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马拉巴栗(Pachira macrocarpa)以种子繁殖,但该种子却不耐贮藏。本研究以广东省深圳市四季青花卉有限公司花场10年树龄的马拉巴栗所结的种子为试材,采集发育过程中的种子及成熟种子,测定它们的含水量、ABA、各种可溶性糖类等的变化及脱水过程中相对电导率、MDA含量、SOD活性、POD活性等生理生化的变化,以期找出马拉巴栗种子不耐贮藏的原因,为马拉巴栗种子的合理采收和贮藏保鲜提供理论指导。本研究取得的主要结果如下。
1.马拉巴栗果实自然脱落时,种子并没有经历脱水的阶段,表现出不耐脱水的特性,由此推测该种子属于顽拗类型的种子(recalcitrant seed)。
2.马拉巴栗各发育阶段种子的萌发率、活力指数和出苗率,在脱水过程中呈现整体下降的趋势。对于未成熟的马拉巴栗种子,轻度脱水可提高种子的萌发率和活力指数;随着继续脱水,萌发率和活力指数迅速下降,说明脱水要适度才能够促进未成熟种子的萌发。对于成熟的马拉巴栗种子,脱水使萌发延迟、活力指数下降。花后不同天数的马拉巴栗种子的脱水耐性具体表现为花后70d>90d>80d>60d>50d,70 DAA(花后天数)的马拉巴栗种子表现出最强的脱水耐性。由此推测马拉巴栗种子的生理成熟期在70—80 DAA之间,是马拉巴栗种子的最适采收期。
3.在马拉巴栗种子发育过程中,种皮、子叶和胚轴的ABA含量经历先升高然后下降的过程,ABA最高值出现在50DAA,且种皮的ABA含量由始至终明显高于子叶和胚轴;种皮ABA含量与种子活力指数呈极显著负相关,与出苗率呈显著负相关。去除种皮的处理能使萌发率和活力指数大大增加,因此推测ABA是马拉巴栗种皮内含有的萌发抑制物质,可以抑制胚胎的过早萌发。播种时去除种皮可显著加快种子的萌发和提高种子的活力指数。随着种子成熟度的提高,种子对外源ABA的敏感性逐渐降低。对于成熟的种子,通过外源ABA的浸泡难以实现抑制种子过早萌发的目的,但对于70-80 DAA的种子则效果明显。
4.在马拉巴栗种子发育过程中,果糖、半乳糖、葡萄糖含量在种子发育初期占优,随后呈下降趋势,而蔗糖、麦芽糖和寡糖(棉籽糖和水苏糖)含量则在种子发育中后期呈现上升趋势。还原性糖与非还原性糖的比例一直下降,成熟时两者比值达到最低。种子成熟时,寡糖含量也稍微下降,寡糖/蔗糖比值达到最高。因此推测,80DAA以后种子可能由发育状态转入萌发状态,此时马拉巴栗种子的脱水耐性也稍微下降。
5.在不同脱水速率下,种子表现出不同的脱水敏感性,快速脱水(硅胶脱水)时种子表现出的脱水敏感性最弱,这很可能是因为缩短了种子处于中间含水量的时间,减少了氧气的进入和有害反应的累积,同时加大了对有害反应的忍耐力,并快速启动了抗氧化系统,以及贮藏物质降解慢的结果。这些结果表明,马拉巴栗种子贮藏处理以快速脱水处理为宜,当种子脱水至含水量25-30%时,仍有较高的生活力,脱水耐性较好,有利于马拉巴栗种子的贮藏。
6.在新鲜的成熟马拉巴栗种子中,MnSOD、FeSOD和Cu/ZnSOD这3种类型都存在。其中,MnSOD有2种,FeSOD有4种,Cu/ZnSOD有2种;迁移率大小依次为Cu/ZnSOD>FeSOD>MnSOD;谱带强弱依次为FeSOD>Cu/ZnSOD>MnSOD。经脱水处理,种子中各种SOD同工酶条带的亮度均有不同程度的降低,亮度下降最明显的是MnSOD,其次是Cu/ZnSOD。当种子含水量从44.8%下降至16.48%时,所有条带基本消失。由此推测,马拉巴栗种子脱水耐性与其SOD活性相关。