Page 174 - 《广西植物》2024年第5期

９ ６ ２ 广 西 植 物 ４４ 卷
ｕｓｅｄ ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ Ｃｉｔｒｕｓ ｍａｘｉｍａ ‘ Ｍａｎｓａｉｌｏｎｇ ’ ｓｅｅｄｓ ａｓ ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｍａｔｅｒｉａｌꎬ ｈｅａｔｅｄ ｔｈｅ ｓｅｅｄｓ ａｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ
ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｌ ｓｔａｇｅｓꎬ ａｎｄ ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｌｙ ｄｅｔｅｃｔｅｄ ｃｈａｎｇｅｓ ｉｎ ｓｅｅｄ ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙꎬ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｏｆ ｓｏｌｕｂｌｅ ｐｒｏｔｅｉｎ ａｎｄ ｈｅａｔ￣
ｓｔａｂｌｅ ｐｒｏｔｅｉｎꎬ ａｎｄ ｃｅｌｌｕｌａｒ ｕｌｔｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｅｒｅ ａｓ ｆｏｌｌｏｗｓ: (１) Ｔｈｅ ｓｅｅｄ ｍｏｉｓｔｕｒｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｄｒａｍａｔｉｃａｌｌｙ
ｄｒｏｐｐｅｄ ｂｅｔｗｅｅｎ ２３ ａｎｄ ４９ ｗｅｅｋｓ ａｆｔｅｒ ｆｌｏｗｅｒｉｎｇ ( ＷＡＦ)ꎬ ｗｈｅｒｅａｓ ｔｈｅ ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ ｏｆ ＤＷ/ ＦＷ ａｎｄ ｆｒｅｓｈ ｗｅｉｇｈｔ
ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ. Ａｌｌ ｏｆ ｔｈｅｓｅ ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ ｂｅｇａｎ ｔｏ ｃｈａｎｇｅ ｑｕｉｃｋｌｙ ｆｒｏｍ ３１ ＷＡＦ ａｎｄ ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ ａｒｏｕｎｄ ４１ ＷＡＦ. (２)
Ａｔ ２９ ＷＡＦꎬ ｔｈｅ ｓｅｅｄｓ ａｃｑｕｉｒｅｄ ｆｕｌｌ ｓｅｅｄｌｉｎｇ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ａ ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙ ｔｏｌｅｒａｎｃｅ ｔｏ ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅꎻ ｆｒｏｍ
ｔｈｅｒｅꎬ ｔｈｅ ｈｉｇｈ￣ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｔｏｌｅｒａｎｃｅ ｇｒａｄｕａｌｌｙ ｇｒｅｗ ａｎｄ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｑｕｉｃｋｌｙ ｂｅｔｗｅｅｎ ３７ ａｎｄ ４９ ＷＡＦ. Ｔｈｅ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｉｎ
ｈｉｇｈ￣ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｔｏｌｅｒａｎｃｅ ｗａｓ ａｃｃｏｍｐａｎｉｅｄ ｂｙ ａ ｓｔｅａｄｙ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｉｎ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｏｆ ｓｏｌｕｂｌｅ ｐｒｏｔｅｉｎ ａｎｄ ｈｅａｔ￣ｓｔａｂｌｅ ｐｒｏｔｅｉｎ ｏｆ
ｓｅｅｄｓꎬ ｆｒｏｍ ２３ ｔｏ ４９ ＷＡＦ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ｓｈｏｗｅｄ ａ ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌ ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ
ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｈｅａｔ￣ｓｔａｂｌｅ ｐｒｏｔｅｉｎ ａｎｄ ｓｏｌｕｂｌｅ ｐｒｏｔｅｉｎ ａｎｄ ｔｈｅ ａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｓｅｅｄｓ ｔｏ ｔｏｌｅｒａｔｅ ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ. ( ３)
Ｕｌｔｒａｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｍｉｔｏｃｈｏｎｄｒｉａ ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅｌｙ ｄｒｏｐｐｅｄ ａｓ ｔｈｅ ｓｅｅｄ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄꎬ ｔｈｅ
ｖｏｌｕｍｅ ｏｆ ｔｈｅ ｅｍｂｒｙｏｎｉｃ ａｘｉｓ ｃｅｌｌｓ ｇｒａｄｕａｌｌｙ ｄｅｃｒｅａｓｅｄꎬ ａｎｄ ｔｈｅ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｌｉｐｉｄ ｂｏｄｉｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｃｅｌｌｓ ｇｒａｄｕａｌｌｙ ｒｏｓｅ ａｎｄ
ｔｈｅｉｒ ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ ｂｅｃａｍｅ ｍｏｒｅ ａｎｄ ｍｏｒｅ ｒｅｇｕｌａｒ. Ｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎꎬ ｔｈｅ ｖａｃｕｏｌｅｓ ｅｎｌａｒｇｅ ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｉｍｅꎬ ａｎｄ ａｔ ａ ｌａｔｅｒ
ｓｔａｇｅꎬ ｔｈｅｙ ｗｅｒｅ ｐａｃｋｅｄ ｗｉｔｈ ｂｌａｃｋ ｆｌｏｃｃｕｌｅｓ. Ｉｎ ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎꎬ ｔｈｅ Ｃ. ｍａｘｉｍａ ‘Ｍａｎｓａｉｌｏｎｇ’ ｓｅｅｄｓ ｒｅａｃｈ ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ
ｍａｔｕｒｉｔｙ ａｔ ４１ ＷＡＦ ｗｉｔｈｏｕｔ ａｎｙ ｎｏｔｉｃｅａｂｌｅ ｍａｔｕｒａｔｉｏｎ ｄｒｙｉｎｇꎻ ｔｈｅ ａｂｉｌｉｔｙ ｔｏ ｔｏｌｅｒａｔｅ ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｉｓ ａｃｑｕｉｒｅｄ ｄｕｒｉｎｇ
ｓｅｅｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ ｉｓ ｆｕｒｔｈｅｒ ｅｎｈａｎｃｅｄ ｕｎｔｉｌ ａ ｌａｔｅｒ ｓｔａｇｅꎻ ｃｈａｎｇｅｓ ｉｎ ｃｅｌｌｕｒａｌ ｕｌｔｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ａｎ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｉｎ
ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｏｆ ｓｏｌｕｂｌｅ ｐｒｏｔｅｉｎ ａｎｄ ｈｅａｔ￣ｓｔａｂｌｅ ｐｒｏｔｅｉｎ ｏｆ ｓｅｅｄｓ ａｒｅ ｅｓｓｅｎｔｉａｌ ｉｎ ｈｅｌｐｉｎｇ ｔｈｅ ｓｅｅｄｓ ｄｅｖｅｌｏｐ ｔｈｅｉｒ ｈｉｇｈ￣
ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｔｏｌｅｒａｎｃｅ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: ｈｉｇｈ￣ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｓｔｒｅｓｓꎬ ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ ｓｅｅｄｓꎬ ｃｅｌｌｕｌａｒ ｕｌｔｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅꎬ ｓｏｌｕｂｌｅ ｐｒｏｔｅｉｎꎬ ｈｅａｔ￣ｓｔａｂｌｅ ｐｒｏｔｅｉｎꎬ
ｓｅｅｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ

