張 鵬 宋博洋 吳靈東 沈海龍

(東北林業(yè)大學林學院 哈爾濱 150040)

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解除休眠的水曲柳種子對不同脫水條件的萌發(fā)和生理響應(yīng)*

張 鵬 宋博洋 吳靈東 沈海龍

(東北林業(yè)大學林學院 哈爾濱 150040)

【目的】比較不同脫水條件對解除休眠的水曲柳種子干燥脫水后萌發(fā)的影響，并探索在不同條件下脫水過程中種子內(nèi)部的生理變化，為解除休眠水曲柳種子的再干燥貯藏提供理論和技術(shù)依據(jù)。【方法】以解除休眠的水曲柳種子為材料，采用單因素設(shè)計，比較種子在7種溫度(5，10，15， 20，25，30，35 ℃)條件下干燥脫水后的萌發(fā)能力，再設(shè)計雙因素試驗，分析脫水溫度(常溫20 ℃和低溫5 ℃)、脫水速率(快速和慢速)及其交互作用對干燥脫水后種子萌發(fā)的影響，并測定不同脫水條件下種子中抗氧化酶(SOD、POD和CAT)活性，丙二醛(MDA)含量，可溶性糖、可溶性蛋白和淀粉含量，以確定種子細胞膜透性、抗氧化系統(tǒng)酶活性和貯藏物質(zhì)代謝對不同脫水處理的響應(yīng)?！窘Y(jié)果】經(jīng)不同溫度脫水處理后種子的發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)呈現(xiàn)隨脫水溫度的升高先上升后下降的趨勢，種子發(fā)芽時間則呈現(xiàn)出隨脫水溫度上升而先下降后上升的趨勢。常溫(20 ℃)脫水種子的發(fā)芽能力最強，高溫(35 ℃)或者低溫(5 ℃)脫水種子發(fā)芽能力較弱。與常溫脫水相比，低溫脫水種子相對電導率和丙二醛含量顯著增加，胚中POD和CAT酶活性顯著降低，種子中可溶性糖和淀粉含量無明顯變化，但可溶性蛋白含量顯著降低。與慢速脫水相比，快速脫水種子相對電導率和丙二醛含量顯著增加，胚中SOD和POD酶活性顯著降低，種子中可溶性糖和淀粉含量無明顯變化，但可溶性蛋白含量顯著降低?！窘Y(jié)論】解除休眠的水曲柳種子最適的干燥脫水溫度是20 ℃，高溫(35 ℃)或者低溫(5 ℃)脫水會導致種子發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)下降，發(fā)芽時間延長。低溫(5 ℃)或快速脫水后種子細胞膜透性和丙二醛含量顯著增加，種子中可溶性蛋白含量和胚中抗氧化酶活性均顯著降低，從而引起種子萌發(fā)能力下降。胚中的抗氧化酶活性對低溫和快速脫水反應(yīng)不同，POD和CAT對低溫脫水更敏感，而SOD則對快速脫水更敏感，SOD、POD和CAT 3種酶必須協(xié)同作用才能夠維持活性氧自由基處于對細胞無害的較低水平。種子低溫或快速脫水過程中脫水保護功能下降主要與蛋白質(zhì)的變化有關(guān)，與可溶性糖和淀粉關(guān)系不大。

