[目的]种子是植物研究中重要的对象之一，对种子萌发表型的动态监测为了解不同植物生存、生长和繁衍提供了重要依据。本研究提出了一种结合自动化图像处理、图论和监督式机器学习的方法，实现了对种子关键萌发表型的量化分析。[方法]以禾本科植物小麦（Triticum aestivum）为研究对象，利用监督式机器学习算法（如K近邻、支持向量机、随机森林），在不同颜色空间上对三种弱筋小麦品种的种子萌发图像序列进行前、背景对象训练及背景分割，然后通过构建自动化图像处理算法进行目标提取，再结合图论和二维骨架动态分析幼根和根尖点的位置变化，实现关键萌发性状的高通量数字化提取。[结果]本研究可获得大量人工难以计量的萌发性状，包括种子长、宽、面积、周长，幼根和幼芽长度及生长速率等。通过与人工统计数据的线性回归分析，关键动态性状如幼根长、根生长速率、芽长的决定系数R~(2)值分别为0.922（n =188，P< 0.001，RMSE=0.406）、0.897（n=115，P

对64份采自河南、福建、湖北、湖南、江西、浙江等省的柿属植物野生资源和主栽品种的种子表型、发芽率及实生苗生长指标进行了测定和评价。结果表明:64份资源的种子按种子长度可分为长种型、较长种型、普通型、短种型;按种子宽度可分为宽种型、普通型、窄种型;按种子厚度可分为厚种型、较厚种型、普通型、薄种型;按长宽比可以分为高长宽比型和低长宽比型;按发芽率可以分为高发芽率型、普通型、低发芽率型;按实生苗苗高可分为高苗高型、较高型、普通型、低苗高型;按实生苗地径可以分为粗地径型、较粗型、普通型、细地径型。种子发芽率分别和种子长度、宽度、厚度呈极显著正相关(P<0.01),但和种子长宽比没有相关性,即种子萌发能...

以海南岛油楠主要分布区6个天然群体为研究对象,对种子性状、种子萌发及幼苗生长指标进行系统的比较分析,采用巢式方差分析、变异系数及聚类分析等多种分析方法,对油楠种子表型变异进行了讨论,运用相关分析对种子性状间及其与地理因子、种子萌发、幼苗发育的相关性进行探讨。结果表明:油楠种子性状在种群间及种群内的差异均达到极显著水平;种子各性状平均表型分化系数为24.45%,即群体内变异远大于群体间变异;种子性状与地理因子间相关性较差;系统聚类可将油楠划分为3类,且与各地理分布区有高度吻合性;种子萌发及幼苗发育特征的种群

表型可塑性在植物中普遍存在,一些可塑性表型可以由亲代通过种子传递给子代,使子代预知亲代的环境信息,从而提高子代对该环境的适应性。种子萌发是植物建立种群的关键环节,也是入侵植物爆发的起点,而种子萌发期代间传递的可塑性表型表现如何还不清楚。以自花授粉的入侵植物瘤突苍耳(Xanthium strumarium)为材料,收获不同养分处理亲代的种子,利用种子萌发袋模拟同质园试验,比较各亲代及子代种子萌发时相关指标在不同养分条件的变化。结果表明:当亲代在高养分条件下生长时,其子代各指标(除侧根长度外)均高于低养分条件;当亲代在低养分条件下生长时,其子代在低养分条件下的发芽势、子叶宽度、子叶厚度、幼苗高度反而高于生长在高养分条件下的子代,这表明亲代可以通过种子把自身对环境的适应性传递给子代,而子代的发芽率、发芽指数、子叶长度、主根长度、侧根长度依然为高养分条件大于低养分条件。研究表明,并非所有的表型都可以由亲代通过种子传递给子代,明确其亲代可代间传递的可塑性表型受环境条件影响。

