Page 138 - 《广西植物》2022年第12期

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Ｇｕｉｈａｉａ Ｄｅｃ. ２０２２ꎬ ４２(１２): ２１２８－２１３７

ＤＯＩ: １０.１１９３１/ ｇｕｉｈａｉａ.ｇｘｚｗ２０２１０７００３
王公达ꎬ 褚云霞ꎬ 徐政ꎬ 等. 莲种胚在温度胁迫下的逆境生理研究 [Ｊ]. 广西植物ꎬ ２０２２ꎬ ４２(１２): ２１２８－２１３７.
ＷＡＮＧ ＧＤꎬ ＣＨＵ ＹＸꎬ ＸＵ Ｚꎬ ｅｔ ａｌ. Ｓｔｒｅｓｓ ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙ ｏｆ ｌｏｔｕｓ ｅｍｂｒｙｏ ｕｎｄｅｒ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｓｔｒｅｓｓ [Ｊ]. Ｇｕｉｈａｉａꎬ ２０２２ꎬ ４２(１２):
２１２８－２１３７.

莲种胚在温度胁迫下的逆境生理研究

王公达 ꎬ 褚云霞 ꎬ 徐 政 ꎬ 张 荻 ꎬ 章毅颖 ２
１
１∗
１
２
( １. 上海交通大学 设计学院ꎬ 上海 ２００２４０ꎻ ２. 上海市农业科学院 农产品质量标准与检测技术研究所ꎬ 上海 ２０１４０３ )
摘 要: 为明确莲种胚对不同温度胁迫的耐受能力ꎬ探索莲种胚细胞在逆境胁迫下的生理响应规律ꎬ该研究
以成熟莲子为材料ꎬ从形态学、抗性生理和抗氧化相关基因表达定量 ３ 个层面进行了研究ꎮ 结果表明:(１)
莲子对于高温与超低温具有较好的胁迫耐受能力ꎬ经 ７０ ℃ 高温与－１９６ ℃ 超低温处理后ꎬ其发芽率和种芽
长相比对照组无显著变化ꎻ８０ ℃ 及以上的高温处理会使莲种胚吸水萌发迟缓ꎬ发芽率降低 ５０％及以上ꎬ种
芽萌发变慢ꎮ (２)高温处理后ꎬ莲种胚细胞中抗氧化酶活性随吸水萌发过程呈上升趋势ꎬ非酶促抗氧化剂含
量下降ꎬ细胞膜脂过氧化程度逐渐减轻ꎬ质膜完整性有所恢复ꎮ (３)高温处理下ꎬ莲种胚氧化应激相关基因
(ＤＨＮ Ｒａｂ１８、Ｃｕ / Ｚｎ ＳＯＤ、Ｍｎ ＳＯＤ、ＰＯＤ４１、ＰＯＤ７３、ＣＡＴ１、ＧＲ、ＡＰＸ) 积极参与胁迫响应ꎬ出现不同程度的上
调表达ꎬ１００ ℃ 处理组中 ＤＨＮ Ｒａｂ１８、Ｃｕ / Ｚｎ ＳＯＤ、ＰＯＤ４１、ＧＲ 与 ＡＰＸ 上调表达幅度较大ꎮ 综上结果认为ꎬ莲
种胚具有良好的高温与低温胁迫耐受性ꎬ在不同温度胁迫下抗氧化系统与抗逆保护类蛋白对维持莲种胚的
细胞活力可能发挥重要保护作用ꎮ
关键词: 莲种胚ꎬ 高温ꎬ 形态指标ꎬ 逆境生理ꎬ 基因定量
中图分类号: Ｑ９４８.１ 文献标识码: Ａ 文章编号: １０００￣３１４２(２０２２)１２￣２１２８￣１０

Ｓｔｒｅｓｓ ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙ ｏｆ ｌｏｔｕｓ ｅｍｂｒｙｏ ｕｎｄｅｒ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｓｔｒｅｓｓ

１ ２ １ １∗ ２
ＷＡＮＧ Ｇｏｎｇｄａ ꎬ ＣＨＵ Ｙｕｎｘｉａ ꎬ ＸＵ Ｚｈｅｎｇ ꎬ ＺＨＡＮＧ Ｄｉ ꎬ ＺＨＡＮＧ Ｙｉｙｉｎｇ
( １. Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｄｅｓｉｇｎꎬ Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｊｉａｏ Ｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ Ｓｈａｎｇｈａｉ ２００２４０ꎬ Ｃｈｉｎａꎻ ２. Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｆｏｒ Ａｇｒｉ￣ｆｏｏｄ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ
ａｎｄ Ｔｅｓｔｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ Ｓｈａｎｇｈａｉ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓꎬ Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０１４０３ꎬ Ｃｈｉｎａ )

Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｒｅｖｅａｌ ｔｈｅ ｔｏｌｅｒａｎｃｅ ｏｆ ｌｏｔｕｓ ｓｅｅｄ ｅｍｂｒｙｏ ｔｏ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｓｔｒｅｓｓ ａｎｄ ｅｘｐｌｏｒｅ ｔｈｅ
ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｏｆ ｌｏｔｕｓ ｓｅｅｄ ｅｍｂｒｙｏ ｃｅｌｌｓ ｕｎｄｅｒ ｓｔｒｅｓｓꎬ ｍａｔｕｒｅ ｌｏｔｕｓ ｓｅｅｄｓ ｗｅｒｅ ｕｓｅｄ ａｓ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｔｏ ｐｅｒｆｏｒｍ
ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙꎬ ｓｔｒｅｓｓ ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔ ｒｅｌａｔｅｄ ｇｅｎｅ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｅｒｅ ａｓ
ｆｏｌｌｏｗｓ: (１) Ｌｏｔｕｓ ｓｅｅｄｓ ｈａｄ ａ ｇｏｏｄ ｔｏｌｅｒａｎｃｅ ｔｏ ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｕｌｔｒａ￣ｌｏｗ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｓｔｒｅｓｓ. Ｔｈｅ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ
ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ ａｎｄ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｌｅｎｇｔｈ ｏｆ ｌｏｔｕｓ ｓｅｅｄｓ ｈａｄ ｎｏ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ７０ ℃ꎬ －１９６ ℃ ａｎｄ ｔｈｅ
ｃｏｎｔｒｏｌ ｇｒｏｕｐꎻ ａｔ ８０ ℃ ａｎｄ ａｂｏｖｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎꎬ ｔｈｅ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ ｏｆ ｌｏｔｕｓ ｓｅｅｄｓ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ｍｏｒｅ ｔｈａｎ

收稿日期: ２０２１－０９－１３
基金项目: 国家自然科学基金(３１９７１７０５)ꎻ 上海市自然科学基金(２１ＺＲ１４３４２００) [Ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ｂｙ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ
ｏｆ Ｃｈｉｎａ (３１９７１７０５)ꎻ Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｈａｎｇｈａｉ (２１ＺＲ１４３４２００)]
第一作者: 王公达( １９９７－)ꎬ硕士ꎬ从事莲光信号转导与逆境生理相关研究ꎬ(Ｅ￣ｍａｉｌ)ｗ１７１３８１９１５７＠ ｓｊｔｕ.ｅｄｕ.ｃｎꎮ
∗
通信作者: 张荻ꎬ研究员ꎬ博士研究生导师ꎬ研究方向为观赏植物种质资源保存ꎬ(Ｅ￣ｍａｉｌ)ｚｈａｎｇｄｉ２０１３＠ ｓｊｔｕ.ｅｄｕ.ｃｎꎮ