水曲柳 (Fraxinus mandshurica) 是我国东北地区经济价值极高的阔叶用材树种。种子繁殖是水曲柳繁殖的主要方式，其种子属于形态生理休眠类型，需要分别经过暖温和冷湿层积处理才能萌发 (凌世瑜等，1983)。打破水曲柳种子休眠的传统方法有越冬埋藏、隔年埋藏等，但传统方法有处理需时长、易造成水曲柳种子的霉烂、提前萌发等问题。如果将经过催芽解除休眠的水曲柳种子进行再干燥贮藏，便可以随时提供非休眠种子而不需要苗圃工作者再进行催芽处理，这样可以使有条件的 (如容器育苗) 苗圃在一年中的任何时候进行播种育苗，不再受种子休眠造成的季节性限制，也可以避免因为播种时间延误而影响种子的品质和苗木质量。有研究发现，解除休眠的水曲柳种子在室温条件下再干燥进行贮藏是可行的，但在较低温度条件下再干燥后种子萌发率、发芽指数显著下降，平均发芽时间明显延长 (吴灵东等，2012)。以往研究表明解除休眠的水曲柳种子可以在较低温度 (5 ℃) 条件下萌发 (张鹏等，2007)，但在相同条件下干燥脱水后却表现出了异常的萌发效果，这种现象的产生必然与种子干燥脱水条件有密切的关系。为了使水曲柳解除休眠的种子能够获得稳定、可靠的再干燥贮藏效果，就必须深入研究不同脱水条件对解除休眠种子脱水干燥后萌发的影响，并对干燥脱水过程中种子脱水耐性变化的内在生理机制进行解析。本文以水曲柳解除休眠种子为材料，研究种子在不同条件下脱水后的萌发能力、种子浸出液相对电导率、抗氧化酶系统活性以及贮藏物质的变化，以期为解除休眠水曲柳种子的再干燥贮藏提供参考依据。

供试种子采自黑龙江省带岭林业科学研究所水曲柳种子园。水曲柳种子经过裸 (无基质) 层积处理打破休眠，裸层积条件为：先暖温 (18 ℃)3个月，再低温 (5 ℃)3个月 (张鹏，2008)。以层积处理结束后的水曲柳种子为材料。

种子于层积处理结束后立即进行脱水处理。设置5，10，15，20，25，30，35 ℃共7个恒温条件 (在培养箱中) 对解除休眠的种子进行脱水干燥，自然阴干，当种子相对含水量降至10%以下时 (采用称重法确定) 结束脱水。随后进行发芽能力测定和种子渗出液电导率测定，以确定脱水温度对种子萌发和细胞膜透性的影响。

根据不同温度脱水处理的萌发效果，选择5 ℃(低温) 和20 ℃(最适温度)2种温度条件下进行种子脱水。同时，使用硅胶干燥种子作为快速脱水处理，以慢速 (不使用硅胶) 干燥种子作为对照。形成脱水温度与速率组合条件共4种：1) 种子在5 ℃条件下慢速脱水；2) 种子与硅胶混合在5 ℃条件下快速脱水；3) 种子在20 ℃条件下慢速脱水；4) 种子与硅胶混合在20 ℃条件下快速脱水。硅胶脱水处理时种子与硅胶体积比为1:3，种子与硅胶充分混合后置于封闭的塑料盒内。以上4种处理种子的相对含水量降至10%以下时结束脱水 (干燥脱水时间分别为：处理1)92 h；处理2)70 h；处理3)19 h；处理4)17 h)。种子脱水处理后进行发芽能力测定和种子渗出液电导率测定，以检验脱水温度、速率及其交互作用对种子萌发和细胞膜透性的影响。

选择5 ℃和20 ℃ 2种温度条件下进行种子脱水处理，以慢速干燥处理种子，2种温度条件下种子相对含水量降至10%以下时结束脱水。脱水处理后的种子进行抗氧化酶活性、丙二醛含量、可溶性糖、可溶性蛋白和淀粉含量测定，以确定脱水温度对种子抗氧化系统和贮藏物质代谢的影响。

根据脱水温度与脱水速率对水曲柳种子萌发影响结果，在20 ℃条件下快速脱水与慢速脱水相比对种子萌发影响较小，而在5 ℃条件下快速脱水与慢速脱水相比对种子萌发影响更大，因此，研究脱水速率对种子各生理指标影响时，选择5 ℃对种子进行干燥脱水，2种脱水速率条件下种子的相对含水量降至10%时结束脱水。种子脱水处理后进行抗氧化酶活性、丙二醛含量、可溶性糖、可溶性蛋白和淀粉含量测定，以考查脱水速率对种子抗氧化系统和贮藏物质代谢的影响。

