不同温度下贮藏一年后唐山秋瓜超干种子抗氧化酶活性的变化

1、目录中文摘要1Abstract 2引言31材料与方法 51.1材料 51.2实验方法 51.2.1酶液提取 51.2.2丙二醛（MDA含量测定 61.2.3超氧化物歧化酶（SOD活性测定 61.2.4过氧化氢酶（CAT活性测定 61.2.5愈创木酚过氧化物（POD酶活性测定 71.2.6 超氧阴离子自由基的测定 71 .2 7有机自由基清除的测定 82 结果与分析82.1 贮藏一年后种子内丙二醛含量的变化 92.2贮藏一年后种子内SOD舌性的变化 102.3贮藏一年后种子内CAT活性的变化112.4贮藏一年后种子内POD舌性的变化 122.5 贮藏一年后种子超氧阴离子自由基变化 132.6 有

2、机自由基清除的测定 133 讨论 143.1 超干种子的抗氧化系统分析 143.2 种子在含水量贮藏问题 15致谢 16参考文献 17不同温度下贮藏一年后唐山秋瓜超干种子抗氧化酶活性的变化摘要 ：本文测定刚经过超干处理不同含水量的黄瓜种子的丙二醛含量、过氧化氢酶和超氧 化物歧化酶活性， 愈创木酚过氧化物酶活性， 和在不同贮藏温度下贮藏一年后再次测定不同 含水量的黄瓜种子的丙二醛含量、 过氧化氢酶和超氧化物歧化酶活性， 愈创木酚过氧化物酶 活性， 超氧阴离子自由基活性以及去自由基的消除速率等， 来比较不同贮藏温度下， 以及不 同含水量下，酶系统活性的变化，来研究超干贮藏。结果显示 : 黄瓜种子含

3、水量降低至不低 于 2%时，对种子发芽率无不利影响，对种子活力指数也无显著影响。种子过氧化氢酶和超 氧物歧化醉等酶系统保持完好， 有所下降，但不是特别明显， 丙二醛含量有些许升高， 也无 显著变化。研究认为超干处理唐山秋瓜贮藏一年后酶活性显示黄瓜种子唐山秋瓜适宜超干贮 藏，且在含水量 2%时，酶活性相对较高，适合贮藏。关键词： 黄瓜种子；超干贮藏；生理生化特性；最适贮藏含水量 ：Change of antioxidant enzymes activity of cumcumber(cv.tangshan qiugua ) ultra-dry seeds stored at differentt

4、emperature after a yearStudent majoring in Seed science and engineering zhufengSupervisor Yan MinAbstract: This paper deal with just after ultra- dry processing the cucumber seed different moisture to testactivity of MDA ，CAT ，SOD ，POD ，and Superoxide radicalactivity and to free radical eliminate ra

5、te, etc. And in different storage temperature storage a year later testagain . To compare different storage temperature, and different watercontent, the activity of enzyme system changes, to study ultra- dry storage. The results show: Cucumber seed moisture content is reduced to no less than 2% of s

6、eed germination rate, no adverse effect on seed vigor index, nor a significant impact CAT,SODOf Cucumber seed enzyme system remain intact ,just a little drcease.Content of MDA also no significant change in,just a little rise.Studies suggest that ultra-dry processing tangshan autumn melon storage a y

7、ear later enzyme activity show cucumber seed tangshan autumn melon, and for ultra- dry storage in moisture content 2% when, enzyme activity is relative taller, suitable for storage.Key words: ； Cucumber seed ； ultra-dry storage ； Physiological and biochemical characteristics ； The optimum storage wa

8、ter conten t引言种子是植物种质资源的主体， 当今世界各国把更多的注意力放在建设现代化 种子低温库上 1 ，但这对发展中国家来说建库和维持其运转的巨额费用是难以承 受的经济负担。寻求取代低温库的其他经济简便的方法已是一个亟待解决的问 题。根据贮藏温度与种子自身含水量之间存在某种程度上的互补关系 , 即通过降 低种子含水量可以在提高温度条件下达到较高含水量在低温下贮藏的同样效果。 因此 , 采用低水分贮藏是对发展中国家或贫困地区避免种质流失的一种具有实 用性且耗资低的有效途径 , 也是保护生物多样性并可持续利用的有利措施。研究表明, 将种子水分降至 5%以下的超干贮藏 , 常温下可达相

