外源油菜素內(nèi)酯引發(fā)對(duì)劣變燕麥種子抗氧化特性的影響

摘要：為探討外源油菜素內(nèi)酯引發(fā)對(duì)劣變種子抗氧化能力的影響，試驗(yàn)采用燕麥（Avena sativa）種子為材料，人工老化后經(jīng)不同濃度（0，0.01，0.10，0.50，1.00，10.00 μmol·L^-1）的油菜素內(nèi)酯（Brassinosteroids，BR）溶液引發(fā)0（CK），1，6，12，18和24 h，分析了其發(fā)芽率、超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase，SOD）、過(guò)氧化氫酶（Catalase，CAT）、抗壞血酸過(guò)氧化物酶（Ascorbate peroxidase，APX）、谷胱甘肽還原酶（glutathione reductase，GR）活性及丙二醛（Maloddialdehyde，MDA）含量的變化規(guī)律。結(jié)果表明：低濃度（0.01～0.50 μmol·L^-1）的BR可提高燕麥種子的發(fā)芽率，增加其SOD，CAT，APX和GR活性，降低其MDA含量；而BR濃度為10.00 μmol·L^-1時(shí)（除引發(fā)18 h外），其發(fā)芽率、CAT、APX和GR活性均低于CK，增加MDA含量。濃度為0.01 μmol·L^-1的油菜素內(nèi)酯引發(fā)24 h可能是緩解燕麥種子老化的最佳處理。

關(guān)鍵詞：油菜素內(nèi)酯；燕麥；種子老化；種子引發(fā)；抗氧化性能

中圖分類號(hào)：S152.6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1007-0435（2023）05-1461-08

Effect of Exogenous Brassinosteroids Priming on Antioxidant

Characteristics of Deteriorated Oat Seeds

WANG Bo， XIA Fang-shan DONG Qiu-li， CEN Hui-fang， LI Yin-lin， ZHANG Jie-min

（College of Grassland Science， Shanxi Agricultural University， Taigu， Shanxi Province 030801， China）

Abstract：In order to explore the effect of exogenous brassinosteroid priming on the antioxidant capacity of deteriorated seeds，Oat （Avena sativa） seeds were used as materials，and tested them with different concentrations （0，0.01，0.10，0.50，1.00，10.00 μmol·L^-1） brassinosteroid solution initiated for 0 （CK），1，6，12，18 and 24 h durations. The changes of germination rate，superoxide dismutase （SOD），catalase （CAT），ascorbate peroxidase （APX），glutathione reductase （GR） and malondialdehyde （MDA） content were analyzed. The results showed that low concentration （0.01～0.50 μmol·L^-1） of BR improved the germination rate of oat seeds，and increase the activities of SOD，CAT，APX and GR，and reduce the content of MDA in the oat seeds. When the concentration of BR reached 10.00 μmol·L^-1 （except for 18 h initiation），the germination rate，CAT，APX and GR activities were lower than those of the seeds in CK，and the MDA content was higher. Priming with 0.01 μmol·L^-1 brassinolide for 24 h may be the best treatment to alleviate the aging of oat seeds.

Key words：Brassinosteroids;Oats;Seed aging;Seed priming;Oxidation resistance

國(guó)無(wú)農(nóng)不穩(wěn)，農(nóng)以種為先，種子是農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的“芯片”，種業(yè)作為我國(guó)的基礎(chǔ)性和戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，直接關(guān)系到國(guó)家的生態(tài)安全、社會(huì)穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)繁榮［1-2］。然而，種子在儲(chǔ)藏過(guò)程中總會(huì)不同程度地發(fā)生老化現(xiàn)象，其內(nèi)部會(huì)發(fā)生細(xì)胞膜損傷、蛋白質(zhì)變性［3］、DNA損傷和突變［4］、核酸合成系統(tǒng)破壞［5］等一系列有害變化，導(dǎo)致其萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)能力下降，從而造成植物產(chǎn)量及品質(zhì)的大幅降低，給農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失［6］。種子引發(fā)不僅能提高植物的產(chǎn)量和品質(zhì)，還能增強(qiáng)植物在逆境條件下的抗氧化能力，抑制其脂質(zhì)過(guò)氧化作用的發(fā)生，從而提高其抗逆性［7］。因此，種子引發(fā)成為當(dāng)今種子科學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。