种子经脱水处理后于室温 (20~23 ℃) 条件下 (冷水) 浸种24 h，浸种后的种子置于直径9 cm的塑料培养皿 (底部垫有一层滤纸和脱脂棉) 中于培养箱中暗培养，培养箱温度设置为15 ℃(白天8 h)/10 ℃(夜间16 h) 的日变温条件，每种处理重复4次 (即4个培养皿)，每皿中放置25粒种子，共计100粒种子。种子置床后，每天观察记录种子发芽情况，当胚根突破种子超过2 mm时作为种子萌发的标志。按下面的计算公式分别计算种子发芽率、发芽指数和发芽时间：

式中：t_g为发芽时间 (d)，n_g为与t_g相对应的每天发芽种子数。

参考宋松泉等 (2005)的方法测定种子浸出液相对电导率。具体操作时，取经不同脱水处理后去除果翅的种子，先用双蒸水冲洗种子数次并用滤纸吸干其表面水分。将种子置于具塞玻璃试管中 (每个处理重复3次，每次取20粒种子)，然后向试管中加入5 mL去离子水，测定此时种子浸泡液的电导率作为初始值 (R₁)；当种子在室温下浸泡12 h后，用电导仪测定种子浸泡液的电导率作为种子外渗电导率 (R₂)；再将种子和浸泡液在100 ℃水浴中煮沸30 min，取出冷却至室温后测定煮沸后的浸泡液电导率 (R₃)。用相对电导率表示电解质渗漏率，其计算公式为：相对电导率 (%)=(R₂-R₁)×100/(R₃-R₂)。

采用氮蓝四唑 (NBT) 法和愈创木酚法测定超氧化物歧化酶 (SOD) 和过氧化物酶 (POD) 活性 (高俊凤，2006)，采用紫外吸收法和硫代巴比妥酸 (TBA) 法测定过氧化氢酶 (CAT) 活性和丙二醛 (MDA) 含量，采用蒽酮试剂法测定可溶性糖及淀粉含量 (李合生，2000)，采用考马斯亮蓝G-250染色法 (张志良，1990) 测定可溶性蛋白含量。取不同条件下干燥的种子，每种处理取种3份 (即3次重复)，用解剖刀将种胚和胚乳 (带种皮) 分开，分别测定胚和胚乳 (各取0.2 g) 的超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性，及丙二醛、可溶性糖和可溶性蛋白含量。

采用SPSS18.0软件对试验数据进行单因素或双因素方差分析，使用Duncan法进行多重比较。发芽率和电导率数据为百分数，对其进行反正弦平方根转换后再进行数据统计分析。

水曲柳种子经过不同温度脱水处理后的发芽率呈现随脱水温度的升高先上升后下降的趋势 (表 1)。方差分析结果显示，不同温度脱水处理后种子的发芽率差异显著 (P＜0.05)，其中5 ℃和35 ℃脱水种子的发芽率较低，分别为72%和69%，显著低于对照 (脱水前89%) 和20 ℃脱水种子的发芽率 (88%)，与20 ℃脱水种子发芽率相比分别下降了18%和22%。20 ℃脱水的种子发芽率显著高于5，10，15，25，30，35 ℃脱水种子的发芽率，但与对照 (脱水前) 的种子发芽率差异不显著 (表 1)。

表 1 水曲柳种子在不同温度条件下干燥脱水后的萌发能力和种子相对电导率^① Tab.1 Germination ability and electrical conductivity of Fraxinus mandshurica seeds after dehydration at different temperatures

