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.

收集Web of ScienceTM 和CNKI文献检索数据库中的天女木兰资料,利用Citespace可视化文献计量工具分析1980-2023 年天女木兰研究领域的202 篇有效文献,根据关键词共现和关键词聚类时间轴知识图谱,总结当前天女木兰的热门研究话题——繁育手段、种子休眠解除机制、药用价值、开花生物学特性和抗寒机制.其中,种子变温层积催芽技术是天女木兰种子繁殖研究的主要内容,而无性繁殖技术的研究则侧重于筛选能够获得最佳繁殖效果的处理方法;关键基因鉴定是种子休眠解除机制的探索重点;精油成分功效以及木香烃内酯导致细胞凋亡的途径是天女木兰药用价值的研究热点;通过了解天女木兰开花生物学特性研究濒危树种保育对策;抗寒机制的研究集中于抗逆生理响应.制订科学的繁殖技术方案,加强生态适应机制和适应能力研究,保护与开发有机结合应成为今后天女木兰研究的主攻方向.

目的 探讨七叶一枝花Paris polyphylla var.chinensis种子萌发不同阶段的酶和内源激素调控机制,为其种子解除休眠、萌发不同阶段采取有效处理措施,提高出苗率提供科学依据.方法 通过观察和测定变温层积处理后七叶一枝花种子萌发不同阶段形态差异,采用常规的生理生化方法测定超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、苹果酸脱氧酶(MDH)、6-磷酸葡萄糖脱氢酶(G-6-PDH)5种酶活性,采用质谱定量方法测定吲哚乙酸(IAA)、赤霉素(GA3)、脱落酸(ABA)、水杨酸(SA)、反玉米素(TZ)、茉莉酸(JA)量;研究种子萌发过程中胚率与酶活性和内源激素量变化之间的相关性.结果 七叶一枝花种子从未萌动、上胚轴休眠到即将出苗阶段,种子质量和胚率逐步上升;SOD和POD活性逐步升高;CAT和MDH活性逐步减弱,G-6-PDH活性出现双峰,未萌动阶段和萌动后上胚轴未伸长阶段显著高于其他阶段;IAA、GA3、ABA、JA的量逐步升高,IAA和JA量在即将出苗阶段显著高于其他阶段(P＜0.01);TZ和SA的量先升高后降低,TZ的量在子叶分化形成期和胚乳成熟期显著高于其他阶段(P＜0.01),SA出苗前期量最高,已萌动胚根刚突破种皮阶段和胚乳形成阶段量次之;CAT酶活性变化与胚率呈显著负相关,IAA和JA的量变化与胚率呈显著正相关.结论 CAT对种胚的生长有抑制作用,IAA与JA对种胚的生长有正向促进作用.

目的:研究外源NO对刺五加种子解除休眠及萌发过程中内源激素及酶的变化规律,为打破刺五加种子休眠和人工栽培提供依据.方法:考察不同浓度(1,5,10,20 mmol·L-1)的外源NO供体硝普钠(SNP)处理刺五加种子,而后进行变温层积处理.采用高效液相色谱法检测出在不同层积时间(0,30,50,80,100,130 d)的内源激素赤霉素(GA3),脱落酸(ABA),吲哚乙酸(IAA),吲哚丁酸(IBA)及水杨酸(SA)含量变化.采用酶标仪全程监测体内酶[过氧化氢酶(CAT),超氧化物歧化酶(SOD),过氧化物酶(POD),丙二醛(MDA)]水平的变化.结果:在刺五加种子萌发过程中,GA3,IAA,IBA和SA的含量逐渐增大,脱落酸的含量逐渐减小.POD和MDA水平显著下降,CAT和SOD的酶活力显著上升.外源NO可以提高刺五加种子萌发率,缩短种子萌发时间,20 mmol·L-1 SNP促进种子萌发效果最为明显,10 mmol·L-1 SNP促进种子萌发效果最弱,呈“V”型变化.结论:SNP促进刺五加种子萌发可能通过提高种子萌发过程中的激素和酶的含量,以提高种子内源NO含量而实现.

