莲种子的极端高温耐性与抗氧化酶活性的变化  

作　　者：丁燕芬[1] 程红焱[1] 宋松泉[1] 

机构地区：[1]中国科学院植物研究所

出　　处：《中国科学（C辑）》2008年第4期337-347,共11页Science in China(Series C)

基　　金：中国科学院知识创新工程重要方向性项目(批准号:KZCX2-YW-414);中国科学院植物园和生物分类学研究项目(批准号:KSCX2-YW-Z-058)

摘　　要：莲(Nelumbo nucifera Gaertn.)种子是一种长寿命和耐极端高温的种子.莲和玉米(Zea mays L.)种子的含水量分别为0.103和0.129gH2O/g干重,随着在100℃处理时间的延长,种子的含水量、萌发率和由存活种子产生的幼苗鲜重逐渐降低.100℃处理15min时,玉米种子的萌发率为零;但莲种子被处理24h时,其萌发率仍然为13.5%.50%的玉米和莲种子被100℃处理致死的时间(T50)分别为6min和14.5h.随着100℃处理时间的延长,莲胚轴的相对电解质渗漏明显增加,总叶绿素含量显著下降.当在100℃处理时间短于12h时,莲下胚轴的亚细胞结构保持完整;当处理时间长于12h时,细胞逐渐发生质壁分离、内质网变得不清晰、核和核仁降解、大多数线粒体膨胀、脂质颗粒在细胞边界积累,最后细胞器和质膜降解.此外,莲胚轴和子叶的丙二醛(MDA)含量在100℃处理的0～12h内下降,然后增加;玉米胚和胚乳的MDA含量在100℃处理的5～10min内增加,然后有所下降.莲胚轴和子叶的超氧物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽还原酶(GR)和胚轴的过氧化氢酶(CAT)活性在100℃处理初期增加,然后下降;而莲胚轴和子叶的抗坏血酸过氧化物酶(APX)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)和子叶的CAT活性随100℃处理时间的延长而逐渐下降.玉米胚和胚乳中的SOD,DHAR以及胚的GR活性在100℃处理初期增加,然后下降;玉米胚和胚乳中的APX,CAT和胚乳的GR活性随100℃处理时间的延长迅速下降.与种子萌发率下降的趋势相同,莲胚轴和子叶的SOD,APX,CAT,GR和DHAR活性下降缓慢,而在玉米胚和胚乳中这些酶的活性则迅速降低。

关 键 词：极端高温处理与耐性 亚细胞结构 脂质过氧化 抗氧化酶活性 莲(Nelumbo nucifera Gaerth.)种子 玉米(Zea mays L.)种子 

分 类 号：Q945[生物学—植物学]