9、近贮藏效果而 节约费用。种子超干贮藏作为一项新技术已普遍为人们所关注 1 。种子超干的目 的是在节能的前提下有效地保存种质资源及其遗传完整性， 防止种质资源和基因 的丢失。这就要求种质资源超干及超干贮藏后其遗传基因是相对稳定的， 不能因 为超干及超干贮藏而影响其遗传稳定性 2 。芝麻、花生、亚麻、洋葱、芥菜、油 菜、葛芭、 向日葵等作物种子的研究证实， 超干处理可以使种子活力长时间保持 较高水平，延缓种子衰老， 且对种子无伤害。 虽然超干处理能提高种子的抗老化 能力，但当种子含水量低于某一临界值时， 种子寿命将不再延长， 甚至出现干燥 损伤，种子活力下降的现象。因此，不同类型种子超干贮藏的最适

10、含水量不同。朱诚、程红焱、 Eillis 3 等将一些种子的含水量降低到安全“下限”以下 , 可显著地提高其抗老化的能力 , 具有较好的耐藏性。 Smith 和 Berjar 指出脂质过 氧化是种子老化的主要原因之一。迄今为止 , 已对花生、甜菜、油菜、高粱、杜 仲、柑桔、芝麻、红花等 30 多种植物进行了超干燥研究。孙爱清等进行了超干 种子生理和细胞学研究。周详胜等研究表明 , 油菜、萝卜、黑芝麻种子适宜超干 保存4 。朱诚等研究了花生种子超干贮藏中 , 酶系统活性和丙二醛变化。陶梅等 探索了种子超干脱水的实用方法 5 。种子的贮藏过程就是生命的衰老过程， 衰老的自由基学说是当前很受重视的

11、热点学说 。正常生理状态下，自由基的产生和消除处于平衡状态，只有当种子处 在不利于生长的物理和化学因素下， 这样产生的自由基得不到消除， 或者内源性 自由基的产生和消除失去平衡时，自由基对机体常常会造成损伤 6。自由基游离 在细胞内， 有较强的氧化作用， 能引发膜上不饱和脂肪酸产生过氧化反应， 使生 物膜受到严重破坏。超干过程中脂质过氧化程度的减弱与大分子水膜失去导致自由基毒害加剧 的传统说法相矛盾， 其机理可能是在脱水过程中， 特异蛋白质以及可溶性糖等物 质代替水保护了生物大分子， 使其免受自由基伤害。 研究认为种子中自由基在低 水分下运动受阻和攻击力减弱，超干种子内高水平的自由基对种子基本

12、没有伤 害。超干处理使种子内自由基水平增高， 而回水处理和吸胀过程中自由基可以显 著地清除 6。丙二醛是种子在贮藏过程中随着劣变的发生而逐渐积累的有毒的脂质过氧 化产物，其含量可以表现种子脂质过氧化程度； 释放的挥发性醛类物质是种子脂 质经过各种途径氧化的综合结果，同时反映脂质过氧化导致的劣变程度7 。种子内自由基清除系统与种子活力之间的关系十分密切。 超氧化物歧化酶 ( SOD) 、过 氧化物酶 (POD) 及过氧化氢酶 (CAT) 是种子自身抵制活性氧、 清除自由基的酶促 系统 。经过一年时间贮藏的黄瓜 8等超干种子吸胀萌发后仍能保持较高的酶活 性，与低温贮藏种子并无明显的差异， 但是未超

13、干种子的脱氢酶活性则大部分丧 失。这表明超干种子内 POD 等清除自由基的酶促系统并未受破坏，一旦种子吸 水萌动，可协同抗氧化剂共同清除在贮藏期间劣变积累的自由基等毒害物质， 从 而保证超干种子较高活力水平。目前的一些研究表明 , 超干保存中种子的最适含水量在不同类型的种子中并 不相同 , 这就要求对不同类型的种子进行超干保存效果及最适含水量的研究, 以便为提高超干保存种质的效果提供依据 8 。黄瓜种子超干贮藏方面已有相关报道 但超干最适含水量和具体操作技术方面还有待深入研究。为此, 我们研究了超干对黄瓜种子活力及其抗氧化系统的影响。本试验在已有的研究基础上， 进一步展开对超干处理方法对黄瓜种

