Page 129 - 《广西植物》2023年第12期

１２ 期 彭颖等: 八棱海棠种子超低温保存中含水量对糖代谢的影响 ２ ２ ９ ５

均没有随种子含水量变化呈规律性变化ꎮ 超低温
保存 １２０ ｄ 后ꎬ各含水量种子的蔗糖中性转化酶
(ｎｅｕｔｒａｌ ｉｎｖｅｒｔａｓｅꎬ ＮＩ) 和蔗糖合成酶( 分解方向)
[ｓｕｃｒｏｓｅ ｓｙｎｔｈｅｔａｓｅ (ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ)ꎬ ＳＳ￣Ⅰ]活性差
异不明显ꎮ 生活力最高的 Ｗ５ 种子的酸性转化酶
(ａｃｉｄ ｉｎｖｅｒｔａｓｅꎬ ＡＩ)显著高于其他含水量种子ꎬ生
活力随液氮保存时间下降最明显的 Ｗ４ 种子 ＡＩ 活

性最低ꎬ但 Ｗ１ ~ Ｗ４ 之间没有显著差异ꎮ
八棱海棠不同含水量种子超低温保存 １２０ ｄ
后ꎬ蔗糖分解类酶活性高于蔗糖合成类酶活性ꎬ说
明在 八 棱 海 棠 中 主 要 以 蔗 糖 分 解 为 主 要 代 谢

方向ꎮ
∗表示显 著 相 关 ( Ｐ < ０. ０５)ꎻ ∗∗ 表 示 极 显 著 相 关 ( Ｐ < ２.４.３ 超低温保存 １２０ ｄ 后果糖激酶活性变化 不
０.０１)ꎮ ＳＳ. 可溶性糖ꎻ Ｓｕｃ. 蔗糖ꎻ Ｇｌｃ. 葡萄糖ꎻ Ｆｒｕ. 果
糖ꎻ Ｔｒｅ. 海藻糖ꎻ Ｓｂｔ. 山梨醇ꎻ Ａｕｍ. 淀粉ꎻ Ａｓｅ. 直链淀 同含水量种子果糖激酶( ｆｒｕｃｔｏｋｉｎａｓｅꎬ ＦＲＫ) 活性
变化结果见 ８ꎮ 液氮保存 １２０ ｄ 后ꎬＦＲＫ 活性变化
粉ꎻ Ａｉｎ. 支链淀粉ꎮ
∗ｉｎｄｉｃａｔｅｓ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｓ ( Ｐ < ０. ０５)ꎻ ∗∗ ｉｎｄｉｃａｔｅｓ
呈单峰变化ꎬ低含水量 Ｗ３ ~ Ｗ５ 种子的 ＦＲＫ 活性
ｅｘｔｒｅｍｅｌｙ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｓ (Ｐ < ０.０１). ＳＳ. Ｓｏｌｕｂｌｅ ｓｕｇａｒꎻ
显著高于高含水量 Ｗ１ ~ Ｗ２ 种子ꎬ生活力下降最
Ｓｕｃ. Ｓｕｃｒｏｓꎻ Ｇｌｃ. Ｇｌｕｃｏｓｅꎻ Ｆｒｕ. Ｆｒｕｃｔｏｓｅꎻ Ｔｒｅ. Ｔｒｅｈａｌｏｓｅꎻ
Ｓｂｔ. Ｓｏｒｂｉｔｏｌꎻ Ａｕｍ. Ａｍｙｌｕｍꎻ Ａｓｅ. Ａｍｙｌｏｓｅꎻ Ａｉｎ. Ａｍｙｌｏｐｅｃｔｉｎ. 大的 Ｗ４ 种子 ＦＲＫ 活性值最大ꎮ
图 ５ 八棱海棠种子超低温保存 １５ ｄ 后生活力、 ２.４.４ 八棱海棠种子超低温保存 １２０ ｄ 后生活力、
含水量与糖含量的相关性 含水量与糖含量和相关酶指标的相关性分析 超
Ｆｉｇ. ５ Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｖｉａｂｉｌｉｔｙꎬ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔ ａｎｄ
低温保存 １２０ ｄ 后ꎬ种子含水量、生活力和糖及其
ｓｕｇａｒ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ Ｍａｌｕｓ × ｒｏｂｕｓｔａ ｓｅｅｄｓ ａｆｔｅｒ
酶相关性见图 ９ꎮ 相关分析显示与液氮保存 １５ ｄ
１５ ｄａｙｓ ｏｆ ｃｒｙｏｐｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ
相同ꎬ含水量与生活力呈极显著负相关ꎬ相关系数
为 ０.８５ꎬ含水量还与蔗糖、果糖含量呈负相关ꎬ生
活力与蔗糖和果糖含量呈显著正相关ꎬ与 ＡＩ 活性
和 ＦＲＫ 活性也呈显著正相关ꎬ说明含水量通过影
响蔗糖分解成果糖影响了种子生活力ꎬ酸性转化
酶在其中发挥了重要作用ꎬ同时果糖代谢也影响
了种子的生活力ꎮ

３ 讨论

八棱海棠种子可以实现超低温保存ꎬ并且含
图 ６ 八棱海棠种子不同含水量超低温保存 １２０ ｄ 后 水量对超低温保存效果有重要影响ꎮ 本研究中八
蔗糖和果糖含量的变化
棱海棠种子从自然含水量 ２７.１２％逐渐降为 ９.０２％
Ｆｉｇ. ６ Ｃｈａｎｇｅｓ ｏｆ ｓｕｃｒｏｓｅ ａｎｄ ｆｒｕｃｔｏｓｅ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ
时ꎬ在液氮保存 １５ ｄ 后ꎬ种子发芽率呈逐渐升高趋
ｗａｔｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｏｆ Ｍａｌｕｓ × ｒｏｂｕｓｔａ ｓｅｅｄｓ
势ꎬ此结果与马尾松( Ｐｉｎｕｓ ｍａｓｓｏｎｉａｎａ) ( 张晓宁
ａｆｔｅｒ １２０ ｄａｙｓ ｏｆ ｃｒｙｏｐｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ
等ꎬ ２０２０ )、 多 花 芍 药 ( Ｐａｅｏｎｉａ ｅｍｏｄｉ) ( 周 好ꎬ
２０２１)和鸡蛋果(Ｐａｓｓｉｆｌｏｒａ ｅｄｕｌｉｓ) (Ｇｅｎｅｒｏｓｏ ｅｔ ａｌ.ꎬ
自然含水量 Ｗ１ 种子的 ＳＳ￣Ⅱ活性最高ꎬ但与低含 ２０１９)等种子一样ꎬ含水量需要降到一定的水平
水量组 Ｗ３ 和 Ｗ５ 组无显著差异ꎮ (分别为 ６.１％、８.８７％和 １０％) 才能在液氮中保存
八棱海棠不同含水量种子超低温保存 １２０ ｄ 依然有较高生活力ꎬ可能是由于生物组织含水量
后蔗糖分解相关酶的变化见图 ７:ｂꎮ ３ 种酶活性 降低时会形成玻璃态ꎬ 而含水量较高的植物进行