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为探究仙人掌种子寿命的影响因素，研究人员以 Cereus jamacaru、Pilosocereus catingicola ssp. salvadorensis 和 Xiquexique gounellei ssp. gounellei 为对象，研究亲代环境对种子劣变的影响及生理机制。结果发现种子有形成短期种子库的潜力，亲代环境影响种子活力。该研究有助于仙人掌保护。
在神秘的植物世界里，种子就像生命的 “小宝藏”，它们蕴含着植物繁衍的希望。对于众多植物而言，种子能在土壤中保持活力的时间长短，直接关系到物种的延续和生态系统的稳定。尤其是在干旱和半干旱地区，种子的寿命更是影响着植物群落应对恶劣环境的能力。许多仙人掌物种能形成短期持久种子库，但种子在原位储存一年后活力常显著下降。然而，目前人们对仙人掌种子寿命的环境和生理机制知之甚少，在干旱环境下，亲代植物环境对种子寿命的影响也未得到充分研究 ，这就像一团迷雾，笼罩着植物学家们。
为了驱散这团迷雾，来自巴西的研究人员勇敢地踏上了探索之旅。他们聚焦于 Cereus jamacaru、Pilosocereus catingicola ssp. salvadorensis 和 Xiquexique gounellei ssp. gounellei 这三种广泛分布在巴西季节性干燥热带森林 —— 卡廷加（Caatinga）的柱状仙人掌。这片神奇的土地上，仙人掌种群沿着不同的海拔和降雨梯度分布，为研究提供了天然的 “实验室”。研究人员深入其中，开展了一项意义重大的研究。
经过不懈努力，研究人员收获了丰硕的成果。他们发现，这三种仙人掌的种子都具有形成短期持久种子库的潜力。随着种子埋藏时间的增加，其活力逐渐下降，这一过程伴随着蛋白质和糖分的降解、脂质过氧化作用的增强以及抗氧化能力的降低。同时，亲代植物的生长环境对 C. jamacaru 种子活力的影响也十分显著，埋藏 12 个月后，来自湿润地区的种子发芽率比干燥地区的种子高出 60%。这些种内差异与糖分代谢的不同以及抗氧化能力的维持情况密切相关。这一研究成果对于深入理解仙人掌种子寿命、评估其在当前和未来气候变化下的保护策略具有重要意义，为干旱生态系统中仙人掌物种的保护提供了关键依据，相关论文发表在《Flora》上。
研究人员开展研究时，运用了多种关键技术方法。首先，从卡廷加干燥和湿润地区的不同野生种群采集仙人掌种子（样本队列来源），为后续研究提供材料。接着，将种子埋在三种仙人掌自然生长区域 5 厘米深的地方，模拟原位储存环境。定期挖掘种子，进行发芽能力测试，以此评估种子活力；同时测定种子的氧化应激水平、抗氧化酶活性、蛋白质和糖分含量，从多个角度探究影响种子寿命的因素。
下面来具体看看研究结果：
- 种子采集和特性：从卡廷加干燥（位于圣若昂 - 杜卡里里，PB）和湿润（位于诺萨 - 塞诺拉 - 达 - 格洛里亚，SE 等地）地区的不同野生种群采集 Cereus jamacaru、Pilosocereus catingicola ssp. salvadorensis 和 Xiquexique gounellei ssp. gounellei 的种子。不同种群的种子在大小、质量和水分方面无显著差异。
- 种子批次特征和种子寿命：总体上，种子的发芽能力随储存时间下降。埋藏 12 个月后，P. catingicola ssp. salvadorensis 和 X. gounellei ssp. gounellei 的种子发芽率分别比新采集的种子低约 40% 和 20%。
研究结论表明，三种仙人掌种子具备形成短期持久种子库的能力，但埋藏时间会使种子活力下降，亲代环境对 C. jamacaru 种子活力损失有显著影响。在讨论部分，研究人员指出，虽然此前对仙人掌形成种子库的能力有所了解，但对其种子寿命和埋藏期间劣变的环境及生理机制研究不足。此次研究通过对不同降雨梯度种群的研究，揭示了这些机制，为仙人掌保护策略的制定提供了重要参考，让人们在保护干旱生态系统中的仙人掌物种时有了更科学的依据，对维护生态平衡和生物多样性意义非凡。