目的 研究内生真菌破除刺五加种子休眠的方法及其内源激素和酶的变化规律.方法 用内生真菌侵染刺五加种子后对种子进行变温层积处理,利用高效液相色谱法测定刺五加种子中内源激素赤霉素(GA3)、脱落酸(ABA)、吲哚乙酸(IAA)、吲哚丁酸(IBA)及水杨酸(SA)的含量,并且检测体内酶[过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、丙二醛(MDA)]活力变化.结果 5株刺五加内生真菌对种子萌发有明显的促进作用,在变温层积过程中,GA3、IAA、IBA、SA均有不同程度的上升,ABA呈现明显的下降趋势.POD活力和MDA水平显著下降,CAT和SOD的酶活力显著上升.结论 内生真菌可调控刺五加种子激素和酶的含量,促进种子萌发.

目的:研究刺五加种子在层积过程中的内源激素含量、相关酶活力与胚率的相关性研究,为生产和科研中应用内源激素和相关生理指标来调控刺五加种子萌发提供理论依据.方法:采用刺五加内生真菌,不同浓度的一氧化氮和过氧化氢溶液进行浸种处理后对刺五加种子进行变温层积处理,利用高效液相色谱法测定刺五加种子中内源激素[赤霉素(GA3),脱落酸(ABA),吲哚乙酸(IAA),吲哚丁酸(IBA)及水杨酸(SA)]的含量,并且检测体内酶[过氧化氢酶(CAT),超氧化物歧化酶(SOD),过氧化物酶(POD),丙二醛(MDA)]活力变化.通过灰色关联度法探讨胚率和刺五加种子中激素和其酶活力的相关性.结果:胚率与IAA,GA3,CAT有显著正相关联,关联系数分别为1.086,0.935,1.067,IAA,GA3,CAT,IBA,SA之间存在显著的正相关性,与ABA,MDA,POD之间具有明显的负相关性,SOD的活性与其他含量之间无显著的相关性.关联度大小比较为IAA＞ CAT＞ GA3＞IBA＞ SA＞ SOD＞ ABA＞ POD＞ MDA.结论:IAA,GA3,CAT对胚率有明显促进作用,激素含量与酶活力之间有明显的相关性,可为探讨刺五加种子萌发机制提供理论依据.

目的:探索打破百蕊草种子休眠的关键时间节点,为揭示变温层积打破百蕊草种子休眠机理提供依据.方法:通过将成熟百蕊草种子进行变温层积不同时间(0、30、60、90、120 d)处理,并测定在不同处理下种子的酶活性、贮藏物质变化和激素含量.结果:百蕊草种子可溶性糖、淀粉含量在层积期间呈现持续下降的趋势,而可溶性蛋白含量先下降后上升;GA3含量随层积时间的延长呈上升趋势,ABA含量则呈下降趋势,层积120 d时GA3/ABA比值由层积前的0.06上升到4.24;SOD活性总体随层积时间的延长呈现先下降后上升趋势,层积90 d时SOD活性达到最大值为112.52 U/g FW,CAT、POD活性总体随层积时间的延长而逐渐上升.结论:本研究结果表明变温层积120 d时,百蕊草种子逐渐完成形态后熟,相关酶活性逐渐升高,种子内营养物质和GA3、ABA向生理成熟状态转化,变温层积120 d是百蕊草种子破除休眠的最佳时间点.

箭叶淫羊藿具有重要的药用价值和较大的市场需求,但其种子休眠和萌发特性目前仍不够清楚,严重影响了其产业化育苗与栽培.为探明其种子的休眠类型及释放休眠和促进休眠的最适方法,该文以箭叶淫羊藿的成熟种子为材料,研究种子对水分的吸收、种子的脱水耐性,以及温度、层积和植物激素对种子休眠与萌发的影响.结果表明:(1)箭叶淫羊藿种子不具有物理休眠,而具耐脱水性.(2)在4～25℃和黑暗条件下,种子萌发率为零,具有休眠特性.(3)胚与种子的比值非常小,4℃和10℃及变温层积能显著地促进胚的生长发育以及增加种子的萌发速率和萌发率.(4)赤霉素和氟啶酮显著增加种子的萌发速率和萌发率.综上认为,箭叶淫羊藿种子的休眠类型为形态生理休眠(MPD),释放休眠和促进萌发的最适方法是先将种子在10℃中层积30 d,再置于4℃环境中让其萌发.该研究结果为箭叶淫羊藿的产业化育苗提供了参考.