王鑫鑫，蘇世平，李毅，馬彥軍，扁紅英

(甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院，甘肅 蘭州 730070)

一般情況下，在自然條件下種子老化需要花費(fèi)大量的時(shí)間，但是人工老化技術(shù)則能夠很好地模擬種子在自然狀況下的老化和劣變過(guò)程，所以很多研究者采用人工老化的處理方法對(duì)種子的生理生化和遺傳物質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究[1].

人工老化種子的方法最早由 Roderts E H 等[2]提出，稱人工加速種子老化法，即種子在高溫高濕的環(huán)境下，活力不斷降低乃至最后喪失壽命.國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者對(duì)老化條件下種子活力及生理特性的變化做了諸多研究，以期在生理層面揭示種子活力下降的原因，進(jìn)而探討延緩種子老化的技術(shù)措施[3].Kim等[4]在對(duì)紅松種子長(zhǎng)期貯藏過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，老化處理后種子的丙二醛含量比對(duì)照種子高出21倍.Bhanuprakash等[5]在對(duì)洋蔥的老化種子生理生化研究中發(fā)現(xiàn)，老化處理后的種子丙二醛含量比對(duì)照組增加26.2%.王鶴冰等[6]、高華偉等[7]通過(guò)對(duì)芥菜、大豆種子進(jìn)行老化處理發(fā)現(xiàn)，老化處理均不同程度地降低了種子發(fā)芽率、種子活力、平均發(fā)芽時(shí)間，在萌發(fā)過(guò)程中對(duì)逆境條件的適應(yīng)性減弱，對(duì)不良環(huán)境的耐受力降低.韓熠等[8]以高粱吉雜127和吉雜355為試材，人工老化處理下對(duì)高粱種子生理特性研究表明，老化處理能顯著降低氧化還原酶活性和蛋白質(zhì)代謝能力、同時(shí)脂質(zhì)過(guò)氧化作用加劇等.姚俠妹等[9]在高溫(40 ℃)、相對(duì)濕度95%的條件下，通過(guò)對(duì)桔梗種子在不同時(shí)間的研究中發(fā)現(xiàn)，桔梗種子細(xì)胞膜受損，抗逆性物質(zhì)脯氨酸含量增加，造成滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)積累和保護(hù)酶系統(tǒng)受到破壞，致使種子活力喪失.雷雄等[10]在對(duì)西伯利亞龍須草(SiberianWildrye)的研究中同樣也發(fā)現(xiàn)，衰老處理嚴(yán)重破壞了包括碳水化合物代謝、脂肪代謝和抗氧化活性在內(nèi)的一系列關(guān)鍵途徑.因此，人工控制植物種子老化可以為模擬自然老化過(guò)程中種子活力的變化提供可靠的理論依據(jù).

紅砂(Reaumuriasoongorica)隸屬于檉柳科(Tamaricaceae)紅砂屬(ReaumuriaLinn.)，以紅砂為建群種或優(yōu)勢(shì)種的植被群落是我國(guó)溫帶荒漠的主要植被類型之一[11].紅砂具有很強(qiáng)的抗旱、耐鹽和集沙能力[12-13]，對(duì)維護(hù)荒漠區(qū)生態(tài)安全具有重要作用[14].近年來(lái)很多學(xué)者對(duì)紅砂進(jìn)行了大量研究，大多數(shù)研究針對(duì)干旱或鹽脅迫等逆境環(huán)境下紅砂植株的生理生化特征為主[15-19]，劉娟麗[20]通過(guò)對(duì)紅砂種子活力的研究發(fā)現(xiàn)，隨著老化溫度的升高，紅砂種子發(fā)芽率逐漸下降，其中45 ℃老化處理時(shí)種子發(fā)芽率顯著降低.而有關(guān)紅砂種子在老化條件下的生理生化特性的研究卻未見報(bào)道.因此，本研究采用人工老化處理方法，對(duì)紅砂種子進(jìn)行不同溫度及時(shí)間的處理，以期總結(jié)出紅砂種子在老化處理中的生理響應(yīng)機(jī)制，從而為延長(zhǎng)紅砂種子貯藏壽命以及種質(zhì)資源的保存提供可靠依據(jù).

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試紅砂種子于2019年11月采自甘肅省武威市林業(yè)技術(shù)服務(wù)中心實(shí)驗(yàn)基地(N 38°24′、E 103°9′，海拔1 378 m).種子采回后置于室內(nèi)陰干后搓除果殼，用1 mm孔徑的篩子除去雜物及小種子，選取飽滿、無(wú)機(jī)械損傷和無(wú)蟲害的種子備用.

