摘要：【目的】探究激素在圓齒野鴉椿種子萌發(fā)中的作用及其與活性氧的關(guān)系，為圓齒野鴉椿種子破眠技術(shù)和種苗高效繁育技術(shù)提供理論依據(jù)?！痉椒ā恳宰匀粚臃e210d的圓齒野鴉椿種子為試驗(yàn)材料，去除外部硬質(zhì)種殼，進(jìn)行為期12d的萌發(fā)試驗(yàn)，測定純水、不同濃度的赤霉素（GA?）（20、40和60μmol/L）和脫落酸（ABA）（10、20和30μmol/L）處理下萌發(fā)率及活性氧、抗氧化物質(zhì)、植物激素、可溶性糖和可溶性蛋白含量的變化，并觀察記錄種子的萌發(fā)形態(tài)?！窘Y(jié)果】純水處理萌發(fā)率最終達(dá)77.8%，GA，處理萌發(fā)率最高可達(dá)82.2%，ABA處理萌發(fā)率最終均未達(dá)50.0%，而保留硬質(zhì)種皮純水處理的種子萌發(fā)率僅17.8%。3種濃度的GA，處理均可有效縮短圓齒野鴉椿種子萌發(fā)率達(dá)50.0%的時(shí)間（T。），促進(jìn)根莖生長，但其最終萌發(fā)率均與純水處理無顯著差異（Pgt;0.05）;ABA處理濃度越高，對圓齒野鴉椿種子抑制萌發(fā)作用越強(qiáng)。相關(guān)分析顯示，在萌發(fā)的第8和12d，萌發(fā)率與GA，、油菜素內(nèi)酯（BR）和茉莉酸（JA）呈顯著正相關(guān)（Plt;0.05，下同），且超氧陰離子（O2-）與BR和JA含量呈顯著負(fù)相關(guān)，與過氧化氫酶（CAT）、ABA、ABA/GA?均呈顯著正相關(guān)?！窘Y(jié)論】添加GA?可有效縮短圓齒野鴉椿種子萌發(fā)率達(dá)50%的時(shí)間，促進(jìn)根莖生長，O2-與ABA的積累對種子萌發(fā)存在抑制作用，BR和JA對種子萌發(fā)的促進(jìn)作用可能與對O2-的清除有關(guān)。

關(guān)鍵詞：圓齒野鴉椿；種子萌發(fā)；植物激素；活性氧

中圖分類號：S792.99文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：2095-1191（2024）01-0160-09

Effects of hormones on seed germination of Euscaphis konishii

YANG Xian-bo，RAN Fang，ZHOU Yu-xi，TU Shu-ping，CAI Jun-huo，JIANG Xue-ru*，ZHONG Xin-hong

（College of Landscape and Art，JiangxiAgricultural University，Nanchang，Jiangxi330045，China）

Abstract：[Objective]The role of hormones in seed germination of Euscaphis konishi and its relationship with reac-tive oxygen species were explored to provide an important theoretical basis for its seed dormancy breaking technology and efficient seedling breeding technology.【Method]E.konishii seeds with210d natural stratified were used as materials，outer hardseed coat was removed，a12d germination experiment was conducted.The changes of germination rate，active oxygen，antioxidant substances，plant hormones，soluble sugar andsoluble protein contens underpure water，different con-centrations of gibberellin（GA?）（20，40and60μmolL）and abscisic acid（ABA）（10，20and30μmol/L）were measured and germination morphology ofseeds was observed.【Result]The germination rate of pure water treatment was77.8%，the germination rate of GA?treatment was up to82.2%，the germination rate of ABAtreatment did not reach50.0%，and the germination rate of pure water treatment with hard seed coat was only17.8%.The three concentrations of GA;treat-ments could effectively shorten the time when germination rate reached50.0%（Tso）and promote root and stem growth，but the final germination rate was not significantly different from that of pure water treatment（Pgt;0.05）.ABA treatment could effectively inhibit the germination of E.konishii seeds.The higher the concentration ofABA，the stronger the inhibi-tion.Correlation analysis showed that the germination rate was significantly positively correlated with GA，brassinolide（BR）and jasmonic（JA）at8and12d（Plt;0.05，the same below），superoxide anion（Oz·）was negatively correlated with BR and JA contents，and significantly positively correlated with catalase（CAT），ABA，ABA/GA?.【Conclusion]Adding GA?can effectively shorten the time of the seed germination rate of E.konishii to reach50%and promote the growth of root and stem.The accumulation of Oz·and ABA inhibit seed germination and the promotion of BR andJA on seed germi-nation in E.konishiimaybe related to the removal ofO?

