甘露糖浸种对干旱胁迫下白三叶种子萌发及抗旱性的影响

以‘拉丁诺'(Ladino)白三叶为供试材料,研究甘露糖(MAS)浸种对18%PEG6000干旱胁迫下白三叶种子萌发过程中淀粉代谢、根系活力、渗透调节、抗氧化防御及基因差异表达的影响。试验结果表明,低浓度(0.5、1.0、2.0和5.0mmol·L^-1)的MAS浸种预处理能显著提高干旱胁迫下白三叶种子的萌发,其中2.0mmol·L^-1的MAS效果最为明显,但高浓度(10.0mmol·L^-1)的MAS浸种处理显著降低了干旱胁迫下种子的萌发率。进一步试验发现,2.0mmol·L^-1MAS浸种预处理能显著提高干旱胁迫下种子萌发时根系生长、根系活力和淀粉酶活性,有效缓解干旱胁迫抑制的淀粉分解,也显著增加了干旱胁迫下种子萌发过程中游离脯氨酸的积累,并降低细胞渗透势。此外,2.0mmol·L^-1的MAS浸种预处理后,种子在干旱胁迫下萌发过程中超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性及细胞总抗氧化能力显著提高,MnSOD和POD基因转录水平显著增强,维持了细胞内显著较低的活性氧、电解质渗透率和MDA含量,缓解了胁迫对细胞造成的氧化性伤害。但2.0mmol·L^-1MAS浸种预处理并没有提高水分胁迫下白三叶种子萌发时可溶性糖含量,推测MAS促进淀粉分解产生的糖可能主要用于维持胁迫下籽苗的生长。上述结果表明MAS显著提高白三叶种子在干旱胁迫下萌发时的抗性且与促进淀粉代谢、提高渗透调节能力及增强抗氧化防御系统密切相关,且低浓度MAS浸种处理对正常水分条件下白三叶种子萌发也具有一定的促进作用。