超干處理對種子生物膜和細(xì)胞器超微結(jié)構(gòu)的影響

超干處理對種子生物膜的影響
    托普研究院使用種子工作臺對種子樣本進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞代謝活性伴隨著種子活力的下降而降低，在調(diào)控細(xì)胞代謝的各因子中，代謝組分的空間分隔以及代謝復(fù)合物的正確組合是非常重要的，而膜對于細(xì)胞內(nèi)的區(qū)域化具有極其重要的作用，一旦膜系統(tǒng)受到損傷將引起細(xì)胞器發(fā)生畸變與解體、各種大分子酶遭到破壞并導(dǎo)致代謝異常，加速種子生活力和活力喪失。
    種子活力下降過程中胞內(nèi)大量電解質(zhì)外滲是生物膜受害的一個重要標(biāo)志。油菜、花生、榆樹、高粱、洋蔥等超干種子若直接浸種會引起胞內(nèi)大量物質(zhì)外滲，而經(jīng)嚴(yán)格回水處理后胞內(nèi)電解質(zhì)的外滲量即降低，與對照相比無明顯差異，表明回水對超干種子膜的物理修補(bǔ)有很好的效果，超干本身并不會對膜產(chǎn)生傷害。經(jīng)過一定時間貯藏后，超干種子胞內(nèi)電解質(zhì)的外滲量明顯低于未經(jīng)超干種子，表明在貯藏過程中超干種子膜比未超干種子保持的完善。大白菜、榆樹種子經(jīng)超干處理后，無論在人工或在自然貯藏條件下，膜流動性在一定程度上得以保持。這可能是超干貯藏維持了膜上磷脂雙層中碳?xì)滏湻肿拥碾S意轉(zhuǎn)動，而使分子排列的固有特性得以保持，阻止膜脂形成凝膠相，因而膜流動性能夠保持，而膜流動性是細(xì)胞進(jìn)行生命活動的必要條件。
    H+-ATP酶是位于質(zhì)膜上的專一酶，在種子萌發(fā)時的能量轉(zhuǎn)換中起著十分重要的作用，其活性的高低與種子活力密切相關(guān)，高活力種子具有較高的H`-ATP酶活性。貯藏過程中超干種子的H十~ATP酶的含量和活性能夠很好的保持，而未超干種子H`-ATP酶的含量和活性均受到影響，線粒體中的Na -K'ATP酶也有同樣的結(jié)果。膜蛋白的這種變化反過來說明貯藏過程中超干種子膜的物理狀態(tài)比未超干種子完整。
超干處理對種子細(xì)胞器超微結(jié)構(gòu)的影響
    種子老化、劣變的原因是錯綜復(fù)雜的。一般認(rèn)為種子發(fā)生劣變時，細(xì)胞學(xué)上的劣變現(xiàn)象也隨之發(fā)生，首先表現(xiàn)在胚根尖分生組織的超微結(jié)構(gòu)變化上。一般輕度老化但仍具有萌發(fā)力的胚常呈現(xiàn)細(xì)胞核的局部泡狀隆起、線粒體和質(zhì)體變形、高爾基體變形且數(shù)量減少、核糖體合成減緩等現(xiàn)象。在劣變嚴(yán)重的情況下膜結(jié)構(gòu)腫脹且無序、圓球體破裂，在細(xì)胞內(nèi)融合成團(tuán)并沿壁排列、質(zhì)體內(nèi)淀粉粒分裂，有的則消失。
    用透射電鏡觀察經(jīng)老化的洋蔥未超干種子胚根尖細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞核膜界限不清晰，有的細(xì)胞核有胞飲現(xiàn)象，有的細(xì)胞核呈解體狀，線粒體變形，脂質(zhì)體融合成團(tuán)且排列不規(guī)則，出現(xiàn)電子致密物質(zhì)(脂肪消耗后的殘留物)。而經(jīng)同等老化的超干種子細(xì)胞器發(fā)育正常，與劣變種子胚根尖細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)特征區(qū)別明顯。油菜、花生、大豆和小麥等超干種子貯藏中也見到類似的結(jié)果。用掃描電鏡觀察種皮細(xì)胞外部結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)超干種子的種皮細(xì)胞排列發(fā)生改變，但回水后能恢復(fù)正常，雖某些種子如大豆有裂種現(xiàn)象，但超干前經(jīng)吸濕回干或以聚乙二醇((PEG)等處理后，此現(xiàn)象可以避免。從內(nèi)部到外部，超干對種子結(jié)構(gòu)完整性的保持并無不良影響，且種胚細(xì)胞抗老化能力增強(qiáng)。

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