Keywords：Euscaphiskonishii;seed germination;phytohormone;reactive oxygen

Foundation items：National Natural Science Foundation of China（31960327）;Jiangxi Natural Science Foundation（20212BAB215014）

0引言

【研究意義】圓齒野鴉椿（Euscaphis konishii）為省沽油科（Staphyleaccae）野鴉椿屬（Euscaphis）常綠小喬木，是我國南方特有的藥賞兩用珍貴本土樹種，其果實(shí)成熟裂開后如紅色蝴蝶掛滿枝頭，紅果期長，跨越秋、冬、春三季。此外，圓齒野鴉椿還富含黃酮類、三萜類、酚酸類和倍半萜類等多種生理活性物質(zhì)，具有抗炎、抗腫瘤、抗肝纖維化及抑菌等功效（梁文賢等，2018）。圓齒野鴉椿種子具有深休眠特性（游雙紅，2013），發(fā)芽率低、出苗不整齊是制約其苗木培育和規(guī)?；a(chǎn)的主要原因。有報(bào)道表明脫落酸（ABA）和赤霉素類（GAs）可通過影響種子的活性氧（ROS）與植物激素間的相互關(guān)系以調(diào)控種子萌發(fā)（李敏和何勇，2023），但其在圓齒野鴉椿種子萌發(fā)過程中的相互作用尚不清楚。因此，揭示ABA和GAs誘導(dǎo)圓齒野鴉椿種子萌發(fā)中的生理機(jī)制，對探究激素在圓齒野鴉椿種子休眠的調(diào)控作用及圓齒野鴉椿種苗高效繁育具有重要意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】在大部分物種中，環(huán)境信號對種子休眠的影響主要是由ABA和GAs介導(dǎo)（Finch-Savage and Leubner-Metzger，2006）。根據(jù)激素信號模型，ABA（發(fā)芽抑制作用）和GAs（發(fā)芽促進(jìn)作用）的相對效果是休眠水平和種子發(fā)芽的主要決定要素。例如，在云南紅豆杉（Taxus yummanensis）種子濕沙層積期間，種胚繼續(xù)生長，赤霉素（GA?）和玉米素核苷（ZR）含量相對穩(wěn)定，ABA含量下降（Bian et al.，2018）。銀杏（Ginkgo biloba）種子休眠受ABA/GA3平衡的調(diào)控，GAs的生物合成和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)對休眠解除起著重要作用（Jia et al.

2021）。研究發(fā)現(xiàn)除ABA和GAs外，ROS作為信號分子，在植物種子休眠打破和萌發(fā)過程中也具有重要作用。此外，ROS還可能與激素信號相互作用，共同參與種子休眠和萌發(fā)的環(huán)境條件感知和傳導(dǎo)（李敏和何勇，2023）。低溫層積下的黑孜然（Bunium persicum）種子深層復(fù)雜生理休眠的釋放與ROS和ABA/GA?相互作用有關(guān)（Amooaghaie and Ahmadi，2017）。在大麥的研究中發(fā)現(xiàn)，ROS可通過ABA8°OH1基因影響ABA水平進(jìn)而影響種子休眠和萌發(fā)（Ishibashi et al.，2017）?？梢?，ABA和GAs及ROS在種子休眠及萌發(fā)調(diào)控機(jī)制中具有重要作用?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】目前，ABA、GAs及ROS關(guān)于調(diào)控和影響圓齒野鴉椿種子休眠和萌發(fā)的機(jī)制尚不清楚?！緮M解決的關(guān)鍵問題]以層積210d的圓齒野鴉椿種子為試驗(yàn)材料，測定外源添加ABA和GA?對其萌發(fā)、ROS和植物激素的影響；比較ABA和GA?在圓齒野鴉椿種子萌發(fā)過程中的作用，并將萌發(fā)率與各項(xiàng)生理指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)分析，探究激素與ROS在圓齒野鴉椿種子萌發(fā)中的作用，以期為縮短圓齒野鴉椿育苗周期和促進(jìn)產(chǎn)業(yè)市場化發(fā)展提供理論基礎(chǔ)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

