电导率与种子活力之间的关系。结果表明,种子(带壳)浸泡液电导率大于糙米(去壳)浸泡液电导率。与种子浸泡液电导率相比,糙米浸泡液电导率与发芽率、发芽势和发芽指数间的关系更密切。然而,糙米浸泡液电导率与发芽率、发芽势和发芽指数间没有明显的函数关系,其线性回归模型R2分别为0.045 2、0.026 3、0.036 7,不宜用来预测种子活力。

东北羊草种子萌发特性研究

为了探究提高羊草种子萌发率的有效方法,本研究以东北羊草和吉生1号羊草为试验材料,采用不同发芽床(盆栽和培养皿)及硫酸浸种(50%、60%、70%、80%)处理,测定羊草种子发芽率、发芽指数及简化活力指数,并利用隶属函数对羊草种子萌发特性进行评价。结果表明:随硫酸浓度增加,供试羊草种子发芽率、发芽指数、简化活力指数总体呈先降后升的变化,80%硫酸处理下,东北羊草的发芽率、发芽指数及简化活力指数显著高于吉生1号羊草(P<0.05);盆栽处理下的羊草种子发芽率、发芽指数、简化活力指数高于培养皿处理。运用隶属函数评价得出,东北羊草萌发特性强于吉生1号羊草。

PEG浸种处理提高烟草种子活力的效应

用PEG浸种处理烟草种子,研究了不同浓度和处理时间组合对烟草种子活力的影响。结果表明,PEG处理能显著提高种子发芽率和幼苗活力指数,增强种子萌发时的呼吸速率和淀粉酶活性.且以20％PEG-6000浸种48h的效果最好。不同活力水平的种子经20%PEG处理后,幼苗活力指数明显提高,处理组的超氧物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性升高,膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)含量和超氧阴离子(O2-)产生速率及电解质渗漏率显著低于对照组。研究还发现,PEG处理能减少低温吸胀期间种子内电解质渗漏量及渗漏速率,并提高种子在低温下的萌发率,增强幼苗抗冷性。

聚乙二醇对烟草种子活力及幼苗保护酶活性的影响

以烟草种子为材料,用不同浓度的聚乙二醇(PEG)浸种不同时间,测定了浸种后种子萌发过程中和萌发后幼苗中某些生理生化指标及保护酶活性的变化。结果表明,PEG浸种能显著提高种子发芽率和幼苗活力指数,增强萌发种子的呼吸强度和淀粉酶活性,以20%PEG-6000浸种48h效果最好。不同活力水平的种子经20%PEG处理后,幼苗活力指数明显提高,叶片超氧物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)等保护酶活性升高,膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)和超氧阴离子(O2-)含量及电解质外渗率显著低于对照。研究还发现,PEG处理能提高种子在低温下的萌发率,增强幼苗抗冷性。

PEG-6000模拟干旱胁迫对不同甘蓝型油菜品种萌发和幼苗生长的影响

采用10％聚乙二醇（PEG-6000）模拟干旱胁迫的方法，研究其对14个甘蓝型油菜品种发芽期生理生化性状的影响。结果表明，PEG-6000模拟干旱胁迫后，幼苗的相对活力指数在0．32～0．79之间，14个品种的平均相对活力指数为0．49。干旱胁迫后，14个油菜品种的平均苗高比对照降低40．68％，平均单株鲜重比对照降低34．2％，平均成苗率比对照降低18％。但干旱胁迫对根系生长的影响差异不显著。PEG-6000模拟干旱胁迫后，幼苗丙二醛（MDA）、可溶性糖、脯氨酸．可溶性蛋白的含量和电导率均比对照极显著提高，丙二醛的平均含量比对照提高96．7％，可溶性糖平均含量比对照提高75．0％，脯氨酸平均含量比对照增加2204．9％，可溶性蛋白的平均含量比对照增加56．2％，平均电导率比对照增加34．8％。在各种指标中，相对活力指数较为直观、综合地反映了发芽和生长性状，可作为油菜发芽期抗旱鉴定的主要指标。

