人工老化处理对结球甘蓝种子生理生化特性的影响

以结球甘蓝品种‘冬升’种子为材料,研究高温(40℃)高湿(相对湿度100%)人工老化处理过程中种子的萌发特性、种子浸出液相对电导率和丙二醛、可溶性蛋白、可溶性糖含量以及抗氧化酶活性的变化,以揭示种子劣变的机理。结果表明:(1)人工老化处理甘蓝种子的含水量和不正常苗率均随着老化时间的延长逐渐增加,而种子发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数的增加均逐渐降低。(2)随着处理天数的延长,老化处理甘蓝种子的浸出液电导率显著增大,浸出液可溶性糖含量逐渐升高,可溶性蛋白含量表现出显著下降趋势,而种子MDA含量呈先升高后逐渐下降的趋势。(3)在结球甘蓝种子老化进程中,其种子中SOD、POD、CAT活性变化的趋势相似,均随老化程度的加深而逐渐降低;而APX活性在老化处理的最初2d显著增加,第6天显著降低。研究发现,在结球甘蓝种子老化进程中,种子活力和萌发率显著降低,其种子浸出液电导率、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、保护酶活性变化与种子老化及劣变程度密切相关,膜脂过氧化作用可能是引起或加剧种子老化劣变的重要原因之一。     

吸水控制对提高杂交稻种子活力的影响（简报）

随着杂交稻种子老化过程中活力的下降,膜透性增加。用水分平衡法及10％PEG6000溶液处理后,人工和自然老化的杂交稻种子活力都有明显提高。     

高温加速老化过程中甜菜种子线粒体小分

甜菜(BetavulgarisLcv.Loke)种子的人工老化(30℃,100％RH)导致种子的干重、生活力和活力逐渐丧失,线粒体的呼吸速率、细胞色素c氧化酶和苹果酸脱氢酶的活性下降。线粒体蛋白质随着种子老化而显著变化,小分子量热休克蛋白(LMWHSP)22从老化的0d到30d增加,然后从30d到90d下降。可以认为甜菜种子人工老化过程中线粒体活性和LMWHSP22的含量变化与种子活力密切相关。     

高温加速老化过程中甜菜种子线粒体小分 子量热激蛋白22的变化

甜菜(BetavulgarisLcv.Loke)种子的人工老化(30℃,100％RH)导致种子的干重、生活力和活力逐渐丧失,线粒体的呼吸速率、细胞色素c氧化酶和苹果酸脱氢酶的活性下降。线粒体蛋白质随着种子老化而显著变化,小分子量热休克蛋白(LMWHSP)22从老化的0d到30d增加,然后从30d到90d下降。可以认为甜菜种子人工老化过程中线粒体活性和LMWHSP22的含量变化与种子活力密切相关。     

高温加速老化过程中甜菜种子线粒体小分子量热激蛋白22的变化

甜菜（Beta vulgaris L.cv.Loke）种子的人工老化（30℃,100％RH）导致种子的干重、生活力和活力逐渐丧失,线粒体的呼吸速率、细胞色素c氧化酶和苹果酸脱氢酶的性下降。线粒体蛋白质随着种子老化而显著变化,小分子量热休克蛋白（LMW HSP）22从老化的0d到30d增加,然后从30d到90d下降,可以认为甜菜种子人工老化过程中线粒体活性和LMW HSP22的含量变化与种子活力密切相关。     

不结球白菜种子活力及抗氧化特性在人工老化过程中的变化

以不结球白菜品种‘寒笑’种子为材料,研究高温(42℃)高湿(相对湿度100%)人工老化处理过程中种子活力及抗氧化相关特性的变化。结果显示:不结球白菜种子的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数随老化处理时间的延长而逐渐下降,不正常苗率逐渐增加;种子的超氧阴离子(O2.-)产生速率先增高后降低,过氧化氢(H2O2)含量逐渐增加,脂氧合酶(LOX)活性和丙二醛(MDA)含量下降,种子浸出液相对电导率增加;种子超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性随老化处理时间的延长逐渐下降,抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)活性在老化处理初期(老化3 d前)均增加,APX活性随后降低,GPX活性无显著变化;种子抗坏血酸(AsA)和还原型谷胱甘肽(GSH)含量在老化处理1 d后即显著降低并持续保持较低水平。研究表明,不结球白菜种子在人工加速老化过程中其抗氧化系统代谢紊乱并造成活性氧累积伤害,这可能是引起不结球白菜种子老化的重要原因。     