[目的 ]鉴定和分析不同干旱和盐胁迫下毛竹种子在露白时期的microRNAs(miRNAs)及其表达模式。[方法 ]分别使用聚乙二醇（PEG6000）和氯化钠（NaCl）模拟干旱和盐胁迫，构建H2O、10%PEG、15%PEG、50 mmol·L~(-1) NaCl和100 mmol·L~(-1) NaCl处理下毛竹露白时期种子的small RNA文库，通过高通量测序和生物信息学分析揭示样本中的miRNA及其表达谱。[结果 ]通过small RNA测序共鉴定了246条已知miRNAs的成熟体序列，并预测得到262条novel miRNAs的成熟体序列；在毛竹种皮破裂阶段的种子中，丰度最高的已知miRNA为miR166，其次是miR159、miR6478、miR319等；根据miRNA靶基因预测结果，靶基因数量最多的已知miRNA属于MIR396家族，PH02Gene13935(GAMYB)被预测受到MIR159、MIR319、MIR396家族共28个miRNAs的调控；在6个比较组中共鉴定了181个差异表达miRNA，与对照组相比，10%PEG、15%PEG、50 mmol·L~(-1) NaCl和100 mmol·L~(-1) NaCl胁迫下表达水平最高且显著差异表达的已知miRNA分别为phe-miR171e-5p、phe-miR3630-3p、phe-miR171e-5p和phe-miR159a.1；差异表达miRNA靶基因能够显著富集在不同的GO和KEGG途径中；对10个差异表达miRNAs进行qRT-PCR验证，荧光定量结果的整体趋势和测序数据一致。[结论 ]毛竹种皮破裂阶段种子中积累了大量的miR159、miR6478、miR319等已知miRNA，且在对照和胁迫处理组中均具有高表达水平，可能在毛竹种子萌发中具有保守调控作用；与对照组相比，phe-miR171e-5p、phe-miR3630-3p、phe-miR171e-5p和phe-miR159a.1在10%PEG、15%PEG、50 mmol·L~(-1) NaCl、100 mmol·L~(-1) NaCl胁迫下分别显著差异表达，能够在毛竹种子露白阶段响应PEG或NaCl胁迫。

为探讨低温胁迫下不同棉花品种萌发差异成因,以强耐低温萌发品种鲁棉研37号、鲁棉研36号和低温萌发敏感品种斯字棉2B、斯字棉5A为材料,研究了不同低温下不同萌发时期的生理指标与基因表达的差异。结果显示,12℃胁迫36 h,低温萌发敏感品种MDA含量急剧上升,至胁迫48 h,低温萌发敏感品种斯字棉2B、斯字棉5A比鲁棉研37号MDA含量分别提高了48. 17%,50. 65%,因此,12℃胁迫36 h MDA含量的变化可以作为耐低温萌发的选择指标; SOD、POD活性在各种处理水平下鲁棉研37号、鲁棉研36号均保持较高水平; CAT活性在低温的刺激下,强耐低温萌发品种逐渐超越低温萌发敏感品种;游离脯氨酸含量在12℃胁迫48 h时,鲁棉研37号与斯字棉2B、斯字棉5A相差幅度分别为33. 32%,23. 27%,这些生理指标差异较好地反映了不同品种耐低温萌发差异。4个CBF基因家族成员CBF1、CBF2、CBF4、CBF6在强耐性品种中表达上调更迅速,在胁迫12 h时达到表达峰,这可能是强耐低温萌发品种应答低温胁迫时,表现更灵敏与迅速的原因。

该文对银鹊树种子休眠和萌发特性进行了研究。结果表明:银鹊树种子成熟时胚形态发育正常,但种子无论在光照和黑暗条件下,恒温或变温中均不能萌发;离体胚培养时,发育不正常,子叶能长大、胚轴能伸长并增粗,而胚根却不伸长,说明种子的胚根具休眠特性。内果皮和外种皮含抑制物质和透气性差是引起胚根休眠的主要因素。低温(5℃)层积120d可以解除休眠,但在恒温中无论给予光照和黑暗条件仍不能萌发,最适的萌发条件是光照下30℃(日)/20℃(夜),其次是30℃(日)/15℃(夜)变温。