14、子生化影 响的研究， 在生化指标测定上内容更多， 涵盖了黄瓜种子的自由基的测定， 去自 由基的测定，抗氧化酶活性测定和MDA含量的测定，用更多方面的数据来研究超 干处理方法对黄瓜种子生化影响。本文在不同贮藏温度下贮藏一年后测定了 CAT,POD,SOD|由基酶活性指标，以及自由基的消除速率，研究超干处理后得到 的不同含水量的黄瓜种子在贮藏一年后对生化指标的变化， 以期探寻到超干处理 黄瓜种子的最适含水量，为更好的贮藏黄瓜种子奠定良好基础。1 材料与方法1.1 材料黄瓜(Cucumis sativas L.)种子，品种唐山秋瓜，原始含水量 7.1%,发芽率 88%。实验于 2011 年 5 月在

15、青岛农业大学种子生理实验室进行。1.2 实验方法参照朱诚的方法 9,采用硅胶干燥法,种子置于尼龙网袋,埋于干燥器内硅胶中，硅胶与种子重量比为10:1, 25C恒温下脱水干燥，每天更换经120C充分 干燥冷却后的硅胶。 每隔一定时间称重, 以制备不同含水量的种子。 制备好的超 干黄瓜种子用双层铝箔袋包装，并分别放在15C、25C、35C下贮藏。种子含水量测定根据国际种子检验规程 (ISTA,2007) 7 中的国际标准方法进行，在 103C± 1C下烘干17h后，放人干燥器中，待其冷却后称重。再按种子含水量的 测定方法 8准确测定含水量， 获得种子的含水量分别为： 1.0%、 2.0%

16、、 3.0%、 4.0%、 5.0%。超干种子用双层铝箔袋包装，分别放在15C、25C、35C下贮藏。1.2.1 酶液的提取分别取不同含水量的种子 2克用液氮研磨成粉末， 再加 10毫升 KH2PO4-K2HPO4 缓冲液(50 mmol/L, pH 7.0)。在4C的条件下，15000 rpm离心2 Omin。上清 液即为酶提取液 9 。1.2.2 丙二醛 (MDA) 的测定参照朱诚的方法 9 。丙二醛的提取同抗氧化酶提取相同。利用硫代巴比妥酸 (TBA) 在酸性下加热与组织中 MDA 产生粉红色的 3,5,5-三甲基恶唑 -2,4-二酮。取1ml提取液中加入5ml 0.5% TBA，混合液

17、在95C的水浴中保温30min后， 立即置于冰浴中冷却，然后在15000g下离心10min,测定波长532nm、600nm和 450nm下的吸光度值。计算公式：用公式 CTBARS(nmol/L)=(A532-A600)-0.0571* (A450-A600) /0.155计算 TBARS 的浓度，以干重为基础计算 TBARS 的含量1.2.3超氧物歧化酶(SOD)活性测定采用 SOD 抑制氮兰四唑 (NBT) 在光下的还原作用来测定 SOD 活性。取质地 相同，透光度好的150X15mm试管40支，其中暗中对照管1支(调零)，光下 对照管 3 支，样品测定管 36支(每个含水量设三个重复)

18、。分别向各支试管中加 入 50 mmol/L pH 7.8 的磷酸缓冲液 1.5ml ,130 mmol/L 甲硫氨酸 0.3ml ,750 卩 mol/LNBT 0.3ml, 0.1 mmol/L EDTA-Na2 0.3ml。再向样品测定管中加入 0.1ml酶提取液 和0.5ml蒸馏水，向光下对照管和暗中对照管中加入蒸馏水0.6ml。然后向各支试管中加入20卩mol/L核黄素(用时现配)0.3ml,立即给暗中对照管用双层黑色 纸套遮光。将试管内试剂摇匀，放入1300-1500IX的光下，温度为30E的环境下， 进行光照反应40min。反应时间达到时，用双层黑色塑料袋遮盖各试管，以终止 反应

19、。以暗中对照管调零，于560nm下进行光密度测定。SOD活性以抑制NBT 光化学反应的 50%为一个酶活性单位。计算公式为SOD 活性(U g-1FW h-1) =( (A0As) >Vt >60)/(A0>.5 :FW VsXt)A0 光下对照管吸光度， As 样品测定管吸光度， Vt 样品提取液总体积( ml)， Vs 测定时粗酶液量( ml)， t 显色反应光照时间( min)， FW 样品鲜重( g)。1.2.4过氧化氢酶(CAT)活性测定取10ml试管4支，三支样品测定管(S1 S2 S3)，一支对照空白管(S0)。 测定管每管加粗酶液 0.1ml ，磷酸缓冲液(