1.2 人工老化處理

利用人工老化方法對(duì)紅砂種子進(jìn)行處理,模擬荒漠區(qū)種子的老化劣變過(guò)程,為了縮短試驗(yàn)時(shí)間，稱取挑選好千粒質(zhì)量為0.97 g的紅砂種子，每6 g為一份，每份約為6 185粒種子，共稱取3份，設(shè)置6個(gè)溫度處理(25(CK)、30、35、40、45、50 ℃)；3個(gè)時(shí)間處理(24、48、72 h )，置于老化箱內(nèi)進(jìn)行處理，各處理完成后，浸種24 h后進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)及各項(xiàng)生理指標(biāo)測(cè)定.

1.3 指標(biāo)的測(cè)定

發(fā)芽率測(cè)定：處理后挑選大小、飽滿度基本一致的種子裝于紙袋中封口備用.在選取好的直徑為90 mm且鋪有兩層濾紙的培養(yǎng)皿底部做好標(biāo)記，每個(gè)處理設(shè)置3個(gè)重復(fù).對(duì)老化處理的種子用10%的84液消毒處理0.5 h，然后用蒸餾水洗凈，分別均勻擺放在其中，并且加入蒸餾水，每個(gè)培養(yǎng)皿中擺放100粒種子.將裝有種子的培養(yǎng)皿放置在實(shí)驗(yàn)室中的實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，在室溫25 ℃下觀察發(fā)芽情況(種子萌發(fā)以胚根突破種皮為標(biāo)準(zhǔn)).每天按時(shí)觀察并用滴管補(bǔ)充足量水分(蒸餾水)，以浸潤(rùn)濾紙為標(biāo)準(zhǔn)，每隔48 h更換一次濾紙，保持苗床干凈，防止種子發(fā)霉.觀察種子發(fā)芽間隔時(shí)間為24 h，安置發(fā)芽當(dāng)天為第1天，每天按時(shí)觀察并統(tǒng)計(jì)記錄種子發(fā)芽數(shù)量，連續(xù)3 d沒(méi)有種子發(fā)芽時(shí)結(jié)束發(fā)芽試驗(yàn).

發(fā)芽率(%)=發(fā)芽總數(shù)/試驗(yàn)種子數(shù)×100%[21]

電導(dǎo)率測(cè)定：分別取不同老化處理的種子50 粒，并分別稱質(zhì)量、記錄，重復(fù)3次.分別用兩層紗布包住，做好標(biāo)記；然后用去離子水對(duì)種子進(jìn)行清洗并用吸水紙吸干種子表面殘留水分，分別裝入25 mL具塞試管中，同時(shí)設(shè)置空白對(duì)照，分別加入20 mL的去離子水，在室溫條件下浸泡24 h搖晃5 min，再用電導(dǎo)率儀測(cè)定浸泡液的電導(dǎo)率,最后參照國(guó)際種子檢驗(yàn)協(xié)會(huì)《種子活力測(cè)定方法手冊(cè)》[22]計(jì)算種子相對(duì)電導(dǎo)率.

丙二醛(MDA) 含量采用硫代巴比妥酸比色法，過(guò)氧化氫酶(CAT) 活性采用H2O2標(biāo)準(zhǔn)溶液法，過(guò)氧化物酶(POD) 活性采用愈創(chuàng)木酚法，超氧化物歧化酶(SOD) 活性采用氮藍(lán)四唑(NBT)光還原法，可溶性蛋白質(zhì)含量采用考馬斯亮藍(lán)(G-250) 染色法、可溶性糖含量采用蒽酮比色法測(cè)定[23].

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Origin 2019b軟件作圖；采用SPSS 19.0軟件進(jìn)行方差分析及多重比較.

2 結(jié)果與分析

2.1 老化對(duì)紅砂種子發(fā)芽率的影響

經(jīng)老化處理后，發(fā)芽率隨著老化程度的加深總體呈下降趨勢(shì)(表1).在同一時(shí)間處理下，隨著溫度的升高呈先上升后下降的趨勢(shì)，且隨著老化溫度的升高差異均顯著(P<0.05)；在24 h發(fā)芽率出現(xiàn)峰值，為96%，且比對(duì)照高出21.88%.在同一溫度處理下，隨老化時(shí)間的延長(zhǎng)，發(fā)芽率變化規(guī)律比較一致，均表現(xiàn)出下降的變化趨勢(shì).在30 ℃和35 ℃處理下均高于對(duì)照，分別高出對(duì)照20.21%(24 h)、18.18%和16.97%(24 h)、12.79%(48 h)、8.17%(72 h)；40、45、50 ℃下隨著溫度與時(shí)間的增加均低于對(duì)照，并且在50 ℃時(shí)發(fā)芽率為零.同時(shí)在35 ℃與45 ℃時(shí)隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng)發(fā)芽率差異顯著(P<0.05)，其余溫度處理中發(fā)芽率差異不顯著(P>0.05).

