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毛竹种子形成过程中形态解剖学特征

广西植物 2023年

作者：贾冬冬李在留徐振国广西大学林学院广西壮族自治区林业科学研究院广西优良用材林资源培育重点实验室

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，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理论依据。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开花毛竹种子，... 详细信息

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，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理论依据。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、果皮与种皮结构变化。结果表明：（1）毛竹花后1 d完成受精形成合子，合子休眠时长约为5 d。后经过原胚阶段、胚芽鞘阶段、幼胚生长阶段及成熟胚阶段，在花后40 d胚的发育基本成熟，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、细胞分化及成熟四个阶段。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10～20d，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，导致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。毛竹胚乳发育早于胚的发育，胚的发育历经5个阶段，发育类型属于禾本型；胚乳发育历经四个阶段，发育类型属于核型胚乳。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。

关键词：毛竹种子胚胚乳果皮种皮

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毛竹种子愈伤组织诱导、增殖及代谢组学分析

毛竹种子愈伤组织诱导、增殖及代谢组学分析

作者：邹欢欢江西农业大学

学位级别：硕士

毛竹(Phyllostachys edulis)是我国分布面积最广的竹种,有着重要的经济价值和生态价值,但其生物学特性导致传统杂交育种难以开展。因此,建立稳定高效的再生体系对毛竹生物育种有着重要作用。然而,目前毛竹再生体系中仍存在外植体取材难... 详细信息

毛竹(Phyllostachys edulis)是我国分布面积最广的竹种,有着重要的经济价值和生态价值,但其生物学特性导致传统杂交育种难以开展。因此,建立稳定高效的再生体系对毛竹生物育种有着重要作用。然而,目前毛竹再生体系中仍存在外植体取材难、污染率高、愈伤组织诱导率低等问题,严重阻碍毛竹生物育种技术的开展。本研究以毛竹种子作为外植体,多角度寻找降低毛竹种子污染率的方法,探索不同植物生长调节物质组合、不同氮形态(铵态氮、硝态氮)配比及氮源浓度对毛竹种子愈伤组织诱导与增殖的影响,并分析氮形态配比对毛竹种子愈伤组织诱导和器官发生过程中代谢产物的影响。结论如下:1、以灭菌蛭石、灭菌滤纸、灭菌脱脂棉及纱布为介质进行毛竹种子无菌萌发,以期用萌发的无菌苗茎尖等部位诱导愈伤组织,结果显示灭菌蛭石更适合毛竹种子的无菌萌发,但无菌苗茎尖等部位在愈伤组织诱导过程中全部污染。因此,本研究直接以毛竹种子为外植体,进行愈伤组织诱导及增殖培养。研究发现,减少单个培养容器中接种的外植体数量可以有效降低毛竹种子污染率,通过使用小规格培养容器,每容器接种1粒种子可以保证低污染率的同时避免培养基的浪费。在此基础上,采用50%84消毒液消毒10 min+10%次氯酸钠消毒20 min处理的毛竹种子污染率低于且启动率高于10%次氯酸钠消毒20 min和50%84消毒液消毒20 min处理。2、不同细胞分裂素种类(KT、ZT、BA)和浓度(0.1、0.5、1 mg·L)及2,4-D浓度(2、4、8 mg·L)的L(3)正交试验结果显示:不同处理下毛竹种子启动率差异较小,2,4-D浓度和不同细胞分裂素浓度对愈伤组织诱导率和萌发率的影响大于细胞分裂素种类,其中以2,4-D浓度为8 mg·L、细胞分裂素浓度为1 mg·L和细胞分裂素为ZT时,毛竹种子愈伤组织诱导率最高;而以2,4-D浓度为2 mg·L-1、细胞分裂素浓度为0.5 mg·L和细胞分裂素为BA时,毛竹种子萌发率最高。因此,最终筛选出毛竹种子愈伤组织诱导最佳配方为MS+1 mg·LZT+8 mg·L2,4-D。将诱导的愈伤组织转入MS+4 mg·L2,4-D培养基增殖培养30 d,再挑选颜色、质地均一的愈伤组织转入不同增殖培养基培养,结果显示:愈伤组织在不添加植物生长调节物质的MS培养基中增殖率最高,且结构紧密、无褐化;在添加NAA、2,4-D和ZT的增殖培养基中的出现不同程度的褐化、水渍化以及死亡现象。3、毛竹种子在不同铵硝配比的诱导培养基中(总氮浓度为60 mmol·L)发育状态差异较大,有诱导出愈伤组织、萌发成根和芽、以及愈伤组织与根芽同时存在三种状态。毛竹种子启动率和愈伤组织诱导率在NH/NO配比为40/20时最大,分别为85.02%和67.87%,而在NH/NO配比为0/60最小,分别为72.06%和11.41%;萌发率在NH/NO配比为30/30时最高,为70.83%,而在NH/NO配比为60/0时最低,为48.25%。从诱导培养基中获得的愈伤组织,转入同处理培养基中继代增殖30 d,进一步研究不同铵硝配比对毛竹愈伤组织增殖的影响,结果表明愈伤组织增殖率在NH/NO配比为30/30时最高,为250.86%,而在NH/NO配比为0/60最低,为48.54%。4、随着培养基中氮源浓度的增加(固定培养基中NH/NO配比为40/20),毛竹种子启动率、愈伤组织诱导率、萌发率和愈伤组织增殖率均先增加后降低。其中毛竹种子启动率和愈伤组织诱导率在氮源浓度为30 mmol·L时最高,分别为89.29%和82.14%,在氮源浓度为180 mmol·L时最低,分别为58.70%和29.76%;毛竹种子萌发率和愈伤组织增殖率在氮源浓度为90 mmol·L时最高,分别为63.33%、181.35%,而在0 mmol·L时最低,分别为18.85%、52.41%。5、用LC-MS检测不同NH/NO处理诱导毛竹种子愈伤组织的共30个样本,共鉴定出641种代谢物。差异代谢物的筛选发现,愈伤组织诱导率较高的组中氨基酸及其衍生物、多数脂类、一部分苯及其衍生物发生上调;类黄酮化合物、香豆素及其衍生物发生下调。差异代谢物主要参与苯丙烷生物合成、次生代谢产物的生物合成、类黄酮生物合成、植物激素信号传导、氨基酸的生物合成、脂质代谢等代谢途径。其中天冬酰胺、生物细胞素、茉莉酸、12-氧代植物二烯酸、水杨酸、杨梅素、异牡杜荆、芹菜素等为关键性代谢物。推测在毛竹种子愈伤组织诱导的过程中,大量氨基酸及其衍生物积累为愈伤组织形成提供能量和底物,同时与类黄酮及其衍生物、脂质等相互作用,促进茉莉酸、水杨酸等植物激素的合成,促进愈伤组织形成。