供試種子來源于江西農(nóng)業(yè)大學(xué)花卉基地（28°4534\"N，115°4948\"E）自然生長的20年樹齡的圓齒野鴉椿母樹。采集時(shí)間為2021年12月初，挑選顆粒飽滿、無病蟲害的種子于常溫水浸泡2d后裝入細(xì)孔尼龍袋中，置于樹蔭處自然沙藏層積。

1.2種子萌發(fā)試驗(yàn)與萌發(fā)形態(tài)觀察

于2022年6月初取出層積時(shí)間為210d的種子進(jìn)行萌發(fā)試驗(yàn)。種子經(jīng)消毒和潤洗后，采用50℃水浸種（陽先波等，2022）。經(jīng)過上述預(yù)處理后，去除堅(jiān)硬外種皮（如無特殊說明，以下提到的種子均為去除堅(jiān)硬外種皮的種子），外源施加不同濃度的ABA（10、20和30μmol/L）和GA?（20、40和60μmol/L）處理，以純水處理的種子為對照1（CK1），以保留硬質(zhì)種皮的種子為對照2（CK2），共8個(gè)處理，每個(gè)處理重復(fù)3次，每個(gè)重復(fù)30粒種子。將種子置于墊有1層濾紙、直徑為9cm的培養(yǎng)皿中，在人工氣候箱內(nèi)發(fā)芽，由于脫落酸水溶液對光敏感，屬強(qiáng)光分解化合物，因此整個(gè)萌發(fā)試驗(yàn)在黑暗環(huán)境中進(jìn)行，溫度為25℃，萌發(fā)時(shí)間為12d，每2d更換1次濾紙，每次加2mL的處理溶液。根據(jù)萌發(fā)結(jié)果，分別取去殼種子中CK1、20μmol/LABA及40μmol/L GA，處理下萌發(fā)時(shí)間第0、4、8和12d的圓齒野鴉椿種子，經(jīng)純水潤洗、吸水紙擦干后，液氮冷凍并儲存于-80℃超低溫冰箱備用。

前期預(yù)試驗(yàn)表明圓齒野鴉椿去殼種子萌發(fā)12d后其萌發(fā)率即趨于穩(wěn)定，因此，本研究中萌發(fā)率的統(tǒng)計(jì)持續(xù)至第12d，每天下午記錄發(fā)芽種子數(shù)，萌發(fā)試驗(yàn)結(jié)束后計(jì)算萌發(fā)率及萌發(fā)率達(dá)50%所需的時(shí)間（To）。在萌發(fā)試驗(yàn)的第0、4、8和12d用體式顯微鏡觀察CK1、ABA處理和GA?處理的完整種子、種子橫切面（平行于種臍的切開面）、種子縱切面（垂直于種臍的切開面），記錄種子的生長形態(tài)圖。

萌發(fā)率（%）=正常發(fā)芽的種子數(shù)/30×100

1.3項(xiàng)目測定及方法

1.3.1ROS測定過氧化氫（H?O?）含量測定采用試劑盒（蘇州科銘生物技術(shù)有限公司）進(jìn)行測定，超氧陰離子（O?·）含量測定采用羥胺氧化法（高俊鳳，2006）。

1.3.2抗氧化物質(zhì)測定參照王學(xué)奎（2006）的方法采用愈創(chuàng)木酚法測定過氧化物酶（POD）活性、紫外吸收法測定過氧化氫酶（CAT）活性。超氧化物歧化酶（SOD）活性和抗壞血酸（AsA）含量采用試劑盒（蘇州科銘生物技術(shù)有限公司）進(jìn)行測定，測定方法參考說明書。

1.3.3植物激素含量檢測采用酶聯(lián)免疫法（ELISA）測定圓齒野鴉椿種子內(nèi)ABA、GA?、生長素（IAA）、ZR、油菜素甾醇（BR）和茉莉酸（JA）含量（Yang et al.，2001）。

