文方德[1]1997年在《花生种子蛋白酶抑制剂及其与脱水耐性及活力的关系研究》文中研究指明本文以花生(粤油116种子)为材料，研究其天然蛋白酶抑制剂的基本特征，以及在发育过程中的合成积累和在吸胀与萌发过程中的降解模式，并探索它与种子脱水耐性和活力的关系。 花生种子的蛋白酶抑制剂主要分布于种胚(去子叶胚)，其在种胚的含量是子叶的6—7倍。Mr介于5，000—8，000，有两个同工抑制剂组分，PI分别为4.3和4.6，可能以二聚体的形式存在。其底物专一性、很小的Mr等理化特性均表明它是Bowman—Birk抑制家族的一员。该抑制剂的作用靶酶是胰蛋白酶，对亮氨酸氨肽酶活性有轻微影响。对热、酸高度稳定，也极为亲水。花生种子的2S清蛋白有蛋白酶抑制剂组分，其作用靶酶、荧光特征和单、双向电泳行为均表明该组分与上述胰蛋白酶抑制剂是同一物质。 不同发育时间的花生种胚、子叶以及经~3H—Lea和~3H—Try双重标记的种胚提取和测定胰蛋白酶抑制剂。结果表明，发育早期的花生种子就开始合成蛋白酶抑制剂，发育中期的合成速率和积累量骤然增强并处于最高水平，发育后期的合成与积累均有下降。种胚蛋白酶抑制剂的活性从花生种子开始吸胀就迅速下降，在吸胀24小时种子萌发、开始幼苗生长时活性水平降低了75％，萌发3天时种胚抑制剂基本消失。子叶的抑制剂则在整个萌发及幼苗生长阶段一直保持很低的活性水平。30DAP花生种胚离体悬浮培养结果表明，外源ABA和高渗条件都比较强烈地诱导发育的花生种胚合成胰蛋白酶抑制剂，诱导作用发生在mRNA的转录水平。 花生胰蛋白酶抑制剂对种子内源内肽酶活性有抑制剂作用，但抑制强度有限，最多只能使之降低40％。内源内肽酶主要分布在花生种子的子叶之中，发育早期也能检测到内肽酶活性，在抑制剂处于最高水平的发育中期，内肽酶活性有所降低，发育后期内肽酶活性则升高较快。 发芽率、活力指数和电解质渗漏率测定表明，发育过程中，花生种子耐脱水能力与活力的形成是同步的，前者是后者的重要组成部分，后者是前者的具体体现。耐脱水能力的获得或活力的形成是一个缓慢积累的过程而非突发事件，形成时期位于30—4SDAP，缓慢脱水更有利于脱水耐性的表达。耐脱水能力与活力形成以后随种子的继续发育而增强，在种子成熟时达最高水平。吸胀12小时以后耐脱水能力开始下降，吸胀15—18小时时种子即将萌发，其下降速度最快。
芮飞燕[2]2009年在《红花玉兰种子生物学特性研究》文中研究说明通过种子基本生物学特性研究以及种子贮藏与萌发过程中淀粉酶、过氧化物酶、超氧化物歧化酶、酯酶、ATP酶、酸性磷酸酶等几种酶的同工酶酶谱和酶活性变化、可溶性蛋白含量、丙二醛含量的分析测定,得出红花玉兰(Magnolia wufengensis L.Y.Ma et L.R.Wang)种子的主要生物学特性、休眠与萌发特性以及这些特性与该物种濒危机制之间的相关性如下:1.红花玉兰种子不耐贮藏、对干燥和低温敏感等特点符合顽拗性种子(recalcitrantseed)的几个最主要的生物学特性,因此可以初步认定红花玉兰种子属于顽拗性种子。2.通过红花玉兰在不同温度、湿度条件下贮藏过程中各种酶同工酶酶谱和酶活性分析,结果显示4℃100%湿度沙藏为红花玉兰种子贮藏的最佳条件。在这一条件下,种子内部的生理生化活动较少,代谢水平较低,消耗能量较少,膜质过氧化作用弱,质膜受破坏程度低,适合红花玉兰种子的贮藏。