超干种子的膜功能与糖组分的研究

采用两相法分离种子质膜,研究超干处理对种子质膜ATP酶活力及膜流动性的影响。结果表明。白菜（Brassica pekinensis(Lour.)Rupr)。榆树（Ulmus pumilaL）种子经超干处理后,在人工老化和自然老化条件下,与在-20℃条件下贮藏的种子比较,超干贮藏种子质膜ATP酶活力和微粘度无显著变化,过干贮藏种子的效应虽有所下降,但仍比高含水量室温贮藏的对照种子为好。此结果与超干种子具较高活力水平完全一致。说明超干贮藏种子保持了质膜的生理功能。因此提高了种子的耐藏性。高效液相色谱分析结果显示超干种子中还原糖/非还原糖的比值低于高含水量种子,积累的蔗糖,水苏糖含量与超干种子的耐干力有关。玉米（Zea maysL.)种子中不含水苏糖,这可能是玉米种子较其他种子耐干力下降的原因之一。     

家榆种子老化过程中ROS-类caspse-3途径的初步研究

以家榆种子为试材,在37℃、100%相对湿度下进行老化处理后,结合DAPI染色和细胞原位末端脱氧核苷酸转移酶标记法(TUNEL)、激光共聚焦技术以及生化分析,检测家榆种子人工诱导老化过程中细胞核、活性氧(ROS)和类半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3(caspase-3)活性的变化.结果显示:随着老化程度加深,种子细胞染色质皱缩、凝聚,继而解体并被排出体外;表皮中最先发现TUNEL凋亡核,而后逐渐延伸到子叶和胚轴;老化处理5d时种子活性氧信号最强,且其与程序性死亡相关事件的发生具有时空一致性,同时在胞浆中检测到较强的caspase-3活性.研究表明,家榆种子人工老化可导致细胞程序性死亡,且存在与ROS迸发及类caspase-3相关联的信号通路.     

青霉素对老化香瓜种子萌发和酶活性的影响

以人工老化的香瓜种子为材料,用浸种预处理的方法,研究不同浓度青霉素对老化香瓜种子萌发及酶活性的生理生化效应,摸索了种子吸涨时间,萌发时间,萌发率,可溶性糖,可溶性蛋白含量及POD和SOD活性随青霉素浓度变化的特点和规律,结果表明：200～300mg/L青霉素可显著促进种子吸胀,缩短萌发时间：300～400mg/L青霉素处理可显著提高发芽率,发芽率和发芽指数的提高均达到极显著水平;300mg/L浓度对膜系统的稳定性最强,300～400mg/L浓度范围内,SOD,POD活性最高,故300mg/L青霉素是促进老化香瓜种子萌发和幼苗生长的最佳处理浓度。     

超干种子的膜功能与糖组分的研究

采用两相法分离种子质膜,研究超干处理对种子质膜ATP酶活力及膜流动性的影响.结果表明,白菜(Brassica pekinensis(Lour.)Rupr.)、榆树(Ulmus pumila L.)种子经超干处理后,在人工老化和自然老化条件下,与在-20℃条件下贮藏的种子比较,超干贮藏种子质膜ATP酶活力和微粘度无显著变化,过于贮藏种子的效应虽有所下降,但仍比高含水量室温贮藏的对照种子为好.此结果与超干种子具较高活力水平完全一致,说明超干贮藏种子保持了质膜的生理功能,因此提高了种子的耐藏性.高效液相色谱分析结果显示超干种子中还原糖/非还原糖的比值低于高含水量种子,积累的蔗糖、水苏糖含量与超干种子的耐干力有关.玉米(Zea mays L.)种子中不含水苏糖,这可能是玉米种子较其他种子耐干力下降的原因之一.     

