酸鹼值與脫落酸在台灣山櫻花種子解除休眠上的影響

Abstract

種子休眠為植物最重要的生理現象之一，然而其生化的調節機制至今仍不明朗。台灣山櫻花種子具有深度休眠的特性，並且其休眠的程度會大大地受到外覆組織的影響，該性質使得其相當適合用於研究種子休眠的調節。在山櫻花種子解除休眠的過程中，可以觀察到大量亞硫酸基水解酵素(sulfatase)的催化活性，因此可能產生酸性的亞硫酸根離子(HSO3-)。過去的研究已在紅米(red rice)證實酸鹼值具有影響種子解除休眠的能力，並且亦有其他文獻指出脫落酸(abscisic acid)在葉細胞與細胞間隙之間的分布，會受到酸鹼值梯度的影響，且未解離的脫落酸為主要可以穿透組織的形式。然而，細胞如何調節本身的酸鹼值去回應環境中的刺激，以及參與其中的生化調節因子至今仍未被詳細記載。首先，在本篇研究中發現，在解除休眠的過程中，台灣山櫻花種子組織中的酸鹼值有隨著時間下降的趨勢。酸鹼值的不同亦會影響種子的發芽率與胚根的生長，這兩種生理特性可作為判斷種子是否解除休眠的指標。此外，將真種子(true seed)培養於含有外源性脫落酸的低酸鹼值環境下，將會明顯地降低種子的發芽率與胚根的生長。最後，利用二維電泳分析法評估在解除休眠過程中，酸鹼值對於種子蛋白質模式的影響，並闡述扁桃□裂解□前驅物((R)-mandelonitrile lyase 1)和洋李(prunin)與種子解除休眠之間的關係。