二氧化硫與硫化氫快速誘導(dǎo)小麥種子萌發(fā)及調(diào)控水解酶活性的信號(hào)機(jī)制.pdf

1、本實(shí)驗(yàn)采用亞硫酸鈉和亞硫酸氫鈉溶液作為二氧化硫(SO2)溶液供體培養(yǎng)小麥種子，發(fā)現(xiàn)低濃度SO2溶液可以提高小麥種子發(fā)芽率，促進(jìn)胚根和胚芽的形成與生長(zhǎng)；當(dāng)SO2溶液濃度為1.0 mmol/L時(shí)促進(jìn)效應(yīng)最明顯。而且使用SO2溶液培養(yǎng)的小麥種子胚乳液化的速度加快，表明SO2處理有助于萌發(fā)種子中儲(chǔ)存物質(zhì)的動(dòng)員。進(jìn)一步采用聚丙烯酰胺凝膠電泳和分光光度法檢測(cè)萌發(fā)早期種子中淀粉酶與酯酶的活性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)SO2可以提高小麥種子萌發(fā)早期淀粉酶與酯酶的活性，

2、且呈現(xiàn)一定的濃度效應(yīng)：當(dāng)SO2濃度為1.0 mmol/L及以下時(shí)，種子中的淀粉酶與酯酶活性隨SO2濃度升高而增強(qiáng)；當(dāng)SO2濃度高于1.0mmol/L時(shí)，種子淀粉酶與酯酶活性隨SO2濃度升高而減弱。以蒸餾水培養(yǎng)為對(duì)照，使用1.0 mmol/L SO2培養(yǎng)種子3、6、9、12 h發(fā)現(xiàn)，在種子萌發(fā)到第9 h時(shí)，淀粉酶活性最強(qiáng)，而酯酶在萌發(fā)過(guò)程中活性卻沒(méi)有明顯差異。分別對(duì)α-與β-淀粉酶的活性進(jìn)行研究，結(jié)果表明SO2誘導(dǎo)表達(dá)的淀粉酶是β-淀粉酶

3、，而不是α-淀粉酶。進(jìn)一步研究表明，SO2可以提高潛伏態(tài)β-淀粉酶活性，而自由態(tài)β-淀粉酶活性卻不受影響。以鈉離子(Na+)及不同含硫離子，作為SO2供體亞硫酸鈉和亞硫酸氫鈉溶液的對(duì)照，處理小麥種子后的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，SO2供體亞硫酸鈉和亞硫酸氫鈉溶液對(duì)淀粉酶具有最為有效的激活效應(yīng)，表明SO2供體亞硫酸鈉和亞硫酸氫鈉溶液激活淀粉酶的效應(yīng)物質(zhì)為SO2。有意思的是，SO2處理可以提高種子中內(nèi)源H2S含量，且呈現(xiàn)濃度依賴效應(yīng)。
　　 另外，

4、本文以硫氫化鈉作為硫化氫(H2S)的供體處理小麥種子，與SO2相類似，信號(hào)分子H2S同樣可以增強(qiáng)小麥種子淀粉酶活性，且最佳濃度為0.4 mmol/L。使用0.4 mmol/L H2S培養(yǎng)種子3、6、9、12 h發(fā)現(xiàn)，處理6h時(shí)，淀粉酶活性最強(qiáng)。與SO2不同的是，H2S可以同時(shí)增強(qiáng)種子自由態(tài)與潛伏態(tài)β-淀粉酶。
　　 種子在逆境情況下會(huì)發(fā)生萌發(fā)抑制現(xiàn)象，在汞脅迫條件下，小麥種子的發(fā)芽率明顯降低。而使用SO2溶液預(yù)處理12小時(shí)，可以