花生种子劣变中超微结构的研究

在贮藏中或在人工加速老化处理下花生种子发生劣变,劣变种子的活力指数与发芽率下降。高活力种子的细胞超微结构良好,膜系统完整,各种细胞器能清楚辨认。种子一旦发生严重劣变,细胞器及膜系统出现损伤,其中线粒体的反应较敏感,核及内质网也易受损伤。失去活力的种子,圆球体溶合成团,占据细胞大部分,细胞结构难以辨认。从不同程度的劣变种子中,可以看到超微结构的不同程度解体情况。     

水稻种子花色苷形成及其对稻谷储藏特性的影响

花色苷是有色稻种皮和颖壳里呈现颜色的主要物质,属于类黄酮类物质,具有抗氧化性。本研究围绕水稻种子形成过程中花色苷含量的变化以及其对稻谷储藏特性变化的影响,探讨花色苷在稻谷储藏中延长种子寿命的作用。结果显示:选取的3个品种中,水稻种子的花色苷形成主要在发育初期,随着颖果体积的增大,颖果花色苷的含量会逐渐降低,而颖壳的花色苷含量变化不显著,将种子进行人工老化后,仍只有颖果的花色苷含量出现下降的趋势,表明种子在老化过程中颖壳的花色苷不参与抗老化的各项代谢反应。老化种子SOD活性分析显示,花色苷含量低的中籼9311可能是通过SOD酶活性增加,削减高温高湿胁迫对种子衰老的影响;由稻谷感染霉菌情况显示在3个水稻品种中,花色苷含量高的品种的抗霉菌能力要稍优于花色苷含量低的品种。但综合来看,花色苷含量高低并不是决定种子寿命的主要因素。     

一氧化氮对家榆种子老化的影响及其作用机制研究

以家榆种子为试材,采用种子活力检测技术、激光共聚焦显微镜技术、蛋白质S-亚硝基化检测技术,结合多种相关抑制剂的使用,研究了NO对种子老化的影响及其作用机制。结果表明:(1)外源NO可显著提升老化处理后种子的活力,NO清除剂cPTIO可降低老化处理后种子的活力,且此影响可被NO供体硝普钠所恢复。(2)硝酸还原酶底物亚硝酸钠、类一氧化氮合酶底物L-精氨酸(L-Arg)均可提高老化处理后种子的活力,2种酶的抑制剂可降低种子活力,且此影响可被NO供体硝普钠所恢复,即硝酸还原酶与类一氧化氮合酶可参与种子老化过程中NO的产生。(3)种子老化过程中NO首先在子叶中合成,随后在胚根尖部、生长点与下胚轴等部位出现,蛋白质S-亚硝基化水平与NO在种子中产生的时间特点一致。研究认为,NO可提高种子抗老化能力,种子内NO可通过硝酸还原酶途径和类一氧化氮合酶途径产生,且与种子蛋白质S-亚硝基化水平相关。     

在不同气体贮藏下花生种子活力的研究

花生种子(含水量6.21%)在38—40℃下进行人工老化贮藏,N_1和 CO_2空气有延缓种子老化的效果。种子在 N_2或 CO_2气体下老化贮藏26周,发芽率不受影响;而在空气中贮藏的种子,其发芽率几乎丧失。用公式(胚根+下胚轴)mm×发芽率(第5天)来测定花生种子活力。它能够既简单又准确地反映种子老化时品质的变化。花生种子活力与呼吸及幼苗生长有较好的正相关,与浸泡液的电导和糖含量成显著负相关。     

大豆种子吸胀冷害抗性与其质体膜脂不饱和度正相关

吸胀冷害是干种子在吸胀阶段遭受低温造成不萌发的现象,结果可能造成农作物损失严重。虽然吸胀过程中细胞膜的修复是关键事件,而且细胞膜在响应水分和温度胁迫中扮演重要角色,但是种子吸胀过程中膜变化的过程,特别是膜流动性变化过程研究较少。本文比较了吸胀冷害耐受型（LX）和敏感型（R5）两个大豆品种在吸胀冷害过程中膜脂不饱和度（double bond index, DBI）的变化,结果发现,LX和R5在常温（25℃）吸胀时变化趋势一致,质体膜脂DBI升高,质体外膜脂中磷脂酰甘油(phosphatidylglycerol, PG)分子DBI下降。LX和R5在低温（4℃）吸胀时DBI变化有很大差异,低温吸胀仅仅延缓了耐受型LX中质体膜脂DBI的升高,但是敏感性R5质体膜脂DBI不仅没有升高反而下降。用浓度33%的聚乙二醇 (polyethylene glycol, PEG)引发没有直接引起DBI变化,但是所引起的细微而显著的变化可能为萌发做好准备。PEG引发处理后的R5在吸胀冷害后第二和第三阶段质体膜脂DBI迅速增加,这个增加模式与LX的DBI增加相似。结果表明,吸胀冷害延缓或者阻滞了质体膜脂不饱和度的升高,大豆种子的吸胀冷害抗性与质体膜脂不饱和度正相关,提高质体膜质DBI可以提高吸胀冷害抗性。     

