顽拗性黄皮种子脱水过程中活性氧清除酶活性的变化

以正常性种子花生为对照,研究了顽拗性黄皮种子脱水过程中活性氧清除酶、膜脂过氧化作用以及电解质渗漏率的变化。随着含水量的下降,黄皮胚的电解质渗漏率和膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)含量均显著增加;当黄皮胚含水量下降至40％后,SOD活性开始急剧下降,而POD和CAT活性在胚含水量下降过程中呈现出缓慢下降的趋势。花生胚在含水量从45％降至14％的过程中,电解质渗漏率没有明显增加,MDA含量只有少量增加;当含水量降至14％后,电解质渗漏率出现少量增加。花生胚脱水初期,活性氧清除酶活性明显增加,并在整个脱水过程中维持较高的水平。以上结果表明顽拗性种子黄皮的脱水敏感性与活性氧清除酶相对活性变化有关。脱水引起黄皮胚活性氧清除酶活性降低,活性氧清除能力下降,膜脂过氧化作用加强,膜透性增大。黄皮胚的膜系统可能是脱水伤害的靶位之一。     

脱水速率对黄皮胚轴脱水敏感性及膜膜过氧化的影响

以黄皮种子离体胚轴为材料,研究了不同于燥速率对胚轴脱水反应和膜脂过氧化的影响。在脱水过程中,胚轴的萌发率,活力指数,电解质渗漏速率,超氧化物歧化酶（SOD）,过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性逐渐降低,膜脂过氧化产物MDA的含量不断增加,脱水速率愈快,胚轴的半致死含水量就愈低。快速干燥的胚轴能在较低的含水量存活是因为顾中间含量下发生的膜脂过氧化作用的时间,以及保持较高的SOD,POD和CAT活性,缓慢干燥的胚轴当与周围环境达到水分平衡后,生活力的丧失将与保持在水分平衡后的时间有关,。因此,脱水速率是一种影响顽拗性种子或者胚轴脱水敏感性的重要因子。     

脱水速率对黄皮胚轴脱水敏感性及膜脂过氧化的影响

以黄皮种子离体胚轴为材料,研究了不同干燥速率对胚轴脱水反应和膜脂过氧化的影响.在脱水过程中,胚轴的萌发率、活力指数、电解质渗漏速率,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性逐渐降低,膜脂过氧化产物MDA的含量不断增加.脱水速率愈快,胚轴的半致死含水量就愈低.快速干燥的胚轴能在较低的含水量下存活是因为缩短了在中间含水量下发生的膜脂过氧化作用的时间,以及保持较高的SOD、POD和CAT活性;缓慢干燥的胚轴当与周围环境达到水分平衡后,生活力的丧失将与保持在水分平衡后的时间有关.因此,脱水速率是一种影响顽拗性种子或者胚轴脱水敏感性的重要因子.     

黄皮种子线粒体呼吸速率和活性氧清除酶活性对脱水的响应及其生态学意义

顽拗性种子脱落时具有较高的含水量和代谢活性, 对脱水高度敏感; 但顽拗性种子脱水敏感性的机理至今仍然不清楚。该文以顽拗性黄皮(Clausena lansium)种子为材料, 研究了种子和胚轴对水分丧失的响应, 在脱水过程中胚轴和子叶的呼吸速率, 胚轴和子叶线粒体的细胞色素c氧化酶(CCO)活性、外膜完整性、CCO和交替氧化酶(AOX)途径以及线粒体活性氧清除酶活性的变化。结果表明, 随着水分的丧失, 种子和胚轴的存活率逐渐下降, 种子的脱水敏感性大于胚轴; 胚轴和子叶的呼吸速率以及线粒体外膜的完整性降低。胚轴和子叶线粒体的CCO途径以及胚轴AOX途径的呼吸速率在脱水初期增加, 随着继续脱水下降, 胚轴线粒体AOX途径的呼吸速率则随着脱水显著下降。胚轴线粒体的超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性和子叶线粒体的APX活性随着脱水迅速下降; 胚轴线粒体的脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)活性和子叶线粒体的SOD、DHAR和GR活性在脱水初期增加, 然后下降。这些数据表明黄皮种子的脱水敏感性与线粒体的呼吸速率和活性氧清除酶的活性降低密切相关, 也与长期适应热带/亚热带的生境有关。     