采用外源物質(zhì)引發(fā)是調(diào)控植物抗逆性的高效易行方法之一，多種外源激素已被證實(shí)對(duì)于各種非生物脅迫下作物種子的萌發(fā)及其幼苗生長(zhǎng)等方面具有促進(jìn)作用［8］。油菜素內(nèi)酯（Brassinosteroids，BR）又稱蕓苔素，是一類存在于油菜花粉中的新型植物激素，對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育存在至關(guān)重要的影響［9-10］。外源施用BR能夠有效提高抗氧化能力是緩解植物對(duì)重金屬脅迫［11-13］、低溫脅迫［10，14］、水分脅迫［15-16］、干旱脅迫［17-18］等非生物脅迫的有效適應(yīng)機(jī)制。非生物脅迫破壞細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)態(tài)，導(dǎo)致活性氧（Reactive oxygen species，ROS）含量增加，過(guò)量ROS的積累導(dǎo)致碳水化合物、蛋白質(zhì)、DNA、脂質(zhì)和其他大分子的氧化損傷，并促進(jìn)細(xì)胞凋亡和衰老［19］。研究發(fā)現(xiàn)，施用BR可以增加草地早熟禾（Poa pratensis）［11］、玉米（Zea mays）［13］、水稻（Oryza sativa）［14］、煙草（Nicotiana tabacum）［17］、辣椒（Capsicum annuum）［20］等植物的抗氧化能力，增加滲透物質(zhì)水平，維持內(nèi)源激素平衡，穩(wěn)定離子和水分平衡，改善氣體交換屬性和光合作用，促進(jìn)其生長(zhǎng)發(fā)育［19］。Kaya等［20］研究發(fā)現(xiàn)，施用油菜素內(nèi)酯通過(guò)增加鎘脅迫下辣椒的脫氫抗壞血酸還原酶（Dehydroascorbate reductase，DHAR）、抗壞血酸過(guò)氧化物酶（Ascorbate peroxidase，APX）、谷胱甘肽還原酶（Glutathione reductase，GR）和硝酸還原酶活性來(lái)降低抗氧化性能。目前，關(guān)于油菜素內(nèi)酯對(duì)植物生長(zhǎng)的研究多集中在非生物脅迫領(lǐng)域，尚未有關(guān)于油菜素內(nèi)酯引發(fā)如何影響劣變種子的研究報(bào)道。因此，本試驗(yàn)旨在探究油菜素內(nèi)酯引發(fā)對(duì)劣變種子抗氧化性能的影響。

燕麥（Avena sativa）是禾本科燕麥屬一年生草本植物，具有耐瘠薄，耐鹽堿，抗旱耐寒等優(yōu)點(diǎn)［21］，是適宜種植在高寒地區(qū)和干旱半干旱地區(qū)的優(yōu)良飼草和作物。此外，燕麥種子含有不飽和脂肪酸達(dá)到80%以上，由于脂肪衍生物容易酸敗或劣變，燕麥籽實(shí)的高脂肪含量會(huì)導(dǎo)致其種子更容易發(fā)生劣變，從而限制了燕麥籽實(shí)在食物及種子方面的廣泛應(yīng)用［6，22］。因此，研究燕麥種子活力對(duì)種質(zhì)資源的利用與保存具有重要意義。研究表明，貯藏年限和種子含水量的不同也會(huì)對(duì)劣變燕麥種子活力產(chǎn)生不同的影響［22-23］，通過(guò)種子引發(fā)的方式則可以提高劣變燕麥種子的發(fā)芽率及抗氧化性能，緩解劣變對(duì)其產(chǎn)生的損傷［24-26］，但未有相關(guān)學(xué)者研究外源激素對(duì)劣變燕麥種子的影響。因此，本試驗(yàn)以劣變燕麥種子為材料，分析不同濃度油菜素內(nèi)酯溶液引發(fā)不同時(shí)間后其抗氧化酶活性及脂質(zhì)過(guò)氧化的變化規(guī)律，以期揭示劣變燕麥種子響應(yīng)油菜素內(nèi)酯引發(fā)的抗氧化性能差異，并篩選出提高劣變燕麥種子活力及抗氧化性能的最佳濃度及引發(fā)時(shí)間，為劣變燕麥種子的科學(xué)利用及活力修復(fù)研究提供理論基礎(chǔ)，為貯藏種子的科學(xué)利用提供理論指導(dǎo)。

1材料與方法

1.1材料來(lái)源

供試材料為燕麥種子（品種為‘太陽(yáng)神’），購(gòu)買于北京正道農(nóng)業(yè)股份有限公司，購(gòu)買時(shí)間為2021年5月，種子獲取后均密封保存于種子庫(kù)（-20℃）內(nèi)至2022年7月試驗(yàn)進(jìn)行，初始含水量為9.56%，初始發(fā)芽率為99%。

