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番茄(Lycopersicon esculentum Miller)原产于南美西部高原地带,适应原产地赤道附近高地干燥冷凉的气候特点,不耐高温多湿,种子萌发期间对高温非常敏感。本研究以佳粉17番茄种子为材料,试图寻找诱导番茄种子萌发期间高温耐性的方法,并通过研究高温耐性被诱导前后种子内部发生的生理生化变化,探索番茄种子萌发期间不耐高温以及高温耐性诱导的机理。试验结果显示:
25℃是种子萌发的最适温度,种子发芽率为97.5%。高温抑制种子的萌发,33℃和35℃条件下萌发率分别为58.5%和8.5%。
萌发适宜温度预吸胀、低温预吸胀、吸湿-回干预处理可提高番茄种子萌发期间的高温耐性,而水杨酸处理则没有明显效果。种子经25℃预吸胀30 h、0℃预吸胀10 h、吸湿.回干预处理后在33℃条件下的萌发率分别为81.5%、78.0%、90%,在35℃下的萌发率分别达到33.5%、42%、48.5%。经以上处理后,种子萌发速率提高,萌发高峰期提前,幼苗生长健壮,根干重增加,活力指数变大。
番茄种子萌发期间遭受高温危害时,电解质渗漏增加,相对电导率升高:脂膜过氧化作用加剧,其产物MDA的含量增加。经萌发适宜温度预吸胀、低温预吸胀、吸湿-回干等方法预处理后,高温伤害减轻,膜的完整性增强,电解质渗漏减缓,膜脂过氧化作用减弱,因而相对电导率降低,MDA含量减少。
高温抑制了抗氧化酶的活性,种子内部SOD、APX、CAT、GR等抗氧化酶活性降低。经萌发适宜温度预吸胀、低温预吸胀、吸湿-回干等方法预处理以后,抗氧化酶活性有不同程度的提高,清除细胞内超氧阴离子自由基的能力增强,因而使过氧化伤害减弱,适宜温度预吸胀、低温预吸胀、吸湿-回干等预处理方法在保护生物膜的同时,增强抗氧化作用,抑制过氧化伤害,从而提高了番茄种子萌发的高温耐性,这是番茄种子高温耐性提高的生理机制之一。