成熟脱水对种子发育和萌发的作用

成熟脱水是正常性种子发育的末端事件。种子在成熟时胚的脱水耐性增加;当种子萌发时胚变得不耐脱水。当种子获得脱水耐性时,糖、蛋白质和抗氧化防御系统等保护性物质积累;当脱水耐性丧失时,这些物质被降解。成熟脱水是种子从发育过程向萌发过程转变的“开关”,它降低发育的蛋白质和ｍＲＮＡ的合成,终止发育事件和促进萌发事件。顽拗性种子不经历成熟脱水的发育阶段,对脱水高度敏感。     

成熟脱水对种子发育和萌发的作用

成熟脱水是正常性种子发育的末端事件。种子在成熟时胚的脱水耐性增加;当种子萌发时胚变得不耐脱水。当种子获得脱水耐性时,糖、蛋白质和抗氧化防御系统等保护性物质积累;当脱水耐性丧失时,这些物质被降解。成熟脱水是种子从发育过程向萌发过程转变的“开关”,它降低发育的蛋白质和mRNA的合成,终止发育事件和促进萌发事件。顽拗性种子不经历成熟脱水的发育阶段,对脱水高度敏感。     

黄皮种子发育过程中脱水敏感性与细胞膜透性的关系

黄皮（Ｃｌａｕｓｅｎａ ｌａｎｓｉｕｍ （Ｌｏｕｒ．） Ｓｋｅｅｌｓ）胚轴与完整种子的发育模式以及发育中电解质渗漏率变化有些不同． 种子生理成熟前、后的胚轴对脱水的反应也不同,前者经轻微脱水可提高萌发率和活力指数,后者不耐任何程度的脱水．活力指数的急剧下降伴随着电解质渗漏率的迅速上升．实验表明,黄皮种子在发育过程中没有形成耐脱水性． 细胞膜透性变化可反映脱水对种子的伤害程度     

与种子耐脱水性有关的基础物质研究进展

耐脱水的获得和维持与种子的类型有关,正常型种子耐脱水,而顽拗形种子对脱水高度敏感。正常型种子的脱水耐性随发育过程而变化,种子成熟时胚的脱水耐性增强,而萌发时胚变为不耐脱水。当种子获得脱水耐性时,糖、LEA蛋白质和抗氧化防御系统等保护性物质积累。但脱水耐性是一种复杂的数量的特性,任何一种单一的机制都不能充分地解释脱水耐性,各种保护性物质协同调节脱水耐性。本文综述了近几年来关于种子耐脱水性与保护性物质相关性的研究进展。     

不同发育时期黄皮种子脱水敏感性的研究

自花后４６ｄ到８８ｄ果实成熟．黄皮种子的发芽率由０升至１００％．而活力指数逐渐上升,到花后７４ｄ达到最大值,之后略有下降．每粒种子的呼吸强度在花后４６－６７ｄ持续增加,此后则渐渐减弱,但湿藏２ｄ后又回升．黄皮种子的发育明显超前于果实．花后７４ｄ时．每粒种子的干重已接近最大值,这时种子活力最大．而果实的鲜重虽然已接近最大值．但其干重却只有成熟时的７３％。花后４６－５３ｄ的种子,其发芽率小于１００％,轻微脱水能提高种子的发芽率及活力指数,花后６０ｄ至果实成熟．种子发芽率均为１００％．这时任何程度的脱水都会引起活力指数的下降,但不同发育时期的黄皮种子耐脱水力有差别．其中以花后６７ｄ的耐脱水力最强．花后８８ｄ果实成熟时种子的耐脱水力最弱。     

玉米种子萌发能力和耐脱水能力的形成

以玉米品种“粤单9117”为材料,研究了种子发育过程中萌发能力和耐脱水能力的获得。玉米种子的生理成熟期约为43DAP（授粉后天数）。胚萌发能力的获得是在14－21DAP、耐脱水能力的获得出现在25－28DAP。胚的耐脱水能力在28DAP后仍不断得到加强。耐脱水能力的获得与细胞膜的发育及受保护的程度密切相关。脱水有利于不同发育时期的胚和种子的萌发。     

