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.

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.

通过对多刺绿绒蒿种子透水性和浸提物活性的测定及流水、600 mg/L GA、100 mg/LIAA、150 mg/L PEG、800 g/mL GA和0.5 mmol/L SA浸泡后进行发芽实验,探讨种子休眠机理和破眠方法.结果表明:多刺绿绒蒿种子吸水符合一般种子吸水规律,说明其种皮对种子吸水无阻碍作用;GA和SA处理极显著提高了多刺绿绒蒿种子的发芽率(P＜0.01),说明生理休眠是种子萌发的因素之一.多刺绿绒蒿水提物对小麦和白菜种子萌发的抑制作用极显著高于对照组和醇提液处理组,说明多刺绿绒蒿种子中所含抑制物主要为水溶性成分;种子水提物在浓度为0.04～0.20 g/mL时具有很强的抑制活性,均对小麦、白菜和多刺绿绒蒿种子萌发和生长产生抑制作用,以及流水浸泡可以提高多刺绿绒蒿种子发芽率,表明种子内源抑物是影响其休眠的另一因素.不同处理均可打破种子休眠,显著提高种子发芽率,其中600 g/mL GA浸泡24 h黑暗培养下种子发芽率和发芽势均显著高于其他处理(P＜0.05).多刺绿绒蒿种子中存在活性较强的内源抑制物,且多为水溶性成分,具有一定的生理休眠特性.

珍稀濒危植物金丝李(Garcinia paucinervis)种子的萌发十分缓慢,探讨其休眠机理,可为该物种的种质资源保育与可持续利用提供理论依据.本文对金丝李种子种皮结构及其透水性,剔除部分种皮和胚乳后种子的萌发情况,胚乳和胚等粗提物的活性,储藏、层积和不同温度下种子萌发情况,萌发过程中内源激素含量等进行了研究.结果表明:金丝李种皮无栅栏细胞层,下表面的角质层较薄;种皮对种子的吸胀阻碍小;随着种孔端剔除种皮和胚乳程度的加深,金丝李种子的萌发进程逐渐延长,甚至降低其萌发率,种脐端削除处理对种子萌发影响不大;内果皮、种皮、胚乳和胚中可能存在抑制金丝李种子萌发和生长的内源抑制物;新鲜种子胚率达86.12％,低温层积后胚率无显著变化;低温层积处理延缓其萌发进程,对萌发率无显著影响,4℃低温层积是储藏金丝李种子的较好方法;种子萌发对温度敏感,在32℃培养下可打破种子休眠,萌发速度显著加快.种子萌发过程中ABA含量降低,GA与ABA、IAA与ABA的比值随种子萌发显著升高,萌发促进与抑制物比例逐渐趋于提高.因此,金丝李种子存在内源抑制物,同时缺乏萌发促进物质,导致生理休眠.该种子休眠特性使其幼苗生长能应对生境的季节变化,种群在风险环境中得以延续,避免大量幼苗竞争.植被破坏导致种子萌发阶段受阻是造成金丝李濒危的原因之一.

目的:从形态和生理两个层面了解三七种子休眠和萌发的作用机理,以期为三七种子科学贮藏提供理论依据.方法:体视镜观测种胚发育情况,利用HPLC-MS测定不同后熟期内源激素的动态变化.结果:种子收获时,种胚已经初步分化但未发育完全,在三七种子后熟过程中,脱落酸(ABA)的含量整体呈现下降趋势,赤霉素(GA3)和反式玉米素(tZT)先升高后降低,生长素(IAA)持续升高,茉莉酸(JA)和水杨酸(SA)无明显变化规律.后熟30天,GA3/ABA、tZT/ABA和IAA/ABA的比值逐渐升高,其变化趋势与种胚长度和胚率的增加呈正相关,表明GA3、tZT和IAA对三七种子萌发起到促进作用.结论:种胚发育不完全以及抑制物ABA的存在,可能是导致三七种子形态生理休眠的主要原因,内源激素之间平衡关系的改变是调控三七种子休眠解除与萌发的关键因素之一.

目的:探究总状绿绒蒿(Meconopsis racemosa)种子休眠原因及破除方法.方法:通过对总状绿绒蒿种子透水性和浸提物活性的测定以及采用流水、600 mg/L GA、100 mg/L IAA、150 mg/L PEG、800 g/mL KH2PO4和0.7mmol/L SA浸种进行发芽试验,探讨种子休眠机理和破除方法.结果:总状绿绒蒿种子吸水与一般种子吸水规律相符,说明其种皮对种子吸水无机械阻碍;600 mg/L GA和0.7 mmol/L SA处理极显著提高了总状绿绒蒿种子的萌发率(P＜0.01),说明生理休眠是种子萌发率低的因素之一.总状绿绒蒿种子水浸提液对小麦和白菜种子萌发的抑制作用极显著高于对照组和醇浸提液处理组,说明总状绿绒蒿种子中所含抑制物主要为水溶性成分;种子水浸提液在浓度为0.04～0.20 g/mL时具有很强的抑制活性,均对小麦、白菜和总状绿绒蒿种子萌发和生长产生抑制作用,表明种子内源性抑物质是影响其休眠的另一因素.不同处理均可打破种子休眠,显著提高种子萌发率,其中0.7 mmol/L SA浸泡24 h黑暗培养下种子萌发率和萌发势均显著高于其他处理组(P＜0.05或P＜0.01).结论:总状绿绒蒿种子中存在活性较强的内源抑制物,且多为水溶性成分,具有一定的生理休眠.

