摘要：本研究探討了外源抗壞血酸（Ascorbic acid，AsA）引發(fā)對(duì)燕麥（Avena sativa）老化種子胚細(xì)胞抗氧化性能的影響，以期為貯藏種子的科學(xué)利用提供理論依據(jù)。試驗(yàn)以老化20 d的燕麥種子為材料，用濃度為0.5，1.5和2.5 mmol·L-1的外源AsA引發(fā)0（CK），4，8，16和24 h后，分析其種胚細(xì)胞抗氧化酶活性及脂質(zhì)過氧化水平的變化規(guī)律。結(jié)果表明：外源AsA引發(fā)下燕麥老化種子胚細(xì)胞的丙二醛含量顯著低于CK（Plt;0.05），而其各抗氧化酶的活性顯著高于CK（Plt;0.05）。低濃度（0.5 mmol·L-1）外源AsA引發(fā)24 h時(shí)，燕麥老化種子胚細(xì)胞內(nèi)各抗氧化酶活性顯著高于其他引發(fā)時(shí)間（Plt;0.05），但高濃度（1.5和2.5 mmol·L-1）外源AsA引發(fā)24 h時(shí)，燕麥老化種子胚細(xì)胞內(nèi)抗氧化酶活性均顯著下降（Plt;0.05），且其丙二醛含量上升。綜上所述，外源AsA引發(fā)對(duì)燕麥老化種子胚細(xì)胞的抗氧化性能的影響與其濃度和引發(fā)時(shí)間密切相關(guān)，0.5 mmol·L-1的AsA引發(fā)24 h是提高燕麥老化種子胚細(xì)胞抗氧化性能的最佳處理。

關(guān)鍵詞：抗壞血酸；種子引發(fā)；種子老化；燕麥；抗氧化性能

中圖分類號(hào)：S512.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0435（2023）08-2392-07

Effect of AsA Priming on the Oxidation Resistance of Embryonic

Cells of Aged Oat Seeds

LI Hong-yu1，2， WANG Cong-cong1， XIA Fang-shan1*， YANG Xuan1， LI Yin-lin1， ZHANG Jie-min1

（1. College of Grassland Science， Shanxi Agricultural University， Taigu， Shanxi Province 030801， China; 2. Office of Research

Administration， Shanxi Agricultural University， Taigu， Shanxi Province 030801， China）

Abstract：To provide a theoretical basis for the scientific utilization of stored seeds，the study examined the influence of exogenous ascorbic acid （AsA） priming on the antioxidant properties in embryonic cells of aged oat （Avena sativa） seeds. Oat seeds were aged for 20 d as the experimental materials，and then primed with 0.5，1.5 and 2.5 mmol·L-1 AsA for 0 （the control），4，8，16 and 24 h，and the activities of antioxidant enzymes and lipid peroxidation in their embryonic cells were tested. The results showed that the malondialdehyde contents of the embryonic cells of aged oat seeds undergone AsA priming were significantly lower than that of CK （Plt;0.05），but the activities of antioxidant enzymes were significantly higher than that of CK （Plt;0.05）. Low concentration （0.5 mmol·L-1） AsA primed for 24 h，the activities of antioxidant enzymes in embryonic cells of aged oat seeds were significantly higher than those of other priming times. However，the activities of antioxidant enzymes decreased significantly in embryonic cells of aged oat seeds undergone a high concentration （1.5 and 2.5 mmol·L-1） AsA primed for 24 h （Plt;0.05），and their malondialdehyde contents were also increased. In conclusion，the influence of exogenous AsA priming on the antioxidant properties of embryonic cells of aged oat seeds was closely related to the AsA concentration and priming time，and priming with 0.5 mmol·L-1 AsA for 24 was the best treatment to improve the antioxidant properties of embryonic cells of aged oat seeds.

