全 文 ：·研究报告·
收稿日期:2011 － 02 － 17
基金项目:国家“948”引进国际先进农业科学技术项目《柔枝松优良抗逆性种质资源及快繁技术引进》(项目编号 2003-4-05)。
作者简介:马书燕(1979 －) ，女，河北邢台人;博士，主要从事园林树林、苗圃、花卉、草坪等工作;E-mail:ngmashuyan@ 163． com。
通讯作者:李吉跃(1959 －) ，男，教授，博士生导师，研究方向:森林培育及栽培生理生态;E-mail:ljyymy@ vip． sina． com。
人工老化过程中柔枝松种子丙二醛(MDA)含量变化研究
马书燕1， 李吉跃2，3， 彭祚登3
(1．唐山职业技术学院农林工程系， 河北 唐山 063004; 2．华南农业大学林学院， 广东 广州 510642;
3．北京林业大学资源与环境学院，北京林业大学省部共建森林培育与保护教育部重点实验室，
国家林业局干旱半干旱地区森林培育与生态系统研究重点实验室， 北京 100083)
摘要:通过柔枝松(Pinus flexilis James．)种子丙二醛(MDA)含量变化实验，研究种子在老化过程中 MDA 含量的变化情
况，以进一步掌握不同种源种子的生活力。结果表明:在发芽过程中，5 个柔枝松种源种子丙二醛(MDA)含量发生明显
的变化。正常种子胚乳中含量呈下降趋势，而在胚根中则相反;经过人工老化处理，丙二醛(MDA)含量明显增加，以种
源 Rs和 Rg增加较多。通过实验判断柔枝松种源 Rsd和 Rsi种子的品质较好，膜脂受损程度较小。同时也为国内林木
种子活力的研究提供借鉴。
关键词: 柔枝松;引种;种源;MDA
中图分类号: S 791． 24 文献标志码: A 文章编号: 1001 － 4705(2011)07-0001-03
Study on the Variation of MDA Content in the Seeds of Pinus flexilis
James During Artificial Aging Course．
MA Shu-yan1，LI Ji-yue2，3，PENG Zuo-deng3
(1． Tang Shan Vocational Technical College，Tangshan Hebei 063000，China;
2． College of Forestry，South China Agricultural University，Guangzhou Guangdong 510642，China;
3． The Key Laboratory for Silviculture and Conservation of Ministry of Education，
Beijing Forestry University，Beijing 100083，China)
Abstract:The study focused on the variation of MDA content in the seeds of Pinus flexilis James． The results
indicated that the quantity of MDA changed in five provenances during germination． The quantity of MDA in
the albumen of provenances significantly decreased． On the contrary，it increased in radicle of provenances．
Based on the artificial aging treatment，the quality of the provenances of Rs and Rg were much better． This
study provided that the quality of the provenances of Rsd and Rsi were much better，and provided a reference
to study the seed vigor of forest trees．
Key words: the limber pine;introduction;germplasm source;MDA