玉米胚发育过程中脱水耐性的变化

对离体玉米胚脱水耐性的变化以及不同脱水速率对其脱水耐性的影响进行了研究。授粉后16d的玉米胚能耐轻微脱水,含水量从1.45降低到0.28gH2Og-1DW时胚的萌发率为100%,但含水量低于0.1gH2Og-1DW时胚死亡。胚的脱水耐性随着发育逐渐加强,表现为电解质渗漏速率逐渐降低,萌发率和幼苗干重逐渐增加。授粉后20d胚内超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性较高,过氧化氢酶(CAT)活性较低;授粉后24d,这些酶的活性与授粉后20d的正好相反。脂质过氧化产物丙二醛(MDA)在种子发育过程中呈下降趋势。不同脱水速率明显地影响胚的脱水耐性:在慢速脱水到含水量0.1~0.18gH2Og-1DW时,胚的萌发率和幼苗干重比快速脱水高,电解质渗漏速率比快速脱水低;在快速脱水条件下胚中的SOD、APX活性和MDA含量也比慢速脱水高;CAT活性的变化不明显。     

木波罗种子脱水敏感性与膜脂过氧化的研究

刚采收的木波罗种子含水量为５８．６％。随着含水量下降,种子的发芽率和发芽指数迅速下降,种子对脱水非常敏感,是典型的顽拗性种。自然脱水时,种子胚轴和子叶中超氧物歧化酶的活性先上升,然后下降,丙二醛和脂质氢过氧化物的含量显著增加。其脱水敏感性的原因可能是当种子脱水时,植物酶ＳＯＤ的活性下降,膜脂过氧化作用加强,从而使膜的结构和功能受到破坏,种子生活力丧失。     

黄皮种子脱水敏感性与萌发事件的研究

黄皮种子对脱水非常敏感,含水量从51％下降至22.4％,种子的发芽率和发芽指数为零,是典型的顽拗性种子。自然脱水时,种子中可溶性糖的含量增加,淀粉的含量下降;磷酸化酶,异柠檬酸裂解酶以及旺轴中α—和β—淀粉酶的活性先增加然后下降;子叶中α—和β—淀粉酶的活性呈下降趋势。这些变化类似于吸水萌发的黄皮和豌豆种子。可以认为黄皮种子脱水敏感性的原因是在脱落时萌发。随着萌发过程的进行,水分成为限制因子,使种子生活力丧失。     

顽拗性黄皮胚脱水过程中核酸、蛋白质代谢的变化

黄皮种子发育晚期,胚内核酸、蛋白质合成能力增强,而花生胚的核酸、蛋白质合成能力在发育晚期则呈下降趋势。黄皮胚的发育在达到生理成熟后维持着活跃的生理代谢并转入萌发状态;而花生胚的代谢活性逐步降低并转入生理静止状态。脱水处理引起生理成熟期黄皮胚核酸、蛋白质合成能力急剧下降,核酸水解酶活性增强。不同程度脱水的黄皮胚吸胀２４ｈ,核酸、蛋白质的合成能力随脱水程度的加深而降低;生物大分子代谢能力的变化是顽拗性     

黄皮种子脱水敏感性与萌发事件的研究

黄皮种子对脱水非常敏感,含水量从51%下降至22．4%,种子的发芽率和发芽指数为零,是典型的顽拗性种子。自然脱水时,种子中可溶性糖的含量增加,淀粉的含量下降;磷酸化酶,异柠檬酸裂解酶以及胚轴中α-和β-淀粉酶的活性先增加然后下降;子叶中α-和β-淀粉酶的活性呈下降趋势．这些变化类似于吸水萌发的黄皮和豌豆种子。可以认为黄皮种子脱水敏感性的原因是在脱落时萌发。随着萌发过程的进行,水分成为限制因子,使种子生活力丧失。     

Trichiliadregeana胚轴的脱水敏感性与抗坏血酸的抗氧化作用

以顽拗性TrichiliadregeanaSond.种子为材料,研究其胚轴的脱水敏感性与抗坏血酸的抗氧化作用。T.dregeana胚轴的脱水耐性随着脱水进程逐渐下降,50%的胚轴被脱水致死的含水量(W50)大约为0.16gH2O/gDW。在脱水过程中,胚轴的电解质渗漏速率逐渐增加,超氧物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱苷肽还原酶(GR)和脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)的活性下降,硫代巴比妥酸(TBA)-活性产物的含量增加。2.5~10.0mmol/L抗坏血酸处理能有效地增加胚轴的脱水耐性和SOD、APX、CAT和GR的活性,降低电解质渗漏速率和TBA活性产物的含量。结果表明,T.dregeana胚轴的脱水耐性与抗氧化酶的活性增加和脂质过氧化作用的降低密切相关。     

