论文摘要
本试验采用玉米品种郑单958和农大108为试验材料,研究了四种信号分子（果糖、葡萄糖、NO和赤霉素）对种子萌发的影响及淀粉酶活性、糖含量和赤霉素含量的影响,探讨了四种信号分子在种子萌发过程中的传导途径。主要研究结果如下:1不同信号物质对种子萌发的影响低浓度果糖、葡萄糖、一氧化氮供体（SNP）、赤霉素处理可以促进玉米种子第2天萌发率,高浓度抑制种子第2天萌发率,但是信号物质对发芽率没有影响。低浓度果糖、葡萄糖与SNP组合处理与单独处理相比,不同程度提高种子第2天萌发率。一氧化氮清除剂（c-PTIO）则能消除果糖、葡萄糖、一氧化氮供体（SNP）对种子第2天萌发率的影响,但是不能消除赤霉素对种子萌发率的影响。与对照相比各处理不同程度提高了发芽势、苗高、根长、苗干重、根干重。2信号物质作用机理通过萌发早期不同时间段玉米种子含水量的测定表明,信号物质对种子萌发的影响并不是由于促进种子吸胀引起的。果糖、葡萄糖、NO单独或组合处理都不同程度提高了β-淀粉酶活性,而赤霉素则对β-淀粉酶和α-淀粉酶活性都有影响,进一步采用c-PTIO单独或与果糖、葡萄糖和赤霉素组合处理的结果表明,c-PTIO不同程度消除四者对β-淀粉酶活性的影响,因此推断四种信号物质是通过诱导β-淀粉酶活性来完成对种子萌发的调控,其中赤霉素还有另外的信号通路诱导合成α-淀粉酶。在种子萌发过程中各处理都未检测到果糖,但是外源果糖浸种对种子萌发过程中各项生理指标都有显著影响,且提高β-淀粉酶活性,因此推测果糖参与了对种子萌发的调控。c-PTIO抑制种子第2天萌发率,且在种子萌发后期抑制β-淀粉酶活性,但这种抑制作用并不被果糖、葡萄糖所消除,由此可以推断NO不仅参与了种子萌发的早期调控,在种子萌发后期可能还存在其他调控途径。赤霉素对种子萌发的调控是多方面的,即参与了诱导β-淀粉酶活性的调控,也参与了诱导合成α-淀粉酶活性的调控。赤霉素处理的种子中赤霉素含量低于其他处理,可能是由于赤霉素进入种子内部能够快速与受体结合从而表现为较低的含量,但其他处理阻断了赤霉素与受体的结合,从而需要从头合成,因此早期表现为赤霉素含量较高。3种子萌发过程中信号分子信号传导途径F+SNP、G+SNP处理种子第2天萌发率具有加成效应,F、G与SNP存在协同;c-PTIO不同程度消除果糖、葡萄糖对种子第2天萌发率的影响。因此推断三者可能具有相同的信号通路。F、G处理与SNP处理在β-淀粉酶、糖含量变化等指标表现出一致的变化趋势。c-PTIO+G浸种消除了G对β-淀粉酶的激活作用,但是在第2～4天中β-淀粉酶活性与对照差异不显著。c-PTIO+F在早期消除F对β-淀粉酶活性的促进作用,在随后3天内β-淀粉酶活性快速增长,超过对照。由此可以推断糖信号处于NO的上游。c-PTIO+ GA3处理与GA3单独处理相比,ɑ-淀粉酶和β-淀粉酶活性有所下降,在早期与G、F、SNP处理差异不显著,但是在后期两种淀粉酶活性又高于G、F、SNP处理;葡萄糖含量变化等指标也显示出相应趋势。而进一步测定不同预处理种子萌发过程中内源赤霉素含量变化发现,c-PTIO单独或与F、G、SNP组合处理在种子萌发第1天赤霉素含量高于其他处理,与c-PTIO+GA3与c-PTIO单独处理表现一致。这些结果暗示了NO诱导玉米种子中β-淀粉酶的激活/合成与分泌可能处于GA3信号转导途径的下游,同时又显示出赤霉素功能多样化,即赤霉素同时还对存在其它信号通路,NO信号通路只是其调控的一部分。