3.新采集的红花玉兰种子经检测在形态和生理上均已成熟,但是由于外种皮中存在高浓度的萌发抑制物质,导致了新鲜红花玉兰种子不能自然萌发。不同条件萌发结果表明,4℃100%湿度沙藏6个月以及100mg/l的赤霉素浸种72小时并于25℃全光照萌发等条件均能提高红花玉兰新鲜种子的萌发率,但还不能直接用于指导生产实践,在生产中可以尝试两种方式的结合使用。4.EST、ACP、ATPase等对水分和温度敏感的酶以及α-淀粉酶等对光照敏感的酶参与的生理生化反应可能是红花玉兰种子休眠与萌发机理的重要组成部分。5.红花玉兰新鲜种子由于外种皮中萌发抑制物的抑制作用导致了红花玉兰种子在自然条件下萌发率低,自然更新困难;另外红花玉兰种子不耐贮藏、对缺水敏感度很高,在萌发过程中,保护酶活性低而有害物质积累多,是红花玉兰种子在萌发过程中容易劣变的根本原因,在自然界严酷的环境条件下,红花玉兰种子对缺水等逆境极度敏感的特性是导致该物种濒危的重要原因。
朱丽伟[3]2015年在《杂交水稻种子成熟过程活力、生理生化和耐藏力的变化及脱水剂应用效果的研究》文中进行了进一步梳理杂交水稻生产对我国农业的发展发挥了重要作用。杂交水稻种子生产过程,如能加快种子成熟后期脱水速度,降低收获前种子含水量,对机械收获时减少破损率、避免穗上发芽以及后作的种植具有重要意义。不同成熟度种子的活力、生理生化和耐贮藏能力差异较大,研究它们在种子成熟期间的变化规律,综合考虑各种因素以确定种子的适宜收获期对提高种子质量有重要意义。本文以杂交水稻钱优1号和Y两优689F1代种子为材料,开展了杂交水稻种子成熟过程活力、生理生化和耐藏力变化及脱水剂应用效果的研究。主要研究结果如下：研究了杂交水稻种子成熟过程生活力和活力的变化。发现授粉13-28d后采收的钱优1号种子,其发芽率与发芽势均较高,而授粉13d和16d收获种子的幼苗质量较弱。授粉后16-34d采收的Y两优689种子,其发芽率与发芽势均较高,而授粉16d收获种子的幼苗质量较差。运用模糊隶属函数法对不同成熟期种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数和平均发芽时间,以及幼苗的根数、根长、苗高、苗鲜重和干重综合分析,发现授粉19-28d收获的钱优1号种子与授粉19～34d收获的Y两优689种子生活力及活力均较高,均可作为适宜的收获时间。扫描电镜观察了钱优1号与Y两优689杂交水稻种子成熟过程其果种皮和糊粉层的变化,发现授粉10d后,两个品种的糊粉层厚度均呈现先下降后上升的变化趋势,果种皮厚度则呈现下降趋势。研究了钱优1号与Y两优689杂交水稻种子成熟过程种子长宽厚、千粒重,胚与胚乳千粒重,果种皮层和糊粉层厚度等指标的变化规律以及它们与种子发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数和平均发芽时间的直线回归关系。钱优1号种子成熟过程,授粉19d以后采收种子的长宽厚、胚与胚乳的比值等大部分指标趋于稳定,种子宽度、厚度、鲜种子与干种子的千粒重以及果种皮厚度均与种子生活力活力显著相关。Y两优689种子成熟过程,授粉19d以后采收种子的长宽厚、糊粉层厚度、千粒重等大部分指标趋于稳定,种子的宽度、厚度、鲜种子与干种子的千粒重、种胚与胚乳的千粒重以及果种皮厚度均与种子生活力显著相关,其中种子的宽度和种胚的千粒重与种子活力也显著相关。