Key words：Ascorbic acid;Seed priming;Seed ageing;Oat;Oxidation resistance

種子活力會(huì)直接影響植物的種子萌發(fā)、幼苗生長(zhǎng)及作物產(chǎn)量，因而其水平高低成為決定農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成敗的關(guān)鍵因素［1］。種子活力即使在最佳貯藏狀態(tài)下也會(huì)逐漸出現(xiàn)不可逆的下降現(xiàn)象［2］，從而限制了現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展步伐。此外，種子貯藏過程的活力喪失還會(huì)導(dǎo)致其遺傳完整性被破壞，從而不利于植物種質(zhì)資源的長(zhǎng)期保存［3］。活性氧（Reactive oxygen species，ROS）自由基在貯藏過程中的過量積累是造成種子活力下降的主要原因［4］，其可與細(xì)胞內(nèi)所有大分子有機(jī)物質(zhì)發(fā)生生物化學(xué)反應(yīng)，并導(dǎo)致蛋白質(zhì)損傷、脂質(zhì)過氧化、染色體異常和DNA變異等各類細(xì)胞組分的破壞［1］。H2O2是動(dòng)植物體內(nèi)調(diào)節(jié)ROS動(dòng)態(tài)平衡網(wǎng)絡(luò)的核心因子，其含量高低與種子活力水平下降快慢有密切關(guān)系［5-6］。研究發(fā)現(xiàn)，高濃度（≥3.84 mol·L-1）或長(zhǎng)時(shí)間（≥12 h）外源H2O2引發(fā)均會(huì)導(dǎo)致燕麥（Avena sativa）種胚細(xì)胞及線粒體內(nèi)超氧化超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase，SOD）、過氧化氫酶（Catalase，CAT）、抗壞血酸過氧化物酶（Ascorbate peroxidase，APX）、單脫氫抗壞血酸還原酶（Monodehydroasorbate reductase，MDHAR）、脫氫抗壞血酸還原酶（Dehydroascorbate reductase，DHAR）和谷胱甘肽還原酶（Glutathione reductase，GR）活性降低，并導(dǎo)致兩者H2O2和丙二醛（Malondialdehyde，MDA）含量升高，從而導(dǎo)致其種子活力出現(xiàn)嚴(yán)重下降，甚至完全喪失的現(xiàn)象［7-9］。相似地，燕麥種子老化研究中也發(fā)現(xiàn)了相同的現(xiàn)象［10-11］。因此，如何最大限度地提高老化種子內(nèi)抗氧化能力是改善種子活力水平的關(guān)鍵所在，這也就成為了當(dāng)前種子科學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)問題之一。

適宜的引發(fā)處理是緩解種子老化影響的最經(jīng)濟(jì)有效的技術(shù)手段，能夠促進(jìn)老化種子的貯藏物質(zhì)代謝，提高其抗氧化酶活性，降低其脂質(zhì)過氧化作用，從而提升其萌發(fā)能力［12-13］?？箟难幔ˋscorbic acid，AsA）是動(dòng)植物體內(nèi)普遍存在的一種重要的抗氧化物質(zhì)，可以通過促進(jìn)酶促和非酶促抗氧化作用，有效清除動(dòng)植物體內(nèi)產(chǎn)生的ROS［14］。研究發(fā)現(xiàn)，種子內(nèi)AsA對(duì)其老化過程中ROS的清除具有重要作用，但其含量會(huì)在此過程中逐漸減少［10-11，15］。因此，外源AsA處理成為提高老化種子活力的重要方法，目前已在老芒麥（Elymus sibiricus）［16］、梭梭（Haloxylon ammodendron）［17］、無(wú)芒雀麥（Bromus inermis）［18］和草地早熟禾（Poa pratensis）［19］等牧草的老化種子中有研究報(bào)道。外源AsA處理能夠通過提高植物體內(nèi)主要抗氧化酶活性，從而增強(qiáng)植物耐鹽［20-21］、耐砷［22］、耐旱［23］、抗病［24］及耐老化［25］等適應(yīng)逆境條件的生長(zhǎng)發(fā)育能力。然而，外源AsA引發(fā)提高老化種子活力的內(nèi)在機(jī)制仍然不清楚。因此，本試驗(yàn)旨在探討外源AsA引發(fā)對(duì)燕麥種胚細(xì)胞抗氧化性能的影響，以期為揭示外源AsA提高老化種子活力的機(jī)理研究提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料來(lái)源