1.2種子引發(fā)處理

去除燕麥種子外殼后，參考劉備等［27］的方法將燕麥種子含水量調(diào)整至10%左右，并置于鋁箔袋（18.50 cm×14.50 cm）中密封，最后放于45℃恒溫水浴箱中進(jìn)行控制劣變處理，至種子發(fā)芽率為80%左右時(shí)將其取出后置于不同濃度（0，0.01，0.10，0.50，1.00，10.00 μmol·L^-1）的油菜素內(nèi)酯溶液中引發(fā)0（CK），1，6，12，18和24 h，然后快速用蒸餾水沖洗3遍，并迅速用干濾紙吸完其種皮表面水分后于20℃黑暗條件自然風(fēng)干至含水量為引發(fā)前含水量（鮮重基礎(chǔ)），置于4℃冰箱中備用。

1.3發(fā)芽試驗(yàn)

根據(jù)國(guó)際種子檢驗(yàn)協(xié)會(huì)的種子檢驗(yàn)規(guī)程（2019）［28］對(duì)油菜素內(nèi)酯引發(fā)后的燕麥種子進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽試驗(yàn)測(cè)定其發(fā)芽率（Germination percentage，Gp），每個(gè)處理重復(fù)4次，具體操作步驟參照文獻(xiàn)［25］。

1.4生理指標(biāo)測(cè)定

粗酶液參照Kibiza等［29］的方法提取，準(zhǔn)確稱取0.1 g種子于室溫條件下用蒸餾水吸脹4 h后冰浴研磨，上清液于4℃條件保存?zhèn)溆?，每個(gè)指標(biāo)的測(cè)定均取用3 mL粗酶液。SOD活性測(cè)定參照Rao和Sresty［30］的方法，CAT活性測(cè)定參照Aebi［31］的方法，APX活性測(cè)定參照Nakano和Asada［32］的方法，GR活性測(cè)定參照Madamanchi和Alscher［33］的方法，MDA含量測(cè)定參照Bailly等［34］的方法，可溶性蛋白含量采用南京建成科技有限公司所生產(chǎn)的試劑盒測(cè)定。

1.5數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

以Excel 2010軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，并用SPSS 22.0軟件對(duì)各指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析，多重比較（Plt;0.05）則采用Duncans法進(jìn)行，最終以平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤方式表示結(jié)果。

2結(jié)果與分析

2.1油菜素內(nèi)酯引發(fā)對(duì)劣變燕麥種子發(fā)芽率的影響

由表1可知，BR濃度為0 μmol·L^-1時(shí)，燕麥種子發(fā)芽率隨著引發(fā)時(shí)間的增加呈先降后升的趨勢(shì)，在引發(fā)時(shí)間為24 h時(shí)達(dá)到最高；BR濃度為0.01 μmol·L^-1時(shí)，燕麥種子發(fā)芽率隨著引發(fā)時(shí)間的增加呈上升趨勢(shì)（除引發(fā)18 h外），在引發(fā)24 h時(shí)顯著（Plt;0.05）高于其他時(shí)間；BR濃度為0.10～10.00 μmol·L^-1時(shí)，燕麥種子發(fā)芽率隨引發(fā)時(shí)間的增加呈先升后降的趨勢(shì)。相同引發(fā)時(shí)間下，不同BR濃度的燕麥種子發(fā)芽率存在很大差異。引發(fā)1 h時(shí)，燕麥種子的發(fā)芽率隨著BR濃度的增加呈下降趨勢(shì)；引發(fā)6～12 h時(shí)，燕麥種子發(fā)芽率隨BR濃度增加呈先升后降的趨勢(shì)；引發(fā)18 h時(shí)，燕麥種子發(fā)芽率隨BR濃度的增加呈先升后降的趨勢(shì)（0.01 μmol·L-1外）；引發(fā)24 h時(shí)，燕麥種子發(fā)芽率隨濃度的增加呈先升后降的趨勢(shì)，在濃度為0.01 μmol·L^-1時(shí)顯著（Plt;0.05）高于其他處理。濃度為0.01 μmol·L^-1引發(fā)24 h和濃度為0.10 μmol·L^-1時(shí)引發(fā)18 h，這二者是油菜素內(nèi)酯引發(fā)的最適濃度與時(shí)間最優(yōu)組合。

