白皮松种子萌发过程中呼吸代谢和内源激素对温度变化的响应

【目的】确定白皮松种子萌发的适宜条件,揭示不同温度下种子萌发过程中的呼吸途径和激素变化规律。【方法】将种子置于不同温度下进行萌发试验,测定发芽率、发芽速率(SG)和平均发芽时间(MGT),并探索温度对磷酸己糖异构酶(PGI)、苹果酸脱氢酶(MDH)、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G-6-PDH)和6-磷酸葡萄糖脱氢酶(6-PGDH)联合酶活性以及赤霉素(GA3)、生长素(IAA)、玉米素核苷(ZR)、脱落酸(ABA)含量变化的影响。【结果】15和20℃下种子萌发率分别为87.33%和92.67%,温度升高到25和30℃,萌发率降至5%以下,10℃下无种子萌发;20℃下,种子中碳水化合物经糖酵解途径(EMP)初始降解后进入三羧酸循环(TCA),MDH活性升高,随着戊糖磷酸途径(PPP)途径活化程度不断推进,G-6-PDH和6-PGDH联合酶活性快速升高。25℃下,种子内PGI活性维持高水平,TCA循环启动但活化程度低;20℃下,种子中GA3、IAA和ZR含量升高,ABA分解代谢旺盛,GA3/ABA、IAA/ABA和ZR/ABA升高。25℃下,种子中ABA合成活动强烈含量升高,GA3/ABA、IAA/ABA和ZR/ABA降低。【结论】白皮松种子萌发的适宜温度范围为15~20℃,温度继续升高则产生热抑制;种子呼吸代谢类型和激素含量因温度变化而改变并以此发挥对萌发的调节作用。适温20℃下,种子呼吸以PPP为主,EMP-TCA占据一定比例,且胚中呼吸代谢较为活跃。种子内促生长类激素含量升高,抑制类激素分解代谢旺盛,向着种子萌发方向发展;高温25℃下,种子主要通过EMP进行呼吸代谢且抑制型激素含量占优势,萌发受阻。

NaCl胁迫对小叶栎生长和生理特性的影响

【目的】探究小叶栎Quercus chenii Nakai苗木在NaCl胁迫下生长及生理特性的响应机制,以期为小叶栎苗木在江苏滨海地区推广栽植提供科学理论依据。【方法】选取新沂市马陵山小叶栎种质资源库2年生小叶栎容器苗为供试材料,采用容器浇盐法控制土壤含盐量,设置4个NaCl浓度梯度,分别为土壤干质量的1‰、2‰、3‰、4‰,以去离子水浇灌苗木为对照(CK),研究不同浓度NaCl胁迫下小叶栎苗木生长及生理指标的变化情况,并通过综合分析法对其胁迫程度进行评价。【结果】小叶栎苗木体内各项生长和生理指标对NaCl胁迫均有不同程度的响应。随着NaCl胁迫浓度的增加,苗木株高增量和地径增量呈不断下降趋势,小叶栎降低苗木生长量以缓解NaCl胁迫的伤害。随着NaCl胁迫时间的延长,小叶栎苗木叶片POD活性呈下降趋势,苗木叶片相对电导率与盐害指数呈上升趋势,苗木叶片SOD活性、MDA、脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量呈先上升后下降趋势。小叶栎苗木通过提高体内SOD、POD活性和可溶性渗透调节物质含量以提高苗木对NaCl胁迫的耐受性。【结论】根据耐盐性综合评价得出,小叶栎苗木对NaCl胁迫响应程度大小依次为:4‰>3‰>2‰>1‰>0(CK)。当NaCl胁迫浓度为3‰时,小叶栎苗木的各项生长和生理指标均受到了显著抑制,苗木可适应低于3‰浓度的NaCl胁迫,该浓度可作为小叶栎苗木在江苏滨海地区推广的临界参考浓度。