混合盐碱胁迫对5种禾草种子萌发及幼苗生长的影响

以农菁11号羊草(Leymus chinensis‘Nongjing 11’)、农菁7号偃麦草(Elytrigria repens‘Nongjing 7’)等5个禾本科牧草品种为试验材料,研究不同浓度(0,20,40,60,80,100,120mmol·L-1)混合盐碱(NaCl,Na2SO4,NaHCO3和Na2CO3)胁迫对种子萌发及幼苗生长的影响,为牧草品种在盐碱化草地的建植提供参考。结果表明:低浓度胁迫(≤20mmol·L-1)可提高农菁11号羊草、东北羊草和农菁7号偃麦草种子的萌发能力,高浓度(>60mmol·L-1)降低种子萌发。农菁7号偃麦草各处理间的发芽率差异不明显(P>0.05),表明在试验设置的浓度范围内盐碱胁迫对其种子萌发影响不大。盐碱胁迫后农菁12号无芒雀麦(Bromus inermis‘Nongjing 12’)和农菁3号垂穗鹅观草(Roegneria nutans‘Nongjing 3’)的发芽率、发芽指数、活力指数均低于对照,且与胁迫浓度成显著负相关。混合盐碱浓度20mmol·L-1处理后农菁11号羊草幼苗的苗长和根长高于对照,其他浓度下低于对照。盐碱胁迫浓度大于20mmol·L-1时抑制牧草幼苗生长,浓度越高抑制作用越强。

盐胁迫对不同基因型冬小麦发芽和出苗的影响

研究了不同浓度NaCl胁迫对4种不同基因型冬小麦种子发芽及出苗的影响。试验结果表明,50～150mmol/LNaCl处理对小偃6号和NR9405发芽的抑制作用较小,50、100mmol/LNaCl处理对陕229和RB6的发芽有一定促进作用;150～200mmol/L的盐浓度可能是影响小麦种子萌发的临界浓度。盐胁迫下,小麦种子发芽率、发芽指数及活力指数下降,且活力指数对盐害反应最为敏感。盐胁迫抑制小麦发芽期间芽和根生长,且在低盐浓度(50mmol/L)下根受抑制敏感程度大于芽;盐浓度上升则相反。小麦根数在低盐浓度(50mmol/L)下增加,高盐浓度(>150mmol/L)下减少。盐胁迫下,小麦种子出苗延迟,出苗率下降。不同基因型小麦发芽过程对盐胁迫的反应不同。小麦种子耐盐性存在基因型差异,4个冬小麦品种中,小偃6号种子耐盐性相对较好,NR9405次之。陕229和RB6耐盐性相对较差。

盐胁迫对不同燕麦品种种子萌发和出苗影响的研究

应用培养试验研究了50-250mmol／LNaCl对4个燕麦Arena sativa品种种子萌发的影响，并利用田间试验研究了4个燕麦品种在盐渍土上的出苗及苗期生长情况，旨在为燕麦耐盐性研究和进行耐盐燕麦资源的筛选提供理论依据。结果表明：在50～250mmol／LNaCl浓度范围内．随着盐分浓度的升高，各燕麦品种发芽率、发芽指数、活力指数均下降，其中活力指数对盐分胁迫最敏感；与V-2006、内散2号相比，M-2002和白燕6号种子发芽率、发芽指数、活力指数随盐分浓度升高下降较为缓慢。随NaCl浓度升高，燕麦萌发期间芽和根生长均下降，且对根的抑制作用大于芽。50～100mmol／LNaCl对燕麦根数有一定的增加作用，当NaCl浓度达150mmol／L以上时，各燕麦品种的根数在NaCl胁迫下开始下降。在盐渍土上，4个燕麦品种出苗率和苗期干质量差异显著，其中M-2002和白燕6号出苗率和干质量显著高于V-2006和内散2号。