为了解桂花Osmanthus fragrans种子的休眠原因以及掌握解除休眠的最佳方法,对紫梗籽银桂'Zigeng Ziyin'种子种皮和种实的甲醇浸提液的生物测定和不同质量浓度赤霉素(GA3)处理后种子发芽率进行测定。结果表明:紫梗籽银桂种子的种皮和胚乳中均含有抑制白菜Brassica campestris籽萌发的物质,抑制作用随质量浓度增大而增加。综合前期研究结果,认为桂花种子的休眠不是外源休眠和综合休眠,而是由于由抑制物质引起的内源休眠。赤霉素处理结合低温层积可有效解除种子的休眠,其中以1000mg·L-1赤霉素浸种,低温层积75d的发芽率最高。

该文采用常规方法对锥栗种子的形态特征、萌发和贮藏的生理生态特性进行初步研究 .结果表明 :锥栗种子千粒重和体积大 ,不易传播 .种子在 1 0～ 4 0℃均能萌发 ,萌发的适宜温度是 2 0～ 35℃和室温 (1 8～ 32℃ ) ,萌发时不需光 .种子萌发无休眠 ,不耐脱水 ,属于顽拗性种子 .在 4℃时保湿贮藏半年 ,发芽率仍可达 6 0 %以上 ,采用室温湿沙贮藏半年 ,发芽率也可达 4 0 %以上 ,零上低温保湿贮藏是种子贮藏的理想方法 .埋土种子的最终萌发率和成苗率均高于土壤表面的种子 .种子在成熟、脱落和扩散过程中 ,由于遭受鼠、虫等动物危害 ,大部分已受损伤而丧失发芽率 ,在自然...

为了提高米荞种子的萌发率和建立其愈伤组织培养体系,研究了不同处理方式对米荞种子萌发率的影响以及选择不同激素配比对米荞植物的子叶、胚轴和胚根外植体进行愈伤组织诱导。结果表明,采用去种皮的米荞种子经浸种处理,其种子在24和48 h的萌发率均最高为100%;诱导米荞胚根、胚轴和子叶外植体的最佳培养基配方为MS+2,4-D 1 mg.L-1+6-BA 2 mg.L-1,其中胚轴外植体的愈伤组织诱导率最高为100.00%,子叶为78.90%,胚根为54.44%。

【目的】谷子具有抗旱、耐贫瘠的特性,逐渐成为研究禾本科作物的模式作物。本研究以前期筛选并获得的谷子耐盐品种和敏感品种为材料,通过RNA-Seq测序筛选鉴定谷子的盐胁迫响应基因,揭示其响应盐害机制,为培育谷子抗盐新种质提供理论依据。【方法】对14个谷子品种进行了萌发期抗盐筛选。谷子不同品种的种子经150 mmol·L-1NaCl处理萌发培养7 d后,分别统计各品种种子的萌发率、根长和芽长,综合各项指标鉴定到豫谷2为耐盐品种、安04为盐敏感品种。以这两个品种盐胁迫前、后萌发期种子为材料,应用RNA-Seq进行转录组测定,分析鉴定盐害下差异表达基因(differentially expression gene,DEG),并对DEG进行GO和KEGG功能富集分析。同时应用qRT-PCR对随机挑选的15个DEG表达模式进行验证,并与RNA-Seq结果进行相关性分析。【结果】耐盐品种豫谷2、盐敏感品种安04种子经盐胁迫处理后,分别鉴定出2 786个和4 413个DEG;其中,每个品种在NaCl处理前及处理后分别鉴定出1 470和3 826个DEG。GO和KEGG聚类分析显示,NaCl处理下参与信号转导、抗氧化、有机酸的合成及转运以及次生代谢等相关的DEG在谷子萌发期种子应对盐胁迫响应过程中具有关键性的作用,DEG主要集中在胁迫响应、离子的跨膜转运、氧化还原、次生代谢及有机酸、多胺、苯丙烷的合成等过程。qRT-PCR对15个DEG表达模式的检测结果与RNA-seq结果相关系数为0.8817。其中编码离子通道的基因(HKT)、过氧化物酶基因(POD)、黄烷酮-3-羟化酶基因(FL3H)、MYB转录因子基因等在豫谷2中表达量较高,显示其在谷子萌发期种子响应盐胁迫中可能发挥一定作用。【结论】谷子耐盐品种及盐敏感品种的种子对盐胁迫的响应程度具有一定的差异性,且品种对盐害的耐受能力主要与基因对胁迫的响应程度相关,而与DEG的数量相关性不大。