2.2油菜素內(nèi)酯引發(fā)對(duì)劣變燕麥種子超氧化物歧化酶活性的影響

由表2可知，BR濃度為0 μmol·L^-1時(shí)，燕麥種子SOD活性隨著引發(fā)時(shí)間的增加呈先降后升的趨勢(shì)，在引發(fā)時(shí)間為24 h時(shí)顯著（Plt;0.05）高于其他引發(fā)時(shí)間；BR濃度為0.01 μmol·L^-1時(shí)，燕麥種子SOD活性隨著引發(fā)時(shí)間的增加呈上升趨勢(shì)（除引發(fā)18 h外），在引發(fā)24 h時(shí)顯著（Plt;0.05）高于其他時(shí)間；BR濃度為0.10～10.00 μmol·L^-1時(shí)，燕麥種子SOD活性隨引發(fā)時(shí)間的增加呈先升后降的趨勢(shì)。相同引發(fā)時(shí)間下，引發(fā)1 h時(shí)，燕麥種子的SOD活性隨著BR濃度的增加呈下降趨勢(shì)，在BR濃度為0 μmol·L^-1時(shí)達(dá)到最高；引發(fā)6～12 h時(shí)，燕麥種子SOD活性隨BR濃度增加呈先升后降的趨勢(shì)；引發(fā)18 h時(shí)，燕麥種子SOD活性隨BR濃度的增加呈先升后降的趨勢(shì)（0.01 μmol·L^-1除外），在0.10 μmol·L^-1時(shí)顯著（Plt;0.05）高于其他濃度；引發(fā)24 h時(shí)，燕麥種子SOD活性隨濃度的增加呈先升后降的趨勢(shì)，在濃度為0.01 μmol·L^-1時(shí)顯著（Plt;0.05）高于其他處理。

2.3油菜素內(nèi)酯引發(fā)對(duì)劣變燕麥種子過(guò)氧化氫酶活性的影響

由表3可知，BR濃度為0 μmol·L^-1時(shí)，燕麥種子CAT活性隨著引發(fā)時(shí)間的增加呈先降后升的趨勢(shì)，在引發(fā)時(shí)間為24 h時(shí)顯著（Plt;0.05）高于其他引發(fā)時(shí)間；BR濃度為0.01 μmol·L^-1時(shí)，燕麥種子CAT活性隨著引發(fā)時(shí)間的增加呈上升趨勢(shì)（除引發(fā)18 h外），在引發(fā)24 h時(shí)顯著（Plt;0.05）高于其他時(shí)間；BR濃度為0.10～10.00 μmol·L^-1時(shí)，燕麥種子CAT活性隨引發(fā)時(shí)間的增加呈先升后降的趨勢(shì)。相同引發(fā)時(shí)間下，引發(fā)1 h時(shí)，燕麥種子的CAT活性隨著BR濃度的增加呈下降趨勢(shì)，在BR濃度為0 μmol·L^-1時(shí)達(dá)到最高；引發(fā)6～12 h時(shí)，燕麥種子CAT活性隨BR濃度增加呈先升后降的趨勢(shì)；引發(fā)18 h時(shí)，燕麥種子CAT活性隨BR濃度的增加呈先升后降的趨勢(shì)（0.01 μmol·L^-1除外），在0.10 μmol·L^-1時(shí)顯著（Plt;0.05）高于其他濃度；引發(fā)24 h時(shí)，燕麥種子CAT活性隨濃度的增加呈先升后降的趨勢(shì)，在濃度為0.01 μmol·L^-1時(shí)顯著（Plt;0.05）高于其他處理。

2.4油菜素內(nèi)酯引發(fā)對(duì)劣變燕麥種子抗壞血酸過(guò)氧化物酶活性的影響

由表4可知，BR濃度為0 μmol·L^-1時(shí)，燕麥種子APX活性隨著引發(fā)時(shí)間的增加呈先降后升的趨勢(shì)，在引發(fā)時(shí)間為24 h時(shí)達(dá)到最高；BR濃度為0.01 μmol·L^-1時(shí)，燕麥種子APX活性隨著引發(fā)時(shí)間的增加呈上升趨勢(shì)（引發(fā)18 h除外），在引發(fā)24 h時(shí)顯著（Plt;0.05）高于其他時(shí)間；BR濃度為0.10～10.00 μmol·L^-1時(shí)，燕麥種子APX活性隨引發(fā)時(shí)間的增加呈先升后降的趨勢(shì)。相同引發(fā)時(shí)間下，引發(fā)1 h時(shí)，燕麥種子的APX活性隨著BR濃度的增加呈下降趨勢(shì)，在BR濃度為0 μmol·L^-1時(shí)達(dá)到最高；引發(fā)6 h時(shí)，燕麥種子APX活性在BR濃度為0.01～1.00 μmol·L^-1間無(wú)顯著差異，在濃度為1.00 μmol·L^-1時(shí)達(dá)到最高；引發(fā)12 h時(shí)，燕麥種子APX活性隨BR濃度的增加呈先升后降的趨勢(shì)；引發(fā)18 h時(shí)，燕麥種子APX的活性隨BR濃度的增加呈先升后降的趨勢(shì)（0.01 μmol·L^-1除外），在0.10 μmol·^L-1時(shí)顯著（Plt;0.05）高于其他濃度；引發(fā)24 h時(shí)，燕麥種子APX活性隨濃度的增加呈先升后降的趨勢(shì)，在濃度為0.01 μmol·L^-1時(shí)顯著（Plt;0.05）高于其他處理。

