刘 备， 宋玉梅， 孙 铭， 毛培胜

(中国农业大学草业科学与技术学院， 草业科学北京市重点实验室， 北京 100193)

种子在合适的条件下吸水膨胀、胚重新恢复代谢、胚根突破胚乳和种皮等外围包被组织的一系列生理形态变化过程被称为种子萌发，这是植物发育的重要阶段，也是决定植物生产力的重要因素[1]。种子吸胀过程中种胚细胞内发生着一系列的生理生化变化，比如代谢活动的激活、细胞呼吸的恢复、线粒体生物发生、储藏mRNAs的翻译和降解、DNA修复、新mRNAs的转录和翻译以及储藏动员的开始[2]。由于细胞内外产物在吸胀早期的明显增加导致活性氧(reactive oxygen species，ROS)开始积累[3-4]。ROS的积累造成与种子活力丧失和老化相关的损伤[5]。线粒体是产生ROS的主要位点[6-7]。种子吸胀过程中线粒体内ROS积累、清除以及代谢调控是决定种子萌发的重要因素，相关研究也在逐步成为种子老化研究的重点与难点。

在低温、干旱等非生物胁迫下抗氧化酶的活性与种子萌发及幼苗的生长有着直接的关系[8]。过氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)、过氧化氢酶(catalase，CAT)等均能清除种子萌发阶段产生的ROS。该结论已经在多种植物种子材料研究中得到证实。在芍药(Paeonialactiflora)种子中，SOD和过氧化氢酶(peroxidase，POD)活性在萌发期间降低，而CAT活性升高，且SOD较POD，CAT更早发挥作用[9]。沙冬青(Ammopiptanthusmongolicus)种子则随聚乙二醇(polyethylene glycol，PEG)胁迫程度的加深，发芽率和鲜重降低，死亡率、丙二醛(malondialdehyde，MDA)含量和相对电导率升高，萌发过程SOD，CAT和POD活性均为先上升后下降[10]。而加速老化使大麦(Hordeumvulgare)种子的发芽率、发芽指数、正常种苗数、CAT和抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase，APX)活性明显降低，酶活性的降低使种子呼吸能力减弱，种子老化与酶活性的下降有着密不可分的联系[11]。……