关键词：毛竹种子愈伤组织植物生长调节物质铵硝配比氮浓度代谢组学

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毛竹种子劣变机理及种子活力提高技术研究

毛竹种子劣变机理及种子活力提高技术研究

作者：刘凤山东农业大学

学位级别：硕士

本试验以毛竹种子为试材,研究了毛竹种子的劣变机理;用PEG和GA对不同老化程度的毛竹种子进行L（3～4）正交设计处理,筛选出了提高老化毛竹种子活力的最佳处理组合,同时探讨了种子活力提高后的生理生化变化;此外,对毛竹种子的萌发生理进... 详细信息

本试验以毛竹种子为试材,研究了毛竹种子的劣变机理;用PEG和GA对不同老化程度的毛竹种子进行L（3～4）正交设计处理,筛选出了提高老化毛竹种子活力的最佳处理组合,同时探讨了种子活力提高后的生理生化变化;此外,对毛竹种子的萌发生理进行了初步研究。主要试验结果如下:随着老化天数的增加,毛竹种子的发芽率,发芽指数和活力指数均呈下降趋势,在老化的前期下降速度较快,后期下降速度日趋缓慢;毛竹种子在老化的过程中,发芽率、发芽指数和活力指数降低的程度不同,活力指数>发芽指数>发芽率;在这三个指标中活力指数的下降速度最快,且下降程度最大,能够更灵敏的反映毛竹种子的活力水平。随着毛竹种子老化程度的加深,种子相对电导率逐渐升高,种子浸出液可溶性糖含量先增加后降低,种子MDA含量增加,SOD和CAT活性降低,POD活性呈先迅速降低又缓慢升高的趋势,可溶性蛋白含量下降,GA和IAA含量和GA3/ABA下降,ABA含量增加,且这些指标与种子活力呈显著相关性。主成分分析结果表明:可溶性蛋白、MDA、CAT、IAA、ABA、SOD、GA、GA/ABA是影响毛竹种子活力变化的主要因子;可溶性糖、电导率和POD为次要因子。PEG和GA处理在适宜的条件下均能提高不同老化程度毛竹种子活力,但处理效果不同。对于中活力毛竹种子,PEG的最佳处理组合为:温度25℃、时间24h、浓度300×10～3 mg.l,GA的最佳处理组合为温度25℃、时间12h、浓度500 mg.l,这两个处理间差异不显著;对于中低活力和低活力毛竹种子,则采用GA3处理组合4(温度25℃、时间12h、浓度500 mg.l处理效果最佳。温度、时间、浓度这三个因素对不同老化程度毛竹种子活力影响的主次关系不同,但因素间差异均不显著;经过不同处理组合处理的老化毛竹种子活力指数间差异均达到显著水平,这说明选择合适的处理组合对提高毛竹种子活力有很大的影响。种子活力提高后,种子浸出液的相对电导率降低, SOD、POD和CAT活性升高,MDA含量降低,说明降低膜脂过氧化程度,保持细胞膜的完整性是提高种子活力的一个重要因素;此外种子内源激素的含量随着种子活力的提高也发生变化,具体表现为,GA、IAA含量和GA/ABA升高,ABA含量下降,说明GA和IAA有利于种子活力的提高,促进种子的萌发。不同老化程度的毛竹种子经PEG处理后,种子MDA含量明显低于经GA处理的毛竹种子,可溶性蛋白含量,SOD和POD活性明显高于经GA处理的毛竹种子,但种子IAA、GA含量和GA/ABA明显低于经GA处理的毛竹种子。这表明, PEG作为一种高渗物质,主要是通过调节种子吸水速度来修复和缓解膜损伤,降低膜脂过氧化程度,从而使种子活力提高;GA则主要是通过调节种子内部激素的平衡,从而促进种子发芽,提高种子活力。毛竹种子在萌发过程中,SOD、POD和CAT活性都呈总体上升趋势,MDA含量呈总体缓慢下降趋势,SOD、POD、CAT与MDA呈显著负相关,SOD、POD、CAT两两间呈显著正相关;可溶性糖含量呈先升后降趋势,可溶性蛋白含量呈上升趋势。

