Garcinia xanthochymus 这种植物中顽固种子的“抗逆性”特征受激素平衡的调节

《Plant Growth Regulation》：The ‘stemness’ trait in recalcitrant seeds of Garcinia xanthochymus is modulated by hormonal balance

　　

摘要

Garcinia 种子具有一种独特的幼苗再生特性，这种特性包括 Garcinia 类型的萌发方式以及全能性的萌发能力，即“茎性”。这些再生特性被认为是对动物捕食的一种适应；然而，其细胞、生理和激素基础在很大程度上尚未被探索。我们使用 Garcinia xanthochymus 种子，通过多种方法研究了种子及其碎片的形态学、细胞学和代谢组学基础。无论种子或种子片段在播种时的朝向如何，芽总是从近端区域生长出来，而主根则从远端生长出来。同样，无论在体外如何接种外植体，芽也只从种子切片的近端边缘生长出来。这些再生模式表明，尽管 Garcinia xanthochymus 种子缺乏明显分化的轴和子叶结构，但其“茎性”特征仍具有明显的根-芽极性。根据我们的形态学和细胞学研究，种子中含有多种丰富的植物生长调节剂，尤其是生长素、细胞分裂素和赤霉素（GAs），这些激素在种子的远端、中部和近端部分存在浓度梯度。整个种子由具有活跃代谢功能的活细胞组成，这一点通过TTC测试得到了证实。在不含外源激素的MS培养基上培养时，愈伤组织可以在所有切割面上（远端、近端、横向、纵向、水平切割）生长，除了与培养基接触的部分。这些结果表明，大部分“种子”组织内的内源性激素水平足以支持细胞分裂和形态发生，从而使种子能够在受到物理损伤后表现出全能性。