种子发育是植物个体发育的最初阶段ꎬ对外 发育模式:正常性种子在发育后期经历成熟脱水ꎬ
界环境条件极为敏感ꎬ种子发育的好坏ꎬ不仅影响 细胞代谢活动减弱ꎬ出现细胞脱分化现象ꎬ同时大
种子本身的品质ꎬ同时也可能影响到下一代的生 量积累热稳定蛋白和可溶性蛋白(Ｐｒｉｅｔｏ￣Ｄａｐｅｎａ ｅｔ
长发育(毛培胜等ꎬ２００１)ꎮ 随着全球变暖ꎬ高温和 ａｌ.ꎬ ２００６)ꎬ在发育的最后阶段ꎬ干物质积累停止ꎬ
极端高温天气愈加频繁ꎬ植物不可避免地被置身 含水量急剧下降ꎻ而在顽拗性种子的发育过程中ꎬ
于高温环境中ꎬ种子发育也会受到高温胁迫ꎮ 种 干物质持续积累ꎬ直到脱落时种子仍保持很高的
子在发育过程中经历高温对其质量和产量都会产 含水量(Ｂｅｗｌｅｙ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１３)ꎮ 可溶性蛋白对种子
生极大影响ꎬ如水稻种子在发育过程中暴露于高 萌发也很重要ꎬ其含量增加不仅能够使种子保持
温中一段时间ꎬ会对其寿命、含水量、发芽能力等 较低的渗透势ꎬ利于种子吸水萌发ꎬ而且会增强种
产生极大的影响(Ｒａｈｍａｎ ＆ Ｅｌｌｉｓꎬ ２０１９)ꎮ 高桂珍 子对逆境的适应能力( 秦尧等ꎬ２０２２)ꎮ 可溶性蛋
(２０１５)比较了具有不同高温耐性的油菜种子ꎬ发 白在胁迫条件下具有保护生物膜和大分子的作
现高温处理后种子的发芽势和发芽率均与单株产 用ꎬ对种子的抗逆性获得至关重要( Ｗｅｈｍｅｙｅｒ ｅｔ
量和全株干重成极显著正相关ꎬ发芽指数和发芽 ａｌ.ꎬ １９９６ꎻＴöｒöｋ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００１)ꎬ其中与种子的高温
率与产量和千粒重呈极显著正相关ꎬ说明种子的 耐性 具 有 密 切 联 系 的 是 热 稳 定 蛋 白 ( 黎 茵 等ꎬ
耐热性与植株的生长发育状态有关ꎬ植物生长发 ２０１０)ꎮ 如秦尧等(２０２２) 对正常性的菜豆种子高

育状态好、产量高ꎬ种子的耐热性也强ꎮ 温耐性的研究发现ꎬ适宜浓度水杨酸处理可以提
目前ꎬ关于种子不同发育期高温耐性的研究 高其可溶性蛋白的含量ꎬ同时增加了其高温耐性ꎮ
还很匮乏ꎬ但很显然种子的高温耐性与其脱水耐 相反ꎬ原产于热带雨林中的顽拗性种子ꎬ在发育后
性密切相关ꎬ我们从种子的脱水耐性研究中可以 期可能缺少热稳定蛋白或热稳定蛋白积累不够
得到许多启示ꎮ 种子的高温耐性可能在发育过程 (Ｆａｒｒａｎｔ ｅｔ ａｌ.ꎬ １９９２)ꎬ其抗逆性明显不足ꎬ并且随
中逐步获得ꎬ不同发育阶段的种子具有不同的高 着萌发的启动ꎬ种子的热稳定蛋白含量逐渐减少ꎬ
温耐性ꎮ 同时ꎬ不同储藏特性的种子具有不同的 其高 温 耐 性 也 逐 步 降 低 ( Ｂｕｒｋｅ ＆ Ｏ′ Ｍａｈｏｎｙꎬ