表 1 水曲柳种子在不同温度条件下干燥脱水后的萌发能力和种子相对电导率① Tab.1 Germination ability and electrical conductivity of Fraxinus mandshurica seeds after dehydration at different temperatures 脱水温度 Temperature/℃ 发芽率 Germination rate (%) 发芽指数 Germination index 发芽时间 Germination time/d 相对电导率 Electrical conductivity (%) 5 72±3.65 b 1.83±0.08 cd 11.37±0.21 a 12.19±0.10 a 10 77±2.52 b 2.02±0.07 bcd 10.69±0.22 ab 10.98±0.09 b 15 77±5.00 b 2.14±0.15 bcd 10.46±0.39 abc 11.05±0.06 b 20 88±1.63 a 3.89±0.21 a 7.37±0.38 d 7.63±0.07 e 25 74±5.29 b 2.29±0.18 bc 9.30±0.17 c 10.32±0.02 c 30 76±4.32 b 2.36±0.18 b 9.76±0.54 bc 10.06±0.03 d 35 69±5.00 b 1.72±0.15 d 11.18±0.61 a 12.25±0.10 a 对照 (脱水前) Control (before dehydration) 89±1.91 a 3.89±0.12 a 6.42±0.22 d — ① 表中数据为平均值±标准误差。相同列中的小写字母表示采用Duncan法的多重比较结果，小写字母不同表示差异显著 (P＜0.05)。下同。The values in the table are Mean ± SE (standard error). The different small letter in the same column indicates significance at 0.05 level. The same below.

水曲柳种子经过不同温度脱水处理后的发芽指数变化规律与发芽率相似，呈现随脱水温度上升而先上升后下降的趋势 (表 1)。通过方差分析发现，不同温度脱水处理后种子的发芽指数差异极显著 (P＜0.01)，其中20 ℃脱水种子的发芽指数最高 (3.89)，显著高于其他温度脱水种子的发芽指数，但与对照 (脱水前) 的种子发芽指数差异不显著。5 ℃和35 ℃脱水种子的发芽指数相对较低，分别为1.83和1.72，与20 ℃脱水种子发芽指数相比分别下降了53%和56%。

经过不同温度脱水处理后种子的发芽时间呈现随脱水温度上升而先下降后上升的趋势 (表 1)，根据方差分析结果，不同温度脱水处理后种子的发芽时间差异极显著 (P＜0.01)，20 ℃脱水的种子发芽时间为7.37天，显著短于其他温度脱水的种子发芽时间，但与对照 (脱水前) 的种子发芽时间差异不显著。经过5 ℃和35 ℃脱水后种子发芽时间相对较长 (11.37天和11.18天)，除与10 ℃和15 ℃脱水处理种子的发芽时间无显著差异外，与其他温度脱水处理种子发芽时间差异均显著，与20 ℃脱水处理种子相比较其发芽时间延长近4天。

水曲柳种子经过不同温度脱水处理后种子浸出液的相对电导率变化规律与种子发芽时间的变化规律一致，呈现随脱水温度的升高先下降后上升的趋势 (表 1)。通过方差分析可知，不同温度脱水处理后种子浸出液的电导率差异极显著 (P＜0.01)。多重比较结果显示，20 ℃下脱水后种子的相对电导率显著低于其他处理，5 ℃和35 ℃下脱水后种子相对电导率显著高于其他处理，与20 ℃脱水种子相比其相对电导率分别提高了60%和61%。

由表 2可知，脱水温度与脱水速率的交互作用对种子萌发和种子渗出液电导率无明显影响，但脱水温度、脱水速率2因素都对种子发芽能力和种子渗出液电导率有显著影响。不同温度脱水处理后种子的发芽率、发芽指数、发芽时间和渗出液电导率差异均极显著 (P＜0.01)，5 ℃脱水种子的发芽能力显著低于20 ℃脱水种子，种子渗出液电导率则是5 ℃脱水种子显著高于20 ℃脱水种子。不同脱水速率处理种子的发芽率差异显著 (P＜0.05)，发芽指数和渗出液电导率差异均极显著 (P＜0.01)，发芽时间差异不显著 (P＞0.05)。慢速干燥种子的发芽率和发芽指数显著高于快速干燥种子，快速干燥种子渗出液电导率显著高于慢速干燥种子。

表 2 水曲柳种子在不同温度与脱水速率条件下干燥脱水后的萌发能力和种子渗出液电导率方差分析 Tab.2 The analysis of ANOVA for germination ability and electrical conductivity of Fraxinus mandshurica seeds after dehydration at different temperatures and speeds