供試燕麥品種為‘太陽(yáng)神’，種子于2019年6月購(gòu)自北京正道農(nóng)業(yè)股份有限公司，其初始發(fā)芽率99%，初始含水量7.2%（鮮重基礎(chǔ)）。種子獲得后，在—20℃條件保存至2020年5月開始試驗(yàn)。

1.2 種子處理

將種子去除稃殼后，參照劉備等［26］的方法將其含水量調(diào)整至10%（鮮重基礎(chǔ)），迅速用鋁箔袋分裝（每袋約10 g左右）后密封，并置于45℃恒溫水浴鍋內(nèi)進(jìn)行老化處理20 d后取出（種子發(fā)芽率降至約75%）。用濃度為0.5，1.5和2.5 mmol·L-1（從0，0.5，1.0，1.5，2.0和2.5 mmol·L-1濃度中篩選出）的AsA溶液分別引發(fā)0（CK），4，8，16和24 h后，立即用蒸餾水沖洗3遍，用濾紙吸干種子表面水分后，放在25℃黑暗環(huán)境中回干至引發(fā)前種子含水量，最后置于4℃冰箱中密封保存?zhèn)溆谩?/p>

1.3 測(cè)定指標(biāo)及方法

用蒸餾水在室溫條件下吸脹4 h（胚根未突破種皮）后，剝?nèi)?00個(gè)種胚進(jìn)行冰浴研磨，具體參照Kibinza等［27］的方法提取粗酶液，每個(gè)處理重復(fù)4次。SOD活性測(cè)定參照Rao等［28］的方法，CAT活性測(cè)定參照Clairbone［29］的方法，APX和DHAR活性測(cè)定參照Nakano等［30］的方法，MDHAR活性測(cè)定參照Arrigoni等［31］的方法，GR活性測(cè)定參照Esterbauer等［32］的方法，MDA含量測(cè)定參照Bailly等［33］的方法，上述指標(biāo)計(jì)算所需的可溶性蛋白含量則采用購(gòu)自南京建成生物工程研究所的試劑盒進(jìn)行測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2010和SPSS 21.0統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和方差分析，之后用Duncans法（P＜0.05）進(jìn)行多重比較，結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 外源AsA引發(fā)對(duì)燕麥種胚細(xì)胞SOD活性的影響

由圖1可知，外源AsA引發(fā)濃度為0.5 mmol·L-1時(shí)，燕麥種胚細(xì)胞SOD活性隨著引發(fā)時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸升高，并在引發(fā)24 h時(shí)顯著高于其他引發(fā)時(shí)間（Plt;0.05）；外源AsA引發(fā)濃度為1.5 mmol·L-1和2.5 mmol·L-1時(shí)，燕麥種胚細(xì)胞SOD活性隨著引發(fā)時(shí)間的延長(zhǎng)呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢(shì)。引發(fā)4 h和8 h時(shí)，燕麥種胚細(xì)胞SOD活性均隨著AsA濃度的增加而升高；引發(fā)16 h時(shí)，燕麥種胚細(xì)胞SOD活性隨著AsA濃度的增加呈先升高后下降的趨勢(shì)，在濃度為1.5 mmol·L-1時(shí)顯著高于其他濃度引發(fā)時(shí)（Plt;0.05）；引發(fā)24 h時(shí)，燕麥種胚細(xì)胞SOD活性隨著AsA濃度的增加而下降，在濃度為0.5 mmol·L-1時(shí)顯著高于其他濃度引發(fā)時(shí)（Plt;0.05），而在濃度為2.5 mmol·L-1時(shí)顯著低于其他濃度引發(fā)時(shí)（Plt;0.05）。