盐碱胁迫对碱地肤、地肤种子萌发以及幼苗生长的影响

分别用不同浓度的中性盐（NaCl，Na2SO4），碱性盐（NaHCO3，Na2CO3）处理碱地肤、地肤种子，分析各种盐分对两种植物种子萌发的影响。结果表明：超过一定浓度以后，盐分延缓了碱地肤、地肤种子萌发；碱地肤、地肤种子的发芽率、发芽指数、活力指数也随盐分的增加而降低；幼苗各部位的生长受到影响，其中盐分对胚根的抑制作用最明显．作为典型的盐生植物，碱地肤生长的最适浓度范围是：NaCl：40～80 mmol／L，Na2SO4：20～40 mmol／L，NaHCO3：10 mmol／L，Na2CO3：5 mmol／L；地肤生长的最适浓度为：NaCl：20～60 mmol／L，Na2SO4：20mmol／L，而在碱性盐NaHCO3，Na2CO3存在的条件下，地肤的长势随着盐浓度的增加而明显降低．综上所述：尽管碱地肤、地肤是属于同一科的两种植物，但是它们对于不同的盐碱反应有很大的差异．

PEG胁迫下甘蓝型油菜品种(系)种子发芽耐旱性鉴定

以10%(w/v)PEG6000做渗透介质模拟干旱条件,对不同来源的甘蓝型油菜(Brassica napus L.)品种(系)进行干旱胁迫下种子发芽鉴定,分析油菜种子发芽耐旱性的遗传多样性。结果表明:干旱胁迫下,部分材料处理与对照的发芽性状有显著性差异,81个甘蓝型油菜材料的平均苗高处理比对照低36.5%,平均鲜重处理比对照低31%,成苗率降低11.1%。甘蓝型油菜品种(系)耐旱性有较大遗传差异,幼苗活力指数的变异幅度为19%-81%,平均活力指数为55%。相关分析表明,活力指数与胁迫下的发芽性状达极显著正相关,可以作为油菜种子发芽耐旱的综合指标。根据活力指数,将81个油菜资源划分为强,中,弱三个耐旱等级,并筛选到30295,30253,中双6号,30703,30296,30290,30704,中油杂9号,德油4号等一批耐旱遗传资源。

热胁迫过程中白菜型油菜种子DNA的甲基化

过高的环境温度对植物造成热胁迫和热损伤,影响植物的生长、发育,以及种子的寿命。以白菜型油菜耐热品种庆元本地油菜和不耐热品种绍兴矮大秆油菜新收获种子为材料,研究了不同温度处理对油菜种子活力以及基因组DNA甲基化水平和状态的影响。结果表明,种子经37℃和4℃处理2h,发芽率和活力指数与对照差异不显著;经70℃处理2h后,耐热和不耐热品种种子发芽率和活力指数均明显降低,37℃热诱导后再进行70℃热胁迫处理,发芽率和活力指数均高于直接70℃处理的种子,表明热诱导可以显著提高种子的耐热性。甲基化MSAP分析结果表明,种子热胁迫过程中基因组DNA甲基化水平降低,同时有甲基化和去甲基化现象发生,并以去甲基化现象为主。相关性分析结果显示种子发芽势、发芽率、下胚轴长和活力指数与双链DNA内部发生甲基化的条带数呈负相关,而与双链DNA外部发生甲基化的条带数呈正相关。更为重要的是耐热与不耐热性材料在热胁迫中表现完全相反的甲基化变异模式,耐热品种去甲基化的条带数多于不耐热品种,但甲基化的条带数目则相反,显示DNA甲基化与种子耐热性有重要关系。在热胁迫过程中,种子可能通过DNA甲基化变化调控相关基因的表达来应对高温胁迫。

电导率法测定玉米种子活力的优化条件

以4个玉米杂交种的新陈种子为材料,以其田间简易活力指数为对照,研究电导率法测定玉米种子活力的优化条件。结果表明,在10～30℃条件下,浸泡时间在2～36h之间,用电导率法测定的不同玉米种子活力与田间简易活力指数绝大多数均不一致,不适宜的条件下测定的电导率值不能完全反映种子的真实活力,因此浸泡过程中控制浸泡液的温度和浸泡时间的长短尤其重要。在25℃条件下浸泡24～30h,测定的电导率值能准确反映不同玉米的种子活力。