丙二醛(MDA)的存在会毒害细胞膜系统、蛋白质
和 DNA，最终导致细胞膜的降解和细胞功能的丧失。
丙二醛是膜质过氧化的产物，是膜质过氧化程度的直
接表现，MDA 的含量低，膜受损程度越小，相反，膜受
损程度越大。MDA 含量低能增强作物的抗旱能力。
MDA是机体内脂质过氧化的最终产物之一，在一定程
度上可反映植物受氧化伤害的程度［1］。干旱胁迫可
导致叶片 MDA含量增加，在干旱胁迫下，不仅影响叶
绿素的合成，而且植物将产生大量的活性氧，进而破坏
膜结合的电子传递系统，导致脂膜发生过氧化反应。
所以，叶绿素及膜质过氧化产物 MDA 通常作为干旱
伤害的指标之一［2，3］。本实验通过对引进柔枝松 5 个
种源种子在老化过程中 MDA 含量的测定，进一步掌
握不同种源柔枝松种子的生活力，为松树种子生活力
测定奠定基础。
1 材料与方法
1． 1 材 料
实验所用材料柔枝松分别来自 2005 年从美国
·1·
研究报告 马书燕 等:人工老化过程中柔枝松种子丙二醛(MDA)含量变化研究
DOI:10.16590/j.cnki.1001-4705.2011.07.077
Colorado引进的 San Isabel National Forest种源和 2006
年从美国 California 引进的 Stockton 和 San Diego、New
Mexico的 Gallup 和 Lincoln 这 5 个种源，分别用 Rsi、
Rs、Rsd、Rg和 Rl表示。
1． 2 方 法
5 个柔枝松种源的种子分别在温度 40 ℃，相对湿
度(RH)100%条件下进行老化。将干燥器下部装水，
放入恒温培养箱内，调节箱内温度，平衡 2 d 后，使干
燥器内温度、湿度恒定。此时将种子放入干燥器内距
水有 6 ～ 8 cm的尼龙框上，在处理后 4 d 取出种子，将
其置于室内阴凉处风干。对未经过处理(正常)和老
化处理的种子进行发芽实验，开始取种子标记为 A，以
后每隔 2 d取发芽的种子样品，分别记为 B、C、D、E、F
等。每个处理均设 3 次重复［4］。
2 结果与分析
植物器官衰老时，往往发生膜脂过氧化作用，丙二
醛是其产物之一，它的存在会毒害细胞膜系统、蛋白质
和 DNA，最终导致细胞膜的降解和细胞功能的丧失。
MDA含量的高低在一定程度上可指示种子脂质过氧
化程度的高低。且 MDA 本身对植物生长发育和细胞
分裂有明显的毒害作用［6，7］，它作为脂质过氧化指标，
表示膜脂过氧化程度和植物对逆境条件反应的强弱。
丙二醛是膜脂过氧化的产物，是膜脂过氧化程度的直
接表现，MDA 含量低，膜所受的破坏程度小，含量高，
则膜受损程度大。通过对 5 个种源柔枝松种子胚乳和
胚根的 MDA的含量测定，结果如图 1 所示。
由图 1 可知，随着种子的萌发，正常种子胚乳中的
MDA含量呈下降趋势，种源 Rs、Rsd、Rl 和 Rsi 的正常
种子胚乳中的 MDA 含量的初始值较高，在开始发芽
时迅速下降，其下降值分别是原来的 52． 3%、54． 9%、
52． 7%和 52． 7%，在 A ～ F发芽阶段 MDA含量变化较
稳定;种源 Rg在整个发芽过程中，MDA的含量变化稳
定;整体上来看，MDA 在 5 个柔枝松种源胚乳中的含
量为下降趋势。随着种子的萌发，胚乳中的各种反应
减弱，膜脂过氧化程度也减弱，其中种源 Rg 的膜受损
程度较小。正常种子的胚根中 MDA 含量在发芽过程
中缓慢上升，其初始值比胚乳中的小，尤其种源 Rs、
Rsd和 Rl 在种子萌发的 C 处含量值较高，种源 Rg 在
D处含量下降，E 处含量值又回升，其它种源为持续下
降，实验结束时，5 个柔枝松种源的含量值与初始值相
比较高，在 A ～ E 种子萌发过程中，胚根中 MDA 的含
量值与胚乳中的含量值较高。对正常种子胚乳中的
MDA含量初始值进行方差分析，差异显著，多重比较
结果表明，种源 Rs、Rsd、Rl和 Rsi与种源 Rg之间差异
显著。
经过老化处理的种子胚乳中 MDA 含量的变化如
图 1 所示。由图 1 可知，5 个柔枝松种源种子胚乳中
的 MDA含量在发芽过程中为下降趋势，种源 Rs和 Rg
在 ck处的含量值较高，分别为 5． 71 nmol /g 和 5． 89