小芸木胚发育过程中脱水耐性的变化

对热带植物小芸木的种子和胚在整个发育阶段的形态学特征、含水量、萌发率和电导率进行了研究。结果显示:(1)小芸木种子在发育过程中形态学特征、电导率、萌发率和胚的脱水耐性有明显的变化;(2)在55~80 d种子鲜重和干重逐渐增加,随后又稍微降低,整个发育过程未经历明显的成熟脱水阶段;种子萌发率从55~85 d逐渐达到最大,随后又稍微降低;(3)胚的脱水耐性从55~90 d逐渐增加,于85~90 d达到最大,在95~103 d时又有所下降。表明小芸木胚的最大脱水耐性的获得时间与种子干物质积累达到最大的时间一致。     

与种子耐脱水性有关的基础物质研究进展

耐脱水的获得和维持与种子的类型有关,正常型种子耐脱水,而顽拗形种子对脱水高度敏感,正常型种子的脱水耐性随发良[过程而变化,种子成熟时胚的脱水耐性增强,其萌发时胚变为不耐脱水,当种子获得脱水耐性时,糖,LEA蛋白质和抗氧化防御系统等保护性物质积累,但脱水耐性是一种复杂的数量的特性,任何一种单一的机制都不能 充分地解释脱水耐性,各种保护性物质协同调节脱水耐性,本文综述了近几年来关于种子耐脱水性与保护性物质相关性的研究进展。     

种子的脱水行为及其分子机制

成熟脱水是种子发育的末端事件。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。许多过程或者机制授予或者提高种子的脱水耐性,不同的过程可能在不同的水合水平上对水分丧失起保护作用,这些过程的缺乏或者无效表达可能决定个别物种的种子的脱水敏感性程度。到目前为止,涉及种子脱水耐性的过程或者机制有：细胞内脱分化;代谢的‘关闭’;抗氧化系统的存在和有效运转;保护性分子(包括胚胎发育后期高丰度表达蛋白,蔗糖、寡糖或者半乳糖苷环多醇,亲水脂分子,油素)的存在;以及在重新水合过程中修复机制的存在和运转。     

种子脱水耐性与LEA蛋白

就正常性种子的发育产物ＬＥＡ蛋白的产生,ＬＥＡ蛋白的共同特征、可能作用,ＡＢＡ对ＬＥＡ蛋白基因表达的调节以及正常性种子和顽拗性种子的脱水耐性与类脱水素蛋白之间的关系等问题的研究现状进行了综述。     

花生种子耐脱水力的获得与热稳定蛋白的关系

花生（ＡｒａｃｈｉｓｈｙｐｏｇａｅａＬ．）种子的耐脱水能力在果针入土后４５ｄ以后的胚胎发育期逐渐增加,与一组９～１５．５ｋＤ低分子量热稳定蛋白的丰富表达有关。缓慢干燥可以诱导不耐脱水的果针入土后２５ｄ及３５ｄ花生胚获得耐脱水能力并同时诱导胚轴表达这组热稳定蛋白。成熟脱水促进花生胚耐脱水能力的获得,并增加了花生球蛋白的热稳定性。     

种子脱水耐性及其与种子类型和发育阶段的相关性

种子脱水耐性是种子发育过程中获得的综合特性,是判断种子贮藏持性的一个重要依据。当种子获得脱水耐性时,生理,形态和结构会发生相应的变化,包括糖,蛋白质,脂类和抗氧化系统等保护性物质的合成,各种保护性物质不是单独作用的,而是协同调节种子的脱水耐性。不同的植物种子,其脱水耐性不同,并且随着种子的发育而变化。关于种子脱水耐性的获得,主要有2种观点,一种认为是数量性状,另一种认为是突变性状。种子库收集种子保存时,适时采集和适度脱水才能有效地延长种子的贮藏寿命。     

黄皮种子脱水敏感性与胚轴可溶性糖含量的关系

以典型的顽拗性种子黄皮为试材,研究了花后不同时间的种子,收获后萌发的各及15度湿藏种子的脱水敏感性变化及其与种子胚轴中可溶性糖含量的关系。15度湿藏1、50d及600d使种子脱水敏感性增强,与寡糖含量下降以至消失及寡糖／蔗糖（O／D）之比下降极为一致,虽然花后67d的种子耐脱水能力最强,但此时蔗糖,寡糖含量及寡糖／蔗糖之比却并非最高。,虽然15度湿藏150d的种子萌发4d最耐脱水,但寡糖含量及寡糖／蔗糖之比在萌发3d时均已降至0。结果表明,发育及萌发种子的脱水敏感性与蔗糖,寡糖含量及O／D比无直接关系。     