扫描电镜观察了钱优1号与Y两优689杂交水稻种子成熟过程淀粉粒的发育情况。发现随着种子成熟,淀粉粒在胚乳中的数量明显增加,淀粉粒的排列也由松散到致密。研究了杂交水稻种子成熟过程其含水量、可溶性总糖、总淀粉、可溶性蛋白、GA3、 ABA、棉子糖、水苏糖、蔗糖、葡萄糖、果糖物质含量的变化,SOD、 POD、 CAT和APX抗氧化物酶活性的变化,以及热激蛋白64S Hsp18.0和C(?)03g0267200基因的相对表达量。并对它们与种子发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数和平均发芽时间进行直线回归分析。发现大部分指标在授粉19d时发生显著变化。钱优1号种子成熟过程,GA3、可溶性糖、可溶性蛋白、水苏糖和蔗糖与种子生活力与活力显著相关。Y两优689种子成熟过程,种子含水量、ABA、 GA3、总淀粉、可溶性蛋白、棉子糖、水苏糖和蔗糖的含量以及POD、 CAT和APX酶的活性均与种子生活力显著相关。种子总淀粉、可溶性蛋白、棉子糖、水苏糖和蔗糖的含量,POD、 CAT和APX酶活性,以及64S Hspl8.0和Os03g0267200基因的相对表达量均与种子活力显著相关。研究了不同成熟期杂交水稻种子的老化耐性及与GA3和ABA的关系。钱优1号杂交水稻种子,加速老化9d后,授粉后19d收获种子的生活力与活力均无显著变化,授粉后22-25d采收的种子生活力活力显著下降。Y两优689杂交水稻种子,加速老化9d后,授粉后22-25d采收种子的生活力与活力无显著变化,授粉后28d收获种子生活力与活力均显著下降。GA3浸种可显著提高钱优1号与Y两优689杂交水稻种子活力,进而提高其耐老化能力。ABA浸种后种子生活力与活力均显著下降,然而老化前后种子生活力活力无显著变化。研究了脱水剂喷施对杂交水稻种子生活力活力及生理生化的影响。综合考虑喷施脱水剂对种子含水量、生活力、活力以及千粒重的影响,脱水剂F可降低钱优1号杂交水稻种子含水量5.3%,且对种子的千粒重和质量无不利影响。表明将脱水剂应用于杂交水稻制种过程的脱水是可行的。蔗糖含量与钱优1号杂交水稻种子后期的脱水过程具有正相关,而棉子糖、水苏糖、葡糖糖、果糖与种子后期脱水无明显相关性。种子快速脱水阶段,对照种子小热激蛋白64Hsp18.0基因的表达量下调,而喷施脱水剂种子64S Hsp18.0基因的表达量上调。
王立伟[4]2010年在《多胺氧化降解在莴苣种子萌发过程中的作用》文中提出精胺(Spm)、亚精胺(Spd)和它们的二胺前体腐胺(Put)是小分子脂肪族多聚阳离子,广泛存在于植物细胞中,它们与植物生长发育、形态建成和对逆境响应密切相关。最近的研究表明,多胺氧化降解除对细胞体内多胺平衡有贡献外,其形成的中间产物有重要的生理作用,其中H_2O_2与细胞壁的成熟、在发育和伤愈期间的木质化作用和病菌入侵时细胞壁的加固有关;作为一种信号分子,H_2O_2还介导了细胞程序性死亡、超敏响应和防御基因的表达。然而,多胺氧化降解是否直接参与莴苣种子的萌发过程?其代谢产物H_2O_2在萌发过程中发挥什么样的作用?目前尚缺乏研究。在本研究中,我们选用正常莴苣(Lactuca sativa L.)种子(挂丝红)为材料,研究多胺氧化降解在莴苣种子萌发过程中的作用。