论文部分内容阅读
本实验采用亚硫酸钠和亚硫酸氢钠溶液作为二氧化硫(SO2)溶液供体培养小麦种子,发现低浓度SO2溶液可以提高小麦种子发芽率,促进胚根和胚芽的形成与生长；当SO2溶液浓度为1.0 mmol/L时促进效应最明显。而且使用SO2溶液培养的小麦种子胚乳液化的速度加快,表明SO2处理有助于萌发种子中储存物质的动员。进一步采用聚丙烯酰胺凝胶电泳和分光光度法检测萌发早期种子中淀粉酶与酯酶的活性,结果发现SO2可以提高小麦种子萌发早期淀粉酶与酯酶的活性,且呈现一定的浓度效应：当SO2浓度为1.0 mmol/L及以下时,种子中的淀粉酶与酯酶活性随SO2浓度升高而增强；当SO2浓度高于1.0mmol/L时,种子淀粉酶与酯酶活性随SO2浓度升高而减弱。以蒸馏水培养为对照,使用1.0 mmol/L SO2培养种子3、6、9、12 h发现,在种子萌发到第9 h时,淀粉酶活性最强,而酯酶在萌发过程中活性却没有明显差异。分别对α-与β-淀粉酶的活性进行研究,结果表明SO2诱导表达的淀粉酶是β-淀粉酶,而不是α-淀粉酶。进一步研究表明,SO2可以提高潜伏态β-淀粉酶活性,而自由态β-淀粉酶活性却不受影响。以钠离子(Na+)及不同含硫离子,作为SO2供体亚硫酸钠和亚硫酸氢钠溶液的对照,处理小麦种子后的结果发现,SO2供体亚硫酸钠和亚硫酸氢钠溶液对淀粉酶具有最为有效的激活效应,表明SO2供体亚硫酸钠和亚硫酸氢钠溶液激活淀粉酶的效应物质为SO2。有意思的是,SO2处理可以提高种子中内源H2S含量,且呈现浓度依赖效应。另外,本文以硫氢化钠作为硫化氢(H2S)的供体处理小麦种子,与SO2相类似,信号分子H2S同样可以增强小麦种子淀粉酶活性,且最佳浓度为0.4 mmol/L。使用0.4 mmol/L H2S培养种子3、6、9、12 h发现,处理6h时,淀粉酶活性最强。与SO2不同的是,H2S可以同时增强种子自由态与潜伏态β-淀粉酶。种子在逆境情况下会发生萌发抑制现象,在汞胁迫条件下,小麦种子的发芽率明显降低。而使用SO2溶液预处理12小时,可以有效提高汞离子胁迫下小麦种子发芽率,显著增强淀粉酶和酯酶的活性,表明SO2信号可能介导了种子萌发的内部机制。