bZIP蛋白包含两个结构域,即高度保守、与DNA相结合的碱性区域,以及多样性的亮氨酸拉链,为植物中最大的转录因子家族之一.bZIP以同源或异源二聚体的形式,通过与顺式作用元件G-box、C-box、ABRE、LTRE和BoxII相结合,调控下游相关基因如ERF5、KIN1、CORl5A、COR78、CYP707A1、CYP707A3、ADS和CYP71AV1的表达.植物bZIP参与调控花的发育、种子成熟、休眠和衰老等诸多生物学过程,在盐害、干旱、冷害、渗透胁迫、机械损伤等非生物胁迫以及ABA信号的响应中担任重要作用.另外,bZIP通过水杨酸、茉莉酸及ABA信号转导通路,参与植株对虫害、病原体感染等生物胁迫的应答调控.重点综述了bZIP转录因子的结构特点、分类特征和作用机理,并对植物bZIP在生物和非生物胁迫应答中的最新研究进展进行了全面的介绍.该综述旨为后续深入探究bZIP转录因子的胁迫相关功能提供理论依据和研究思路.

目的:旨在解除滇黄精Polygonatum kingianum种子休眠及根茎芽休眠,并对其萌发后的发育过程进行研究.方法:采用常规石蜡切片技术对滇黄精种子萌发后的发育过程进行解剖学研究,探索不同种类及浓度的植物生长调节剂对滇黄精种子的休眠解除效果及低温处理滇黄精根茎对其根茎芽的休眠解除效果.结果:(1)滇黄精种子萌发后的发育解剖学研究初步阐明了滇黄精种子繁殖成苗的生物学机制;(2)从最终萌发率来看,植物生长调节剂对滇黄精种子休眠解除效果为:乙烯利(95.37％) ＞SNAP (87.04％)＞赤霉素(78.70％)＞对照(73.15％),差异显著,并且促进效果随乙烯利和SNAP的浓度升高而提高;在滇黄精种子萌发期间,乙烯利和SNAP处理提高了种子的内源乙烯和NO含量;在各处理条件下,萌发的种子比未萌发的种子乙烯释放量要高;(3)4℃低温处理能够有效解除滇黄精根茎芽的休眠,对其初生根茎低温贮藏120 d后转置常温下42 d时的出苗率为96％,与未经低温处理的根茎出苗率(3％)比较差异显著,且出苗速度随低温贮藏时间延长而加快.结论:本研究建立了一种加快滇黄精种子繁殖成苗的方法,并为滇黄精种子休眠及根茎芽休眠解除机理的研究奠定了基础.

脱落酸(abscisic acid,ABA)是一种重要的植物激素,在调控种子发育、种子休眠与萌发、抑制生长、促进落花落果、参与植物应对外界环境胁迫等过程中发挥着重要的生理功能.ABA还能与其他植物激素(如生长素、乙烯等)互作进而精细调控植物根系的生长.本文以模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana(L.)Heynh)为主要对象,对近年来国内外在ABA调控植物根系生长方面的研究成果、ABA与其他植物激素(如GA等)互作调控根系生长及调控非生物逆境下根系发育的机理等进行综述,并对其未来的研究方向进行了展望.

为研究外源激素赤霉素(GA3)和脱落酸(ABA)对顽拗性三七种子后熟休眠和萌发的作用机理,用不同浓度的GA3和ABA处理三七种子,观察处理后种子后熟过程的种胚发育,并测定6种与调控种子发育相关的内源激素含量.结果显示:三七种胚和胚乳长度的百分比(即胚率)随着后熟期延长逐渐增加,外源激素GA3 500 mg/L的处理显著提高种子的萌发率;ABA 10 mg/L的浓度处理则明显抑制种子的萌发.经外源激素ABA和GA3处理后,三七种子内源激素ABA、GA3含量在后熟初始期显著高于对照组,分别为2.83 ng/g和27.85 ng/g,随着后熟时间的延长逐渐降低;吲哚乙酸(IAA)含量也随后熟时间的推移逐渐降低,但与对照组无显著差异;水杨酸(SA)在三七后熟过程中含量基本保持不变;茉莉酸甲酯(JA)在对照组和ABA处理组中表现为逐渐升高的趋势,并在后熟50 d时达到最大值(1.25 ng/g),而在GA3处理组中表现为先升高后降低的趋势;反式玉米素(tZT)含量在对照组中基本保持不变,在GA3处理组中随后熟的延长逐渐升高,而在ABA处理组中则逐渐降低.上述结果表明,外源激素处理可有效调控三七种子内源激素,从而间接调控三七种子的后熟休眠与萌发;其中,高浓度的GA3处理可以促进种子萌发、缩短后熟期,低浓度的ABA处理则显著延长顽拗性三七种子休眠期.