2.5油菜素內(nèi)酯引發(fā)對(duì)劣變燕麥種子谷胱甘肽還原酶活性的影響

由表5可知，BR濃度為0 μmol·L^-1時(shí)，燕麥種子GR活性隨著引發(fā)時(shí)間的增加呈先降后升的趨勢(shì)，在引發(fā)時(shí)間為24 h時(shí)達(dá)到最高；BR濃度為0.01 μmol·L^-1時(shí)，燕麥種子GR活性隨著引發(fā)時(shí)間的增加呈上升趨勢(shì)（除引發(fā)18 h外），在引發(fā)24 h時(shí)顯著（Plt;0.05）高于其他時(shí)間；BR濃度為0.05～10.00 μmol·L^-1時(shí)，燕麥種子GR活性隨引發(fā)時(shí)間的增加呈先升后降的趨勢(shì)。相同引發(fā)時(shí)間下，引發(fā)1 h時(shí)，燕麥種子的GR活性隨著BR濃度的增加呈下降趨勢(shì)，在0 μmol·L^-1時(shí)顯著（Plt;0.05）高于其他處理；引發(fā)6～12 h時(shí)，燕麥種子GR活性隨BR濃度增加呈先升后降的趨勢(shì)，均在濃度為0.10 μmol·L^-1時(shí)達(dá)到最高；引發(fā)18 h時(shí)，燕麥種子GR活性隨BR濃度的增加呈先升后降的趨勢(shì)（0.01 μmol·L^-1除外），在0.1 μmol·L^-1時(shí)顯著（Plt;0.05）高于其他濃度；引發(fā)24 h時(shí)，燕麥種子GR活性隨濃度的增加呈先升后降的趨勢(shì)，在濃度為0.01 μmol·L^-1時(shí)顯著（Plt;0.05）高于其他處理。

2.6油菜素內(nèi)酯引發(fā)對(duì)劣變燕麥種子丙二醛含量的影響由表6可知，BR濃度為0 μmol·L^-1時(shí)，燕麥種子MDA含量均顯著（Plt;0.05）低于CK；BR濃度為0.01 μmol·L^-1時(shí)，燕麥種子MDA含量隨著引發(fā)時(shí)間的增加呈降低趨勢(shì)（引發(fā)18 h除外），在引發(fā)0和18 h時(shí)顯著（Plt;0.05）高于其他時(shí)間；BR濃度為0.10～0.50 μmol·L^-1時(shí)，燕麥種子MDA含量隨引發(fā)時(shí)間的增加呈先降后升的趨勢(shì)，均在引發(fā)時(shí)間為0 h時(shí)達(dá)到最高；BR濃度為1.00～10.00 μmol·L^-1時(shí)，燕麥種子MDA含量均在引發(fā)啥時(shí)間為1 h時(shí)顯著（Plt;0.05）高于其他處理。相同引發(fā)時(shí)間下，引發(fā)1 h時(shí)，燕麥種子的MDA含量隨著BR濃度的增加呈上升趨勢(shì)，在BR濃度為10.00 μmol·L^-1時(shí)顯著（Plt;0.05）高于其他處理；引發(fā)6～12 h時(shí)，其MDA含量隨BR濃度增加呈先降后升的趨勢(shì)，均在濃度為10.00 μmol·L^-1時(shí)顯著（Plt;0.05）高于其他處理；引發(fā)18 h時(shí)，燕麥種子MDA含量在0.01 μmol·L^-1時(shí)顯著（Plt;0.05）高于其他濃度；引發(fā)24 h時(shí)，燕麥種子MDA含量隨濃度的增加呈先降后升的趨勢(shì)，在濃度為10.00 μmol·L^-1時(shí)顯著（Plt;0.05）高于其他處理，濃度為0.01 μmol·L^-1時(shí)顯著（Plt;0.05）低于其他處理。