老化红细胞SOD,LPO与脂膜流动性的关系研究

细胞老化是机体老化的基础。红细胞由于直接暴露在高氧分压下,又有铁离子催化,特别易受脂质过氧化的损伤,因而成为研究细胞老化的较好材料。膜在细胞老化的过程中起着重要作用,日益受到人们的注意和重视。个体衰老过程中关于红细胞膜的研究有过一些报道然而细胞水平上的研究工作较少。本     

大豆种子老化过程中生理特性变化的研究

以两个大豆种子为试材,采用58℃±1℃热水老化法,进行了大豆种子不同老化水平生活力及生理特性的变化研究。结果表明:大豆种子衰老过程中,种子浸出液电导率值、丙二醛(MDA)、可溶性糖含量逐渐上升,种子活力与其呈负相关关系,与过氧化物酶(POD)活性呈正相关关系;随着种子老化程度加重,POD同工酶酶带颜色变浅并发生丢失,酶促防御系统解体。说明大豆种质资源更新标准不宜过低,中期库大豆资源更新发芽率应确定为70%~74%之间,70%的发芽率应作为大豆种质资源更新的下限值。     

烟草种子成熟过程中膜脂的变化规律研究

该研究采用脂类组学方法,系统地研究了烟草种子成熟过程中膜脂含量及组成比例的变化规律。结果表明:(1)构成叶绿体和类囊体膜的重要脂类质体膜脂的含量及其在总膜脂中的组成比例,在种子成熟的整个过程中保持下降趋势;而构成细胞膜的重要脂类质外体膜脂含量在种子成熟前期则下降显著,在授粉21 d后基本保持不变。(2)总膜脂含量的变化规律与质体膜脂类似,但在授粉后第29天后含量却达到稳定状态。(3)因油脂在种子成熟过程中不断积累,且化学结构与膜脂相似,质体膜脂含量的降低可能与种子成熟过程中种子对油脂累积的持续需求以及对叶绿体及类囊体的需求降低有关。(4)质外体膜脂含量在授粉21 d后基本保持不变的原因,可能是由于脂质外体膜脂是细胞膜组成的主要膜脂,细胞膜在种子成熟以及成熟种子萌发过程中均发挥重要作用,因此质外体膜脂只在种子成熟的前期有部分转化为油脂。     

缺苞箭竹种子人工老化及不同大小种子的生理研究

为了解缺苞箭竹(Fargesia denudate Yi)种子的老化机理和不同大小种子间的差异,对其进行了人工老化处理和大、中、小三组种子的区分,并分别对种子活力,总抗氧化能力,酶活性,丙二醛含量和电导率进行测定。发现经人工老化后种子活力显著降低,电导率和丙二醛含量随老化程度加深而上升,总抗氧化能力和过氧化氢酶活力随老化程度加深而下降,超氧化物歧化酶的活力则出现上升的趋势,但超氧化物歧化酶与丙二醛的比值呈现先升后降的趋势。总抗氧化能力、超氧化物歧化酶与丙二醛的比值能够很好的反映种子老化的程度和抗氧化能力的变化;总抗氧化能力、电导率和种子活力有很好的相关性。中等大小种子活力最高,总抗氧化能力和几种酶活性均随种子增大而提高,丙二醛含量和电导率则随种子增大而减小,种子大小是与各指标相关的因素。     

菜豆种子的超干研究

为了研究菜豆种子超干贮藏的适宜含水量及其机理,采用人工老化法对不同含水量的菜豆种子在老化过程中的活力变化与生理特性进行了研究。通过对含水量为3．4％～9．0％老化菜豆种子的发芽率、脱氢酶和酸性磷酸酶活性以及丙二醛含量等指标的检测,结果表明菜豆种子含水量(MC)降至3．8％,能显著提高抗老化劣变的能力。在同等老化处理(50C、20d)后,未超干种子(MC=6．9％～9．0％)发芽率已大幅度下降,而超干种子(MC=3．8％～3．4％)的发芽率仍保持一个很高的水平。与未超干种子相比,超干种子脱氢酶和酸性磷酸酶活性明显升高,而丙二醛含量则显著降低。不同含水量菜豆种子POD同工酶谱不同。