【目的】研究新疆天山云杉Picea schrenkiana var.tianschanica种子雨时空动态分布规律和种子萌发状况，为预测森林群落的演替趋势，并为保护天山森林生态系统的物种多样性提供科学依据。【方法】在林场设置3块面积为1hm~2天然林永久固定监测样地，采用机械布局的方法以10 m×10 m的样方为单位，在样方中心设置1个种子雨收集器，每个样地共100个收集器。采用方差/均值(C_x)、负二项指数(K)、聚集度指标(I)、Cassie R M指标(C_A)等4种空间分布类型评价方法判别种子雨空间分布状态。此外，进行种子萌发试验，分别测定种子千粒重、发芽势和发芽率。【结果】9月下旬至10月中旬散种量较高；2022年的种子雨总量极显著高于2021年的种子雨总量；C_x为2 047.01、K为1.02、I为2 046.01、C_A为0.99,4个指标均显示种子空间分布呈聚集分布；各样地高峰期的天山云杉种子千粒重显著高于初始期和末尾期的天山云杉种子千粒重；而种子雨初始期和高峰期的种子平均发芽势与平均发芽率差异不显著，但都显著高于末尾期的种子的平均发芽势和平均发芽率。【结论】天山云杉种子的散种量存在较大的年际变化，且种子空间分布呈聚集分布，落种高峰期为9月下旬至10月中旬，此时种子质量最大，平均发芽率和发芽势最高。图5表1参29

【目的】研究紫葳科(Bignoniaceae)梓树属(Catalpa Scop)中黄金树(C.speciosa)、梓树(C.ovata)、滇楸(C.fargesiif duclouxii)和灰楸(C.fargesii Bureau)种子的表型性状和发芽特性及其相关性,为梓树属植物的遗传改良奠定基础。【方法】测定梓树属4个种16个系号种子的千粒重、长度、宽度、长宽比等表型性状,及发芽率、发芽势、发芽指数等发芽特性,并比较浸种时间(12,24,48 h)和温度、光照时间(30℃光照8 h/20℃黑暗16 h,30℃光照12 h/20℃黑暗12 h,)对种子发芽的影响。【结果】黄金树种子的平均长度(...

为探索提高粳型巨胚稻种子发芽率方法,给粳型巨胚稻育秧技术的改进提供理论参考,采用PEG-6000对粳型巨胚稻西巨胚1号种子进行不同方式浸种。结果表明,采用清水引发PEG液培养的水分胁迫处理方法降低了种子的活力,不利于种子萌发,随着PEG浓度的升高,发芽率降低,开始发芽的时间延后,群体发芽所需的时间延长;采用PEG引发清水培养的水分胁迫处理方法在PEG质量浓度15%以下时对种子的萌发有一定的促进作用,大于15%反起抑制作用。

以厚藤Ipomoea pes-caprae种子为试验材料,测定其种子的大小、千粒质量、硬实率、生活力以及在不同处理条件下的发芽势和发芽率。结果表明:机械处理下的效果最好,其种子平均发芽势和发芽率均提高到95.3%;其次为980 g.kg-1硫酸处理90 min较好,平均发芽势达到91.2%,发芽率达93.5%;氢氧化钠处理也可明显提高厚藤种子萌发能力,400 g.kg-1氢氧化钠处理36 h的平均发芽率可达79.4%;不同温度处理以25~30℃的萌发能力最强,其发芽势为24.6%,发芽率为43.4%。实际工作中,可以采用机械处理或酸碱处理的方法以提高厚藤种子的萌发能力。图2表4参18