表 2 水曲柳种子在不同温度与脱水速率条件下干燥脱水后的萌发能力和种子渗出液电导率方差分析 Tab.2 The analysis of ANOVA for germination ability and electrical conductivity of Fraxinus mandshurica seeds after dehydration at different temperatures and speeds 脱水处理 Dehydration treatment 发芽率 Germination rate (%) 发芽指数 Germination index 发芽时间 Germination time/d 电导率 Electrical conductivity (%) 温度Temperature 5 ℃ 66 b 1.68 b 10.97 a 11.37 a 20 ℃ 85 a 3.37 a 8.05 b 8.25 b 标准误SE 2.68 0.13 0.23 0.03 速率Speed 慢速Slow 80 a 2.86 a 9.36 a 9.09 b 快速Fast 71 b 2.19 b 9.67 a 10.53 a 标准误SE 2.68 0.13 0.23 0.03 变异来源 Source of variation 自由度 DF P A温度Temperature 1 0.000 3 ＜0.000 1 ＜0.000 1 ＜0.000 1 B速率Speed 1 0.034 9 0.003 1 0.356 8 ＜0.000 1 温度×速率A×B 1 0.443 5 0.065 2 0.097 3 0.078 2

从表 3可见，不同温度脱水对种子胚和胚乳中SOD活性的影响均不显著 (P＞0.05)，对胚乳中POD和CAT活性影响也不显著 (P＞0.05)，但对胚中POD和CAT活性影响均极显著 (P＜0.01)。胚中的POD和CAT活性都是20 ℃脱水种子明显高于5 ℃脱水种子 (表 3)。脱水温度对胚和胚乳中MDA含量的影响均极显著 (P＜0.01)，且都是20 ℃脱水种子的胚和胚乳中MDA含量显著低于5 ℃脱水种子，胚和胚乳中的MDA含量分别下降了74%和50%(表 3)。

表 3 不同温度干燥脱水后水曲柳种子胚和胚乳中抗氧化酶活性和丙二醛含量 Tab.3 Antioxidant enzyme activity and MDA content in embryo and endosperm of Fraxinus mandshurica seeds after dehydration at different temperatures

表 3 不同温度干燥脱水后水曲柳种子胚和胚乳中抗氧化酶活性和丙二醛含量 Tab.3 Antioxidant enzyme activity and MDA content in embryo and endosperm of Fraxinus mandshurica seeds after dehydration at different temperatures 脱水温度 Temperature/℃ 种子部位 Seed part 超氧化物歧化酶 SOD/(U·mg-1Pro min-1) 过氧化物酶 POD/(U·mg-1Pro min-1) 过氧化氢酶 CAT/(U·mg-1Pro min-1) 丙二醛 MDA/(μmol·g-1DW) 5 种胚Embryo 477.08±0.06 a 0.28±0.16 b 11.86±3.09 b 60.13±0.05 a 20 种胚Embryo 454.08±3.45 a 21.95±0.09 a 35.16±8.99 a 15.62±0.05 b 5 胚乳Endosperm 145.71±3.08 a 0.18±0.04 a 6.32±2.87 a 1.19±0.03 a 20 胚乳Endosperm 124.20±2.46 a 0.25±0.09 a 10.42±8.34 a 0.60±0.06 b

脱水温度对胚和胚乳中可溶性蛋白含量的影响均显著 (P＜0.05)，且20 ℃脱水种子胚和胚乳中的可溶性蛋白含量均高于5 ℃脱水种子，胚乳和胚中可溶性蛋白含量分别提高了14%和5%(表 4)。脱水温度对胚和胚乳中淀粉和可溶性糖含量影响均不显著 (P＞0.05)(表 4)。

表 4 不同温度脱水后水曲柳种子胚和胚乳中可溶性蛋白、可溶性糖和淀粉含量 Tab.4 Soluble protein, soluble sugar and starch content in embryo and endosperm of Fraxinus mandshurica seeds after dehydration at different temperatures

表 4 不同温度脱水后水曲柳种子胚和胚乳中可溶性蛋白、可溶性糖和淀粉含量 Tab.4 Soluble protein, soluble sugar and starch content in embryo and endosperm of Fraxinus mandshurica seeds after dehydration at different temperatures 温度 Temperature/℃ 种子部位 Seed part 可溶性蛋白 Soluble protein/(mg·g-1DW) 可溶性糖 Soluble sugar/(mg·g-1DW) 淀粉 Starch/(mg·g-1DW) 5 种胚Embryo 10.07±0.04 b 6.83±0.45 a 7.25±0.63 a 20 种胚Embryo 10.61±0.29 a 8.56±0.99 a 7.20±0.40 a 5 胚乳Endosperm 5.27±0.07 b 11.46±2.18 a 9.55±0.71 a 20 胚乳Endosperm 6.03±0.18 a 11.06±0.79 a 9.90±0.74 a