1.3.4可溶性糖（SS）與可溶性蛋白（SP）含量測定SS含量采用試劑盒（蘇州科銘生物技術(shù)有限公司）進(jìn)行測定，SP含量采用考馬斯亮藍(lán)G-250法（王學(xué)奎，2006）進(jìn)行測定。

1.4統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel2010進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，采用SPSS22.0進(jìn)行Duncan's多重比較和Spearman相關(guān)分析。使用多鏡頭圖像分析系統(tǒng)（Mshot image analysissys-tem）、Origin2018及Adobe Photoshop2020制圖。

2結(jié)果與分析

2.1ABA與GA?處理下圓齒野鴉椿種子萌發(fā)的差異

2.1.1種子萌發(fā)率的差異本研究發(fā)現(xiàn)，在萌發(fā)前3d所有處理的種子萌發(fā)率均為0。在第6～10d，3個(gè)不同濃度GA?處理的種子萌發(fā)率均高于其他處理；而在第11～12d時(shí)，3個(gè)不同濃度GA?處理的種子萌發(fā)率與CK1無顯著差異（Pgt;0.05，下同），但CK1和CA?處理的種子萌發(fā)率均顯著高于3個(gè)ABA處理和CK2（表1）（Plt;0.05，下同）。ABA處理在第5d時(shí)才開始有少量種子萌發(fā)，其萌發(fā)率始終低于CK1和GA?處理，且濃度越高萌發(fā)率越低。CK2的種子在第7d時(shí)才有少量種子萌發(fā)，其萌發(fā)率變化與30μmol/LABA處理相似，始終低于其他處理。CK1的種子的T??為9d，萌發(fā)率最高達(dá)77.8%;所有濃度的GA?處理均可縮短T??，其最高萌發(fā)率可達(dá)82.2%（第12d）;而CK2和ABA處理的種子在整個(gè)試驗(yàn)中種子萌發(fā)率均未能達(dá)50.0%，其中，CK2僅17.8%。

2.1.2種子萌發(fā)形態(tài)的差異GA?處理的種子根莖生長纖長，不同濃度GA?處理間種子的生長形態(tài)無明顯差異，不同的是，CK1的種子胚根生長粗壯（圖1）。在ABA處理中，多數(shù)種子的胚根在第8d時(shí)胚根仍未突破種皮，直至第12d時(shí)，10和20μmol/L ABA處理的部分種子才開始萌發(fā)，但胚根和胚軸生長短小，30μmol/LABA處理的種子生長最為緩慢，直至第12d時(shí)大部分種子胚根仍未突破種皮。

2.2ABA與GA?處理下圓齒野鴉椿種子ROS含量的差異

如圖2-A所示，在萌發(fā)第4d，GA?和ABA處理的H?O?含量均顯著低于CK1;萌發(fā)第12d，ABA處理的H?O?含量顯著低于CK1，而GA?的H?O?含量高于CK1，但與CK1間無顯著差異；隨萌發(fā)時(shí)間進(jìn)行，CK1和GA?處理的H?O?含量總體上均呈先降低后升高的變化趨勢，不同的是GA?處理的變化啟動(dòng)更早。如圖2-B所示，在萌發(fā)第8和12d，ABA處理O?·含量均顯著高于CK1和GA?處理，而CK1與GA?處理間的O2-含量差異不顯著。

2.3ABA與GA?處理下圓齒野鴉椿種子抗氧化物質(zhì)含量的差異

如圖3-A所示，3個(gè)處理間的CAT活性在整個(gè)萌發(fā)過程中均無顯著差異；不同的是，ABA處理的CAT活性在整個(gè)萌發(fā)過程均較高，而CK1和GA?處理則在第8d下降。在萌發(fā)第8d，ABA處理的SOD活性顯著低于CK1，萌發(fā)第12d顯著低于CK1和GA?處理，而2個(gè)萌發(fā)時(shí)間CK1與GA?處理間則差異不顯著;另外，與ABA處理不同，CK1和GA?處理的SOD活性均隨萌發(fā)時(shí)間的推進(jìn)而逐漸升高（圖3-B）。在萌發(fā)第0～4d，3個(gè)處理間的POD活性無顯著差異，在萌發(fā)第8和12d時(shí)，GA?處理顯著小于其他處理；與萌發(fā)0d相比，在萌發(fā)第4d所有處理的POD活性均大幅度下降，在第4～12d，CK1呈逐步上升趨勢，GA?處理呈逐步下降趨勢，ABA處理的POD活性變化相對較平緩（圖3-C）。與POD活性變化相似，3個(gè)處理間的AsA含量在第0～4d時(shí)無顯著差異，但在萌發(fā)第8和12d，ABA和GA?處理的AsA含量均高于CK1，且3個(gè)處理的AsA含量均隨萌發(fā)時(shí)間推進(jìn)而持續(xù)降低，其中，CK1下降幅度最大，ABA處理次之，GA?處理下降幅度最小（圖3-D）。