宝华玉兰大小孢子发生和雌雄配子体发育过程中解剖结构的变化

采用石蜡切片技术对宝华玉兰〔Yulania zenii(W.C.Cheng)D.L.Fu〕大小孢子发生和雌雄配子体发育过程中的解剖结构进行观察。结果显示:宝华玉兰的小孢子发生和雄配子体发育从8月上旬开始,至翌年3月上旬结束;其大孢子发生和雌配子体发育从12月中下旬开始,至翌年4月上旬结束,雌配子体成熟时间比雄配子体晚约30 d。宝华玉兰有雄蕊64~72个,离生,由下至上螺旋状排列,每个成熟花药具4个花粉囊;从孢原细胞开始,在经历了“孢原细胞分化期、小孢子母细胞形成期、单核绒毡层形成期、双核绒毡层形成期、小孢子发育期、二分体期、四分体期、单核居中期、单核靠边期、单核花粉期、双核花粉期”等过程后形成成熟花药。其成熟花粉为二细胞型;同一个花药中花粉囊发育不同步且小孢子四分体的排列方式不同;其雄配子体发育异常现象主要出现在四分体小孢子释放后,即在单核居中期前出现发育停滞现象,最终成熟花粉的败育率达61.3%。宝华玉兰的雌蕊由146~150个浅紫色离生心皮组成,由下至上螺旋状排列;每个心皮含2个胚珠,倒生、双珠被、厚珠心、边缘胎座;从胚珠原基开始,在经历了“胚珠发育初期、孢原细胞形成期、大孢子母细胞形成期、功能大孢子形成期、单核胚囊期、二核胚囊期、四核胚囊期、八核胚囊期”等过程后形成成熟胚囊。其大孢子为单孢子发生型,四分体直线型排列,合点端为功能大孢子,成熟胚囊为7胞8核蓼型胚囊;其雌配子体发育异常现象主要出现在二核胚囊期至八核胚囊期,最终成熟胚囊的卵细胞败育率达79.5%。研究结果表明:在宝华玉兰大小孢子发生和雌雄配子体发育过程中均出现发育异常现象,导致大部分的花药和卵细胞败育,这是宝华玉兰结实率低的重要致因之一。

柠条种子丸粒化配方的筛选

【目的】比较几种较优的柠条种子丸粒化配方,提高播种精准度、种子出苗率并促进幼苗生长,解决干旱半干旱地区困难立地的造林问题,为林草种子丸粒化研究和应用提供理论依据。【方法】以柠条种子(内蒙古自治区林业和草原局提供)作为对象,采用不同黏着剂、填充料及保水剂(质量分数分别为0、3%、5%、7%)组成不同配方进行丸粒化处理。其中,黏着剂:羧甲基纤维素钠A(A1.0.75%;A2.1.0%;A3.1.25%;A4.1.5%),聚乙烯醇B(B1.2%;B2.4%;B3.6%;B4.8%)。填充料:C1[黏土20%(体积分数,后同)+滑石粉40%+高岭土40%],C2(黏土40%+滑石粉30%+高岭土30%),C3(黏土60%+滑石粉20%+高岭土20%),C4(黏土80%+滑石粉10%+高岭土10%),D1(黏土40%+滑石粉60%),D2(黏土60%+滑石粉40%),D3(黏土80%+滑石粉20%),D4(黏土100%)。从丸粒质量、裂解率、保水力、丸粒种子活性及丸粒种子萌发幼苗的生长状态等方面来评价丸粒化配方效果,进而筛选出柠条种子的最优丸粒化配方。【结果】经过初步筛选,得出A3C3(发芽率88.7%,活力指数33.8,鲜质量7.2 g)、B1C4(发芽率86.7%,发芽指数20.1,活力指数32.3,鲜质量10.9 g)、A2D3(发芽率89.0%,发芽指数19.7,活力指数29.4,鲜质量10.5 g)和B1D1(活力指数28.9,鲜质量9.8 g)为优良丸粒化配方;在初选的基础上添加保水剂后,得出最优丸粒化配方为M4(A3C3+7%保水剂),其平均发芽率91.0%,平均发芽指数22.5,平均活力指数35.9,平均鲜质量4.9 g。其次为配方M7(B1C4+5%保水剂),其平均发芽率90.3%,平均发芽指数21.9,平均活力指数36.0,平均鲜质量4.8 g。第三为配方M11(A2D3+5%保水剂),其平均发芽率92.7%,平均发芽指数22.7,平均活力指数37.4,平均鲜质量4.8 g。【结论】根据发芽率、发芽指数、活力指数、幼苗鲜质量以及保水力的测定,结合丸粒化种子外观形态及裂解率,筛选出了最优丸粒化配方,提高了柠条种子播种精准度、出苗率,并促进了幼苗的生长。