水稻种了贮藏的物质主要是淀粉。在种子萌发初期,淀粉被淀粉酶降解为小分子物质,以供种子萌发和幼苗生长需要。而干旱是影响种子萌发和植物生长发育的重要环境因素。硫化氢(H2S)是继CO、NO之后的第三种气体信号分子,已有研究证实适当浓度的H2S有利于种子的萌发和植物生长。本研究以水稻(Oryza sativa L.)品种“红泰优589”种子为材料,借助生物化学、分子生物学、显微观察技术、组织化学等手段,通过研究H2S对干旱胁迫下抗氧化代谢的影响,探讨其对萌发水稻种子中淀粉酶响应干旱胁迫的调节效应。结果表明:在干旱胁迫下,0.75 mmol·L-1的H2S供体NaHS不仅提高了水稻种子中CAT、POD、SOD和APX等抗氧化酶的活性,还增加了可溶性蛋白和抗坏血酸等抗氧化物质的含量;有效清除了活性氧H2O2的产生,抑制了质膜透性和MDA含量的增加;而且,加快种子吸水,促进种子萌发,显著地提高种子的发芽率。进一步研究还表明,H2S显著地上调干旱下水稻种子中α-淀粉酶的两个关键基因OsAmy 1A和OsAmy3D的表达,相应地提高种子α-淀粉酶的活性,同时,H2S还显著地诱导了 β-淀粉酶的活性,使得干旱下萌发水稻种子中总淀粉酶可以维持较高的活性,以较快的速率降解贮藏于胚乳中的淀粉。此外,还观察到在水稻种子萌发中淀粉型胚乳降解方向是由近胚端向远胚端延伸。而H2S的抑制剂HA和PAG则逆转了 H2S的上述效应。因此,外源H2S通过提高干旱胁迫下萌发水稻种子抗氧化代谢能力,有效缓解干旱胁迫对淀粉酶活性的影响,促进种子萌发。