[目的]盐胁迫是影响小麦萌发、生长和生产的最重要环境因素.探究链带藻生物刺激剂对盐胁迫条件下小麦种子和早期幼苗抗盐、生长和生理的缓解效应以及最佳施用浓度,可为其应用于缓解小麦盐胁迫提供理论依据.[方法]通过室内培养皿培养法,将小麦种子置于100 mmol/L NaCl胁迫下,外源添加25,50,100,200 mg/L的链带藻提取物(DAE),处理7 d后测量各项萌发和生长参数.[结果]外源添加DAE处理缓解了盐胁迫对小麦种子萌发和早期幼苗生长的抑制作用,提高了盐胁迫下小麦种子的萌发率和叶片含水量,促进了生物量的积累;提高了幼苗叶片超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶、抗坏血酸过氧化物酶活性以及脯氨酸、可溶性总糖、可溶性蛋白质和叶绿素的含量;降低了脂质过氧化作用,减少了丙二醛含量和膜透性.在100 mmol/L NaCl胁迫条件下,25 mg/L DAE对盐胁迫下小麦种子萌发及早期幼苗生长的促进作用效果最佳.[结论]链带藻细胞提取物通过促进小麦种子早期萌发的启动,提高小麦幼苗叶绿素含量、抗氧化酶活性和渗透调节能力,增强小麦种子及早期幼苗对盐胁迫的适应性,提升了小麦的耐盐能力.

土壤种子库是植物多样性的潜在储备,对矿区植被重建和生态恢复有着重要影响.本研究通过野外调查和室内实验分析了祁连山自然保护区不同海拔典型煤矿修复区和对照区(未破坏样地)的土壤种子库特征,探讨了土壤种子库物种组成与土壤因子的关系.结果表明:修复区和对照区土壤种子库密度随海拔升高而增加;相同海拔的修复区土壤种子库密度显著小于对照区(P＜0.05);修复区土壤种子库的Margalef丰富度指数、Shannon多样性指数和Simpson多样性指数在海拔2510和2630 m处显著低于对照区(P＜0.05);修复区地上植被与土壤种子库物种组成的Sorenson相似性随海拔升高而降低;冗余分析表明,土壤有机质、全氮、土壤容重和土壤含水量等土壤因子与土壤种子库物种组成呈显著相关(P＜0.001).综合分析表明,祁连山自然保护区煤矿修复区的土壤种子库特征与对照区差异较大,特别是海拔2510和2630 m的样地,需要采取其他措施(如人为添加种子、改良土壤特性等)巩固修复效果.

本文以分布于枝江关洲岛的濒危物种疏花水柏枝(Myricaria laxiflora(Franch.)P.Y.Zhang et Y.J.Zhang)为研究对象,调查其种群开花和结果性状沿高程的变化,分析该残存种群有性繁殖的时空变化规律;同时结合三峡大坝-葛洲坝水利水电工程修建所引起生境地水位消涨节律的变化,分析其对残存种群有性繁殖的影响.结果显示,残存疏花水柏枝种群的有性繁殖在不同高程之间存在显著差异.消涨带上部植株的每株花枝数、每枝花朵数、每株花朵数分别比消涨带中部植株高 66.09%、50.14%和 98.63%,比消涨带下部植株高79.50%、283.33%和461.05%.消涨带上部植株的每株果枝数、每枝结果数、每株结果数、每果种子数和种子发芽率分别比消涨带中部高60.17%、25.26%、88.05%、6.96%和30.69%,比消涨带下部高97.39%、82.45%、208.31%、19.12%和45.91%.相关性分析结果表明,植株的开花结果特性与高程、出露时期、土壤含水量以及温度变化极显著相关.环境因子对有性繁殖的影响强度依次为出露时间>高程>日均温度>土壤含水量.上游水利水电工程对疏花水柏枝残存种群的有性繁殖具有一定的影响.