水曲柳； 脫水耐性； 種子萌發(fā)能力； 細胞膜透性； 抗氧化酶活性； 可溶性蛋白

水曲柳(Fraxinusmandshurica)是我國東北地區(qū)經(jīng)濟價值極高的闊葉用材樹種。種子繁殖是水曲柳繁殖的主要方式，其種子屬于形態(tài)生理休眠類型，需要分別經(jīng)過暖溫和冷濕層積處理才能萌發(fā)(凌世瑜等， 1983)。打破水曲柳種子休眠的傳統(tǒng)方法有越冬埋藏、隔年埋藏等，但傳統(tǒng)方法有處理需時長、易造成水曲柳種子的霉爛、提前萌發(fā)等問題。如果將經(jīng)過催芽解除休眠的水曲柳種子進行再干燥貯藏，便可以隨時提供非休眠種子而不需要苗圃工作者再進行催芽處理，這樣可以使有條件的(如容器育苗)苗圃在一年中的任何時候進行播種育苗，不再受種子休眠造成的季節(jié)性限制，也可以避免因為播種時間延誤而影響種子的品質(zhì)和苗木質(zhì)量。有研究發(fā)現(xiàn)，解除休眠的水曲柳種子在室溫條件下再干燥進行貯藏是可行的，但在較低溫度條件下再干燥后種子萌發(fā)率、發(fā)芽指數(shù)顯著下降，平均發(fā)芽時間明顯延長(吳靈東等， 2012)。以往研究表明解除休眠的水曲柳種子可以在較低溫度(5 ℃)條件下萌發(fā)(張鵬等， 2007)，但在相同條件下干燥脫水后卻表現(xiàn)出了異常的萌發(fā)效果，這種現(xiàn)象的產(chǎn)生必然與種子干燥脫水條件有密切的關(guān)系。為了使水曲柳解除休眠的種子能夠獲得穩(wěn)定、可靠的再干燥貯藏效果，就必須深入研究不同脫水條件對解除休眠種子脫水干燥后萌發(fā)的影響，并對干燥脫水過程中種子脫水耐性變化的內(nèi)在生理機制進行解析。本文以水曲柳解除休眠種子為材料，研究種子在不同條件下脫水后的萌發(fā)能力、種子浸出液相對電導率、抗氧化酶系統(tǒng)活性以及貯藏物質(zhì)的變化，以期為解除休眠水曲柳種子的再干燥貯藏提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究材料

供試種子采自黑龍江省帶嶺林業(yè)科學研究所水曲柳種子園。水曲柳種子經(jīng)過裸(無基質(zhì))層積處理打破休眠，裸層積條件為： 先暖溫(18 ℃)3個月，再低溫(5 ℃)3個月(張鵬， 2008)。以層積處理結(jié)束后的水曲柳種子為材料。

1.2 研究方法

1.2.1 不同溫度脫水處理 種子于層積處理結(jié)束后立即進行脫水處理。設(shè)置5，10，15， 20，25，30，35 ℃共7個恒溫條件(在培養(yǎng)箱中)對解除休眠的種子進行脫水干燥，自然陰干，當種子相對含水量降至10%以下時(采用稱重法確定)結(jié)束脫水。隨后進行發(fā)芽能力測定和種子滲出液電導率測定，以確定脫水溫度對種子萌發(fā)和細胞膜透性的影響。

1.2.2 脫水溫度與脫水速率組合處理 根據(jù)不同溫度脫水處理的萌發(fā)效果，選擇5 ℃(低溫)和20 ℃(最適溫度)2種溫度條件下進行種子脫水。同時，使用硅膠干燥種子作為快速脫水處理，以慢速(不使用硅膠)干燥種子作為對照。形成脫水溫度與速率組合條件共4種： 1)種子在5 ℃條件下慢速脫水； 2)種子與硅膠混合在5 ℃條件下快速脫水； 3)種子在20 ℃條件下慢速脫水； 4)種子與硅膠混合在20 ℃條件下快速脫水。硅膠脫水處理時種子與硅膠體積比為1∶3，種子與硅膠充分混合后置于封閉的塑料盒內(nèi)。以上4種處理種子的相對含水量降至10%以下時結(jié)束脫水(干燥脫水時間分別為： 處理1)92 h； 處理2)70 h； 處理3)19 h； 處理4)17 h)。種子脫水處理后進行發(fā)芽能力測定和種子滲出液電導率測定，以檢驗脫水溫度、速率及其交互作用對種子萌發(fā)和細胞膜透性的影響。

1.2.3 脫水溫度對種子抗氧化系統(tǒng)和貯藏物質(zhì)代謝的影響 選擇5 ℃和20 ℃ 2種溫度條件下進行種子脫水處理，以慢速干燥處理種子，2種溫度條件下種子相對含水量降至10%以下時結(jié)束脫水。脫水處理后的種子進行抗氧化酶活性、丙二醛含量、可溶性糖、可溶性蛋白和淀粉含量測定，以確定脫水溫度對種子抗氧化系統(tǒng)和貯藏物質(zhì)代謝的影響。

1.2.4 脫水速率對種子抗氧化系統(tǒng)和貯藏物質(zhì)代謝的影響 根據(jù)脫水溫度與脫水速率對水曲柳種子萌發(fā)影響結(jié)果，在20 ℃條件下快速脫水與慢速脫水相比對種子萌發(fā)影響較小，而在5 ℃條件下快速脫水與慢速脫水相比對種子萌發(fā)影響更大，因此，研究脫水速率對種子各生理指標影響時，選擇5 ℃對種子進行干燥脫水，2種脫水速率條件下種子的相對含水量降至10%時結(jié)束脫水。種子脫水處理后進行抗氧化酶活性、丙二醛含量、可溶性糖、可溶性蛋白和淀粉含量測定，以考查脫水速率對種子抗氧化系統(tǒng)和貯藏物質(zhì)代謝的影響。

