白皮松种子萌发过程中呼吸代谢和内源激素对温度变化的响应

作者：郭聪聪; 沈永宝^*; 史锋厚

来源：中南林业科技大学学报, 2021, 41(03): 25-36.

DOI：10.14067/j.cnki.1673-923x.2021.03.004

• 白皮松
• 种子萌发
• 温度
• 呼吸代谢
• 内源激素

【目的】确定白皮松种子萌发的适宜条件,揭示不同温度下种子萌发过程中的呼吸途径和激素变化规律。【方法】将种子置于不同温度下进行萌发试验,测定发芽率、发芽速率(SG)和平均发芽时间(MGT),并探索温度对磷酸己糖异构酶(PGI)、苹果酸脱氢酶(MDH)、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G-6-PDH)和6-磷酸葡萄糖脱氢酶(6-PGDH)联合酶活性以及赤霉素(GA3)、生长素(IAA)、玉米素核苷(ZR)、脱落酸(ABA)含量变化的影响。【结果】15和20℃下种子萌发率分别为87.33%和92.67%,温度升高到25和30℃,萌发率降至5%以下,10℃下无种子萌发;20℃下,种子中碳水化合物经糖酵解途径(EMP)初始降解后进入三羧酸循环(TCA),MDH活性升高,随着戊糖磷酸途径(PPP)途径活化程度不断推进,G-6-PDH和6-PGDH联合酶活性快速升高。25℃下,种子内PGI活性维持高水平,TCA循环启动但活化程度低;20℃下,种子中GA3、IAA和ZR含量升高,ABA分解代谢旺盛,GA3/ABA、IAA/ABA和ZR/ABA升高。25℃下,种子中ABA合成活动强烈含量升高,GA3/ABA、IAA/ABA和ZR/ABA降低。【结论】白皮松种子萌发的适宜温度范围为15～20℃,温度继续升高则产生热抑制;种子呼吸代谢类型和激素含量因温度变化而改变并以此发挥对萌发的调节作用。适温20℃下,种子呼吸以PPP为主,EMP-TCA占据一定比例,且胚中呼吸代谢较为活跃。种子内促生长类激素含量升高,抑制类激素分解代谢旺盛,向着种子萌发方向发展;高温25℃下,种子主要通过EMP进行呼吸代谢且抑制型激素含量占优势,萌发受阻。

• 出版日期2021
• 单位南京林业大学; 江苏农林职业技术学院; 南方现代林业协同创新中心