表1 老化處理對(duì)紅砂種子發(fā)芽率的影響

2.2 老化處理對(duì)紅砂種子相對(duì)電導(dǎo)率的影響

經(jīng)老化處理后，電導(dǎo)率隨老化程度的加深總體呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，老化處理后的電導(dǎo)率均大于CK(圖1).在30、35 ℃老化處理時(shí)隨處理時(shí)間的延長(zhǎng)，電導(dǎo)率呈上升趨勢(shì)，且隨著老化處理時(shí)間的延長(zhǎng)差異不顯著(P>0.05)；40、 45、50 ℃時(shí)隨老化時(shí)間延長(zhǎng)，電導(dǎo)率呈先升后降的趨勢(shì)，隨著老化處理時(shí)間的延長(zhǎng)差異顯著(P<0.05).其中老化溫度達(dá)到50 ℃時(shí)電導(dǎo)率出現(xiàn)峰值，為70.23%，與對(duì)照相比高出38.3%；在相同老化時(shí)間，隨著老化處理的溫度升高電導(dǎo)率呈現(xiàn)出升—降—升的趨勢(shì)，且與CK相比均差異顯著(P<0.05).老化處理時(shí)間在24 h時(shí)紅砂種子的電導(dǎo)率出現(xiàn)最低值，為56.34%，且略高于對(duì)照19.2%.

不同小寫字母表示相同老化溫度下不同處理時(shí)間差異顯著(P<0.05)，不同大寫字母表示同一處理時(shí)間不同老化溫度間差異顯著(P<0.05).

2.3 老化處理對(duì)紅砂種子過(guò)氧化氫酶(CAT)活性的影響

經(jīng)老化處理后，在同一溫度處理下，隨老化時(shí)間的延長(zhǎng)，紅砂種子CAT活性變化規(guī)律比較一致，表現(xiàn)出下降的變化趨勢(shì)，且隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng)差異顯著(P<0.05)(圖2).其中50 ℃處理下CAT活性最低，為104.69 U/g，與對(duì)照相比減少了72.8%.30 ℃時(shí)CAT活性最高，為855.81 U/g，與對(duì)照相比增加了55%.相同老化時(shí)間，不同老化溫度之間，隨著老化溫度的增加表現(xiàn)出降—升—降的變化趨勢(shì)，在30～35 ℃處理時(shí)呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，且下降幅度最大，為72.0%，35～45 ℃呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，在50 ℃時(shí)再次出現(xiàn)下降，且隨著老化溫度的升高差異顯著(P<0.05).與對(duì)照相比除30 ℃ 24 h高于對(duì)照外，其他處理均低于對(duì)照.

不同小寫字母表示相同老化溫度下不同處理時(shí)間差異顯著(P<0.05)，不同大寫字母表示同一處理時(shí)間不同老化溫度間差異顯著(P<0.05).

2.4 老化處理對(duì)紅砂種子過(guò)氧化物酶(POD)活性的影響

經(jīng)老化處理后，相同老化時(shí)間，不同老化溫度之間，隨著老化溫度的升高呈先上升后下降的變化趨勢(shì)，與對(duì)照相比差異顯著(P<0.05)(圖3).并且在老化溫度30 ℃時(shí)， POD 的活性出現(xiàn)了峰值，為420 U/g，與對(duì)照相比，高出94.1%.老化溫度達(dá)到50 ℃時(shí)POD 的活性最低，為11.56 U/g，比對(duì)照減少了53.6%.相同老化溫度，隨著老化時(shí)間的延長(zhǎng)POD活性均呈下降的變化規(guī)律，且在30～45 ℃差異顯著(P<0.05)，在50 ℃差異不顯著(P>0.05)，在老化處理時(shí)間到24 h時(shí)降幅最高，為95.6%，老化處理時(shí)間到72 h時(shí)降幅最低，為92.3%.