低温脱水条件下，脱水速率对种子胚和胚乳中SOD活性的影响均显著 (P＜0.05)，但2个部位中SOD活性变化的规律不同，在胚中慢速脱水处理的SOD活性显著高于快速脱水处理，但在胚乳中则相反，慢速脱水处理的SOD活性显著低于快速脱水处理 (表 5)。脱水速率对胚和胚乳中POD活性和CAT活性影响均不显著 (P＞0.05)。脱水速率对胚乳和胚中MDA含量的影响均显著 (P＜0.05)，且都是快速脱水处理的胚乳和胚中MDA含量显著高于慢速脱水处理 (表 5)。

表 5 不同速率干燥脱水后水曲柳种子胚和胚乳中抗氧化酶活性和丙二醛含量 Tab.5 Antioxidant enzyme activity and MDA content in embryo and endosperm of Fraxinus mandshurica seeds after dehydration at different speed

表 5 不同速率干燥脱水后水曲柳种子胚和胚乳中抗氧化酶活性和丙二醛含量 Tab.5 Antioxidant enzyme activity and MDA content in embryo and endosperm of Fraxinus mandshurica seeds after dehydration at different speed 脱水速率 Speed 种子部位 Seed part 超氧化物歧化酶 SOD/(U·mg-1Pro min-1) 过氧化物酶 POD/(U·mg-1Pro min-1) 过氧化氢酶 CAT/(U·mg-1Pro min-1) 丙二醛 MDA/(μmol·g-1DW) 慢速Slow 种胚Embryo 477.08±0.06 a 0.28±0.16 a 11.86±3.09 a 60.13±0.05 b 快速Fast 种胚Embryo 413.25±0.97 b 0.19±0.06 a 22.77±7.33 a 68.96±3.00 a 慢速Slow 胚乳Endosperm 145.71±3.08 b 0.18±0.04 a 6.32±2.87 a 1.19±0.03 b 快速Fast 胚乳Endosperm 165.67±4.84 a 0.10±0.01 a 1.72±0.14 a 2.20±0.30 a

脱水速率对胚和胚乳中可溶性蛋白含量的影响均显著 (P＜0.05)，且慢速脱水处理胚和胚乳中的可溶性蛋白含量均高于快速脱水处理，胚和胚乳中的可溶性蛋白含量分别提高了17%和24%(表 6)。脱水速率对胚乳和胚中淀粉和可溶性糖含量影响均不显著 (P＞0.05)(表 6)。

表 6 不同速率脱水后水曲柳种子胚乳和胚中可溶性糖、可溶性蛋白和淀粉含量 Tab.6 Soluble protein, soluble sugar and starch content in embryo and endosperm of Fraxinus mandshurica seeds after dehydration at different speed

表 6 不同速率脱水后水曲柳种子胚乳和胚中可溶性糖、可溶性蛋白和淀粉含量 Tab.6 Soluble protein, soluble sugar and starch content in embryo and endosperm of Fraxinus mandshurica seeds after dehydration at different speed 脱水速率 Speed 种子部位 Seed part 可溶性蛋白 Soluble protein/(mg·g-1DW) 可溶性糖 Soluble sugar/(mg·g-1DW) 淀粉 Starch/(mg·g-1DW) 慢速Slow 种胚Embryo 10.07±0.04 a 6.83±0.45 a 7.25±0.63 a 快速Fast 种胚Embryo 8.37±0.41 b 8.06±0.16 a 7.06±0.61 a 慢速Slow 胚乳Endosperm 5.27±0.07 a 11.46±2.18 a 9.55±0.71 a 快速Fast 胚乳Endosperm 4.02±0.06 b 9.82±0.54 a 11.41±0.78 a

脱水温度会影响种子脱水后的萌发表现。水稻 (Oryza sativa) 种子收获后及时在35 ℃下干燥能提高种子活力 (夏巧凤等，2007)。Berjak等 (1994)对沼生菰 (Zizania palustris) 种子脱水研究发现，种子在25~30 ℃干燥脱水后成活率最高，随着脱水温度的降低，种子的生活力降低。本研究发现，解除休眠水曲柳种子经不同温度 (5~35 ℃) 干燥脱水后的发芽率和发芽指数随脱水温度升高呈先上升后下降趋势，发芽时间则呈现先降低后升高的趋势。20 ℃是种子最适宜的干燥脱水温度，高温 (35 ℃) 或者低温 (5 ℃) 脱水都导致种子萌发能力降低。