3討論

種子萌發(fā)及幼苗建成是植物生命周期的關(guān)鍵時(shí)期，此時(shí)對(duì)外界環(huán)境因子反應(yīng)最敏感［31］。而油菜素內(nèi)酯引發(fā)可提高種子的活力水平及抗氧化能力［17］，范翠枝等［35］研究發(fā)現(xiàn)，10-9 mol·L^-1的2，4-表油菜素內(nèi)酯浸種能夠顯著促進(jìn)番茄種子萌發(fā)、種子胚根和下胚軸長(zhǎng)度。應(yīng)用0.01 μmol·L^-1的2，4-表油菜素內(nèi)酯溶液對(duì)黑麥草（Lolium perenne）進(jìn)行浸種處理，可以提高其發(fā)芽率，有效緩解NaCl脅迫對(duì)黑麥草種子活力的影響［36］。本研究發(fā)現(xiàn)，與CK相比，濃度為0.01 μmol·L^-1的BR引發(fā)24 h及0.10 μmol·L^-1的BR引發(fā)18 h后顯著（P＜0.05）提高了劣變燕麥種子的發(fā)芽率，這可能是因?yàn)榉N子萌發(fā)所需的能量和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)主要由淀粉酶水解淀粉和蛋白水解酶分解貯藏蛋白提供，BR處理能明顯增強(qiáng)α-淀粉酶的活性，但隨BR濃度的上升而下降［37］。低濃度的BR會(huì)促進(jìn)劣變燕麥種子萌發(fā)，而高濃度抑制其萌發(fā)，這與外源BR調(diào)控下促進(jìn)蕎麥（Fagopyrum esculentum）［8］、水稻［10］、黑麥草［36］植物種子萌發(fā)的研究結(jié)果一致，說(shuō)明BR對(duì)劣變燕麥種子活力的修復(fù)作用也具有雙重效應(yīng)。

抗氧化酶是植物細(xì)胞內(nèi)調(diào)控ROS自由基平衡的主要清除劑，可緩解植物種子劣變過(guò)程中過(guò)量積累的ROS對(duì)其細(xì)胞膜的攻擊作用，減弱其細(xì)胞膜的脂質(zhì)過(guò)氧化，進(jìn)而降低植物種子的老化速率［38］?？寡趸窼OD，CAT及抗壞血酸-谷胱甘肽循環(huán)能夠有效地清除過(guò)量積累的ROS，從而避免或減輕ROS對(duì)種子造成的損傷。不同濃度BR引發(fā)下，燕麥種子細(xì)胞內(nèi)SOD，CAT，GR，APX的活性都表現(xiàn)出不同的趨勢(shì)，這說(shuō)明適宜濃度的BR引發(fā)可以提高劣變燕麥種子的抗氧化能力。本研究發(fā)現(xiàn)，與CK相比，外源BR濃度為0.01～0.50 μmol·L^-1時(shí)，其SOD，CAT，APX，GR均保持較高活性，其MDA含量相對(duì)較低，此時(shí)劣變燕麥種子可以通過(guò)增強(qiáng)其抗氧化酶活性來(lái)清除劣變過(guò)程中生成的ROS，減輕其脂質(zhì)過(guò)氧化程度。這與外源BR提高水稻［10］、煙草［17］、紫花苜蓿（Medicago sativa）［37］等植物抗氧化酶活性的研究結(jié)論相類似，這可能是外源施用BR處理通?？梢哉{(diào)控相關(guān)抗氧化防御系統(tǒng)的活性，從而誘發(fā)燕麥種子細(xì)胞內(nèi)防御體系建立及時(shí)的應(yīng)答與清理機(jī)制，保持細(xì)胞內(nèi)外離子平衡，降低MDA的產(chǎn)生，降低體內(nèi)ROS含量，減少過(guò)氧化作用對(duì)膜質(zhì)的損害［19，39］。當(dāng)BR濃度為10 μmol·L^-1時(shí)，除引發(fā)18 h外，盡管引發(fā)6～12 h其SOD高于CK，但其CAT，APX，GR均已低于CK，種子細(xì)胞內(nèi)MDA含量均顯著高于CK，這表明此時(shí)燕麥種子細(xì)胞內(nèi)抗氧化酶活性已不足以消除其產(chǎn)生的ROS，從而導(dǎo)致其脂質(zhì)過(guò)氧化程度損傷。BR濃度為0.01 μmol·L^-1引發(fā)24 h時(shí)，燕麥種子細(xì)胞內(nèi)SOD，CAT，APX，GR活性均達(dá)到最高，其MDA含量相對(duì)最低，因此0.01 μmol·L^-1引發(fā)24 h可能為本試驗(yàn)中的最佳處理。

4結(jié)論

外源油菜素內(nèi)酯引發(fā)對(duì)劣變燕麥種子發(fā)芽率與抗氧化能力的影響與其濃度及引發(fā)時(shí)間有密切關(guān)系，其中，油菜素內(nèi)酯濃度為0.01 μmol·L^-1引發(fā)24 h時(shí)為最佳處理。低濃度的油菜素內(nèi)酯溶液能有效緩解燕麥種子的劣變現(xiàn)象，提高種子發(fā)芽率、提高抗氧化酶SOD，CAT，APX，GR活性，誘導(dǎo)降低MDA含量，緩解劣變對(duì)燕麥種子造成的傷害，高濃度則反之。

參考文獻(xiàn)

［1］南志標(biāo)，王彥榮，賀金生，等. 我國(guó)草種業(yè)的成就、挑戰(zhàn)與展望［J］. 草業(yè)學(xué)報(bào)，2022，31（6）：1-10

