种质超干燥贮藏的生理生化特性及差异基因表达的研究

【摘要】：目前，低温种质库虽然是保存种质资源的最佳途径，但由于低温种质库建设通常投资大、技术要求高，运转费用也较昂贵，因此对于欠发达地区和一般种质资源保存，希望找到一种在常温条件下也能得到中期保存的新技术。超干燥技术能提高种子的贮藏寿命，这已经得到了国内外研究者大量实验结果的支持：然而目前对种子超干燥贮藏的最适含水量及作用机理研究仍有分歧，特别是从分子角度来研究种子超干燥的机理，目前尚未见报道。本文以豌豆，水稻，玉米作为研究对象，从种子的生理生化特性，热稳定蛋白及RNA转录水平上研究超干技术对种子贮藏寿命的影响及其作用机理，为种质资源常温保存提供理论和实践依据。结果表明： 1 当豌豆种子干燥后，进行发芽实验，发现豌豆种子含水量降低到5％以下时，种子活力指数和根干重与对照相比在0.05水平上差异显著。种子超干贮藏后对种子中的SOD、POD和CAT酶活性进行测定，结果发现，豌豆种子中的SOD酶活性与种子活力和发芽率高低关系不明显，而POD和CAT活性与种子的发芽率高低及活力大小呈明显的正相关，特别是CAT活性，表现得更明显。当种子老化6个月后测定种子中的丙二醛含量，适度超干的豌豆种子中(8％和5％)的丙二醛的含量明显低于其它含水量种子，且电导率也低于其它含水量种子，表明种子中的膜保持较好。当对种子中的热稳定蛋白测定时发现，豌豆种子超干过程中没有产生新的热稳定蛋白，但适度超干后种子中的热稳定蛋白的含量明显增加，在老化6个月后适度超干的种子中的热稳定蛋白的含量仍保持较高的水平，高于其它含水量。表明热稳定蛋白含量的高低与种子抗老化能力的强弱相关。 2 通过对贮藏在不同气候区8年水稻种子的生活力和活力指数的测定，结果表明，在同一地区常温贮藏条件下，籼稻桂早2号和粳稻幸实种子之间的种子贮藏含水量存在差异，其含水量水平粳稻幸实高于籼稻桂早2号，如在北京地区，籼稻桂早2号最适种子含水量为5.5％-6.0％，而粳稻幸实为6.5％-7.0％。在南昌地区，籼稻桂早2号最适种子含水量为4.5％左右，而粳稻幸实为5.5％-6.0％。该结果也表明，水稻种子最适含水量水平与贮藏地区年平均温度和大于零度积温呈负相关关系，即无论粳稻幸实和籼稻桂早2号，在年平均温度和大于零度积温较高的南昌地区，其水稻种子最适含水量水平都高于年平均温度和大于零度积温较低的北京地区。研究发现，耐超干籼稻桂早2号种子中有一条蛋白分子量39.4kD的特异性蛋白条带，而不耐超干粳稻幸实却没有这条带，而当种子发芽为零的种子，该特异性热稳定蛋白

【关键词】：种子 超干燥 生理生化 cDNA-AFLP
【学位授予单位】：西南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：S339.3
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