结果如下:低浓度的外源多胺对莴苣种子萌发都有一定程度的促早萌作用,其中以0.5 mM Spd作用效果最好,其次是Spm,Put的作用较小。种子萌发时间进程曲线研究表明,0.5 mM Put、Spd和Spm浸种都可显著促进种子的早萌,但48 h后这种促早萌作用逐渐消失。与此相一致的是1.0 mM环己胺(CHA,亚精胺合酶抑制剂)对莴苣种子萌发有较强的抑制作用。多胺对莴苣幼苗营养生长的影响研究表明,0.5 mM Spd可以明显促进根的生长,表现出根长的增加,而Put,Spm的促进作用次之;与对根系生长的影响不同,三种多胺对株高有显著的抑制作用。CHA处理结果表明,其对根的生长表现出一定的促进作用,而对幼苗株高有一定的抑制作用。这些结果表明多胺与莴苣种子的萌发和幼苗的生长有关。经Spd处理后,研究莴苣种子DAO和PAO活性、内源H_2O_2变化结果表明,DAO和PAO活性受Spd处理的显著促进,在处理24和36 h,PAO和DAO活性分别达最大值;Spd处理还可明显增加莴苣种子内源的H_2O_2含量,与对照相比,处理24 h后差异达显著水平。推测Spd促进种子萌发可能与促进多胺氧化酶活性,从而增加H_2O_2含量有关。用多胺氧化酶专性抑制剂氨基胍(AG)浸种结果表明,伴随着其对莴苣种子PAO和DAO活性的强烈抑制作用,可显著降低种子内源H_2O_2含量,强烈抑制种子的萌发。有趣的是,在0.5 mM Spd处理的同时,添加1.0 mM AG可显著抑制Spd对PAO和DAO活性的促进作用,降低Spd引起H_2O_2含量的增加,从而抑制Spd对莴苣种子萌发的促进作用;而添加H_2O_2清除剂N,N-二甲基硫脲(DMTU),也可降低种子内源H_2O_2含量,抑制莴苣种子的萌发。2 mM DMTU还可显著抑制Spd对种子萌发的促进作用,起到与AG相似的作用。研究经Spd和AG处理后莴苣种子体内多胺含量结果表明,种子内源Put含量最高,Spd次之,Spm最低。在种子萌发过程中,内源Put在前24 h快速降低,24-60 h降低趋缓;Spd在萌发前期降低缓慢,48 h后急剧下降;Spm含量低但略呈增加趋势;多胺总量逐渐降低,这可能与种子的萌发过程中PAO和DAO活性逐渐增加有关。而外源Spd和AG处理,可显著增加内源多胺尤其是Put和Spd含量。经AG和DMTU处理后,莴苣幼苗的营养生长也发生显著变化。1 mM AG可显著降低莴苣幼苗主根的伸长,并可抑制0.5 mM Spd对幼苗主根伸长的促进作用;2 mM DMTU也可显著抑制主根的伸长,对莴苣幼苗株高也有明显的抑制作用。本文通过添加外源多胺、多胺生物合成抑制剂、多胺氧化降解专性抑制剂,结合施用H_2O_2的清除剂,研究莴苣种子在萌发过程中DAO和PAO活性、H_2O_2含量、内源多胺、种子萌发率的变化。实验结果初步证实多胺氧化降解尤其是多胺氧化降解产物H_2O_2,在莴苣种子的萌发中可能起重要作用。
参考文献：
[1]. 花生种子蛋白酶抑制剂及其与脱水耐性及活力的关系研究[D]. 文方德. 中山大学. 1997
[2]. 红花玉兰种子生物学特性研究[D]. 芮飞燕. 北京林业大学. 2009
[3]. 杂交水稻种子成熟过程活力、生理生化和耐藏力的变化及脱水剂应用效果的研究[D]. 朱丽伟. 浙江大学. 2015
[4]. 多胺氧化降解在莴苣种子萌发过程中的作用[D]. 王立伟. 苏州大学. 2010