老化后适度超干种子的胚和子叶 过氧化, 有毒物质, 发芽率

topyq2003

超干种子萌发过程中的ATP含量的变化趋势与低温下贮藏的对照种子变化基本一致，而室温下的对照种子其含量显著下降，这与发芽率的变化相一致。丙二醛和挥发性醛类是脂质过氧化的产物，其含量可以表示过氧化的程度。而且MDA本身对植物细胞具有明显的毒害作用。经过一段时间的常温下贮藏后超干种子中脂质过氧化产物一丙二醛和挥发性醛明显地低于对照，与低温下的对照相近。说明超干能有效地消除种子在贮藏期间积累有毒物质。
　　室温下贮藏的超干种子的种胚内脂氧合酶活性明显低于未超干种子，表明未超干种胚需要更长的时间来修复种子在老化过程中发生的损伤。早期的研究指出(Priestiy，1986)，膜系统的损伤是种子活力下降过程中的一个显著特征，种子老化过程中由于膜透性的增加破坏了细胞的区域化，植物生长人工气候室可以很好的贮藏种子，使种子在吸胀期间胞质内溶质大量外渗，种子生活力下降。同时Priesily(1986)认为种子含水量过低时，破坏了生物大分子水膜的连续界面，使生物膜暴露出来，容易受活性氧的攻击，使种子贮藏期间膜质过氧化加强，不断积累有毒物质，最终导致种子活力的下降，经过一段时间常温贮藏后超干种子的SOD、AsA一POD，G一POD和CAT活性明显高于对照，与低温条件下贮藏的对照相一致。这表明在萌发过程中，超干种子种胚内这些抗氧化酶活性上升，为清除细胞内积累的活性氧以及因脂质过氧化产生的毒害奠定了有利基础，从而有效地保持了种子活力。此外，愈创木酚过氧化物酶只有在种子萌动时的种胚中才逐渐产生，能否以此为标准来判断种子是否萌发，则需要大量材料进行研究验证。Ellis等人1980年用数理统计方法提出了改进的预测种子寿命的方程式，在种子贮藏寿命和贮藏环境的相互关系上改变了人们的传统观念:低温对种子贮藏的寿命的有利影响比以前想象的要小，而降低含水量产生的效果则大得多。大量实验结果表明种子水分存在状态决定了种子的贮藏寿命。当利，子含水量降低到一定程度时，细胞质在可溶性糖促进下进入玻璃化状态，在这种状态下，种子的呼吸代谢降低到最低水平，一些酶促反应受到抑制，包括对种子不利的脂氧合酶等促进种子劣变的酶类;自由基的攻击能力下降;膜脂过氧化被部分抑制，从而保证了超干种子活力维持在较高水平。本实验结果显示，种子经超干处理，将其含水量降到一定的水平能显著地提高其抗老化能力，提高其常温下贮藏寿命。表明适当提高温度可达到较高含水量在低温下贮藏的效果。
　　　可溶性糖在种子活力保持中的作用己得到大量研究证实。研究发现，玉米种子在贮藏过程中，随着种子活力的下降，可溶性糖含量也随之减少。本实验结果表明，花生、大豆和绿豆种子在老化过程中可溶性糖的变化趋势并不一致，但老化后适度超干种子的胚和子叶内非还原糖/还原糖比值最高，蔗糖/寡糖比值最小，它们与种子活力的变化存在一定的相关性。在低含水量下寡糖可阻止蔗糖结晶，促使种子内细胞质形成玻璃化，胞内玻璃化的高粘度减少了分子运动及阻止细胞质的扩散，改变了分子与水分子之间的相互作用，防止了种子老化期间有害的化学反应及结构化学位点的改变，因此高浓度的寡糖使超干种子寿命提高。
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