种子休眠是指在适宜条件下,具有萌发能力的种子却不能发芽的现象,是植物抵御不良自然环境的适应性特征.本文概述了种子休眠的类型、原因及破除方法,以期为中学生物学教材中与植物及生物多样性保护相关的教学内容提供参考资料.

干细胞可在一定条件下无限增殖并分化产生不同类型的细胞，是胚胎发育以及组织器官生成、更新、修复和生理调节过程中至关重要的"种子细胞"。MYC作为多能转录因子直接调控干细胞中数千个活跃转录基因的表达，调节RNA聚合酶从启动子近端暂停中释放、促进转录延伸从而增强靶基因转录，并与多种表观遗传调控分子相互作用重塑染色质动态结构，广泛参与调控干细胞自我更新与多能性维持。MYC还可诱导体细胞重编程并与肿瘤干细胞的恶性生物学行为密切相关。探讨MYC诱导和维持干细胞生物学特征的分子机制，促进干细胞休眠、再激活、扩增和诱导分化的临床转化研究，可为再生医学、疾病建模和肿瘤靶向治疗等领域的后续研究提供理论支持。

为了探究刺五加(Acanthopanax senticosus)种子的休眠类型以及种子萌发过程中生理和代谢特征,以东北地区刺五加种子为研究对象,分别在不同温度条件(20 ℃,4 ℃,20 ℃/4 ℃)下对种子进行140 d沙藏层积处理.通过观察胚的表型变化,筛选出5个典型时期.研究5个典型时期种子中的内源激素、主要营养物质及其水解酶、抗氧化系统和代谢组学的动态变化规律.结果表明:(1)刺五加种子吸水性能良好,20 ℃恒温条件只能促进胚的伸长,不能萌发.4 ℃恒温条件下胚率无增长.只有0～110d保持20 ℃恒温,110～140 d保持4 ℃恒温,胚率增长且种子能够萌发.(2)随着胚率增长,赤霉素含量上升,脱落酸含量下降,吲哚乙酸、吲哚丁酸和萘乙酸含量均下降;脂肪含量下降,可溶性糖含量上升.脂肪含量与脂肪水解酶活性呈显著负相关,与可溶性糖含量呈极显著负相关.(3)共筛选出92个差异代谢物,碳代谢、能量代谢和抗氧化代谢是主要的差异代谢通路.此外,倍半萜和三萜生物合成、脂肪酸生物合成、甘油脂类代谢等也存在差异.总之,刺五加种子属于形态生理性休眠,变温层积是打破种子休眠的必要条件,内源激素能够调控种子的休眠与萌发.脂肪等大分子营养物质被水解酶分解,为种子萌发提供物质和能量,这也是种子萌发的必要条件之一.该研究可为鉴定刺五加种子休眠类型以及人工繁殖提供理论依据.

通过了解紫楠(Phoebe sheareri)种子休眠原因,采取机械、酸碱腐蚀、层积处理(5℃～25℃)等措施研究解除种子休眠的最佳方法.结果表明,种皮透水性差是抑制紫楠种子萌发的主要原因,种子休眠类型为物理休眠.酸碱腐蚀处理未能有效促进种子的萌发,浓硫酸和氢氧化钠处理种子不同时间(1～25 min)后,种子发芽率提高了33%～55%,但种子出现严重的伤害现象,其腐烂率高达 30%～97%.机械处理和层积处理均能有效打破种子的休眠,其中机械处理以去种皮处理效果最好,种子发芽率和发芽势分别提高了99.33%和76.00%,但操作耗时、费力.层积处理以25℃暖温层积45 d、25℃/15℃和5℃/25℃/5℃变温层积60 d效果较好,其发芽率达89%～93%,发芽势达79%～83%,且各层积处理间发芽率、发芽势没有差异;但与暖温层积相比,变温层积所需层积时间更长,种子腐烂率更高.25℃暖温层积45 d是破除紫楠种子休眠的最佳方法.

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.

为研究不同文冠果品种种子的休眠与萌发机理,该文选择4个文冠果品种['普通'(PT)、'奇红'(QH)、'沃丰'(WF)、'沃石'(WS)]种子作为研究材料,分别在-20℃下进行不同时间段(30、60、90、120、150 d)的储藏处理,测定各阶段文冠果种子的发芽指标,并对储藏前、储藏后、萌发7 d间的种子内含物、激素水平进行研究.结果表明:(1)-20℃储藏能显著提高小粒种子(PT、QH)的发芽质量,处理60 d的效果最好,其发芽率分别达48.3％、58.3％,但大粒种子WF、WS品种的效果低于前两者.(2)-20 ℃储藏60 d及种子湿沙萌发7 d内,4个品种油脂含量、种壳厚度均出现显著下降,在3～7 d下降幅度大(WS除外);而种仁含水量在萌发1～3 d内快速增加,之后缓慢增加到第7天的峰值,种仁可溶性糖等指标都在发芽3～4 d时显著积累.(3)低温冷藏可提高文冠果小粒品种种子的GA/ABA和tHor/ABA的比值,进而促进油脂降解、种壳变薄,从而解除种子的休眠.总之,文冠果种子大、种壳厚、硬度大、生理后熟是导致其休眠的主要原因,属综合休眠类型;低温冷藏可破除种子休眠,提高其种子的发芽率,小粒品种效果好于大粒品种;大粒品种如'沃石'可通过延长低温冷藏时间(150d)提高种子发芽率(38.7％);低温冷藏+湿沙萌发是一种快速和简便的促进文冠果种子萌发的方法.该研究结果为文冠果优良品种的推广和种子解休眠机制的研究提供了技术支持和理论基础.