不同小寫字母表示相同老化溫度下不同處理時(shí)間差異顯著(P<0.05)，不同大寫字母表示同一處理時(shí)間不同老化溫度間差異顯著(P<0.05).

2.5 老化處理對(duì)紅砂種子超氧化物歧化酶(SOD)的影響

老化處理過(guò)后的紅砂種子，在相同老化溫度，紅砂種子的 SOD 活性隨老化時(shí)間的延長(zhǎng)整體上表現(xiàn)出下降的趨勢(shì)，且變化差異顯著(P<0.05，圖4).

不同小寫字母表示相同老化溫度下不同處理時(shí)間差異顯著(P<0.05)，不同大寫字母表示同一處理時(shí)間不同老化溫度間差異顯著(P<0.05).

其中在40 ℃時(shí)活性出現(xiàn)峰值，為416.20 U/g，高于對(duì)照30.54%；同時(shí)SOD 活性除40 ℃高于對(duì)照外，其余均低于對(duì)照.老化處理時(shí)間一樣時(shí)，隨著溫度的升高SOD活性呈先上升后下降的趨勢(shì).老化時(shí)間為24 h時(shí)，老化溫度在30～35 ℃差異不顯著(P>0.05)，處理時(shí)間72 h時(shí)出現(xiàn)最低值，與對(duì)照相比下降了60.95%.

2.6 老化處理對(duì)紅砂種子丙二醛(MDA)含量的影響

紅砂種子經(jīng)老化處理后，在溫度相同的情況下，隨著老化時(shí)間的延長(zhǎng)，種子中MDA含量的變化除了35 ℃老化處理下逐漸下降外，其余處理下均呈現(xiàn)先下降后升高的趨勢(shì)，50 ℃老化處理下，各處理時(shí)間間差異不顯著(P>0.05)(圖5).30 ℃老化處理時(shí)MDA含量最高，并且高出對(duì)照19.5%.老化溫度在35 ℃老化時(shí)間72 h以及老化溫度在45℃老化時(shí)間在48、72 h條件下，MDA 含量低于對(duì)照，分別比對(duì)照降低5.6%、2.7%、1.9%.而其余的不同老化處理?xiàng)l件下與對(duì)照相比，分別都高出對(duì)照，最大比對(duì)照高出19.5%.在老化處理時(shí)間相同情況下隨著溫度的提升，MDA 含量呈升-降-升的趨勢(shì)，且隨著老化溫度的變化差異顯著(P<0.05).

不同小寫字母表示相同老化溫度下不同處理時(shí)間差異顯著(P<0.05)，不同大寫字母表示同一處理時(shí)間不同老化溫度間差異顯著(P<0.05).

2.7 老化處理對(duì)紅砂種子可溶性蛋白(SP)含量的影響

經(jīng)老化處理后，老化溫度一樣時(shí)，隨著老化時(shí)間的延長(zhǎng)，紅砂種子可溶性蛋白含量呈上升的變化趨勢(shì)，總體變化較平穩(wěn)，且差異顯著(P<0.05)(圖6).其中老化處理在30、35 ℃時(shí)與對(duì)照相比種子可溶性蛋白增加，在老化溫度達(dá)到45 ℃時(shí)，種子可溶性蛋白含量最低，與對(duì)照相比分別下降了91.8%、82.9%、73.0%.在老化時(shí)間相同的情況下，隨著老化溫度的升高，老化的紅砂種子可溶性蛋白呈升—降—升的變化趨勢(shì)，且差異顯著(P<0.05).在40 ℃處理72 h時(shí)與對(duì)照相比增加了11.3%，在 72 h時(shí)可溶性蛋白含量出現(xiàn)一個(gè)高峰，為31.02 mg/g，與對(duì)照相比增加了3.2%，在老化24 h時(shí)出現(xiàn)一個(gè)低峰，且隨著溫度升高，24 h下降幅度最大，為92.03%.

不同小寫字母表示相同老化溫度下不同處理時(shí)間差異顯著(P<0.05)，不同大寫字母表示同一處理時(shí)間不同老化溫度間差異顯著(P<0.05).

2.8 老化處理對(duì)紅砂種子可溶性糖(SS)含量的影響

在老化處理后，SS含量隨老化程度的加深總體呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，老化處理后的SS含量均大于CK(圖7).在老化處理溫度相同時(shí)，不同老化時(shí)間處理下，除了老化溫度在40 ℃處理下，呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢(shì)之外，其余溫度均呈先上升后下降的變化趨勢(shì)，且各老化溫度的處理下差異顯著(P<0.05).其中老化溫度在40 ℃處理下可溶性糖含量出現(xiàn)高峰，為4.59 mg/g，比對(duì)照升高了 44.52%.在處理時(shí)間不變的情況下，隨著老化溫度的升高，紅砂種子SS含量的變化整體上呈先上升后下降的趨勢(shì)，并且老化處理后紅砂種子SS含量與對(duì)照相比均呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，且差異顯著(P<0.05).