Trichilia dregeana胚轴的脱水敏感性与抗坏血酸的抗氧化作用

以顽拗性Trichilia dregeana Sond.种子为材料,研究其胚轴的脱水敏感性与抗坏血酸的抗氧化作用.T.dregeana胚轴的脱水耐性随着脱水进程逐渐下降,50%的胚轴被脱水致死的含水量(W50)大约为0.16 g H2O/g DW.在脱水过程中,胚轴的电解质渗漏速率逐渐增加,超氧物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化氢酶 (CAT)、谷胱苷肽还原酶(GR)和脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)的活性下降,硫代巴比妥酸(TBA)-活性产物的含量增加.2.5～10.0 mmol/L抗坏血酸处理能有效地增加胚轴的脱水耐性和SOD、APX、CAT和GR的活性,降低电解质渗漏速率和TBA活性产物的含量.结果表明,T.dregeana胚轴的脱水耐性与抗氧化酶的活性增加和脂质过氧化作用的降低密切相关.     

脱水方法对棕榈种子萌发及膜脂过氧化的影响

以棕榈种子为材料,比较了硅胶脱水和自然脱水方法下种子萌发特征和膜脂过氧化程度。结果表明:棕榈种子的初始含水量为33.1%,萌发率为83.3%;当硅胶脱水至含水量21.2%时萌发率为80.0%,而自然脱水至23.2%时萌发率仅为56.7%;当含水量降至10%左右时,硅胶脱水萌发率为27.7%,而自然脱水的萌发率为26.7%。在脱水过程中,2种脱水处理种子的浸出液电导率和丙二醛(MDA)含量都呈升高趋势,但自然脱水种子浸出液电导率升高的速率较硅胶脱水快,而MDA含量在硅胶脱水下增加较大。硅胶脱水处理种胚中脯氨酸含量及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性均较自然脱水高,但2种脱水处理种子整体均呈先增加再下降的趋势。研究发现,棕榈种子为中间型种子,其在脱水初期对自然脱水较敏感,而脱水后期脱水速率对其生活力影响较小;棕榈种子对硅胶脱水的脱水敏感较自然性脱水要低,硅胶脱水有利于改善棕榈种子的贮藏寿命。     

黄皮种子脱水敏感性与脂质过氧化作用

黄皮种子自然脱水时,种子的发芽率和发芽指数迅速下降;种子浸泡液的电导率和可溶性物质的量大大增加;线粒体膜和质膜ATPase的活性下降;种子中SOD活性先上升,然后下降;脂质过氧化产物MDA和脂质氢过氧化物的量大大增加。DDC、MDA和Fe2 促进脂质过氧化作用,降低种子生活力;ASA和甘露醇对脂质过氧化有抑制作用,提高种子生活力。     

不同脱水速率对木奶果种子脱水敏感性及抗氧化酶活性的影响

研究了脱水速率对木奶果种子脱水敏感性和抗氧化酶活性的影响。木奶果种子初始含水量高达1.72gH2O·g^-1DW,萌发率为86.67%。含水量降至0.90gH2O·g^-1DW左右时,慢速脱水种子的萌发率为97.78%,而快速脱水的种子萌发率仅为64.44%。快速脱水至含水量为0.76gH2O·g^-1DW时萌发率为21.67%,而慢速脱水至0.68gH2O·g^-1DW时,萌发率仍高达55.56%。确定了木奶果种子是对慢速脱水耐受性更高的顽拗性种子。在种子脱水过程中,相对电解质渗透速率和脂质过氧化产物（TBARs）都呈升高趋势,但慢速脱水后的种子,其TBARs升高的速率较快速脱水的慢。快速脱水的种子中超氧化岐化酶（SOD）、脱氢抗坏血酸还原酶（DHAR）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）的活性较慢速脱水的高,而过氧化氢酶（CAT）活性较慢速脱水的低,未检测出谷胱甘肽还原酶（GR）的活性。这些结果表明,在木奶果种子脱水耐性获得过程中过氧化氢酶比其他抗氧化酶作用更大。     

种子顽拗性:最新评价

根据种子的脱水行为,可以把种子分为正常性、顽拗性和中间性种子三种类型.种子脱水耐性和脱水敏感性的鉴定是制定种子的贮藏策略和物种基因资源长期保存的依据.除了物种的内在特性外,种子的发育状态、脱水速率、脱水时和重新水合时的环境是影响种子脱水耐性的重要因子.种子的存活率、电解质渗漏速率和存活种子的萌发生长速率是衡量种子脱水耐性的良好的综合参数.种子的脱水耐性是一种数量性状,用"临界含水量"的概念来判断是不正确的,且在评价种子顽拗性中引起了一些混乱.本文还提出了一种全新的评价种子顽拗性的工作模式.     