2.4ABA與GA?處理下圓齒野鴉椿種子植物激素含量的差異

在外施ABA和GA?處理下，圓齒野鴉椿種子萌發(fā)過程中植物激素發(fā)生不同的變化（圖4）。外施ABA可顯著增加圓齒野鴉椿種子內(nèi)源ABA含量，同樣地，外施GA?可顯著增加圓齒野鴉椿種子內(nèi)源GA?含量。外施ABA處理的ABA/GA?比值在萌發(fā)過程中均顯著高于CK1和GA?處理；GA?處理在萌發(fā)時(shí)間第8和12d均顯著低于CK1和ABA處理。在萌發(fā)第4d，外施ABA和GA?處理的種子內(nèi)源IAA含量均顯著高于CK1;而在萌發(fā)第8d，IAA含量則表現(xiàn)為ABA處理gt;GA?處理gt;CK1;在萌發(fā)第12d，3個(gè)處理間IAA含量無顯著差異。在萌發(fā)第8和12d，外施ABA處理的BR和JA含量顯著低于CK1，同時(shí)ABA處理的BR和JA含量也顯著低于外施GA?處理；外施GA?處理在萌發(fā)第8d時(shí)ZR和JA含量顯著低于CK1，在萌發(fā)第12d，外施GA?處理ZR、BR和JA含量顯著高于CK1。

2.5ABA與GA?處理下圓齒野鴉椿SS和SP含量的差異

隨萌發(fā)時(shí)間的延長，CK1和ABA處理的SS含量均呈先上升后持續(xù)下降的變化趨勢，GA?處理的SS含量呈上升—平穩(wěn)—下降的變化趨勢，在整個(gè)萌發(fā)過程中3個(gè)處理間的SS含量無顯著差異（圖5-A）。3個(gè)處理的SP含量在萌發(fā)過程中均呈先上升后下降的變化趨勢，不同的是，CK1和GA?處理的SP含量下降幅度較ABA處理大（圖5-B）。

2.6ABA與GA?處理下圓齒野鴉椿種子萌發(fā)過程中各指標(biāo)的相關(guān)分析

為進(jìn)一步探究外源ABA與GA?處理下圓齒野鴉椿種子的生理活動(dòng)與萌發(fā)特性的關(guān)系，將種子的萌發(fā)率與各指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)分析。如圖6所示，方塊顏色越來越鮮艷，說明指標(biāo)間的相關(guān)性越強(qiáng)。在萌發(fā)第4d，萌發(fā)率僅與AsA呈極顯著正相關(guān)（Plt;0.01，下同），而與其他指標(biāo)無顯著相關(guān)性（圖6-A）。在萌發(fā)第8d，萌發(fā)率與GA?呈顯著正相關(guān)，與BR呈極顯著正相關(guān)，與CAT、POD和IAA呈顯著負(fù)相關(guān)，與O?·、ABA、ABA/GA?呈極顯著負(fù)相關(guān)（圖6-B）。在萌發(fā)第12d，萌發(fā)率與H?O?、BR和SS呈顯著正相關(guān)，與SOD呈極顯著正相關(guān)，與O?·、ABA、ABA/GA?和SP呈極顯著負(fù)相關(guān)（圖6-C）。同時(shí)，在整個(gè)萌發(fā)過程中JA與ABA、ABA/GA?呈顯著負(fù)相關(guān)；在萌發(fā)第8和12d，BR與GA?均呈顯著正相關(guān)，與O2-、ABA、ABA/GA?呈顯著負(fù)相關(guān)；O·與CAT、ABA、ABA/GA?均呈顯著正相關(guān)，與JA呈顯著負(fù)相關(guān)；ABA與ABA/GA?呈極顯著正相關(guān)，與SOD呈顯著負(fù)相關(guān)。

