摘要
柚类(Citrus grandis)有着极其丰富的遗传多样性,等位酶研究中发现,柚的遗传多样性主要存在于品种间。为了保护柚的遗传多样性,就必须要采集和贮藏不同柚品种的种质资源。但种子的老化,例如贮藏过程中种子生命力的丧失,影响着种质资源的安全贮藏。前人研究认为,活性氧产生与清除的失衡是引起种子老化的主要原因,抗氧化酶系统对于种子维持生命力至关重要。因此,开展种子贮藏过程中抗氧化酶系统变化的研究有助于揭示种子老化的机理。有研究表明,柚种子属于中间型种子,并不能在常规种子库中实现长期贮藏,而超低温保存技术被认为是唯一可以实现“永久”保存植物种质资源的理想方法。 本文以柚(Citrus grandis)的两个品种‘非洲柚’和‘曼赛龙’的种子(采集于西双版纳)为实验材料,研究了:(1)3个含水量(5%-10%)的种子在3个温度(15℃、4℃、-20℃)下贮藏一年,贮藏期间种子生命力及抗氧化酶SOD、CAT、APX、DHAR活性的变化;(2)比较整粒种子快速脱水和慢速脱水及胚轴快速脱水这三种不同方法的超低温保存效果,以便找到简单、有效的方法来实现长期保存柚种质资源。为揭示种子老化机理和种子保存提供理论依据。 主要研究结果如下: 1.种子含水量及贮藏温度对种子生命力有重要影响。贮藏一年,种子的存活率下降超过15%,证明柚种子的确是中间型种子。4℃和-20℃比15℃贮藏效果好,较低含水量(5%-7%)种子的贮藏效果更好。 2.虽然贮藏后种子的SOD、CAT和APX酶活性始终低于初始酶活性(未贮藏的对照种子),但是难以找到种子的酶活性与对应种子的生命力之间的联系,尽管不同贮藏条件下种子的生命力存在显著的不同,但种子的酶活性相差不大。而同一品种在不同贮藏条件下种子的生命力虽然差异显著,但这些种子的DHAR活性依然相差不大。因此,我们发现SOD、CAT、APX和DHAR酶与种子生命力之间并没有清晰而明确的联系。 3.柚种子可以通过超低温保存技术实现长期的贮存。柚种子种内脱水耐性和超低温耐性的差异至少与两个因素相关:一个是种子自身的特点,一个是实验方法的使用。胚轴相较于整粒种子有着更高的融后成苗率。而且,胚轴超低温保存的临界含水量窗口明显要比种子的宽。我们发现使用饱和盐溶液进行平衡脱水这一方式并不适合于柚种子,相较于使用硅胶脱水的柚种子,饱和盐溶液脱水的柚种子表现出了更低的脱水耐性和融后成苗率。我们认为超低温保存技术需要更加具有针对性,甚至可能需要根据种子批量身定制。而基于此,比较研究可能会是一个有用的方式。