不同小寫字母表示相同老化溫度下不同處理時(shí)間差異顯著(P<0.05)，不同大寫字母表示同一處理時(shí)間不同老化溫度間差異顯著(P<0.05).

2.9 老化處理對(duì)紅砂種子脯氨酸(Pro)含量的影響

經(jīng)老化處理，在老化處理溫度相同時(shí)，隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng)，30、40、50 ℃時(shí)紅砂種子中Pro含量的變化呈下降趨勢(shì)，而在35、45 ℃時(shí)隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng)，紅砂種子中Pro含量呈先上升后下降的變化趨勢(shì)，且各老化溫度的處理下差異顯著(P<0.05)(圖8).在老化處理達(dá)到40 ℃時(shí)出現(xiàn)峰值，為984.59 μg/g，與對(duì)照相比分別提升了40.3%.而在老化處理時(shí)間一樣時(shí)，隨著處理溫度的上升Pro含量整體呈先下降后上升再下降的趨勢(shì)，且差異顯著(P<0.05)，其中老化時(shí)間在72 h處理下，種子Pro含量出現(xiàn)最小值，與對(duì)照相比減小了32.7%.

不同小寫字母表示相同老化溫度下不同處理時(shí)間差異顯著(P<0.05)，不同大寫字母表示同一處理時(shí)間不同老化溫度間差異顯著(P<0.05).

3 討論

人工加速老化法是研究自然老化過(guò)程中物質(zhì)代謝和遺傳物質(zhì)變化的重要方式[24].本研究發(fā)現(xiàn)，隨著處理溫度升高和處理時(shí)間延長(zhǎng)，紅砂種子的發(fā)芽率均表現(xiàn)出先上升后降低的趨勢(shì)，表明老化導(dǎo)致種子活力降低.其中在溫度30 ℃時(shí)間24 h時(shí)最佳，在溫度達(dá)到50 ℃時(shí)發(fā)芽率為零.這與周晶等[24]對(duì)垂穗披堿草種子活力的研究和張?jiān)娀鄣萚25]對(duì)白刺花種子活力的研究結(jié)果一致.吳濱等[21]對(duì)紅砂種子在不同高溫下處理研究中也指出，隨著溫度的增加活力會(huì)降低.并且Sananda等[26]通過(guò)對(duì)兩個(gè)小麥品種(Hur-468和Huw-234) 的萌發(fā)研究發(fā)現(xiàn)，兩個(gè)品種的種子均以24 h老化種子、對(duì)照種子和42 h老化種子為最大值.

老化處理可導(dǎo)致植物器官在生理生化方面發(fā)生一定的變化[27]，隨著老化時(shí)間的延長(zhǎng)和溫度的升高，種子的活力不斷下降，使膜系統(tǒng)受損[28].因此，膜透性的變化反映了各種逆境下對(duì)植物細(xì)胞的傷害程度，同時(shí)也反映了植物抗逆性的高低[23].本研究表明，紅砂種子電導(dǎo)率隨老化程度的加深而升高.主要因?yàn)槔匣幚硎窃诟邷馗邼竦臈l件下進(jìn)行，破壞膜的結(jié)構(gòu)、損壞膜的功能，并使其透性增大.王春蓮等[29]研究玉米雜交老化過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，浸出液電導(dǎo)率隨老化程度的加深而升高.這與本試驗(yàn)結(jié)果一致，進(jìn)一步證明了老化對(duì)種子抗逆性的影響.植物在逆境下遭受衰老與活性氧積累誘發(fā)的膜脂過(guò)氧化作用密切相關(guān)，其中丙二醛(MDA)是膜質(zhì)過(guò)氧化的中間產(chǎn)物，MDA的增加會(huì)損傷生物膜[23].還可以加劇過(guò)氧化作用，而且能與蛋白質(zhì)結(jié)合使蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，導(dǎo)致其催化功能喪失[30-31].本研究中隨著老化強(qiáng)度加深紅砂種子MDA含量總體較高且呈先上升后下降的趨勢(shì)，這說(shuō)明種子抗氧化物的清除能力減弱.高茜[32]通過(guò)對(duì)紅砂種子在貯藏溫度條件下生理特性的研究中發(fā)現(xiàn)，溫度越低，種子貯藏期間有毒物質(zhì)積累越少，對(duì)種子膜系統(tǒng)破壞越小.這與本研究中的結(jié)果基本一致，由此可知是由于種子中膜脂不飽和脂肪酸的過(guò)氧化作用使膜損傷以及種子活力下降.