nmol /g，其次为种源Rl，MDA含量为4 ． 5 8 nmol /g，
图 1 发芽过程中 MDA含量的变化
·2·
第 30 卷 第 7 期 2011 年 7 月 种 子 (Seed) Vol． 30 No． 7 Jul． 2011
3 个种源在开始发芽 A 处 MDA 含量迅速下降，种源
Rg下降值最大，下降值是开始的 62%，而种源 Rsd 和
Rsi 的初始含量值较低，种源 Rsd 最小，为 3． 02
nmol /g，与正常种子胚乳中的含量相比没有差异，因此
可以推断，种源 Rsd 和 Rsi 在经过老化处理后胚乳中
的膜受损程度较小，其在 ck ～ B阶段变化较平缓，在 C
处达到最小值后上升。经过老化处理的柔枝松种子胚
根中的 MDA含量在整个发芽过程中以增加 －减少的
趋势变化，初始值较正常种子胚根中的低，其中种源
Rg最大，为 1． 13 nmol /g，在 A处 5 个柔枝松种源胚根
中 MDA 的含量迅速增加，其中种源 Rs 的增加量
(3． 25 nmol /g)最大，5 个柔枝松种源在 B 处缓慢上升
后迅速下降，与初始值相比较高。对经过老化处理种
子胚乳中 MDA 含量的初始值方差分析差异显著，多
重比较种源 Rs 和 Rg 与种源 Rsd 和 Rsi 之间差异
显著。
经过老化处理的种源 Rs 和 Rg 胚乳中的 MDA 初
始含量比正常种子的含量高，种源 Rg 的差值最大为
3． 89 nmol /g，种源 Rsd、Rl、Rsi与正常种子的值相差较
小，5 个柔枝松种源在 C处低于正常种子，其它过程中
均比正常种子的含量高。经过老化处理胚根中 MDA
含量初始值与正常种子的相比较小，经过老化处理后
胚根开始时膜受损程度较小，但在萌发的 A ～ B 阶段
明显高于正常种子中的含量，因此，在研究种子经过老
化处理后膜受损程度时，还要研究老化后的 MDA 含
量值，对其发芽过程进行研究，这与活力指数相符。
综上所述，5 个柔枝松种源经过老化处理后 MDA
含量整体上增加，这与唐祖君［8］对大白菜种子的研究
结果一致，其研究发现随着种子老化加深，MDA 含量
逐渐增加，并且与发芽势、发芽率及活力指数呈负相
关。刘国贞等［9］研究表明，在种子劣变过程中，膜脂
过氧化作用加剧，膜受到伤害，膜透性增大;膜脂过氧
化程度与种子老化及劣变密切相关。种源 Rsd、Rl 和
Rsi经过老化处理后，MDA的含量变化较小，膜受损程
度最小。经过老化处理后，柔枝松种子胚乳开始时
MDA含量比正常种子高，而胚根是在发芽过程中含量
值较高，且高于胚乳中的含量。因此经过老化处理后，
在发芽过程中对胚根中 MDA的含量影响较大。
通过对种子中 MDA 含量与种子活力的相关性分
析得出:MDA含量的初始值与正常种子发芽率、发芽
势、活力指数和简化活力指数相关性不显著，与经过老
化处理种子的活力指数呈极显著相关，R 值为 0． 942，
与发芽率、发芽势和简化活力指数的 R 值比正常种子
的高，老化处理对柔枝松种子的 MDA 含量产生一定
的影响，因此，MDA 也可以作为老化处理后种子活力
的判断指标。李淑贤［10］对 21 份湿地松种子的活力状
况研究表明，电导率、丙二醛(MDA)含量、硝酸还原酶
(NR)活性与田间成苗率呈显著负相关，超氧物歧化酶
(SOD)活性、蛋白质含量、发芽指数(GI)、峰值(PV)、
发芽值(GV)、壮苗率(PSS)等指标与田间成苗率呈显
著正相关。罗世家［11］采用综合逆境法，对采自安徽黄
山风景区的黄山松种子进行发芽率及综合逆境活力的
测定，结果表明，黄山松种子较低的种子活力水平在一
定程度上影响了黄山松的繁殖和更新能力。
3 结论与讨论
5 个柔枝松种源经过老化处理后 MDA 含量整体
上增加，因此可以判断 5 个柔枝松种源种子的膜质受
到了不同程度的破坏。其中，种源 Rs 和 Rg 的变化较
明显，膜受损程度较大。而种源 Rsd 和 Rsi 种子中
MDA含量变化较小，膜脂受损程度较小，可以推断种
子的品质较好，因此本实验可以为以后的柔枝松引种
奠定基础。
参考文献:
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研究报告 马书燕 等:人工老化过程中柔枝松种子丙二醛(MDA)含量变化研究