2.2 外源AsA引發(fā)對(duì)燕麥種胚細(xì)胞CAT活性的影響

由圖2可知，外源AsA引發(fā)濃度為0.5 mmol·L-1時(shí)，燕麥種胚細(xì)胞CAT活性隨著引發(fā)時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸升高，并在引發(fā)24 h時(shí)顯著高于其他引發(fā)時(shí)間（Plt;0.05）；外源AsA引發(fā)濃度為1.5 mmol·L-1和2.5 mmol·L-1時(shí)，燕麥種胚細(xì)胞CAT活性隨著引發(fā)時(shí)間的延長(zhǎng)呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢(shì)，用1.5 mmol·L-1的AsA引發(fā)16 h時(shí)顯著高于引發(fā)0 h（CK）～8 h（Plt;0.05），用2.5 mmol·L-1的AsA引發(fā)8 h時(shí)顯著高于其他引發(fā)時(shí)間（Plt;0.05），而用2.5 mmol·L-1的AsA引發(fā)24 h時(shí)顯著低于引發(fā)4 h～16 h時(shí)（Plt;0.05）。引發(fā)4 h時(shí)，燕麥種胚細(xì)胞CAT活性隨著AsA濃度的增加而升高，在濃度為0.5 mmol·L-1時(shí)顯著低于其他濃度引發(fā)時(shí)（Plt;0.05）；引發(fā)8 h時(shí)，燕麥種胚細(xì)胞CAT活性隨著AsA濃度的增加呈先升高后下降的趨勢(shì)，在濃度為1.5 mmol·L-1時(shí)顯著高于其他濃度引發(fā)時(shí)（Plt;0.05）；引發(fā)16 h時(shí)，燕麥種胚細(xì)胞CAT活性隨著AsA濃度的增加而下降，在濃度為2.5 mmol·L-1時(shí)顯著低于其他濃度引發(fā)時(shí)（Plt;0.05）；引發(fā)24 h時(shí)，燕麥種胚細(xì)胞CAT活性隨著AsA濃度的增加而下降，在濃度為0.5 mmol·L-1時(shí)顯著高于其他濃度引發(fā)時(shí)（Plt;0.05），而在濃度為2.5 mmol·L-1時(shí)顯著低于其他濃度引發(fā)時(shí)（Plt;0.05）。

2.3 外源AsA引發(fā)對(duì)燕麥種胚細(xì)胞APX活性的影響

由圖3可知，外源AsA引發(fā)濃度為0.5 mmol·L-1時(shí)，燕麥種胚細(xì)胞APX活性隨著引發(fā)時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸升高，并在引發(fā)24 h時(shí)顯著高于其他引發(fā)時(shí)間（Plt;0.05）；外源AsA引發(fā)濃度為1.5 mmol·L-1和2.5 mmol·L-1時(shí)，燕麥種胚細(xì)胞APX活性隨著引發(fā)時(shí)間的延長(zhǎng)呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢(shì)，用1.5 mmol·L-1的AsA引發(fā)16 h時(shí)顯著高于其他引發(fā)時(shí)間（Plt;0.05），用2.5 mmol·L-1的AsA引發(fā)16 h時(shí)顯著高于引發(fā)0 h（CK）～8 h（Plt;0.05）。引發(fā)4 h時(shí)，燕麥種胚細(xì)胞APX活性隨著AsA濃度的增加而升高，在濃度為2.5 mmol·L-1時(shí)顯著高于其他濃度引發(fā)時(shí)（Plt;0.05）；引發(fā)8 h和16 h時(shí)，燕麥種胚細(xì)胞APX活性均隨著AsA濃度的增加呈先升高后下降的趨勢(shì)，并均在濃度為1.5 mmol·L-1時(shí)顯著高于其他濃度引發(fā)時(shí)（Plt;0.05）；引發(fā)24 h時(shí)，燕麥種胚細(xì)胞APX活性隨著AsA濃度的增加而下降，在濃度為0.5 mmol·L-1時(shí)顯著高于其他濃度引發(fā)時(shí)（Plt;0.05），而在濃度為2.5 mmol·L-1時(shí)顯著低于其他濃度引發(fā)時(shí)（Plt;0.05）。

