Analysis of Physiological and Biochemical Indexes Changes During Seed Germination of Paris polyphylla var. yunnanensis

doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2025.06.012

Abstract

Abstract:

To explore the main physiological and biochemical factors affecting the dormancy release of seeds， the seeds of P. polyphylla var. yunnanensis were used as materials， and the phenotypic changes of embryos were observed by stereomicroscope. Five typical stages（S1， spherical embryo； S2， short cylindrical embryo； S3， conical embryo； S4， torpedo embryo； S5， budding） were screened out， respectively. Physiological and biochemical methods and ELISA were used to determine the nutrient content， enzyme activity and plant hormone content in the seeds at each stage. The results showed that the embryo rate was finally（66.50±6.22）%； the water absorption rate was 76.54%. The main nutrient of P polyphylla var. yunnanensis seeds was starch. During the germination process， the contents of starch， free amino acids and activity of glucose-6-phosphate dehydrogenase（G-6-PDH） showed a decreasing trend； the content of soluble sugar showed a trend of decreasing first， then increasing and then decreasing again； the activities of peroxidase（POD）， malate dehydrogenase （MDH） and content of gibberellin A₃（GA₃） showed a trend of increasing first and then decreasing； the contents of gibberellin A₄（GA₄） and indole-3-acetic acid（IAA） showed a trend of decreasing first and then increasing， superoxide dismutase（SOD） activity increased significantly in S5 stage， catalase（CAT） activity showed a trend of M type fluctuation， abscisic acid（ABA） content showed a trend of ‘decreasing-increasing-decreasing-increasing’. The embryo rate was significantly positively correlated with SOD activity， and significantly negatively with G-6-PDH activity and free amino acids content. GA₃ content was significantly positively correlated with CAT activity， GA₄ content was significantly positively correlated with contents of starch and amino acids（P<0.01）， while IAA content was significantly negatively correlated with soluble sugar content（P<0.01）. The dormancy type of P. polyphylla var. yunnanensis seeds was morphological and physiological dormancy； and the development status of embryo was closely related to the fluctuation of physiological and biochemical indexes. The increases in contents of soluble sugar， free amino acid， GA₃ and GA₄， GA₃/ABA and IAA/ABA， and activities of SOD， POD and CAT were all helpful to the release of seed dormancy.

Key words: Paris polyphylla var. yunnanensis, seeds, different germination stages, physiological and biochemical indicators

CLC Number:

Q945.6

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Figures/Tables 7

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