关键词：
氯化钙
ABA
蔗糖
脱水耐性
种子萌发能力
细胞膜透性
抗氧化酶活性
摘要：
【目的】比较氯化钙、ABA和蔗糖预处理对解除休眠水曲柳种子低温脱水萌发的影响,并探索在不同预处理条件下脱水过程中种子内部的生理变化,为揭示种子脱水耐性调控的生理机制提供参考依据。【方法】以解除休眠的水曲柳种子为材料,利用不同浓度(10^(-2),10^(-3),10^(-4),10^(-5) mol·L^(-1))的氯化钙溶液、不同浓度(10-3,10-4,10-5,10-6mol·L^(-1))的ABA溶液或不同质量浓度(1,10,50,100 g·L^(-1))的蔗糖溶液浸泡种子24 h,以蒸馏水浸泡种子24 h为对照,比较不同处理种子在低温(5℃)条件下干燥脱水后的萌发能力,确定几种预处理措施对种子低温脱水萌发的影响。再依据上述试验结果,分别选择出提高种子萌发能力最有效的处理浓度:氯化钙10-3mol·L^(-1)、ABA 10-6mol·L^(-1)、蔗糖100 g·L^(-1),以经上述溶液预处理24 h后低温脱水的种子为材料,以蒸馏水浸泡24 h后低温脱水种子为对照,进行种子浸出液相对电导率、种子抗氧化酶(SOD、POD和CAT)活性、丙二醛(MDA)含量、可溶性糖、可溶性蛋白和淀粉含量测定,分析不同预处理措施对种子细胞膜透性、抗氧化系统酶活性和贮藏物质代谢的影响。【结果】10-3mol·L^(-1)氯化钙或10-6mol·L^(-1)ABA预处理可显著提高种子在低温(5℃)下脱水后的发芽率和发芽指数,缩短发芽时间;100 g·L^(-1)的蔗糖预处理可显著提高种子在低温(5℃)下脱水后的发芽率,但在提高发芽指数和缩短发芽时间上并没有明显效果。10-3mol·L^(-1)氯化钙预处理的种子,胚中SOD活性在低温脱水后显著提高,种子相对电导率和MDA含量显著降低;10-6mol·L^(-1)ABA预处理的种子,低温脱水后胚中POD活性明显提高,种子相对电导率和MDA含量显著降低;100 g·L^(-1)蔗糖预处理的种子,低温脱水后胚中SOD和POD活性均显著提高,种子相对电导率和MDA含量显著降低。氯化钙、ABA或蔗糖预处理,显著降低了种子胚和胚乳中可溶性蛋白的含量,显著提高了胚中可溶性糖的含量。【结论】适宜浓度的氯化钙(10-3mol·L^(-1))、ABA(10-6mol·L^(-1))和蔗糖(100 g·L^(-1))预处理(尤其是氯化钙或ABA预处理)能够提高水曲柳种子低温脱水后的萌发能力。氯化钙、ABA和蔗糖预处理,会显著提高低温脱水条件下种子胚中的抗氧化系统酶活性,更好地维持细胞膜结构的完整性,降低细胞的离子外渗和MDA含量。但不同预处理种子胚中的抗氧化酶活性表现不同,氯化钙预处理提高胚中SOD活性的作用更明显,ABA预处理提高胚中POD活性的作用更明显,而蔗糖预处理则同时提高胚中的SOD和POD活性。氯化钙、ABA和蔗糖预处理后低温脱水过程中种子胚中可溶性糖含量显著增加,这可能是种子低温条件下脱水保护功能提高的原因之一。
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