全球变暖导致极端高温频发,植物种子不可避免地置身于高温胁迫环境之中.为探究种子高温耐性的生理基础,该文以中间型种子'曼赛龙柚'(Citrus maxima'Mansailong')为实验材料,对不同发育阶段的种子进行高温处理,并同步检测各个发育时期种子的形态变化、可溶性蛋白和热稳定蛋白含量以及细胞超显微结构的变化.结果表明:(1)在花后23周到49周的整个发育过程中,种子含水量明显降低,鲜重显著增加,干重与鲜重的百分比也有明显的提高,这些指标均是在花后31周前后快速变化,到花后41周趋于稳定.(2)种子在花后29周获得完全的成苗能力和初步的高温耐性,此后高温耐性逐渐增加,并在花后37～49周之间快速提高.与种子高温耐性的变化相似,种子中可溶性蛋白和热稳定蛋白含量在花后23～49周均呈连续升高趋势,相关性分析表明在整个发育过程中这两者的积累与种子的高温耐性呈显著正相关.(3)超显微结构观察发现,随着种子的发育,线粒体逐渐减少,胚轴细胞体积逐渐变小,细胞中脂质体逐渐增多并且排列趋于规则,同时液泡由小变大且后期的液泡中充斥着黑色絮状物.综上所述,'曼赛龙柚'种子在花后41周达到生理成熟,没有明显的成熟脱水过程;其高温耐性是在发育过程中获得并逐渐提高,直到种子发育的后期;种子中可溶性蛋白和热稳定蛋白含量的增加及细胞超显微结构的变化对种子高温耐性的发育具有重要贡献.

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.

生物结皮是黄土高原常见的地表覆被物,在灌草群落下方及植被间空地上广泛发育,深刻影响着灌草植物种子的二次扩散和定居,但目前针对生物结皮对种子二次扩散影响的研究较少,且种子二次扩散的主导因素尚不明确.该研究以风沙土和黄绵土上的生物结皮(藻结皮和藓结皮)为对象,以无结皮为对照,利用倾斜摄影测量法测定了地表粗糙度,并通过风力扩散实验测定地表粗糙度对6种不同形态灌草植物种子的移位率、损失率和扩散距离的影响,继而结合Spearman相关性分析,研究灌草种子在生物结皮表面扩散的主导因素.研究结果表明:(1)与无结皮相比,风沙土藻结皮和藓结皮的地表粗糙度分别增加了6.69倍和6.13倍,黄绵土上分别增加了2.52倍和1.45倍.(2)风沙土上,干燥条件下的地表粗糙度比湿润条件下增加了26.56%,而在黄绵土上则降低了9.42%.(3)在干燥条件下,风沙土生物结皮的地表粗糙度比黄绵土上增加了16.84%,湿润条件下则降低了16.38%.(4)风沙土上,种子在生物结皮表面的移位率、损失率和扩散距离分别比无结皮降低了77.1%、95.4%和72.2%,在黄绵土上则分别降低了76.5%、93.8%和66.8%.土壤类型和干湿条件对生物结皮上种子扩散特征的影响不显著.(5)种子移位率、损失率和扩散距离与地表粗糙度极显著负相关,种子移位率和损失率与土壤含水量显著负相关,种子损失率和扩散距离均与种子密度显著负相关.综上,黄土高原生物结皮主要通过增加地表粗糙度阻碍种子扩散,增强种子聚集,进而影响黄土高原灌草植被的空间分布特征与群落动态.

目的 建立连翘种子品质检验方法,制订连翘种子质量分级标准.方法 通过测定不同产地连翘种子的生活力、净度、发芽率、含水量、千粒重、形态等指标,对 16 份来自全国连翘主产地的连翘种子进行品质检验,并且使用SPSS软件对所得数据进行K-均值聚类分析,初步制订连翘种子的质量分级标准.结果 连翘一级种子黑褐色、圆润饱满,净度≥90%,千粒重≥3.2 g,含水量≤6.2%,生活力≥85%,发芽率≥85%;二级种子褐色、较饱满,净度≥75%,千粒重≥2.7 g,含水量≤5.5%,生活力≥65%,发芽率≥60%;三级种子黄棕色、瘦瘪,净度≥40%,千粒重≥2.2 g,含水量≤4.3%,生活力≥45%,发芽率≥35%.结论 本研究制订了连翘种子分级标准,可为连翘种子的质量评价和人工栽培提供参考依据.