2.4 外源AsA引發(fā)對(duì)燕麥種胚細(xì)胞MDHAR活性的影響

由圖4可知，外源AsA引發(fā)濃度為0.5 mmol·L-1時(shí)，燕麥種胚細(xì)胞MDHAR活性隨著引發(fā)時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸升高，并在引發(fā)24 h時(shí)顯著高于其他引發(fā)時(shí)間（Plt;0.05）；外源AsA引發(fā)濃度為1.5 mmol·L-1和2.5 mmol·L-1時(shí)，燕麥種胚細(xì)胞MDHAR活性隨著引發(fā)時(shí)間的延長(zhǎng)呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢(shì)，并均在引發(fā)16 h時(shí)顯著高于其他引發(fā)時(shí)間（Plt;0.05），但引發(fā)4 h～24 時(shí)均顯著高于引發(fā)0 h（CK）。引發(fā)4 h時(shí)，燕麥種胚細(xì)胞MDHAR活性隨著AsA濃度的增加而升高，在濃度為0.5 mmol·L-1時(shí)顯著低于其他濃度引發(fā)時(shí)（Plt;0.05）；引發(fā)8 h時(shí)，燕麥種胚細(xì)胞MDHAR活性也隨著AsA濃度的增加而升高，但各濃度間無(wú)顯著差異；引發(fā)16 h時(shí)，燕麥種胚細(xì)胞MDHAR活性隨著AsA濃度的增加呈先升高后下降的趨勢(shì)，在濃度為1.5 mmol·L-1時(shí)顯著高于其他濃度引發(fā)時(shí)（Plt;0.05）；引發(fā)24 h時(shí)，燕麥種胚細(xì)胞MDHAR活性隨著AsA濃度的增加而下降，在濃度為0.5 mmol·L-1時(shí)顯著高于其他濃度引發(fā)時(shí)（Plt;0.05），而在濃度為2.5 mmol·L-1時(shí)顯著低于其他濃度引發(fā)時(shí)（Plt;0.05）。

2.5 外源AsA引發(fā)對(duì)燕麥種胚細(xì)胞DHAR活性的影響

由圖5可知，外源AsA引發(fā)濃度為0.5 mmol·L-1時(shí)，燕麥種胚細(xì)胞DHAR活性隨著引發(fā)時(shí)間的延長(zhǎng)而顯著升高（Plt;0.05），并在引發(fā)24 h時(shí)顯著高于其他引發(fā)時(shí)間（Plt;0.05）；外源AsA引發(fā)濃度為1.5 mmol·L-1和2.5 mmol·L-1時(shí)，燕麥種胚細(xì)胞DHAR活性隨著引發(fā)時(shí)間的延長(zhǎng)呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢(shì)，用1.5 mmol·L-1的AsA引發(fā)16 h時(shí)顯著高于引發(fā)0 h （CK）～8 h（Plt;0.05），用2.5 mmol·L-1的AsA引發(fā)8 h時(shí)顯著高于其他引發(fā)時(shí)間（Plt;0.05）。引發(fā)4 h時(shí)，燕麥種胚細(xì)胞DHAR活性隨著AsA濃度的增加而升高，在濃度為2.5 mmol·L-1時(shí)顯著高于其他濃度引發(fā)時(shí)（Plt;0.05）；引發(fā)8 h時(shí)，燕麥種胚細(xì)胞DHAR活性也隨著AsA濃度的增加而升高，在濃度為0.5 mmol·L-1時(shí)顯著低于其他濃度引發(fā)時(shí)（Plt;0.05）；引發(fā)16 h時(shí)，燕麥種胚細(xì)胞DHAR活性隨著AsA濃度的增加而下降，在濃度為2.5 mmol·L-1時(shí)顯著低于其他濃度引發(fā)時(shí)（Plt;0.05）；引發(fā)24 h時(shí)，燕麥種胚細(xì)胞DHAR活性也隨著AsA濃度的增加而下降，在濃度為0.5 mmol·L-1時(shí)顯著高于其他濃度引發(fā)時(shí)（Plt;0.05），而在濃度為2.5 mmol·L-1時(shí)顯著低于其他濃度引發(fā)時(shí)（Plt;0.05）。

