红松种子休眠特性及休眠释放过程中的抗氧化酶活性变化

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红松(Pinus koraiensis Sieb.et Zucc.)是一种珍贵的经济植物,在园林、工业、食用和药用等方面都有重要的价值,但红松种子具有深休眠,其休眠类型和休眠机制还不清楚,不利于生产中的引种与栽培。近年来的研究表明活性氧在种子休眠释放中可能发挥重要的作用,但此过程中抗氧化酶活性的变化还有待研究。  本文以红松种子为实验材料,研究了种子的休眠类型、休眠释放方式以及休眠释放与抗氧化酶活性变化的关系。研究结果表明,红松种子的外种皮是透水的,提示种子不具有物理休眠。层积后种胚长度增加,表明红松种子具有形态休眠。红松种子的离体胚能萌发,但不能正常成苗;暖层积2个月+冷层积4个月能充分打破种子休眠;说明红松种子具有深度的生理休眠。因此,红松种子的休眠类型为形态生理休眠。单独冷层积或者暖层积不能释放红松种子的休眠,暖层积+冷层积能释放种子休眠,较适宜的方法是暖层积2个月后再冷层积4个月,这种方法可用于生产上促进红松种子萌发。  本文选择了3种不同休眠状态的种子,未层积处理种子(休眠种子),暖层积两个月种子(解除形态休眠的种子)以及暖层积2个月后再冷层积2个月种子(解除形态生理休眠的种子)作为材料,研究了种子的休眠释放与抗氧化酶活性变化的关系。随着种子形态生理休眠的释放,内种皮中超氧化物歧化酶活性下降,而抗坏血酸过氧化物酶(APX)和过氧化氢酶(CAT)的活性升高;胚乳中APX的活性增加;胚中APX、CAT和谷胱甘肽还原酶的活性增加。数据表明,APX和CAT活性的增加与红松种子休眠的释放密切相关。总之,红松种子具有形态生理休眠,暖层积2个月后再冷层积4个月能充分释放休眠,APX和CAT活性的增加与红松种子休眠的释放密切相关。研究结果为理解红松种子的休眠类型、休眠方式和解除休眠提供了新知识与技术。
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