目的:分析比较三种药用栽培甘草采种田的种子产量、质量及适宜采收期.方法:测定甘肃酒泉 3 种药用栽培甘草种子的株产果穗数、荚果数、出种量、发芽率、发芽势、含水量等产量与质量指标,结合方差分析及灰色关联度分析综合评价影响其种子产种特性的主要因素,并确定各自的适宜采收期.结果:3 种药用甘草中,甘草种子株产量最高,达 35.24 g;其次为光果甘草,种子株产量为33.69 g;胀果甘草种子株产量最低.三种药用甘草种子发育进程中的质量指标存在显著差异(P<0.05).灰色关联度分析表明果穗数、荚果数、发芽率、发芽势为影响三种药用甘草种子产量质量的主要因素.综合分析建议甘草种子于 7 月底至 8 月中旬采收、光果甘草种子于 8 月上旬至 8 月底采收、胀果甘草种子于 8 月下旬至 9 月初采收.结论:3 种药用甘草产种特性及适宜采种期有所不同,应依据其产种特性及适宜采种期采收高产优质、整齐均一、成熟度良好的甘草种子.

该研究对羌活种子发育过程中的形态和生理生化变化规律进行分析,为生产高质量羌活种子提供理论依据.以花后不同发育阶段的羌活种子为实验材料,采用形态结构观测和植物生理学的方法,对种子外部形态、营养物质、酶活性和内源激素等进行测定.结果表明,羌活种子生长发育过程中,种皮颜色从浅绿色变为褐色,含水量逐渐下降;淀粉含量逐渐升高,蔗糖含量呈升降交替的变化趋势,可溶性糖质量分数在花后 7 d达到峰值 4.52 mg·g-1,而可溶性蛋白质量分数在花后 14、42 d分别达到最高值 6.00 mg·g-1 和最低值 4.94 mg·g-1;超氧化物歧化酶(SOD)活性先升高后降低再趋于平稳,过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性均呈现先降低后升高再下降的趋势;种子内 4 种内源激素赤霉素(GA3)、玉米素核苷(ZR)、生长素(IAA)和脱落酸(ABA)含量存在明显差异,其中IAA和ABA含量远高于其他激素,以IAA为代表的促进植物发育类激素含量在种子发育过程中大致呈现先上升后下降的变化趋势,而抑制类激素ABA则相反.研究结果明确了羌活种子发育进程中营养物质、抗氧化酶活性及内源激素含量的变化特征,对高质量羌活种子的生产具有重要的理论价值.

含水量是影响种子超低温保存效果的关键因素,而其作用机制尚不完全清楚.为探讨含水量对种子超低温保存生活力的影响途径,该研究以八棱海棠种子为材料,通过硅胶干燥法获得不同含水量的种子,测定超低温保存后种子生活力、糖含量及相关酶指标的变化并分析相关性.结果表明:(1)超低温保存15d后,不同含水量种子生活力不同,随着种子含水量的降低,种子生活力呈现先升高后降低的趋势,含水量为9.02%的八棱海棠种子生活力最高,为 53.33%;超低温保存 120 d后,种子生活力随着含水量下降一直升高,含水量为 6.40%生活力最高,为 27.78%.这表明八棱海棠种子含水量对超低温保存后的生活力有明显影响,但受液氮保存时间影响,随着液氮保存时间的延长,最适含水量降低.(2)相关分析显示,超低温保存后种子含水量与生活力呈极显著负相关(r=-0.82);与果糖和蔗糖含量、酸性转化酶、果糖激酶呈显著负相关,而种子萌发率与这些指标呈显著正相关.这表明种子含水量通过影响酸性转化酶活性而影响蔗糖和果糖含量,进而影响蔗糖代谢,响应低温和脱水胁迫,最终导致生活力差异.种子生活力还受到介导果糖激酶的果糖代谢影响.此外,海藻糖也是种子应对脱水和低温胁迫重要的调节物质之一.综上表明,八棱海棠种子不同含水量对其超低温保存后生活力有明显影响,并与蔗糖和果糖代谢差异有关.该研究为揭示种子超低温保存机制提供了理论参考.