1.2.5 種子發(fā)芽和生理指標的測定 種子經(jīng)脫水處理后于室溫(20～23 ℃)條件下(冷水)浸種24 h，浸種后的種子置于直徑9 cm的塑料培養(yǎng)皿(底部墊有一層濾紙和脫脂棉)中于培養(yǎng)箱中暗培養(yǎng)，培養(yǎng)箱溫度設(shè)置為15 ℃(白天8 h)/10 ℃(夜間16 h)的日變溫條件，每種處理重復(fù)4次(即4個培養(yǎng)皿)，每皿中放置25粒種子，共計100粒種子。種子置床后，每天觀察記錄種子發(fā)芽情況，當胚根突破種子超過2 mm時作為種子萌發(fā)的標志。按下面的計算公式分別計算種子發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)和發(fā)芽時間：

(1)

(2)

(3)

式中：tg為發(fā)芽時間(d)，ng為與tg相對應(yīng)的每天發(fā)芽種子數(shù)。

參考宋松泉等(2005)的方法測定種子浸出液相對電導率。具體操作時，取經(jīng)不同脫水處理后去除果翅的種子，先用雙蒸水沖洗種子數(shù)次并用濾紙吸干其表面水分。將種子置于具塞玻璃試管中(每個處理重復(fù)3次，每次取20粒種子)，然后向試管中加入5 mL去離子水，測定此時種子浸泡液的電導率作為初始值(R1)； 當種子在室溫下浸泡12 h后，用電導儀測定種子浸泡液的電導率作為種子外滲電導率(R2)； 再將種子和浸泡液在100 ℃水浴中煮沸30 min，取出冷卻至室溫后測定煮沸后的浸泡液電導率(R3)。用相對電導率表示電解質(zhì)滲漏率，其計算公式為： 相對電導率(%)=(R2-R1)×100/(R3-R2)。

采用氮藍四唑(NBT)法和愈創(chuàng)木酚法測定超氧化物歧化酶(SOD)和過氧化物酶(POD)活性(高俊鳳， 2006)，采用紫外吸收法和硫代巴比妥酸(TBA)法測定過氧化氫酶(CAT)活性和丙二醛(MDA)含量，采用蒽酮試劑法測定可溶性糖及淀粉含量(李合生， 2000)，采用考馬斯亮藍G-250染色法(張志良， 1990)測定可溶性蛋白含量。取不同條件下干燥的種子，每種處理取種3份(即3次重復(fù))，用解剖刀將種胚和胚乳(帶種皮)分開，分別測定胚和胚乳(各取0.2 g)的超氧化物歧化酶、過氧化物酶、過氧化氫酶活性，及丙二醛、可溶性糖和可溶性蛋白含量。

1.2.6 數(shù)據(jù)處理與分析 采用SPSS18.0軟件對試驗數(shù)據(jù)進行單因素或雙因素方差分析，使用Duncan法進行多重比較。發(fā)芽率和電導率數(shù)據(jù)為百分數(shù)，對其進行反正弦平方根轉(zhuǎn)換后再進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同溫度脫水對水曲柳種子萌發(fā)和細胞膜透性的影響

水曲柳種子經(jīng)過不同溫度脫水處理后的發(fā)芽率呈現(xiàn)隨脫水溫度的升高先上升后下降的趨勢(表1)。方差分析結(jié)果顯示，不同溫度脫水處理后種子的發(fā)芽率差異顯著(P<0.05)，其中5 ℃和35 ℃脫水種子的發(fā)芽率較低，分別為72%和69%，顯著低于對照(脫水前89%)和20 ℃脫水種子的發(fā)芽率(88%)，與20 ℃脫水種子發(fā)芽率相比分別下降了18%和22%。20 ℃脫水的種子發(fā)芽率顯著高于5，10，15，25，30，35 ℃脫水種子的發(fā)芽率，但與對照(脫水前)的種子發(fā)芽率差異不顯著(表1)。

