外源谷胱甘肽对植物种子活力的影响

种子活力作为衡量种子质量的核心指标，直接决定农业生产中田间出苗率、幼苗抗逆性及作物最终产量，而环境胁迫与种子老化是导致其活力下降的主要因素。谷胱甘肽（GSH）作为植物体内关键的非酶促抗氧化剂，不仅是维持细胞氧化还原稳态的核心物质，其外源施用也被证实是提升种子活力的有效手段，为解决逆境下种子萌发难题提供了重要途径。

缓解多种非生物胁迫

外源GSH可通过缓解多种非生物胁迫对种子的损伤，显著提升萌发性能与幼苗活力。在水分胁迫条件下，GSH预处理能激发玉米种子代谢活性，促进光合色素合成，同时提高超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）等抗氧化酶活性，增加还原糖、可溶性蛋白等渗透调节物质积累，从而有效缓解水分缺失对种子萌发的抑制作用。面对重金属胁迫时，如铜离子污染环境中，100μmol·L⁻¹的外源GSH可增强豌豆种子抗氧化系统功能，提升光合系统Ⅱ活性，还能促进种子对氮、磷、钾等大量元素及铁、锌等微量元素的吸收，降低重金属离子对细胞代谢的破坏。此外，对于受自毒胁迫影响的黄瓜、南瓜种子，外源GSH可通过提高α-淀粉酶活性，加速淀粉降解以保障呼吸代谢能量供给，同时减少脯氨酸等渗透调节物质过量积累，缓解细胞渗透失衡，促进种子正常萌发。

促进幼苗跟叶生长

针对种子老化导致的活力衰退，外源GSH展现出显著的修复与保护作用。种子在长期贮藏过程中，易因活性氧（ROS）积累引发线粒体结构破坏、蛋白质羰基化等损伤，而GSH引发处理可改善老化种子线粒体膜完整性与脊结构清晰度，降低线粒体中过氧化氢（H₂O₂）水平及脂质过氧化程度，同时提升抗坏血酸-谷胱甘肽（AsA-GSH）循环相关酶（如脱氢抗坏血酸还原酶DHAR、单脱氢抗坏血酸还原酶MDHAR）活性，恢复线粒体能量代谢功能。在对无芒雀麦、燕麦等作物老化种子的研究中发现，相较于抗坏血酸（AsA）、褪黑素（MT）等其他抗氧化剂，外源GSH在提升种子发芽率、促进幼苗根叶生长方面效果更优，且能通过维持种子内GSH/GSSG（氧化型谷胱甘肽）的动态平衡，延缓活力衰退进程。

提升种子活力

外源GSH通过“预先调节氧化还原状态—激活防御系统—修复损伤结构”的核心路径，在逆境与老化条件下有效维持并提升植物种子活力，其作用机制明确且应用场景广泛。未来针对草类植物等特色作物，进一步优化外源GSH的施用浓度、处理时间等条件，结合分子育种技术挖掘GSH调控相关基因，将为优质种子生产与农业可持续发展提供更有力的技术支撑。

参考文献：

孙铭,王丽,孙新朝,等.谷胱甘肽（GSH）参与植物种子活力调控的研究进展[J/OL].草地学报,1-19[2025-09-15].https://link.cnki.net/urlid/11.3362.S.20250827.1129.002.

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