低温层积对3种椴树属植物种子活性氧含量和抗氧化酶活性的影响

许世达， 王 立， 吴 莹， 徐汤俊， 耿兴敏， 祝遵凌

(南京林业大学风景园林学院， 江苏 南京 210037)

椴树属(TiliaLinn.)植物具有较高的观赏和经济价值，应用前景广阔。目前椴树属植物以种子繁殖为主，但受种皮[1]和萌发抑制物的影响[2,3]，其种子具有深休眠的特性。研究发现，在种子打破休眠过程中，活性氧和抗氧化酶均发挥着重要作用[4-7]。

鉴于此，作者以野生的紫椴(T.amurensisRupr.)、辽椴(T.mandshuricaRupr. et Maxim.)和美洲椴(T.americanaLinn.)的种子为研究材料，分析了低温层积过程中3种植物种子活性氧含量和抗氧化酶活性的变化，以期为椴树属植物种子休眠机制研究提供基础数据。

1 材料和方法

1.1 材料

野生的紫椴和辽椴果实于2021年3月采集于吉林延边朝鲜自治州安图县，野生的美洲椴果实同时期采集于江西九江市；将采集的果实置于阴凉干燥处保存、备用。

1.2 方法

1.3 数据处理和分析

采用EXCEL 2016软件进行数据整理和分析。

2 结果和分析

2.1 种子活性氧含量的变化

结果(表1)显示：低温层积过程中，紫椴种子H2O2含量均低于对照，并随层积时间延长波动变化；在层积30 d最低，较对照降低49.12%，随后不同程度升高。辽椴种子H2O2含量总体上高于对照，并随层积时间延长波动变化；在层积60 d最高，较对照升高96.63%。美洲椴种子H2O2含量均高于对照，并随层积时间延长先升高后降低；在层积90 d最高，较对照升高83.29%，其他层积时间与对照无显著差异。

表1 低温层积过程中3种椴树属植物种子活性氧含量的变化1)

2.2 种子抗氧化酶活性的变化

结果(表2)显示：低温层积过程中，紫椴种子SOD活性高于或低于对照(层积0 d)，并随层积时间延长波动变化；在层积60 d最低，较对照降低58.51%；在层积120 d最高，较对照升高7.17%。辽椴种子SOD活性均高于对照，并随层积时间延长先升高后降低；在层积90 d最高，较对照升高86.86%。美洲椴种子SOD活性高于或低于对照，并随层积时间延长波动变化。

结果(表2)显示：低温层积过程中，紫椴种子POD活性高于或低于对照，并随层积时间延长波动变化；在层积30 d最低，较对照降低11.68%；在层积120 d最高，较对照升高176.59%。辽椴种子POD活性均高于对照，且随层积时间延长波动升高；在层积120 d最高，较对照升高456.56%。美洲椴种子POD活性均高于对照，且随层积时间延长逐渐升高。

结果(表2)显示：低温层积过程中，3种植物CAT活性均随层积时间延长波动变化。紫椴种子CAT活性在层积90 d最低，较对照降低18.49%；在层积120 d最高，较对照升高9.19%。辽椴种子CAT活性在层积90 d最高，较对照升高29.56%；在层积120 d最低，较对照降低27.42%。美洲椴种子CAT活性均低于对照，且在层积30 d最低，较对照降低48.97%。

表2 低温层积过程中3种椴树属植物种子抗氧化酶活性的变化1)

3 讨论和结论

低温层积过程中，3种椴树属植物种子SOD活性的变化趋势各异，在层积60和90 d，紫椴种子SOD活性明显降低，而辽椴和美洲椴种子SOD活性则恰好相反。蒋金娟等[12]认为，随着贮藏时间延长种子萌发率逐渐上升，而SOD活性逐渐下降；张桓溥等[13]发现，在低温层积60 d，非洲狗尾草品种‘纳罗克’(Setariasphacelata‘Narok’)种子SOD活性降至最低；但米槁(CinnamomummigaoH. W. Li)种子在低温层积150 d内SOD活性和萌发率逐渐上升[14]。可见，种子萌发过程中SOD活性的变化因植物种类和萌发条件不同而异。低温层积过程中，3种椴树属植物种子POD活性多高于对照(层积0 d)，并在层积120 d达到最高，而其他种类植物种子的POD活性却随着层积时间延长呈现逐渐上升的趋势[15,16]。说明低温层积可以增强植物种子POD活性，这可能与长期低温层积对种子造成一定的生理胁迫有关。3种椴树属植物种子CAT活性在低温层积过程中无明显变化，说明3种椴树属植物种子CAT活性对低温层积的响应不敏感。当种子保存时间过长或条件不适合，有可能生成过量的活性氧，对种子产生胁迫[17]。本研究中，低温层积可能对3种椴树属植物种子产生了一定的胁迫作用，而在低温层积中后期SOD和POD活性升高可能与种子抵抗氧化损害有关。

综上所述，总体来看，低温层积可增加3种椴树属植物种子中活性氧的积累，并导致辽椴种子SOD和POD活性及美洲椴种子POD活性升高，但3种植物种子的活性氧含量和抗氧化酶活性变化规律明显不同，这可能与植物本身的遗传差异和对环境的适应性差异有关。