原发癌细胞扩散到骨组织经历4个阶段,本文对控制扩散前3个阶段的分子通路及分子机制的研究进展,尤其是对第2及第3阶段转移癌细胞在骨组织内休眠及被激活的研究进展,以及不同骨细胞类型在这些阶段扮演的角色作一综述.

为明确濒危植物海南龙血树(Dracaena cambodiana)种子的休眠机理,该文对海南龙血树休眠类型及破解方法进行了系统研究,并结合海南龙血树的生境条件,对海南龙血树种子休眠的生态学意义进行了探讨.结果表明:海南龙血树种皮吸水性良好,40 h内达到萌发所需含水量;种胚发育完全,离体胚2 d开始萌发,萌发率达100%;去珠孔端组织种子的萌发情况与离体胚的一致,质密珠孔端组织的机械束缚是种子萌发障碍的直接原因;种子含有萌发抑制物质,其清水粗提物对白菜种子萌发率和幼苗根生长存在显著抑制作用;低温贮藏和快速脱水均能有效解除海南龙血树种子休眠,提高种子的萌发率和整齐度,萌发率可达到100%.分析认为抑制物质的存在致使种胚生长势弱而无法打破质密珠孔端组织的机械束缚,导致海南龙血树种子休眠,属生理休眠;海南龙血树种子休眠特性使其种子萌发或幼苗生长适应生境条件的季节变化,保证种群得以延续与更新.

藜科植物角果藜(Ceratocarpus arenariusL.)、盐生草(Halogeton glomeratus C.A.Mey.)、野榆钱菠菜(Atriplex aucheri Moq.)和紫翅猪毛菜(Salsola affinisC.A.Mey.)都具有种子多型性现象,每种植物均可产生2种不同类型的种子.以这8种种子为研究对象,采用瘤胃瘘管尼龙袋法,对瘤胃消化前后种子的长、宽、厚、千粒重和萌发率进行测定,研究了4种藜科植物的多型性种子对绵羊瘤胃消化的反应,并探讨了藜科植物种子多型性结实策略的意义.结果表明:种子经绵羊瘤胃消化后,种子颜色变暗,附属结构(苞片、种毛和种翅)被消化,暴露出内部的环形胚;随消化时间的延长,种子的长、宽、厚和千粒重形态学指标均显著降低(P＜0.05),且它们与消化时间之间分别具有形如y=1.00+ 7.92e-0.04X(R2=0.92,P＜0.0001)、Y=1.28+4.63e-0.11X(R2 =0.91,P＜0.0001)、Y=0.70+ 1.36e-009X(R2=0.92,P＜0.0001)和y=1.48+9.57e-0.20X(R2=0.36,P＜0.0001)的函数关系;绵羊瘤胃消化能打破藜科种子的休眠特性,显著提高种子萌发率(P＜0.05),除野榆钱菠菜的小苞片种子随瘤胃消化时间的延长萌发率逐渐增加外,其余种子的萌发率均随瘤胃消化时间的延长呈现先增高后降低的趋势,且经瘤胃消化24 h后,8种种子的萌发率均＞40％,较消化前显著提高(P＜0.05),表明这8种种子均能通过绵羊进行消化道传播.同一种植物不同类型的种子对绵羊瘤胃消化的反应具有趋同性.4种藜科植物不仅能通过“两头下注”的繁殖策略适应严酷的荒漠环境,还能通过放牧绵羊进行种子的消化道传播,增加了种群扩散的途径,这是植物适应荒漠多变环境的一种生存方式.

利用碱解离-酸性品红方法测定凤丹根样AM真菌结构定殖情况,同时进行土壤菌丝含量、土壤孢子密度及土壤酶活性的测定.结果表明,全部根样均被AM真菌侵染,并形成了典型Arum-type类型的AM结构;AM真菌定殖率、菌丝定殖率、丹皮酚含量及孢子密度在不同年生呈现出相同趋势,均表现为3年生凤丹<4年生凤丹<2年生凤丹,而泡囊定殖率与菌丝圈定殖率呈现出相同趋势,表现为3年生凤丹<2年生凤丹<4年生凤丹;酸性磷酸酶、脲酶、蔗糖酶、多酚氧化酶的活性与土壤菌丝含量呈正相关,酸性磷酸酶、脲酶、蔗糖酶、多酚氧化酶的活性与泡囊定殖率呈负相关,孢子密度和菌丝圈定殖率与酸性磷酸酶、蔗糖酶、多酚氧化酶的活性呈正相关,与脲酶活性呈负相关;菌丝定殖率、AM真菌定殖率与酸性磷酸酶的活性呈正相关,与脲酶、蔗糖酶、多酚氧化酶的活性呈负相关.揭示了在休眠期,不同年生(2、3、4年生)的凤丹根际AM真菌(arbuscular mycorrhizae fungi,AM真菌)共生状况、根部丹皮酚含量测定及土壤酶活性变化.