种子顽拗性的形成机理及其保存技术

根据种子的脱水行为将种子分为正常性种子、顽拗性种子和中间性种子。顽拗性种子在发育的末期不经历成熟脱水．脱落时有相对高的含水量,并且对低温和脱水干燥非常敏感。在自然界,顽拗性种子存在一个连续群,即低度、中度和高度顽拗性种子,其差异在于对脱水伤害的敏感程度。影响种子顽拗性的因素,既有种子本身的生理生化物质基础,也有种子在母株上发育过程中所经受的外界环境的影响。目前,对种子脱水耐性的分子机制及其保存技术研究得较多。本文综述了有关顽拗性种子研究的近期进展。     

茸毛赤瓟种子不同发育时期脱水耐性和发芽力的初步研究

茸毛赤瓟种子自花后30 d发育至55 d,发芽率、发芽指数和活力指数由0升至最大;含水量逐渐下降,但下降速率不等,发育后期存在显著的成熟脱水期。花后45 d果实干重接近最大,种子干重在45 d达到最大,种子和果实的发育基本同步。自然风干1d后,花后40~50 d的种子含水量下降2%~4%。花后40 d的种子发芽力显著提高,花后45~50 d的种子无明显变化,继续干燥,发芽率、发芽指数和活力指数均有不同程度的降低,而花后50 d的种子直到含水量低至4%后才明显下降;花后35 d和55 d的种子经过不同天数干燥后,发芽力均下降。不同发育时期茸毛赤瓟种子耐脱水力有差别,由强至弱依次为花后50、45、55、40、35 d。用半致死含水量可准确地反映不同发育时期茸毛赤瓟种子的脱水敏感性的强弱。     

黄皮种子脱水敏感性与胚轴中可溶性糖含量的关系

以典型的顽拗性种子黄皮为试材,研究了花后不同时间的种子、收获后萌发的种子及15℃湿藏种子的脱水敏感性变化及其与种子胚轴中可溶性糖含量的关系.15℃湿藏150d及600d使种子脱水敏感性增强,与寡糖含量下降以至消失及寡糖/蔗糖(O/D)之比下降极为一致,虽然花后67d的种子耐脱水能力最强,但此时蔗糖、寡糖含量及寡糖/蔗糖之比却并非最高.虽然15℃湿藏150d的种子萌发4d最耐脱水,但寡糖含量及寡糖/蔗糖之比在萌发3d时均已降至0.结果表明,发育及萌发种子的脱水敏感性与蔗糖、寡糖含量及O/D比无直接关系.     

采收期的板栗种子脱水敏感性与衰老的关系（简报）

采收期前后板栗种子的脱水敏感性强,超氧化物歧化酶活性随着水分的耗散而迅速下降,丙二醛（MDA）含量随即增加,果肉随之趋向衰老,劣变,显示板栗种子不经历成熟脱水,具典型的顽拗型种子特征。     

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。     

种子脱水耐性与糖的关系

糖类在植物种子中的累积随种子的发育阶段和种子类型不同而不同,并与种子脱水耐性的变化相联系。许多正常性植物种子的发育伴随着某些糖的累积,这些糖的累积已被认为在种子脱水耐性获得中起重要作用。但糖对种子脱水耐性的影响不是单独的,而是与ABA和蛋白质等物质协同作用。种子脱水耐性不仅与糖的种类和含量有关,而且与种子所处的生理状态和发育进程有关。本文综述了种子脱水耐性与糖关系的研究进展。     

假槟榔种子脱水耐性的发育变化

对假槟榔（Archontophoenix alexandrae）种子和胚发育过程中脱水耐性的变化、不同脱水速率对脱水耐性的影响及种子的萌发和贮藏特性进行了研究。种子含水量在花后55～70d逐步降低,随后不再变化,并保持在较高水平（37％）;花后90d的种子获得最大干重。花后60d后种子获得萌发能力,花后70d达到最大值。在交替光照下（14h光照,10h黑暗,12μnmol m^-2s^-1）,种子在15℃～40℃下均能萌发,其萌发的适宜温度范围为30℃～35℃;但光照对种子的萌发有较大的抑制作用。种子和胚在花后55～90d,脱水耐性逐渐增强;花后90d种子和胚的脱水耐性最强,此时种子和胚的半致死含水量分别为0．18g／g和0．3g／g。脱水至相同含水量,快速脱水的种子的存活率明显高于慢速脱水。无论是否进行脱水处理,-18℃下贮藏1个月后,种子均丧失萌发能力;在4℃,10℃和15℃下,适度脱水能延长种子的贮藏寿命。假槟榔种子不耐脱水,不适合在低温、低含水量条件下长期贮藏,属顽拗性种子。