20、PBS) 3ml。对照空白管加 0.1ml 酶液，磷酸缓冲液( PBS) 3ml。将所有试管在25r下预热后，将对照管中溶液倒入石英比色皿中，再加入0.1ml 1M/L的"Q立即在240nm下测定吸光度。样品测定管加入 0.1ml1M/L HQ 测加入后第 4 min 吸光度，待 3 只管全部测定完后，计算酶活性。计算公式：以每分钟A240减少0.1的酶量为一个酶活性单位CAT活性U/(g.min)= A240X Vt/ (0.1 > VsX t > FW,其中 240=AS0- (AS1+AS2+AS3/3AS0:对照管的吸光度AS1 AS2 AS3 :样品测定管的吸光

21、度Vt :提取酶液总体积(ml)Vs: 测定时所用酶液体积( ml)FW为样品鲜质量(g)t :加H2Q2开始到最后一次读数的时间(min)0.1为A240下降0.1时的1个酶活性单位(U)1.2.5 愈创木酚过氧化物酶活性测定POD)9参照朱诚的方法。在H2O2存在下过氧化物酶可将愈创木酚生成四邻甲氧基 苯酚，该产物在 470nm 下有特殊吸收峰，因此可用分光光度法间接测定过氧化 物酶的活性。取上清液120卩加入试管中，加入50mmol pH7.0的磷酸缓冲液3ml,加0.1% 的愈创木酚1ml,25的水浴中预热3min，加入100 mmol的H2O2 1.0ml，在470nm 下反应测定A

22、470的动力学变化。用蒸馏水进行调零，测第 4min的吸光度，重复 3次。以每克鲜组织每分钟 A470值变化0.10为一个酶活性单位(U),计算酶的 活性。计算公式：POD 活性(Ug-1FWmin-1) =(XXVt)/(0.1 VSXt >FW)X为样品测定管吸光度，Vt为提取液总体积(ml),Vs为测定用酶液量(ml)， t为测定时间(min) , FW为样品鲜重(g)。1.2.6 超氧阴离子自由基的测定 10原理：超氧阴离子自由基是生物体内发生氧化反应时氧分子得到一个电子而形成的自由基。根据核外电子排布规律，新获得的电子必然与已有的n电子的自 旋方向相反， 因此该自由基相当活跃。

23、 在化学性质上， 既可以做氧化剂又可以作 还原剂，而且本身也可以歧化为 O2和H2O2。由于该自由基活性强，因此可以 直接攻击细胞内的生物大分子，引起膜脂过氧化 10 。由于羟胺可以被超氧阴离子自由基氧化为亚硝酸， 反应灵敏度高，专一性强， 所以可以用氧化羟胺生成的亚硝酸的量来表示该自由基的产生量， 同时也可以计 算出其产生速率。步骤：(1) 取 0.5ml 上清酶液，加入缓冲液 0.9ml 和 0.1ml10mmol/ml 盐酸羟胺，充分混 匀。25°C中反应20min。(2) 取出反应后溶液，再依次加入 1ml 17mmol/ml 对氨基苯磺酸和 1ml 7mmol/ml a -

24、萘胺。25C下反应20min。(3) 分光光度计下测定 530nm 下 OD 值(4) 用标准亚硝酸钠溶液与对氨基苯磺酸和 a-萘胺反应制作标准曲线。（5）根据样品的 OD 值读取对应标准曲线的含量，计算超氧阴离子自由基的产生 速率。单位 umol/（min.g） 干重。1.2.7 自由基的清除的测定参考许申鸿和杭瑚（1999）的方法。利用稳定性有机自由基DPPH溶液的特征 紫红色色团和特有的吸收峰，以分光光度法测定加种子提取液后 A517 吸收的下 降表示其对有机自由基清除能力 10。取0.5g的种胚和子叶研磨，用5ml 50%乙醇25C浸提5h，间歇振摇，2-4C 5000rpm离心15m

25、in，取上清液。反应体积2mL, DPPH浓度128mmol/L,以50% 乙醇配制。反应时加0.1ml。室温下静置测第20min吸光度变化（以50%乙醇调 零）。在此条件下保留的 DPPH%，即卩R=（A-B）*100/A。，而ORSC=l-R。A0为未加样的DPPH （1.9ml DPPH十0.1ml50%乙醇）的吸光度。A 为样品与 DPPH （1.9ml DPPH 十 0.1ml 样品）反应后的吸光度，B为样品空白（1.9ml 50%乙醇+0.1ml样品）的吸光度。重复3次。2 结果与分析2.1不同温度下贮藏一年超干黄瓜种子丙二醛（MDA含量的变化自由基是一类具有奇数电子的分子、 原子