豌豆种子吸胀过程中脱水耐性变化的时间模式

研究了豌豆种子吸胀过程中脱水耐性的变化模式。种子在吸胀初期迅速吸收水分,然后缓慢吸收直到平台期。电解质渗漏速率在吸胀初期增加直到11h,然后随着吸胀下降。在吸胀过程中,种子的萌发率逐渐增加,种子和胚轴的脱水耐性逐渐丧失,10％和50％的种子和胚轴被脱水致死的含水量明显增加。赤霉素和脱落酸处理改变豌豆种子的萌发特性,提高胚轴的脱水耐性。研究结果表明,吸胀的豌豆种子脱水耐性的丧失是一种数量性状,正常性种子吸胀后脱水耐性的变化能够作为种子顽拗性研究的模式系统。     

种子顽拗性：最新评价

根据种子的脱水行为,可以把种子分为正常性、顽拗性和中间性种子三种类型。种子脱水耐性和脱水敏感性的鉴定是制定种子的贮藏策略和物种基因资源长期保存的依据。除了物种的内在特性外,种子的发育状态、脱水速率、脱水时和重新水合时的环境是影响种子脱水耐性的重要因子。种子的存活率、电解质渗漏速率和存活种子的萌发生长速率是衡量种子脱水耐性的良好的综合参数。种子的脱水耐性是一种数量性状,用“临界含水量”的概念来判断是不正确的,且在评价种子顽拗性中引起了一些混乱。本文还提出了一种全新的评价种子顽拗性的工作模式。     

低温保存技术在顽拗性种子种质保存中的利用

由于顽拗性种子不耐脱水且对低温敏感,常规保存方法难以达到长期保存的目的。因此,(超)低温保存顽拗性种子种质是最理想的方法。顽拗性种子的低温保存,应用较多的是玻璃化法和两步法。诸多因素影响着低温保存的成败,如种子或胚的含水量水平、溶液低温保护剂效应、降温冰冻与解冻方式、水合过程以及后培养等,这些需深入探索与解决。除顽拗性种子脱水耐性和低温敏感性机理外,植物细胞的冻害和抗冻机理也亟需探明,以便找到最佳冷冻方法,制定长期保存种质基因的最佳方案。     

甜高粱种子人工老化过程中活性氧清除酶活性的变化

研究甜高粱品种‘意达利’种子人工老化过程中种子活力与活性氧清除酶活性之间关系的结果表明：随着老化处理（100％RH,43℃）的时间进程,种子的萌发率、活力指数以及由存活种子形成的幼苗鲜重下降,相对渗漏率增加,丙二醛含量下降。超氧物歧化酶、抗坏血酸过氧化物酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽还原酶和脱氢抗坏血酸还原酶的活性在人工老化初期增加,而后下降。据此认为活性氧清除酶活性下降可能是甜高粱种子活力丧失的原因之一。     

沙芥种子发育过程中的脱水耐性

以发育过程中经脱水和未脱水处理的沙芥种子为试验材料,测定了其含水量、萌发率和抗氧化酶系统,探讨了沙芥种子脱水耐性与抗氧化系统之间的关系。结果表明：在20～60DAF,沙芥种子含水量逐渐下降,干重逐渐增加;60DAF种子具有萌发能力,萌发率为24％;且脱水可促进沙芥种子的萌发,人工脱水至含水量为12％和5％时,萌发率分别为56％和44％,自然脱水至含水量为12％和5％时,萌发率分别为52％和60％;发育过程中沙芥种子SOD活性逐渐降低,而CAT、POD、LOX活性以及MDA含量均呈上升趋势;在脱水过程中,随着种子含水量的下降SOD活性逐渐降低,CAT和LOX活性逐渐升高,而POD活性呈先降低后升高的变化趋势。脱水后,种子中MDA含量均高于CK。60DAF的沙芥种子已获得脱水耐性。