3討論

3.1去除外種皮對圓齒野鴉椿種子萌發(fā)的影響

造成圓齒野鴉椿種子休眠的原因主要有3種：自然成熟后種胚尚未發(fā)育完全；種子內(nèi)含活性抑制物質(zhì)；種皮的機(jī)械障礙（游雙紅，2013）。采用濕沙冷層積對圓齒野鴉椿種子進(jìn)行處理后，萌發(fā)率峰值發(fā)生在層積120d，但僅48.0%，層積時(shí)間超過120d，則萌發(fā)率下降（張莉梅等，2015）。另外，將圓齒野鴉椿種子經(jīng)濃硫酸和赤霉素浸泡后，再進(jìn)行9個(gè)月的變溫（4℃90d→25℃90d→4℃90d）層積處理仍未徹底解除種子的休眠，發(fā)芽率僅27.50%（游雙紅，2013）。目前，普遍采用的方法是將采集的種子進(jìn)行沙藏自然層積450d左右，至第3年取出播種，萌發(fā)率可達(dá)75%左右，且萌發(fā)快而整齊（鄒雙全，2018）本研究采用層積210d種子進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在萌發(fā)前如未去掉堅(jiān)硬外種皮，在第12d時(shí)萌發(fā)率僅17.8%，去除堅(jiān)硬外種皮的種子在第12d時(shí)萌發(fā)率可達(dá)77.8%，與自然層積450d后的萌發(fā)率相近。由此說明，層積至210d的大部分圓齒野鴉椿種子種胚已發(fā)育完全，可能是由于硬種皮的機(jī)械障礙或種皮內(nèi)活性抑制物的影響而未能萌發(fā)。

3.2外源添加ABA與GA?對圓齒野鴉椿種子萌發(fā)的影響

ABA和GA?是拮抗調(diào)節(jié)種子發(fā)育的主要激素，通過其活性水平及信號傳導(dǎo)等影響種子胚胎的發(fā)生、成熟、休眠及萌發(fā)（宋松泉等，2023）。ABA具有誘導(dǎo)和維持種子初生休眠的作用，GA?則具有打破種子休眠、促進(jìn)種子生長的作用；通過激活A(yù)BA合成相關(guān)基因NCED2、NCED5、NCED6和NCED9ABA，以及失活GA?合成相關(guān)基因AtGA33oxl和AtGA320ox1可誘導(dǎo)擬南芥種子的休眠，反之則促進(jìn)種子休眠的解除和萌發(fā)，本研究中也發(fā)現(xiàn)，ABA濃度越高，對圓齒野鴉椿種子萌發(fā)的抑制作用越強(qiáng)，與CK1相比，添加GA?能有效加快圓齒野鴉椿種子萌發(fā)，縮短Ts?，促進(jìn)根莖生長，與四川紅杉（Larix mas-tersiana）種子試驗(yàn)得出結(jié)果（莫丹等，2021）一致。本研究中純水、20μmol/LABA、40μmol/LGA?處理的SP和SS含量均在萌發(fā)第4d上升之后持續(xù)下降，可能與種子在萌發(fā)后啟動(dòng)各類生理活動(dòng)的酶種類增多，需要合成大量的SP和SS為種子萌發(fā)做準(zhǔn)備（李韋瑤等，2022），在萌發(fā)第4d后SP水解產(chǎn)生氨基酸，用于新蛋白質(zhì)的合成和呼吸氧化提供碳架，SS分解產(chǎn)生能量以供種子萌發(fā)（王恒等，2022）。外源ABA處理的圓齒野鴉椿種子SP含量下降緩慢，且在萌發(fā)形態(tài)上表現(xiàn)為根莖生長短小，可能與施加ABA抑制種子萌發(fā)而降低蛋白酶對SP的催化分解有關(guān)（周述波等，2005）。