水曲柳種子經(jīng)過不同溫度脫水處理后的發(fā)芽指數(shù)變化規(guī)律與發(fā)芽率相似，呈現(xiàn)隨脫水溫度上升而先上升后下降的趨勢(表1)。通過方差分析發(fā)現(xiàn)，不同溫度脫水處理后種子的發(fā)芽指數(shù)差異極顯著(P<0.01)，其中20 ℃脫水種子的發(fā)芽指數(shù)最高(3.89)，顯著高于其他溫度脫水種子的發(fā)芽指數(shù)，但與對照(脫水前)的種子發(fā)芽指數(shù)差異不顯著。5 ℃和35 ℃脫水種子的發(fā)芽指數(shù)相對較低，分別為1.83和1.72，與20 ℃脫水種子發(fā)芽指數(shù)相比分別下降了53%和56%。

表1 水曲柳種子在不同溫度條件下干燥脫水后的萌發(fā)能力和種子相對電導率①

①表中數(shù)據(jù)為平均值±標準誤差。相同列中的小寫字母表示采用Duncan 法的多重比較結(jié)果，小寫字母不同表示差異顯著(P<0.05)。下同。The values in the table are Mean ± SE (standard error). The different small letter in the same column indicates significance at 0.05 level. The same below.

經(jīng)過不同溫度脫水處理后種子的發(fā)芽時間呈現(xiàn)隨脫水溫度上升而先下降后上升的趨勢(表1)，根據(jù)方差分析結(jié)果，不同溫度脫水處理后種子的發(fā)芽時間差異極顯著(P<0.01)， 20 ℃脫水的種子發(fā)芽時間為7.37天，顯著短于其他溫度脫水的種子發(fā)芽時間，但與對照(脫水前)的種子發(fā)芽時間差異不顯著。經(jīng)過5 ℃和35 ℃脫水后種子發(fā)芽時間相對較長(11.37天和11.18天)，除與10 ℃和15 ℃脫水處理種子的發(fā)芽時間無顯著差異外，與其他溫度脫水處理種子發(fā)芽時間差異均顯著，與20 ℃脫水處理種子相比較其發(fā)芽時間延長近4天。

水曲柳種子經(jīng)過不同溫度脫水處理后種子浸出液的相對電導率變化規(guī)律與種子發(fā)芽時間的變化規(guī)律一致，呈現(xiàn)隨脫水溫度的升高先下降后上升的趨勢(表1)。通過方差分析可知，不同溫度脫水處理后種子浸出液的電導率差異極顯著(P<0.01)。多重比較結(jié)果顯示， 20 ℃下脫水后種子的相對電導率顯著低于其他處理，5 ℃和35 ℃下脫水后種子相對電導率顯著高于其他處理，與20 ℃脫水種子相比其相對電導率分別提高了60%和61%。

2.2 不同溫度與不同速率脫水對水曲柳種子萌發(fā)和細胞膜透性的影響

由表2可知，脫水溫度與脫水速率的交互作用對種子萌發(fā)和種子滲出液電導率無明顯影響，但脫水溫度、脫水速率2因素都對種子發(fā)芽能力和種子滲出液電導率有顯著影響。不同溫度脫水處理后種子的發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、發(fā)芽時間和滲出液電導率差異均極顯著(P<0.01)，5 ℃脫水種子的發(fā)芽能力顯著低于20 ℃脫水種子，種子滲出液電導率則是5 ℃脫水種子顯著高于20 ℃脫水種子。不同脫水速率處理種子的發(fā)芽率差異顯著(P<0.05)，發(fā)芽指數(shù)和滲出液電導率差異均極顯著(P<0.01)，發(fā)芽時間差異不顯著(P>0.05)。慢速干燥種子的發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)顯著高于快速干燥種子，快速干燥種子滲出液電導率顯著高于慢速干燥種子。

2.3 脫水溫度對種子抗氧化系統(tǒng)和貯藏物質(zhì)代謝的影響

2.3.1 脫水溫度對種子抗氧化酶活性和丙二醛含量的影響 從表3可見，不同溫度脫水對種子胚和胚乳中SOD活性的影響均不顯著(P>0.05)，對胚乳中POD和CAT活性影響也不顯著(P>0.05)，但對胚中POD和CAT活性影響均極顯著(P<0.01)。胚中的POD和CAT活性都是20 ℃脫水種子明顯高于5 ℃脫水種子(表3)。脫水溫度對胚和胚乳中MDA含量的影響均極顯著(P<0.01)，且都是20 ℃脫水種子的胚和胚乳中MDA含量顯著低于5 ℃脫水種子，胚和胚乳中的MDA含量分別下降了74%和50%(表3)。