［2］劉加文. 大力發(fā)展中國(guó)草種業(yè). 草地學(xué)報(bào)，2016，24（3）：483-484

［3］WANG B，YANG R C，JI Z Q，et al. Evaluation of Biochemical and Physiological Changes in Sweet Corn Seeds under Natural Aging and Artificial Accelerated Aging［J］. Agronomy，2022，12（5）：1028

［4］MICHALAK M，PLITTA-MICHALAK B P，NASKReTBARCISZEWSKA M Z，et al. DNA Methylation as an Early Indicator of Aging in Stored Seeds of “Exceptional” Species Populus nigra L.［J］. Cells，2022，11（13）：2080

［5］LIN Y X，XU H J，YIN G K，et al. Dynamic Changes in Membrane Lipid Metabolism and Antioxidant Defense During Soybean （Glycine max L. Merr.） Seed Aging［J］. Frontiers in Plant Science，2022，13：908949

［6］夏方山，董秋麗，毛培勝，等. PEG引發(fā)對(duì)老化燕麥種胚細(xì)胞與線粒體結(jié)構(gòu)及抗氧化性能的影響［J］. 草業(yè)學(xué)報(bào)，2018，27（5）：170-177

［7］王勃，王聰聰，夏方山，等. 硒引發(fā)對(duì)不同品種紫花苜蓿種子抗氧化特性的影響［J］. 草地學(xué)報(bào)，2022，30（8）：2037-2044

［8］雷新慧，萬(wàn)晨茜，陶金才，等. 褪黑素與2，4-表油菜素內(nèi)酯浸種對(duì)鹽脅迫下蕎麥發(fā)芽與幼苗生長(zhǎng)的促進(jìn)效應(yīng)［J］. 作物學(xué)報(bào)，2022，48（5）：1210-1221

［9］丁美云，劉麗杰，于夢(mèng)迪，等.油菜素內(nèi)酯對(duì)寒地冬小麥越冬期生理代謝的影響［J］. 麥類作物學(xué)報(bào)，2022（7）：1-8

［10］XU Q S，WEI Q Q，KONG Y L，et al. Unearthing the Alleviatory Mechanisms of Brassinolide in Cold Stress in Rice［J］. Life，2022，12（6）：833

［11］朱瑞婷，牛奎舉，張娣君，等. 外源2，4-表油菜素內(nèi)酯對(duì)鎘脅迫下草地早熟禾葉綠素代謝的影響［J］. 草地學(xué)報(bào)，2021，29（4）：635-643

［12］TANG W J，XIAO L，PENG X M，et al. Effects of Brassinolide on Cadmium Accumulation and Growth of Emerged Accumulator Plant;Nasturtium Officinale［J］. Chemistry and Ecology，2022，38（4）：301-311

［13］LUKATKIN A S，KASHTANOVA N N，DUCHOVSKIS P. Changes in Maize Seedlings Growth and Membrane Permeability under the Effect of Epibrassinolide and Heavy Metals［J］. Russian Agricultural Sciences，2013，39（4）：307-310

［14］LI M H，ZHANG Y F，XU X H， et al. The Combined Treatments of Brassinolide and Zeaxanthin Better Alleviate Oxidative Damage and Improve Hypocotyl Length，Biomass，and the Quality of Radish Sprouts Stored at Low Temperature［J］. Food Chemistry：X，2022（15）：100394

［15］SUDARSHNA K，ANJU T. Morphological and Physio-biochemical Changes in Response to Foliar Application of Brassinosteroid and Water Stress in Apple Plants Under Pot Culture Study［J］. International Journal of Bio-resource and Stress Management，2019，10（1）：39-45

［16］梁棟. IAA和BR參與干旱脅迫影響煙草側(cè)根發(fā)育的研究［D］. 北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院，2021：39-41

［17］KHAN R，MA X H，HUSSAIN Q，et al. Application of 2，4-Epibrassinolide Improves Drought Tolerance in Tobacco through Physiological and Biochemical Mechanisms［J］. Biology，2022，11（8）：1192

［18］MOTALLEB H，ALI E，HASSAN H，et al. Enhancing Enzymatic and Nonenzymatic Response of Echinacea Purpurea by Exogenous 24-Epibrassinolide under Drought Stress［J］. Industrial Crops and Products，2020，146（C）：112045

［19］權(quán)夢(mèng)萍，徐佳慧，尹佳茗，等. 油菜素內(nèi)酯調(diào)控植物響應(yīng)非生物逆境脅迫的生理機(jī)制［J］.2023，50（1）：22-31