关键词：毛竹种子劣变机理活力提高萌发生理

60Coγ射线辐照毛竹种子的细胞学诱变效应

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核农学报 2008年第6期22卷 770-775页

作者：王新新高健杨培浩周立人安徽农业大学生命科学学院安徽合肥230036 国际竹藤网络中心国家林业局竹藤科学与技术重点开放实验室北京100102

利用6种不同剂量的60Coγ射线辐照毛竹种子,研究γ射线辐照对毛竹种子根尖细胞有丝分裂、染色体畸变及核畸变的影响。结果表明,在一定范围内,剂量低于60Gy的辐照对毛竹根尖细胞有丝分裂有促进和刺激效应;高于90Gy对毛竹根尖细胞有丝分... 详细信息

利用6种不同剂量的60Coγ射线辐照毛竹种子,研究γ射线辐照对毛竹种子根尖细胞有丝分裂、染色体畸变及核畸变的影响。结果表明,在一定范围内,剂量低于60Gy的辐照对毛竹根尖细胞有丝分裂有促进和刺激效应;高于90Gy对毛竹根尖细胞有丝分裂有一定的抑制作用。同时,辐照还能诱发染色体畸变和核畸变,出现染色体桥、落后染色体(团)、游离染色体(团)、染色体断片、染色体粘连、微核、小核、双核、核出芽、核耳和核裂等类型。染色体畸变率、核畸变率与剂量间存在显著的正相关,相关系数分别为0.8875、0.9982,线性方程式分别为Y=0.0392X-0.4313,Y=0.0530X-0.0783;染色体畸变率与微核率间也存在着较好的相关性,线性表达式为Y=0.8836X-0.4525,相关系数为0.8345,F=25.22>F0.01。

关键词：毛竹种子 60Coγ射线辐照染色体畸变核畸变有丝分裂

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开花毛竹表型性状与种子产量相关分析

广西林业科学 2022年第3期51卷 331-336页

作者：贾冬冬徐振国黄锈贤郑云丽李在留广西大学广西南宁530004 广西壮族自治区林业科学研究院广西优良用材林资源培育重点实验室广西南宁530002

为给毛竹(Phyllostachys edulis)种子增产及资源利用提供参考,以桂林北部地区开花毛竹为研究对象,开展毛竹种子产量与表型性状相关分析,探索种子产量与表型性状间的关系。结果表明,株高、胸径、冠幅、秆节数和生殖枝条数与种子产量呈极... 详细信息

为给毛竹(Phyllostachys edulis)种子增产及资源利用提供参考,以桂林北部地区开花毛竹为研究对象,开展毛竹种子产量与表型性状相关分析,探索种子产量与表型性状间的关系。结果表明,株高、胸径、冠幅、秆节数和生殖枝条数与种子产量呈极显著正相关,空瘪率与种子产量呈极显著负相关。毛竹种子产量的影响因素多样,需各因素共同作用才能达到增产的目的。综合分析认为,秆节数、生殖枝条数和冠幅对种子产量起主导作用;空瘪率、株高和胸径对种子产量有一定作用;出籽率、百粒重和生殖枝平均粗度对种子产量影响不大。

关键词：植株产量相关性分析通径分析毛竹种子表型性状

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高效液相色谱法测定毛竹种子萌发过程中GA_3含量的变化

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安徽农业大学学报 2011年第4期38卷 496-499页