26、和离子， 游离在细胞中具较强的氧 化能力，引发膜上不饱和脂肪酸过氧化反应，形成MDA等多种过氧化物的降解产 物，对生物起严重的破坏作用 ; 丙二醛是种子在贮藏过程中随着劣变的发生而逐 渐积累的有毒的质过氧化产物， 其含量常用以表示种子中脂质过氧化程度 12 。丙 二醛（MDA是膜脂过氧化作用的最终分解产物，其含量的高低可以反映细胞膜 系受损的程度。MDA是脂质过氧化物的终产物，MD/积累越多，表明活性氧，自 由基活性越高， 对生物膜系统的毒害越严重。 在酸性和高温度条件下， 可以与硫 代巴比妥酸（TBA ）反应生成红棕色的三甲川（3,5,5-三甲基恶唑2,4-二酮），其 最大吸收波长在532n

27、m,最小吸收波长在600 nm。但是测定植物组织中 MDA 时受多种物质的干扰，其中最主要的是可溶性糖，糖与 TBA 显色反应产物的最 大吸收波长在 450nm， 532nm 处也有吸收。黄瓜种子超干过程中丙二醛（ MDA） 含量的变化如图 1。从图1中可以看出：三个温度各个相同含水量与未贮藏相比MDAt曾大，而在三个温度下贮藏一年后 MDA差别不是很大，从图中看出MDAt曾加的量幅度也不 大，适度的超干处理经过贮藏对这些 MDA含量有影响但并不是特别明显，MDA会 稍增大。25C贮藏时含水量在2%寸MDA达到最大，而15C时含水量5%寸最大， 但都差别不大。含水量%量含图1 :不同温度下贮藏

28、1年后唐山秋瓜超干种子 MDA含量2.2不同温度贮藏一年超干黄瓜种子超氧化物歧化酶 (SOD)活性的变化超氧化物歧化酶(SOD)广泛存在于需氧代谢细胞中，是一种清除生物体内具 有强烈毒性的超氧阴离子自由基的酶，它催化下列反应：2O-+2Hf H2Q+Q,反应 产物H2Q2可被过氧化氢酶进一步分解或被过氧化物酶利用。因此，超氧化物歧化酶有保护生物体免受活性氧伤害的能力，可以防止膜脂过氧化，减轻膜伤害，提高植物抗性。已知此酶活力与植物抗逆性及衰老有密切关系13。本实验依据超氧化物歧化酶抑制氮蓝四唑(NBT在光下的还原作用来确定 酶活性大小。在有可被氧化物质存在下，核黄素可被光还原，被还原的核黄素在

29、 有氧的条件下极易再氧化而产生超氧阴离子自由基，超氧阴离子自由基可将氮蓝四唑还原为蓝色的化合物，蓝色化合物在560nm处有最大吸收，而超氧化物歧化 酶(SQD)可清除超氧阴离子自由基从而抑制了蓝色化合物的形成。因此，光还原 反应后，反应液蓝色愈深说明酶活性愈低，反之，酶活性越高 网。据此可计算出 酶活性大小。超干处理对黄瓜种子 SOD舌性的影响见图2从图中看出，经过三个温度贮藏处理的黄瓜， SOD活性比未贮藏要稍微低， 在这三个温度中，贮藏温度提高，SOD活性降低，低温有利于维持S O D活性, 延缓组织衰老。其变化趋势是在含水量在 2%以上时，酶活性变化不是很明显， 尤其在35C下SOD的活

30、性稍低于于其它两个温度，大体上在三个贮藏温度在含 水量2%是活性最高未贮藏 15C25 E35 r图2不同温度下贮藏1年后唐山秋瓜超干种子 SOD活性2.3不同温度下贮藏一年超干黄瓜种子过氧化氢酶 (CAT)活性的变化HO在240nm波长下有强烈吸收，过氧化氢酶能分解过氧化氢，使反应溶液 在240nm波长下吸光度随反应时间而降低。根据测量吸光率的变化速度即可测出 过氧化氢酶的活力。过氧化氢酶催化分解组织中高浓度的 HO,从而使H压控制 在较低水平，降低H2压产生0H对机体造成的危害13。超干处理对黄瓜种子 CAT 活性的影响见图3。从图中可以看出，黄瓜种子未贮藏时在含水量为 2%寸，CAT达到