［20］KAYA C，ASHRAF M，ALYEMENI M N，et al. The Role of Nitrate Reductase in Brassinosteroid-induced Endogenous Nitric Oxide Generation to Improve Cadmium Stress Tolerance of Pepper Plants by Upregulating the Ascorbate-glutathione Cycle［J］. Ecotoxicology and Environmental Safety，2020，196（C）：110483

［21］黃穎，劉歡，趙桂琴，等. 自然老化和人工老化對(duì)燕麥種子萌發(fā)特性及遺傳完整性的影響［J］. 草地學(xué)報(bào)，2022，30（8）：2066-2074

［22］夏方山. 不同老化處理對(duì)燕麥種子線粒體結(jié)構(gòu)及抗氧化系統(tǒng)的影響［D］. 北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)，2015：15-16

［23］金小雯. 貯藏年限對(duì)燕麥種子生理生化特性的影響［D］. 蘭州：甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)，2019：16-18

［24］朱連發(fā)，羅興雨，柏曉玲，等. NaCl和KNO3浸種對(duì)老化燕麥種子萌發(fā)的影響［J］. 草學(xué)，2021（3）：28-31，54

［25］YAN H F，MAO P S. Comparative Time-Course Physiological Responses and Proteomic Analysis of Melatonin Priming on Promoting Germination in Aged Oat （Avena sativa L.） Seeds［J］. International Journal of Molecular Sciences，2021，22（2）：811

［26］MAO C L，ZHU Y Q，CHENG H，et al. Nitric Oxide Regulates Seedling Growth and Mitochondrial Responses in Aged Oat Seeds［J］. International Journal of Molecular Sciences，2018，19（4）：1502

［27］劉備，宋玉梅，孫銘，等. 燕麥劣變種子吸脹過(guò)程中線粒體AsA-GSH循環(huán)的生理響應(yīng)［J］. 草地學(xué)報(bào)，2021，29（2）：211-219

［28］ISTA. International Rules for Seed Testing. International Seed Testing Association［S］. Bassersdorf：Switzerland，2019

［29］KIBINZA S，VINEL D，COME D，et al. Sunflower Seed Deterioration as Related to Moisture Content during Ageing，Energy Metaboli Sm and Active Oxygen Species Scavenging［J］. Physiologia Plantarum，2006（128）：496-506

［30］RAO K V M，SRESTY T V S. Antioxidant Parameters in the Seedlings of Pigeon Pea （Cajanus cajan （L.） Millspaugh） in Response to Zn and Ni Stresses［J］. Plant Science，2000（157）：113-128

［31］AEBI H E. Catalase. In Methods of Enzymatic Analysis［M］. Verlag Chemie，Weinheim，1986：273-286

［32］NAKANO Y，ASADA K. Hydrogen Peroxide Scavenged by Ascorbate-specific Peroxidase in Spinach Chloroplast［J］. Plant and Cell Physiology，1981（22）：867-880

［33］MADAMANCHI N R，ALSCHER R G. Metabolic Bases for Differences in Sensitivity of Two Pea Cultivars to Sulfur Dioxide［J］. Plant Physiology，1991，97（1）：88-93

［34］BAILLY C，BENAMAR A，CORBINEAU F，et al. Changes in Malondialdehyde Content and Superoxide Dismutase，Catalase and Glutathione Reductase Activities in Sunflower Seeds as Related to Deterioration during Accelerated Aging［J］. Physiologia Plantarum，1996（97）：104-111

［35］范翠枝，吳馨怡，關(guān)欣，等. 油菜素內(nèi)酯浸種對(duì)鹽脅迫番茄種子萌發(fā)的影響及其生理機(jī)制［J］. 生態(tài)學(xué)報(bào)，2021，41（5）：1857-1867

［36］王丹，劉亞西，周揚(yáng)，等. 油菜素內(nèi)酯對(duì)鹽脅迫下黑麥草種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)的生理調(diào)控作用［J］. 草業(yè)科學(xué)，2021，38（6）：1110-1118

［37］隋欣. 油菜素內(nèi)酯對(duì)干旱脅迫下紫花苜蓿種子萌發(fā)、生理響應(yīng)和生產(chǎn)性能的影響［D］. 咸陽(yáng)：西北農(nóng)林科技大學(xué)，2022：34-35

［38］李紅玉，王雅聰，曾佳，等. 外源H2O2引發(fā)對(duì)燕麥種胚細(xì)胞AsA-GSH循環(huán)的影響［J］.草地學(xué)報(bào)，2022，30（7）：1668-1674

［39］石欣隆，薛嫻，楊月琴，等. 2，4-表油菜素內(nèi)酯對(duì)低溫脅迫下花生幼苗生長(zhǎng)及生理特性的影響［J］. 2023，45（2）：341-348

（責(zé)任編輯 彭露茜）