作者：梁晓静高健徐有明国际竹藤网络中心国家林业局竹藤科学与技术重点实验室北京100102 华中农业大学园艺林学学院武汉430070

通过优化预处理和检测方法,采用Waters C18反相色谱柱,以磷酸缓冲盐和乙腈为流动相,外标法测定GA3的回收率为78.42%,变异系数±3.9,保留时间稳定,首次建立了毛竹种子中植物内源激素GA3含量的测定方法。运用此法测定毛竹种子萌发过程中GA... 详细信息

通过优化预处理和检测方法,采用Waters C18反相色谱柱,以磷酸缓冲盐和乙腈为流动相,外标法测定GA3的回收率为78.42%,变异系数±3.9,保留时间稳定,首次建立了毛竹种子中植物内源激素GA3含量的测定方法。运用此法测定毛竹种子萌发过程中GA3含量的变化,结果表明,从浸种到出苗时GA3的含量在2.56~14.75μg.g-1,吸胀阶段含量变化不明显,而浸种36 h后含量大幅升高,在72 h和即将萌出胚根时达到峰值,随着毛竹种子的萌发进程,GA3含量呈总体上升趋势。

关键词：高效液相色谱毛竹种子萌发 GA3

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毛竹种子育苗试验初报

陕西林业科技 1974年第5期 15-20页

作者：李岁存张近勇眉县农副公司陕西省林业研究所

眉县商业园艺场(现第五村公社园林场)和眉县苗圃地处关中平原西部,渭河南岸,年降雨量575毫米,极端最高地温65.8℃,最低-13℃,无霜期149天。1973年春,眉县农副公司在这里开始进行毛竹种子育苗试验,面积1亩,播种3.6斤,种子出苗率为16.7％... 详细信息

眉县商业园艺场(现第五村公社园林场)和眉县苗圃地处关中平原西部,渭河南岸,年降雨量575毫米,极端最高地温65.8℃,最低-13℃,无霜期149天。1973年春,眉县农副公司在这里开始进行毛竹种子育苗试验,面积1亩,播种3.6斤,种子出苗率为16.7％,共出苗15,000余株,入冬前(11月)有苗11,600株,越冬后(3月)存苗11,300株。越冬前,最大苗高56厘米,一般高30厘米左右。实生竹苗一年分蘖4—6代,一株分蘖最多为9株,一般为4—6株。今年3月中旬开始发笋,5月初最大苗高70厘米,一般高30—40厘米,苗色翠绿,生长茁壮。

关键词：毛竹种子眉县床面分孽苗床苗畦苗高

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毛竹种子育苗造林的研究

安徽农业大学学报 1982年第1期 64-70+108页

作者：陈绍球

六十年代初,广西梧州地区发现毛竹大面积相继开花结籽,引起了国内有关科研和生产单位的普遍关注。目前,利用毛竹种子育苗造林,不仅在广西、四川已栽培成林,而且还推广引种到山东、河南、陕西等北方地区。各地实践证明:毛竹种子育苗造林... 详细信息

六十年代初,广西梧州地区发现毛竹大面积相继开花结籽,引起了国内有关科研和生产单位的普遍关注。目前,利用毛竹种子育苗造林,不仅在广西、四川已栽培成林,而且还推广引种到山东、河南、陕西等北方地区。各地实践证明:毛竹种子育苗造林,与以往

关键词：毛竹种子广西笋期引种区毛竹实生苗种源新竹母竹苗育苗造林成竹率发笋竹株

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毛竹种子育苗及其生长规律

陕西林业科技 1980年第6期 10-23页

作者：王裕国夏先掌西安植物园陕西省土产公司

毛竹(Phyllostachys pubescens),又称楠竹,原产我国亚热带地区。属竹亚科、刚竹属、竹种。干高10米以上,最高可达20米。一次开花结实,花期5—8月。种子成熟8—10月。颖果长椭圆形,褐色。每斤种子约2万粒左右。毛竹可用无性和有性两种方... 详细信息

毛竹(Phyllostachys pubescens),又称楠竹,原产我国亚热带地区。属竹亚科、刚竹属、竹种。干高10米以上,最高可达20米。一次开花结实,花期5—8月。种子成熟8—10月。颖果长椭圆形,褐色。每斤种子约2万粒左右。毛竹可用无性和有性两种方法繁殖。无性繁殖包括母竹、根株和鞭根移植,是我国传统的繁植方法。但使用这种方法,种苗较缺,挖取费工,运输困难,且成活率低,造林成本也高,使远距离大面积造林受到限制。有性繁殖是采用种子育苗,以实生苗造林。这是六十年代广西总结的一种多快好省的新方法。

关键词：分孽毛竹种子实生苗