2.6 外源AsA引發(fā)對(duì)燕麥種胚細(xì)胞GR活性的影響

由圖6可知，外源AsA引發(fā)濃度為0.5 mmol·L-1時(shí)，燕麥種胚細(xì)胞GR活性隨著引發(fā)時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸升高，并在引發(fā)24 h時(shí)顯著高于其他引發(fā)時(shí)間（Plt;0.05）；外源AsA引發(fā)濃度為1.5 mmol·L-1和2.5 mmol·L-1時(shí)，燕麥種胚細(xì)胞GR活性隨著引發(fā)時(shí)間的延長(zhǎng)呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢(shì)，并均在引發(fā)16 h時(shí)顯著高于其他引發(fā)時(shí)間（Plt;0.05）。引發(fā)4 h時(shí)，燕麥種胚細(xì)胞GR活性隨著AsA濃度的增加而升高，在濃度為2.5 mmol·L-1時(shí)顯著高于濃度為0.5 mmol·L-1時(shí)（Plt;0.05）；引發(fā)8 h時(shí)，燕麥種胚細(xì)胞GR活性隨著AsA濃度的增加呈先升高后下降的趨勢(shì)，在濃度為1.5 mmol·L-1時(shí)顯著低于其他濃度引發(fā)時(shí)（Plt;0.05）；引發(fā)16 h時(shí)，燕麥種胚細(xì)胞GR活性隨著AsA濃度的增加而下降，在濃度為2.5 mmol·L-1時(shí)顯著低于其他濃度引發(fā)時(shí)（Plt;0.05）；引發(fā)24 h時(shí)，燕麥種胚細(xì)胞GR活性也隨著AsA濃度的增加而下降，在濃度為0.5 mmol·L-1時(shí)顯著高于其他濃度引發(fā)時(shí)（Plt;0.05），而在濃度為2.5 mmol·L-1時(shí)顯著低于其他濃度引發(fā)時(shí)（Plt;0.05）。

2.7 外源AsA引發(fā)對(duì)燕麥種胚細(xì)胞MDA含量的影響

由圖7可知，外源AsA引發(fā)濃度為0.5 mmol·L-1時(shí)，燕麥種胚細(xì)胞MDA含量隨著引發(fā)時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸下降，并在引發(fā)24 h時(shí)顯著低于其他引發(fā)時(shí)間（Plt;0.05）；外源AsA引發(fā)濃度為1.5 mmol·L-1和2.5 mmol·L-1時(shí)，燕麥種胚細(xì)胞MDA含量隨著引發(fā)時(shí)間的延長(zhǎng)呈現(xiàn)先下降后升高的趨勢(shì)，用1.5 mmol·L-1的AsA引發(fā)16 h時(shí)顯著低于其他引發(fā)時(shí)間（Plt;0.05），用2.5 mmol·L-1的AsA引發(fā)16 h時(shí)顯著低于引發(fā)0 h（CK）～4 h和24 h（Plt;0.05）。引發(fā)4 h時(shí)，燕麥種胚細(xì)胞MDA含量隨著AsA濃度的增加而下降，但各濃度間無(wú)顯著差異；引發(fā)8 h時(shí)，燕麥種胚細(xì)胞MDA含量也隨著AsA濃度的增加而下降，但在濃度為2.5 mmol·L-1時(shí)顯著低于其他濃度引發(fā)時(shí)（Plt;0.05）；引發(fā)16 h時(shí)，燕麥種胚細(xì)胞MDA含量隨著AsA濃度的增加呈先下降后升高的趨勢(shì)，在濃度為1.5 mmol·L-1時(shí)顯著低于其他濃度引發(fā)時(shí)（Plt;0.05）；引發(fā)24 h時(shí)，燕麥種胚細(xì)胞MDA含量隨著AsA濃度的增加而升高，在濃度為0.5 mmol·L-1時(shí)顯著低于其他濃度引發(fā)時(shí)（Plt;0.05），而在濃度為2.5 mmol·L-1時(shí)顯著高于其他濃度引發(fā)時(shí)（Plt;0.05）。

