苜蓿种子发芽特性和萌发早期抗氧化系统对老化的生理和分子响应研究

摘要

为研究老化苜蓿种子发芽特性、萌发早期抗氧化系统生理变化规律以及探索抗氧化相关基因对种子老化的响应模式，以老化紫花苜蓿种子为材料，研究了老化处理后种子发芽特性、萌发早期种子抗氧化酶活性和抗氧化物含量的变化规律，并分析了抗氧化系统相关基因表达量的变化。结果表明，老化处理不仅抑制了苜蓿种子萌发进程，同时显著影响了种子萌发后幼苗的正常生长，导致萌发后期幼苗较小。老化处理也严重影响了活性氧（ROS）的代谢，导致老化种子萌发早期过氧化氢（H₂O₂）含量升高，过氧化物酶（POD）和谷胱甘肽还原酶（GR）活性显著（P<0.05）降低，抗坏血酸（AsA）和谷胱甘肽（GSH）含量也极显著（P<0.01）降低。抗氧化酶活性和抗氧化物含量降低使种子抗氧化能力降低。此外，老化处理也显著（P<0.05）抑制了抗氧化系统中MsCAT1、MsPOD12、MsDHAR、MsGR1、MsFe-SOD和MsMn-SOD的表达。基于抗氧化生理和基因表达模式分析，从抗氧化系统中挖掘到一些关键的候选基因，为深入研究种子老化的分子调控机制提供了重要基因资源，也为进一步研究这些候选基因调控种子活力的精确途径奠定了基础。

关键词

紫花苜蓿 / 发芽特性 / 萌发早期 / 抗氧化酶 / 抗氧化物 / 分子响应