31、最高，随着 含水量的升高，CAT活性先升后降，贮藏一年后，CAT活性与未贮藏的种子相比， 差异明显，下降显著。超干贮藏一年后 CAT在各个温度下，活性下降显著，CAT 未贮藏时活性很大，且在 2%寸达到最大，然而经过一年贮藏下降很大，活性很 低。400350 300 性 250 活 200 nA 150 100 -p50 0 !_lU!_ J12345含水量图3不同温度下贮藏1年后唐山秋瓜超干种子 CAT活性2.4不同温度下贮藏一年后POD活性变化POC广泛存在与植物体中，在 H2O2存在下过氧化物酶可将愈创木酚生成四 邻甲氧基苯酚，该产物在470nm下有特殊吸收峰，因此可用分光光度法间接测

32、定过氧化物酶的活性。本实验是以邻甲氧基苯酚（即愈创木酚）为过氧化物酶的底 物，在该酶存在下，H2Q可将邻甲氧基苯酚氧化成红棕色的 4-邻甲氧基苯酚，其反 应为：该红棕色的物质在波长470nm处有最大光吸收,故可通过测470nm处的吸光 度变化来测定过氧化物酶的活性16。从图4中可以看出：超干处理黄瓜种子在贮藏一年后，总体上三个温度处理 的POD舌性比未贮藏要高，在这三个温度中，其变化总趋势是随着种子含水量的 增高，酶活性变化不是特别明显。整体上是随着温度的提高POD提高了，可以说 超干处理贮藏一年后在15C和25C下相差不大，POD舌性变化不大,15 C和35C 下含水量在3%寸，POD勺活性

33、达到最高。而在25E时含水量在2%寸，POD舌性 高。POD舌性整体上有点随含水量先增后减，但不是很明显。100806040200未贮藏15C25 r厂 35°C图4不同温度下贮藏1年后唐山秋瓜超干种子 POD活性2.5不同温度下贮藏一年后超干黄瓜种子超氧阴离子自由基活性变化超氧阴离子自由基是生物体内发生氧化反应时氧分子得到一个电子而形成 的自由基。根据核外电子排布规律，新获得的电子必然与已有的n电子的自旋方 向相反，因此该自由基相当活跃。在化学性质上，既可以做氧化剂又可以作还原 剂，而且本身也可以歧化为 02和H2O2。由于该自由基活性强，因此可以直接 攻击细胞内的生物大分子，引起

34、膜脂过氧化。从图5中可以看出：超干处理黄瓜种子在贮藏一年后，三个温度处理贮藏 一年的自由基生成速率比未贮藏要低很多， 在这三个温度中，其变化总趋势是随 着种子含水量的降低，自由基的含量先下降后有点上升，在含水量2%是自由基产生最少。总体上说经过超干处理贮藏一年后可以使种子内自由基的含量下降， 未贮藏时含水量在2%寸，自由基含量最少，很明显5234含水量454035性30性25 由20 自1510510图5不同温度下贮藏1年后唐山秋瓜超干种子超氧阴离子自由基变化2.6不同温度下贮藏一年后超干黄瓜种子自由基消除速率利用稳定性有机自由基 DPP H溶液的特征紫红色色团和特有的吸收峰，以 分光光度法测

35、定加种子提取液后 A517吸收的下降表示其对有机自由基清除能 力。从图6中可以看出：经过超干处理黄瓜种子在贮藏一年后，三个温度下贮藏 一年后自由基的消除速率比未贮藏的有下降， 且在三个温度下自由基消除速率整 体上相差不大，15C含水量2箱口 25E含水量5%寸消除率最低。从总体上来说含 水量低，自由基的消除速率较大。100亶未贮藏 15C25 E35 r1 23459080706050403020100含水量%图6不同温度下贮藏1年后唐山秋瓜超干种子自由基消除速率3 讨论3.1 超干种子的抗氧化系统分析植物体内自由基大量产生会引发脂质过氧化作用，细胞膜完整性遭到破坏， 严重时导致细胞死亡。CA