表2 水曲柳種子在不同溫度與脫水速率條件下干燥脫水后的萌發(fā)能力和種子滲出液電導率方差分析

表3 不同溫度干燥脫水后水曲柳種子胚和胚乳中抗氧化酶活性和丙二醛含量

2.3.2 脫水溫度對種子可溶性蛋白、可溶性糖和淀粉含量的影響 脫水溫度對胚和胚乳中可溶性蛋白含量的影響均顯著(P<0.05)，且20 ℃脫水種子胚和胚乳中的可溶性蛋白含量均高于5 ℃脫水種子，胚乳和胚中可溶性蛋白含量分別提高了14%和5%(表4)。脫水溫度對胚和胚乳中淀粉和可溶性糖含量影響均不顯著(P>0.05)(表4)。

表4 不同溫度脫水后水曲柳種子胚和胚乳中可溶性蛋白、可溶性糖和淀粉含量

2.4 脫水速率對種子抗氧化系統(tǒng)和貯藏物質(zhì)代謝的影響

2.4.1 脫水速率對種子抗氧化酶活性和丙二醛含量的影響 低溫脫水條件下，脫水速率對種子胚和胚乳中SOD活性的影響均顯著(P<0.05)，但2個部位中SOD活性變化的規(guī)律不同，在胚中慢速脫水處理的SOD活性顯著高于快速脫水處理，但在胚乳中則相反，慢速脫水處理的SOD活性顯著低于快速脫水處理(表5)。脫水速率對胚和胚乳中POD活性和CAT活性影響均不顯著(P>0.05)。脫水速率對胚乳和胚中MDA含量的影響均顯著(P<0.05)，且都是快速脫水處理的胚乳和胚中MDA含量顯著高于慢速脫水處理(表5)。

2.4.2 脫水速率對種子可溶性蛋白、可溶性糖和淀粉含量的影響 脫水速率對胚和胚乳中可溶性蛋白含量的影響均顯著(P<0.05)，且慢速脫水處理胚和胚乳中的可溶性蛋白含量均高于快速脫水處理，胚和胚乳中的可溶性蛋白含量分別提高了17%和24%(表6)。脫水速率對胚乳和胚中淀粉和可溶性糖含量影響均不顯著(P>0.05)(表6)。

表5 不同速率干燥脫水后水曲柳種子胚和胚乳中抗氧化酶活性和丙二醛含量

表6 不同速率脫水后水曲柳種子胚乳和胚中可溶性糖、可溶性蛋白和淀粉含量

3 討論

脫水溫度會影響種子脫水后的萌發(fā)表現(xiàn)。水稻(Oryzasativa)種子收獲后及時在35 ℃下干燥能提高種子活力(夏巧鳳等， 2007)。Berjak等(1994)對沼生菰(Zizaniapalustris)種子脫水研究發(fā)現(xiàn)，種子在25～30 ℃干燥脫水后成活率最高，隨著脫水溫度的降低，種子的生活力降低。本研究發(fā)現(xiàn)，解除休眠水曲柳種子經(jīng)不同溫度(5～35 ℃)干燥脫水后的發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)隨脫水溫度升高呈先上升后下降趨勢，發(fā)芽時間則呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢。20 ℃是種子最適宜的干燥脫水溫度，高溫(35 ℃)或者低溫(5 ℃)脫水都導致種子萌發(fā)能力降低。

脫水速率是影響種子脫水萌發(fā)的重要因子之一(Bonner， 1996； Songetal.， 2003)。適宜溫度下快速脫水對頑拗性種子的損傷小，對保持種子生活力有利(Farrantetal.， 1985； 邵玉濤等， 2006； 李朋等， 2011a； 宗梅等， 2006)，而正常種子經(jīng)過慢速脫水能有效提高種子活力和萌發(fā)率(陳志欣等， 2012； 黃先暉等， 2010； 薛鵬等， 2015； 路信等， 2010)。水曲柳種子屬于正常性種子，對脫水速率的反應(yīng)與其他正常性種子相同，表現(xiàn)為慢速干燥對保持種子的發(fā)芽能力有利。

種子脫水過程中貯藏物質(zhì)會發(fā)生變化，能在種子中迅速誘導并積累LEA蛋白、油素蛋白、糖類、親水脂分子等脫水保護性物質(zhì)(楊曉泉等， 1998； 宋松泉等， 1999； 楊期和等， 2003； 李永紅等， 2009b； 李煦等， 2011)。本研究結(jié)果表明，低溫或快速脫水對水曲柳種子中的可溶性糖與淀粉含量都沒有明顯影響，但低溫或快速脫水都會導致種子中可溶性蛋白含量下降。這表明水曲柳種子低溫或快速脫水過程中脫水保護功能下降主要與蛋白質(zhì)的變化有關(guān)。

