Wie lange kann ein Samen überleben? Eine Möglichkeit, die Lebensdauer von Samen zu bestimmen, könnte darin bestehen, chemische Veränderungen im Inneren des Samens zu identifizieren. Diese chemischen Veränderungen könnten der Samensterblichkeit vorausgehen und damit verbunden sein. Die Standardbewertung der Samenlebensfähigkeit erfolgt anhand des Keimanteils. Dieser Test zeigt die Langlebigkeit der Samen, indem er zeigt, dass der Keimungsanteil abnimmt. Es ist jedoch nicht möglich, diesen Test zu verwenden, um festzustellen, wann eine signifikante Beeinträchtigung vorliegt. Fleming und Kollegen Es soll geprüft werden, ob die Beurteilung der molekularen Integrität, wie beispielsweise der RNA-Integrität, aussagekräftigere Informationen über Veränderungen im Zustand des Saatguts liefert, die dem Verlust der Lebensfähigkeit vorausgehen.

Ein Diagramm, das die abnehmende Keimung zeigt
Anteil der Samen, die in den in den angegebenen Jahren geernteten und bei 5 °C und 3–50 % relativer Luftfeuchtigkeit gelagerten Saatgutpartien keimen. Bild: Fleming et al.

Die Autoren verwendeten eine Sammlung von Samen, die 5–35 Jahre lang bei 50 °C und 1–30 % relativer Luftfeuchtigkeit gelagert wurden, um zu testen, wie das Keimverhältnis und die RNA-Integrität durch die Lagerzeit beeinflusst werden.
In ähnlicher Weise wurde eine Sammlung von Samen, die 12 Jahre lang bei Temperaturen von –32 bis +59 °C gelagert wurden, verwendet, um die Alterungsrate zu manipulieren. Die Wissenschaftler berechneten die RNA-Integrität anhand der Gesamt-RNA, die aus einem bis fünf Samen pro Probe extrahiert und auf einem Agilent Bioanalyzer analysiert wurde.

Die Autoren fanden eine verringerte RNA-Integrität vor dem Verlust der Lebensfähigkeit. Die Korrelation der RNA-Integrität mit der Lagerzeit oder Lagertemperatur war für die meisten getesteten Spezies negativ und signifikant. Die Ausnahmen waren Wassermelonen, bei denen das Keimverhältnis und die Lagerzeit schlecht korrelierten, und Tomaten, die Elektropherogramm-Anomalien zeigten, die die Berechnung der RNA-Integritätszahl beeinflussten. Die Temperaturabhängigkeit von Alterungsreaktionen war zwischen den Arten oder dem Nachweismodus nicht signifikant unterschiedlich. Die Gesamtkorrelation zwischen dem Keimanteil und der RNA-Integrität war über alle Experimente hinweg positiv und signifikant.

Das Team kommt zu dem Schluss, dass Änderungen der RNA-Integrität bei asymptomatischem Altern verwendet werden können, um den Beginn des Rückgangs der Lebensfähigkeit vorherzusagen. Die RNA-Integrität scheint eine Metrik der Samenalterung zu sein, die breit über Arten hinweg anwendbar ist. Zeit und molekulare Mobilität des Substrats beeinflussen sowohl den Fortschritt der Samenalterung als auch den Verlust der RNA-Integrität.