短命種子(short-lived seeds)是指在適宜的保存條件下，壽命不超過3年的種子。這一類型種子常見于狹義楊柳科、榆科等早春成熟種子及高海拔高濕環(huán)境生長植物的種子，約占種子植物種數的15%。探索一套適合保存這些短命種子的技術方法對于種質資源的長期保存尤為重要。

狹義楊柳科有620多種物種，廣泛分布于歐亞、北美高海拔及寒帶地區(qū)，既是重要造林樹種，也是江河岸帶生態(tài)系統(tǒng)的“關鍵種”。中國科學院昆明植物研究所通過優(yōu)化種子采集時間、種子清理方法等關鍵技術點，實現突破，極大延長了楊屬和柳屬物種種子的保存時間，先后獲得4項發(fā)明專利。通過與國內其他機構的合作，收集保存楊柳科、檉柳科等458種1249份短命種子，極大提升了種質資源庫該類物種的保存能力和效率。

對楊屬種子的收集保存研究發(fā)現，來自溫暖濕潤環(huán)境的楊屬植物種子，較來自寒冷干燥區(qū)域的種子壽命更長。為了進一步從分子水平解釋種子壽命差異的機制，科研人員在轉錄組水平比較了長壽命的山楊(Populus davidiana)與較短壽命的胡楊(Populus euphratica)的種子后熟相關基因以及氧化脅迫相關的基因的差異，發(fā)現楊屬植物的種子壽命與種子后熟相關基因之間存在高度相關性，比如60%的熱激蛋白(HSP)和 67% 的胚胎發(fā)育晚期豐富蛋白(LEA)基因在山楊種子中的表達量更高，而70%的WRKY轉錄因子在胡楊種子中的表達量顯著更高。對于這兩個物種而言，與氧化應激相關的基因可能是導致其在干燥玻璃態(tài)下種子壽命差異的最重要因素。

相關研究以Environmental Factors, Developmental Genes and Oxidative Stress Determine Inter-Species Variability in Seed Longevity in Salicaceae為題發(fā)表在國際期刊Plants上。

以上研究得到云南省重點基礎研究計劃(202101BC070003)、國家科技基礎資源調查專項(2021FY100200)和中國科學院關鍵技術人才等項目資助。

胡楊(Populus euphratica)和山楊(Populus davidiana)種子老化過程中，差異基因比較及GO富集分析。