4 結(jié)論

解除休眠的水曲柳種子最適的干燥脫水溫度是20 ℃，高溫(35 ℃)或者低溫(5 ℃)脫水會導致種子發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)下降，發(fā)芽時間延長。低溫(5 ℃)或快速脫水后種子細胞膜透性和丙二醛含量顯著增加，種子中可溶性蛋白含量和胚中抗氧化酶活性均顯著降低，從而引起種子萌發(fā)能力下降。胚中的抗氧化酶活性對低溫和快速脫水反應(yīng)不同，POD和CAT對低溫脫水更敏感，而SOD則對快速脫水更敏感。種子低溫或快速脫水過程中脫水保護功能下降主要與蛋白質(zhì)的變化有關(guān)，與可溶性糖和淀粉關(guān)系不大。

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(責任編輯 徐 紅)

Germination and Physiological Responses of Dormancy Released Seeds ofFraxinusmandshuricato Dehydration in Different Conditions

Zhang Peng Song Boyang Wu Lingdong Shen Hailong

(SchoolofForestry,NortheastForestryUniversityHarbin150040)

【Objective】 We compared the effects of different dehydration conditions on germination of dormancy-released seeds ofFraxinusmandshuricaand explored the intrinsic physiological changes of seeds under different conditions to provide theoretical and technical basis for redrying and storage of dormancy-released seeds ofF.mandshurica.【Method】Using single factor design, the dormancy released seeds ofF.mandshuricawere used to investigate seed germination ability after dehydration at different temperatures(5, 10, 15, 20, 25, 30, 35 ℃). Then, the effects of dehydration temperature(normal temperature 20 ℃ and low temperature 5 ℃), dehydration speed(slow and fast), and their interaction on seed germination after dehydration were investigated using two factor design. In order to determine the response of seed cell membrane permeability, antioxidant system enzyme activity and storage material metabolism to different dehydration treatments, the activities of antioxidant enzymes (SOD, POD and CAT), malondialdehyde (MDA) content, soluble sugar, soluble protein and starch contents in seeds under different conditions were measured.【Result】The seed germination rate and germination index showed the trend of increasing at the beginning and then decreasing with the rising of the dehydration temperature, and the germination time of seeds showed the opposite trend. The germination ability of seeds dehydrated at normal temperature (20 ℃) was the best, and the germination ability of seeds dehydrated at high temperature(35 ℃) or low temperature(5 ℃) was weak. Compared with the normal temperature dehydration, the relative electrical conductivity and MDA content of seeds dehydrated at low temperature increased significantly, the POD and CAT enzyme activity in embryos was significantly decreased, no significant changes in the contents of soluble sugar and starch in the seeds, but soluble protein content decreased significantly. Compared with the slow speed dehydration, the relative electrical conductivity and MDA content of seeds dehydrated at fast speed increased significantly, the SOD and POD enzyme activity in embryos was significantly decreased, no significant changes in the contents of soluble sugar and starch in seed, but soluble protein content decreased significantly.【Conclusion】 The optimum dehydration temperature for dormancy-released seeds ofF.mandshuricais 20 ℃, high (35 ℃) or low (5 ℃) temperature dehydration can lead to the declined seed germination rate and germination index, and the prolonged germination time. After dehydration at low temperature or fast dehydration, the relative electrical conductivity and MDA content of the seeds were increased significantly, the activity of antioxidant enzymes in seed embryos and the soluble protein content of the seeds decreased significantly. These changes should be the causes for the decrease of seed germination ability. The activity of antioxidant enzymes in seed embryos had different responses to dehydration with low temperature and fast dehydration. POD and CAT were more sensitive to dehydration at low temperature, but SOD was more sensitive to fast dehydration. SOD, POD and CAT must be coordinated, so that the active oxygen free radicals can be maintained at a low level and harmless to the cells. The decline of the protective function during dehydration at low temperature or fast dehydration is mainly related to the changes of protein, but not the changes of soluble sugar or starch.

Fraxinusmandshurica; dehydration tolerance;seed germination ability; cell membrane permeability; antioxidant enzyme activity;soluble protein

10.11707/j.1001-7488.20170307

2016-04-14；

2016-06-12。

國家自然科學基金項目(31000301)。

S718.43

A

1001-7488(2017)03-0060-08

* 沈海龍為通訊作者。