3 討論

抗氧化酶系統(tǒng)是植物細(xì)胞內(nèi)維持ROS動(dòng)態(tài)平衡的重要清除劑，可緩解種子老化過程中ROS過量積累對(duì)細(xì)胞膜系統(tǒng)的攻擊，延緩其細(xì)胞膜系統(tǒng)脂質(zhì)過氧化損傷的發(fā)生，進(jìn)而降低種子活力喪失的速度［34-35］。然而，種子內(nèi)抗氧化酶活性會(huì)隨著老化程度的加劇而不斷降低，致使種子細(xì)胞因過量積累ROS而遭受脂質(zhì)過氧化損傷，這是造成老化種子活力喪失的主要原因［5-6］。AsA是抗壞血酸-谷胱甘肽循環(huán)中2個(gè)重要的抗氧化物質(zhì)之一，在維持細(xì)胞內(nèi)ROS平衡方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用［14］，因而外源AsA處理能夠顯著提高老化種子細(xì)胞內(nèi)SOD，CAT和過氧化物酶的活性（Plt;0.05），并顯著降低了其MDA含量（Plt;0.05），從而使其種子活力得到改善［17-18］。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，除濃度為0.5 mmol·L-1的AsA引發(fā)4 h時(shí)外，外源AsA引發(fā)顯著提高了老化燕麥種胚細(xì)胞SOD，CAT，APX，MDHAR，DHAR和GR活性（Plt;0.05），并顯著降低了其MDA含量（Plt;0.05），這說明外源AsA引發(fā)提高了老化燕麥種胚細(xì)胞的抗氧化能力，從而緩解了其細(xì)胞膜系統(tǒng)脂質(zhì)過氧化作用的產(chǎn)生，進(jìn)而使其種子活力得到明顯提升［36］，這與在梭梭［17］和無(wú)芒雀麥［18］老化種子中的發(fā)現(xiàn)相似，這可能是引發(fā)使外源AsA在修復(fù)前進(jìn)入被損傷的細(xì)胞內(nèi)部，并激活了抗壞血酸-谷胱甘肽循環(huán)等代謝反應(yīng)中的關(guān)鍵酶活性，從而修復(fù)了種子老化過程中ROS過量積累造成的脂質(zhì)過氧化損傷［18］。

