種子活力作為衡量種子質(zhì)量的核心指標(biāo)，直接決定農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中田間出苗率、幼苗抗逆性及作物最終產(chǎn)量，而環(huán)境脅迫與種子老化是導(dǎo)致其活力下降的主要因素。谷胱甘肽（GSH）作為植物體內(nèi)關(guān)鍵的非酶促抗氧化劑，不僅是維持細(xì)胞氧化還原穩(wěn)態(tài)的核心物質(zhì)，其外源施用也被證實(shí)是提升種子活力的有效手段，為解決逆境下種子萌發(fā)難題提供了重要途徑。

緩解多種非生物脅迫

外源GSH可通過緩解多種非生物脅迫對(duì)種子的損傷，顯著提升萌發(fā)性能與幼苗活力。在水分脅迫條件下，GSH預(yù)處理能激發(fā)玉米種子代謝活性，促進(jìn)光合色素合成，同時(shí)提高超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化物酶（POD）等抗氧化酶活性，增加還原糖、可溶性蛋白等滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)積累，從而有效緩解水分缺失對(duì)種子萌發(fā)的抑制作用。面對(duì)重金屬脅迫時(shí)，如銅離子污染環(huán)境中，100μmol·L?1的外源GSH可增強(qiáng)豌豆種子抗氧化系統(tǒng)功能，提升光合系統(tǒng)Ⅱ活性，還能促進(jìn)種子對(duì)氮、磷、鉀等大量元素及鐵、鋅等微量元素的吸收，降低重金屬離子對(duì)細(xì)胞代謝的破壞。此外，對(duì)于受自毒脅迫影響的黃瓜、南瓜種子，外源GSH可通過提高α-淀粉酶活性，加速淀粉降解以保障呼吸代謝能量供給，同時(shí)減少脯氨酸等滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)過量積累，緩解細(xì)胞滲透失衡，促進(jìn)種子正常萌發(fā)。

促進(jìn)幼苗跟葉生長(zhǎng)

針對(duì)種子老化導(dǎo)致的活力衰退，外源GSH展現(xiàn)出顯著的修復(fù)與保護(hù)作用。種子在長(zhǎng)期貯藏過程中，易因活性氧（ROS）積累引發(fā)線粒體結(jié)構(gòu)破壞、蛋白質(zhì)羰基化等損傷，而GSH引發(fā)處理可改善老化種子線粒體膜完整性與脊結(jié)構(gòu)清晰度，降低線粒體中過氧化氫（H?O?）水平及脂質(zhì)過氧化程度，同時(shí)提升抗壞血酸-谷胱甘肽（AsA-GSH）循環(huán)相關(guān)酶（如脫氫抗壞血酸還原酶DHAR、單脫氫抗壞血酸還原酶MDHAR）活性，恢復(fù)線粒體能量代謝功能。在對(duì)無芒雀麥、燕麥等作物老化種子的研究中發(fā)現(xiàn)，相較于抗壞血酸（AsA）、褪黑素（MT）等其他抗氧化劑，外源GSH在提升種子發(fā)芽率、促進(jìn)幼苗根葉生長(zhǎng)方面效果更優(yōu)，且能通過維持種子內(nèi)GSH/GSSG（氧化型谷胱甘肽）的動(dòng)態(tài)平衡，延緩活力衰退進(jìn)程。

提升種子活力

外源GSH通過“預(yù)先調(diào)節(jié)氧化還原狀態(tài)—激活防御系統(tǒng)—修復(fù)損傷結(jié)構(gòu)”的核心路徑，在逆境與老化條件下有效維持并提升植物種子活力，其作用機(jī)制明確且應(yīng)用場(chǎng)景廣泛。未來針對(duì)草類植物等特色作物，進(jìn)一步優(yōu)化外源GSH的施用濃度、處理時(shí)間等條件，結(jié)合分子育種技術(shù)挖掘GSH調(diào)控相關(guān)基因，將為優(yōu)質(zhì)種子生產(chǎn)與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供更有力的技術(shù)支撐。

參考文獻(xiàn)：

孫銘,王麗,孫新朝,等.谷胱甘肽（GSH）參與植物種子活力調(diào)控的研究進(jìn)展[J/OL].草地學(xué)報(bào),1-19[2025-09-15].https://link.cnki.net/urlid/11.3362.S.20250827.1129.002.

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