脱水速率是影响种子脱水萌发的重要因子之一 (Bonner，1996；Song et al.，2003)。适宜温度下快速脱水对顽拗性种子的损伤小，对保持种子生活力有利 (Farrant et al.，1985；邵玉涛等，2006；李朋等，2011a；宗梅等，2006)，而正常种子经过慢速脱水能有效提高种子活力和萌发率 (陈志欣等，2012；黄先晖等，2010；薛鹏等，2015；路信等，2010)。水曲柳种子属于正常性种子，对脱水速率的反应与其他正常性种子相同，表现为慢速干燥对保持种子的发芽能力有利。

种子脱水是一个复杂的生理生化过程。干燥脱水过程中，细胞不断失水并引起膜结构和抗氧化系统发生变化。干旱、高低温和盐碱胁迫等条件下细胞失水，导致细胞膜损伤和大量的离子泄漏，还会破坏细胞内信号传导而引起细胞内自由基增加或其清除能力减弱，而自由基的大量积累会使脂质过氧化反应产生过多的MDA直接毒害细胞。与此同时，细胞内的抗氧化系统酶 (SOD、POD、CAT等) 活性会增强，以清除活性氧和保护膜结构 (Kranner et al.，2005)。许多种子脱水耐性变化都与其膜透性和抗氧化酶活性的变化有关，表现为随着脱水过程进行种子相对电导率、MDA含量增加，抗氧化酶活性降低 (李文君等，2009；李朋等，2011b；伍贤进等，2002)。本研究发现，低温 (5 ℃) 干燥脱水后种子相对电导率和MDA含量较常温 (20 ℃) 脱水显著提高，而胚中POD和CAT活性显著下降，从而导致种子活力下降，种子萌发能力降低。快速脱水后种子相对电导率和MDA含量较慢速脱水显著提高，而胚中SOD活性显著下降，从而导致种子活力下降，种子萌发能力降低。可见，水曲柳种子在低温或快速脱水条件下都会引起种子相对电导率、MDA含量增加，但2种脱水条件下胚中的抗氧化酶活性表现不同，胚中的POD和CAT似乎对低温脱水更敏感，而胚中的SOD则对快速脱水更敏感。脱水耐性与SOD活性有关这一现象也曾在马拉巴栗 (Pachira macrocarpa) 种子研究中发现 (李永红等，2009a)。SOD的作用是催化O₂^·单电子还原产生的第1个自由基发生歧化反应并生成H₂O₂，该生成产物仍然为活性氧物质，对细胞仍然有伤害，需要POD和CAT进一步清除。本研究中，低温脱水过程中，虽然SOD活性没有受到影响，但POD和CAT活性下降，导致H₂O₂清除能力下降，从而导致种子细胞仍受自由基攻击，产生伤害；快速脱水过程中，SOD活性下降，对自由基清除的第1阶段作用减弱，导致自由基攻击种子细胞，产生伤害。可见，SOD、POD与CAT 3种酶必须协同作用才能够维持活性氧自由基处于对细胞无害的较低水平。

种子脱水过程中贮藏物质会发生变化，能在种子中迅速诱导并积累LEA蛋白、油素蛋白、糖类、亲水脂分子等脱水保护性物质 (杨晓泉等，1998；宋松泉等，1999；杨期和等，2003；李永红等，2009b；李煦等，2011)。本研究结果表明，低温或快速脱水对水曲柳种子中的可溶性糖与淀粉含量都没有明显影响，但低温或快速脱水都会导致种子中可溶性蛋白含量下降。这表明水曲柳种子低温或快速脱水过程中脱水保护功能下降主要与蛋白质的变化有关。

解除休眠的水曲柳种子最适的干燥脱水温度是20 ℃，高温 (35 ℃) 或者低温 (5 ℃) 脱水会导致种子发芽率和发芽指数下降，发芽时间延长。低温 (5 ℃) 或快速脱水后种子细胞膜透性和丙二醛含量显著增加，种子中可溶性蛋白含量和胚中抗氧化酶活性均显著降低，从而引起种子萌发能力下降。胚中的抗氧化酶活性对低温和快速脱水反应不同，POD和CAT对低温脱水更敏感，而SOD则对快速脱水更敏感。种子低温或快速脱水过程中脱水保护功能下降主要与蛋白质的变化有关，与可溶性糖和淀粉关系不大。