36、T和SOD是植物体内清除自由基，防止脂质过氧化的保 护酶系统16。CAT是重要的H2O2清除酶，清除植物体内的 HO2,把H2O2还原成没 有毒性的水。SOD乍为专一清除超氧阴离子自由基的抗氧化酶，在自由基清除系 统中起着重要的作用17。MDA是植物体内脂质过氧化的有害代谢物质，测定 MDA 的积累量可以指示种子脂质过氧化的程度。超干处理的黄瓜种子经过不同温度贮藏一年后导致种子内氧自由基大幅度 下降， MDA 含量也比未贮藏的时候增加。在超干处理的种子经过不同温度贮藏 一年后中检测到SODS活性，且在不同含水量种子之间变化不明显， 贮藏一年后 对这些酶活性并无明显影响18，相比未贮藏有些许下降

37、。CAT活性变化有点明显， 显著降低， cat 活力下降说明种子清除氧自由基的能力有下降，说明超干贮藏一 年后的抗氧化系统有所降低， 但不明显， 对贮藏种子并无太大影响。 但在超干状 态下酶促系统不太可能起作用，因而超干种子内的非酶促系统肯定起着重要作 用。程红焱 (1994) 19 测定不同含水量油菜种子内非酶促抗氧化剂的结果表明， 超 干种子中的VE含量比未超干种子高。尽管在超干状态下自由基与敏感区域的接 触机会增加， 但脂质表现出较强的自卫能力， 其原因可能是由于缺乏化学反应介 质，以致包括脂氧合酶介导在内的脂质过氧化受抑制， 反过来超干种子中脂质过 氧化程度的减弱又可以降低非酶类自由基

38、清除剂的消耗， 形成一种良性循环， 即 使SO併口 CAT等在种子极干燥状态下不能启动，仍能有效地避免脂质自动氧化17。 本试验通过对唐山秋瓜种子超干处理后 CAT SOD酶活性指标值的研究表明，唐 山秋瓜种子含水量在 2%以上抗氧化系统保持良好。3.2 种子含水量的贮藏问题黄瓜种子经过超干老化处理，使其含水量降至 5 以下当含水量不低 于 2 时， 吸胀萌发前给予适当的缓湿处理， 其种子活力未受明显影响； 当种 子含水量低于 2时，对种子活力有一定影响细胞膜统在细胞代谢活动中起重 要作用，它不仅调节细胞物质交流和运输，而且可以影响代谢途径中的酶活性， 而有些酶本身就存在于膜上， 因此种子活力

39、丧失的代谢变化或多或少由细胞膜系 统的损伤引起 膜结构与功能的稳定主要表现在膜的选择透性上， 劣变种子膜功 能的减弱 致使细胞内大量物质渗漏， 从而降低种子活力 脂质过氧化最终产 物是丙二醛 ( MDA) ， 随着劣变的发生，丙二醛逐渐积累， 会严重地损伤生物 膜丙二醛浓度可以表示脂质过氧化的程度 因此， 丙二醛的测定可以预测种 子劣变程度 黄瓜超干种子经过贮藏后的丙二醛浓度显著低于未超干种子的， 这说明超干贮藏可以大大降低 MDA的积累，从而减少对生物膜的破坏作用.这也 从脂质过氧化的角度证明 。超干种子的贮藏性能得以提高黄瓜种子的最佳含水量不仅取决于种子内在的固有属性， 与温度也有稍微的

40、影响，不同含水量的黄瓜种子其贮藏的最佳含水量随温度的改变也会发生改变， 但不是很明显，总体上，黄瓜种子贮藏一年后含水量在2%以上都能保持较高活力，而且抗氧化酶系统未遭破坏，同时，在不同含水量种子之间SOD CAT酶活性变化不明显， 适度超干处理对这些酶活性并无明显影响。 试验结果表明黄瓜超 干种子在适度的含水量范围内抗老化能力明显高于未处理种子的。 黄瓜超干种子 具有良好的耐贮藏性超干种子含水量应在 2% 以上因此利用超干技术保存黄瓜 唐山秋瓜种子种质资源是可行的致谢首先我要衷心感谢我的导师严敏副教授。 导师严谨治学的科研态度和开放的 学术思想给了我极大的启迪和帮助， 使得我能顺利完成论文的选题、 试验设计及 实际操作。导师渊博的知识、 敏锐的洞察力、 严谨的治学态度和求实的工作作风， 给我留下了深刻的印象， 鞭策我一步一个脚印进行实验， 将使我终生受益， 并激 励我不断进取， 奋