在清除自由基的系統(tǒng)中，保護(hù)酶處于一個(gè)十分重要的地位，他們之間的協(xié)同作用可消除自由基，保證種子不受傷害[33-37].本研究發(fā)現(xiàn)，隨著老化時(shí)間的延長(zhǎng)，紅砂種子CAT、POD和SOD活性均呈先上升后下降的趨勢(shì)，但CAT活性、POD活性在種子老化達(dá)到30 ℃出現(xiàn)拐點(diǎn)而SOD活性是在40 ℃時(shí)出現(xiàn)拐點(diǎn)，表明種子活性好，具有更強(qiáng)的萌發(fā)能力和一定的滯后性.桓國(guó)江等[38]在對(duì)紅砂種子萌發(fā)指標(biāo)的研究中發(fā)現(xiàn)，紅砂種子在20～30 ℃下萌發(fā)效果最好，這也從生理角度揭示了30～40 ℃是其最佳萌發(fā)溫度的機(jī)理.本研究中對(duì)照的POD活性則低于處理后種子的POD活性.這可能是紅砂種子在老化過(guò)程中，為了適應(yīng)抗逆環(huán)境而使超氧化物陰離子自由基的含量增加，加劇了對(duì)種子的毒害作用，提高了酶的活性.由試驗(yàn)結(jié)果可以看出，30 ℃條件老化后，紅砂種子內(nèi)抗氧化酶活性較高.

可溶性蛋白質(zhì)與可溶性糖是種子內(nèi)不可或缺的營(yíng)養(yǎng)，對(duì)種子發(fā)芽與胚的發(fā)育起著重要的作用，因此與種子的活力有著密切的關(guān)系.本研究中，隨著老化強(qiáng)度的加深，種子貯藏營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)可溶性糖、可溶性蛋白先升高后基本穩(wěn)定，然后再下降.馬向麗等[39]通過(guò)對(duì)納羅克非洲狗尾草種子的測(cè)定表明，貯藏營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)可溶性糖、可溶性蛋白基本穩(wěn)定上升，與本研究結(jié)果相似.說(shuō)明高溫高濕能夠使紅砂種子在老化過(guò)程中對(duì)蛋白質(zhì)與糖類消耗大,使得種子新陳代謝保持在最高水平，種子壽命縮短.在正常環(huán)境條件下種子體內(nèi)脯氨酸的含量一般較低，但在逆境條件下，脯氨酸是植物在不良環(huán)境下產(chǎn)生的主要滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)之一[23].在本研究中，隨著老化強(qiáng)度的增加，脯氨酸含量總體呈先下降后上升再下降的趨勢(shì)，可見抗老化性能在逐漸減弱.這與姚俠妹等[9]對(duì)桔梗種子的研究結(jié)果相符合.由于脯氨酸親水性極強(qiáng)，能穩(wěn)定原生質(zhì)膠體及組織內(nèi)的代謝過(guò)程.因此，脯氨酸的積累，對(duì)于保持種子內(nèi)的水分，保護(hù)膜結(jié)構(gòu)避免傷害具有重要意義.

4 結(jié)論

本研究以紅砂種子為材料,采用高溫(30～50 ℃)高濕(相對(duì)濕度95%)的方法對(duì)種子進(jìn)行人工老化處理24～72 h，研究紅砂種子發(fā)芽指標(biāo)和生理特性指標(biāo)的變化規(guī)律.結(jié)果表明,隨著老化強(qiáng)度的加深，紅砂種子活力變化明顯，發(fā)芽率降低，內(nèi)溶外滲嚴(yán)重，質(zhì)膜受傷害程度高，保護(hù)酶活性降低，丙二醛、可溶性糖和可溶性蛋白增加，脯氨酸總體也呈先上升后下降的趨勢(shì).通過(guò)發(fā)芽率和生理層面對(duì)老化的紅砂種子進(jìn)行研究得知在逆境環(huán)境下，加速了紅砂種子老化.因此，老化時(shí)間24 h、溫度30～40 ℃時(shí)紅砂種子活力最佳.