3.3外源添加ABA和GA?對圓齒野鴉椿種子內(nèi)源激素與ROS的影響

本研究相關(guān)分析結(jié)果中，隨著萌發(fā)時(shí)間的延長，呈顯著性相關(guān)的指標(biāo)逐漸增多，尤其在萌發(fā)試驗(yàn)中后期，即萌發(fā)第8和12d，說明種子內(nèi)激素及ROS相關(guān)生理活動(dòng)隨著萌發(fā)的進(jìn)行越來越活躍。植物激素包括GA?、ABA、JA、ZR、BR、乙烯和水楊酸等既相互獨(dú)立又協(xié)同調(diào)控植物的生長發(fā)育及對環(huán)境的適應(yīng)過程。已有大量報(bào)道表明，種子萌發(fā)在很大程度上取決于ABA和GA?的合成與分解代謝之間的動(dòng)態(tài)平衡（Seo et al.，2006）。在萌發(fā)試驗(yàn)中后期，圓齒野鴉椿種子的萌發(fā)率和內(nèi)源JA均與ABA、ABA/GA?呈顯著負(fù)相關(guān)；已有研究發(fā)現(xiàn)紫荊（Cercis chinensis）"" 種子休眠解除過程中ABA含量降低，JA含量上升，JA/ABA呈上升趨勢（高云鵬，2020），可見，JA可能對圓齒種子的萌發(fā)具有一定的促進(jìn)作用，而外源ABA的施加則顯著降低了種子萌發(fā)過程中JA含量。同時(shí)，種子萌發(fā)率與GA?和BR均存在顯著正相關(guān)關(guān)系。BR是植物體內(nèi)甾醇類化合物的總稱，在植物光形態(tài)建成、逆境脅迫、生殖發(fā)育、細(xì)胞分裂和分化等方面具有重要作用（黎家和李傳友，2019），推測BR具有促進(jìn)圓齒野鴉椿種子萌發(fā)的作用，可能還與GA?存在協(xié)同關(guān)系，關(guān)于BR在圓齒野鴉椿種子休眠和萌發(fā)中的作用機(jī)制還需進(jìn)一步研究。

ROS一方面是有氧代謝的有毒副產(chǎn)物，過量產(chǎn)生會引起細(xì)胞死亡；另一方面，當(dāng)ROS含量控制在一定范圍時(shí)又可作為信號分子參與生物對環(huán)境的感知過程（Mittler，2002），如參與種子的休眠和萌發(fā)（Ishibashi et al.，2017;Bally，2019）。本研究發(fā)現(xiàn)，圓齒野鴉椿種子內(nèi)的O?·在萌發(fā)中后期均與萌發(fā)率呈極顯著負(fù)相關(guān)，說明此時(shí)O?·過量積累反而會抑制圓齒野鴉椿種子萌發(fā)（楊雲(yún)雲(yún)等，2021）。同時(shí)，植物激素BR和JA均與O?·呈顯著負(fù)相關(guān)，在黑麥草（Loliumperenne）（鮮靖蘋等，2019）及番茄（Solanum lycopersicum）（范翠枝等，2021）種子研究中發(fā)現(xiàn)外源添加茉莉酸甲酯（MeJA）和BR可降低種子內(nèi)O?的積累，而圓齒野鴉椿種子萌發(fā)過程中BR和JA含量與萌發(fā)率呈顯著正相關(guān)，與O?·含量呈顯著負(fù)相關(guān)，說明BR和JA對種子萌發(fā)的促進(jìn)作用可能與對O?·的清除有關(guān)。SOD是存在于植物細(xì)胞中最重要的清理自由基的酶，可減輕O?·對植物體的毒害作用，在圓齒野鴉椿種子萌發(fā)試驗(yàn)中后期SOD與ABA呈顯著負(fù)相關(guān)，間接說明SOD活性的增加可減少抑制物質(zhì)的合成，從而提高萌發(fā)率（夏軍等，2019）。關(guān)于圓齒野鴉椿種子萌發(fā)過程中O?·與ABA的作用關(guān)系有待進(jìn)一步研究。

4結(jié)論

添加GA?能有效縮短圓齒野鴉椿種子萌發(fā)率達(dá)50%的時(shí)間，促進(jìn)根莖生長，添加ABA能有效抑制圓齒野鴉椿種子萌發(fā)。O?·與ABA的積累對圓齒野鴉椿種子萌發(fā)存在抑制作用，BR和JA對種子萌發(fā)的促進(jìn)作用可能與對O?·的清除有關(guān)。

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（責(zé)任編輯 鄧慧靈）