外源物質(zhì)的引發(fā)處理往往會(huì)產(chǎn)生雙重效應(yīng)［8-9］。外源引發(fā)物質(zhì)的濃度和引發(fā)時(shí)間是種子引發(fā)處理中的關(guān)鍵因素，一般低濃度或短時(shí)間的引發(fā)會(huì)產(chǎn)生有益的影響，而高濃度或長(zhǎng)時(shí)間引發(fā)往往會(huì)產(chǎn)生不利的影響［37-38］。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，0.5 mmol·L-1的AsA引發(fā)時(shí)，老化燕麥種胚細(xì)胞內(nèi)SOD，CAT，APX，MDHAR，DHAR和GR活性均隨著引發(fā)時(shí)間的延長(zhǎng)而升高，其MDA含量則呈相反的趨勢(shì)，而高濃度（1.5 mmol·L-1和2.5 mmol·L-1）AsA引發(fā)時(shí)，老化燕麥種胚細(xì)胞內(nèi)SOD，CAT，APX，MDHAR，DHAR和GR活性均隨著引發(fā)時(shí)間的延長(zhǎng)而呈先升高后降低的趨勢(shì)，其MDA含量也呈相反的趨勢(shì)，這說明外源AsA引發(fā)對(duì)老化燕麥種胚細(xì)胞抗氧化性能的影響也受其濃度和引發(fā)時(shí)間的影響。這與在梭梭［17］老化種子中的研究發(fā)現(xiàn)相似。AsA通過增強(qiáng)酶促或非酶促抗氧化途徑的作用來(lái)有效清除脅迫產(chǎn)生的ROS［39］，但低濃度（0.5 mmol·L-1）AsA引發(fā)對(duì)種胚細(xì)胞產(chǎn)生的影響往往需要的時(shí)間更長(zhǎng)，因而短時(shí)間（4 h）引發(fā)時(shí)僅有SOD，CAT和DHAR活性顯著提高（Plt;0.05）。相反，高濃度（2.5 mmol·L-1）對(duì)種胚細(xì)胞產(chǎn)生的影響所需要的時(shí)間就會(huì)大大縮短，也更容易使其所需的AsA達(dá)到飽和狀態(tài)，長(zhǎng)時(shí)間（16 h～24 h）引發(fā)時(shí)就會(huì)對(duì)老化燕麥種胚細(xì)胞產(chǎn)生水勢(shì)脅迫，從而使種胚細(xì)胞出現(xiàn)不利影響［40］，表現(xiàn)為抗氧化性能的降低和脂質(zhì)過氧化作用的增強(qiáng)。因此，適宜的AsA濃度和引發(fā)時(shí)間是提高老化燕麥種胚細(xì)胞抗氧化性能的關(guān)鍵。本試驗(yàn)中，0.5 mmol·L-1的AsA引發(fā)24 h時(shí)，老化燕麥種胚細(xì)胞內(nèi)SOD，CAT，APX，MDHAR，DHAR和GR活性最高，而其MDA含量則最低，這說明0.5 mmol·L-1的AsA引發(fā)24 h是提高老化燕麥種胚細(xì)胞抗氧化性能的最佳引發(fā)處理。

4 結(jié)論

外源AsA引發(fā)對(duì)老化燕麥種胚細(xì)胞的抗氧化性能的影響與其濃度和引發(fā)時(shí)間有密切關(guān)系。除高濃度（1.5 mmol·L-1和2.5 mmol·L-1）外源AsA長(zhǎng)時(shí)間（≥16 h）引發(fā)外，外源AsA引發(fā)會(huì)提高老化燕麥種胚細(xì)胞的抗氧化性能，并降低其脂質(zhì)過氧化作用，其中0.5 mmol·L-1的AsA引發(fā)24 h是提高老化燕麥種胚細(xì)胞抗氧化性能的最佳引發(fā)處理。

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（責(zé)任編輯 閔芝智）

收稿日期：2023-02-20；修回日期：2023-03-29

基金項(xiàng)目：山西農(nóng)業(yè)大學(xué)“十四五”生物育種工程項(xiàng)目（YZGC134）；國(guó)家自然基金項(xiàng)目（31702171）；內(nèi)蒙古大學(xué)“省部共建草原家畜生殖調(diào)控與繁育”國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放課題（2021KF0303）；山西省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（202102140601006）資助

作者簡(jiǎn)介：李紅玉（1973-），女，漢族，山西太谷人，高級(jí)實(shí)驗(yàn)師，碩士，主要從事草類植物育種與種子科學(xué)研究，E-mail：lihongyu289@126.com；*通信作者Author for correspondence，E-mail：dqlxfs8583@163.com