不結(jié)球白菜種子老化衰變生理基礎(chǔ)的研究.pdf

1、不結(jié)球白菜(Brassica campestris L.ssp.chinensis Makino.)是人們廣泛食用的蔬菜，其復(fù)種面積及總產(chǎn)量是蔬菜種類中較大的一類。種子是栽培作物最基本的生產(chǎn)資料，由于不結(jié)球白菜栽培中用種量較大，因而種子質(zhì)量的優(yōu)劣直接關(guān)系到不結(jié)球白菜在生產(chǎn)中的成效與收益。老化是種子貯藏過程中普遍存在的一種現(xiàn)象，不但影響種子萌發(fā)和幼苗生長，也會(huì)影響后期植株生長及產(chǎn)量和品質(zhì)。因此，了解不結(jié)球白菜種子老化衰變的生理生化變化規(guī)律

2、，對于合理進(jìn)行種子貯藏，保持或提高種子活力，以確保其播種質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)蔬菜生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)具有重要意義。 本研究以不結(jié)球白菜‘寒笑’種子為材料，采用高溫高濕老化法對種子進(jìn)行人工加速老化。研究種子在老化進(jìn)程中活力、抗氧化特性、呼吸衰變等生理生化變化及老化種子在顯微和超微結(jié)構(gòu)方面的變化及差異，從生理生化和細(xì)胞學(xué)變化等方面探討不結(jié)球白菜種子老化的機(jī)理。此外，分析并驗(yàn)證了老化種子對不結(jié)球白菜田間生長及產(chǎn)量品質(zhì)的影響。主要研究結(jié)果如下：
　　

3、⑴以不結(jié)球白菜品種‘寒笑’種子為材料，研究高溫(42℃)高濕(相對濕度100％)人工老化處理過程中種子活力及抗氧化相關(guān)特性的變化。結(jié)果表明：不結(jié)球白菜種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)隨老化處理時(shí)間的延長而逐漸下降，不正常苗率逐漸增加；隨老化處理時(shí)間的延長，種子的O2產(chǎn)生速率先增大后降低，H2O2含量逐漸增加，LOX活性和MDA含量下降，種子浸出液相對電導(dǎo)率增加；隨老化處理時(shí)間的延長，種子SOD、CAT和GR活性逐漸下降，APX和

4、GPX活性在老化處理初期(老化前3d)均增加，APX活性隨后降低，GPX活性無顯著變化；AsA和GSH含量在老化處理1d后即顯著降低并持續(xù)保持較低水平。本研究顯示，不結(jié)球白菜種子在人工加速老化過程中其抗氧化系統(tǒng)代謝紊亂并造成活性氧累積傷害，這可能是引起不結(jié)球白菜種子老化的重要原因。
　　 ⑵本試驗(yàn)以‘寒笑’種子為材料，研究高溫高濕人工老化處理過程中種子發(fā)芽特性和呼吸代謝及相關(guān)貯藏物質(zhì)的變化。結(jié)果表明：老化進(jìn)程中，種子含水量的不斷

5、增加，種子呼吸酶PGI和MDH海陛在老化前2d增大隨后迅速下降，種子的呼吸速率呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢；隨著老化的進(jìn)行，種子可溶性糖、淀粉及蔗糖含量顯著降低，老化2d的種子其可溶性蛋白含量顯著增加，隨后變化不明顯。種子經(jīng)高溫高濕老化后置于正常(25℃濕潤)條件下，在6d的呼吸進(jìn)程中，老化種子的呼吸代謝減緩；老化種子在萌發(fā)初期含水量的變化與對照種子無明顯差異，均隨著萌發(fā)時(shí)間延長而增加，但同一萌發(fā)狀態(tài)下呼吸速率顯著低于對照種子。本研究結(jié)果顯示

6、：不結(jié)球白菜種子在人工加速老化進(jìn)程中貯藏物質(zhì)逐漸消耗及呼吸代謝失調(diào)是種子老化的重要原因之一。
　　 ⑶以‘寒笑’種子為材料，在42℃、100％相對濕度下進(jìn)行人工老化，獲得輕度老化和重度老化種子。通過電子顯微鏡、光學(xué)顯微鏡對不同老化的不結(jié)球白菜種子細(xì)胞結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察比較，以期從細(xì)胞水平探討不結(jié)球白菜種子老化機(jī)理。結(jié)果顯示：輕度老化種子的子葉和胚根組織顯微結(jié)構(gòu)總體上與對照差異不大，但部分細(xì)胞輪廓不易分辨，重度老化種子的胚根和子葉邊緣模

7、糊，胚根和子葉處組織細(xì)胞呈現(xiàn)降解、死亡現(xiàn)象；老化種子的胚根細(xì)胞中蛋白體、脂肪體、線粒體和細(xì)胞核等超微結(jié)構(gòu)變化明顯，重度老化種子胚根細(xì)胞蛋白體嚴(yán)重降解，呈現(xiàn)網(wǎng)格化并縮小，脂肪體解體并形成電子致密物質(zhì)，線粒體的內(nèi)嵴發(fā)生破壞、甚至出現(xiàn)空泡化并解體，細(xì)胞核結(jié)構(gòu)不清，染色質(zhì)濃縮，核仁消失，核邊緣皺縮等。這說明老化種子的胚根和子葉組織細(xì)胞畸形降解死亡，同時(shí)細(xì)胞器結(jié)構(gòu)完整性的喪失，這也是導(dǎo)致種子萌發(fā)遲緩及幼苗畸形的細(xì)胞學(xué)和組織學(xué)原因。
　　

8、⑷本試驗(yàn)以不結(jié)球白菜品種‘寒笑’種子為材料，研究種子人工老化時(shí)間對種子發(fā)芽、田間成苗及不結(jié)球白菜田間生長情況的影響。結(jié)果表明：不結(jié)球白菜種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)及田間出苗率、成苗率、出苗指數(shù)均隨著老化處理時(shí)間的延長顯著降低，且老化時(shí)間相同的種子田間出苗情況較實(shí)驗(yàn)室差。隨著種子老化時(shí)間的延長，幼苗長勢變?nèi)?、根系活力顯著降低。種子的老化顯著降低植株葉片中Vc、可溶性糖和可溶性糖含量，增加硝酸鹽含量，降低了不結(jié)球白菜的營養(yǎng)品質(zhì)