硒对花生芽菜产量、品质及保护酶活性的影响
2014-10-28杜新民张海春
杜新民+张海春
摘要:以花生(Arachis hypogaea)种子为试验材料,分别用0、2、4、6、8 mg/L的Na2SeO3溶液浸种20 h,研究硒对花生芽菜产量、品质及保护酶活性的影响。结果表明,4 mg/L Na2SeO3溶液浸种可显著提高花生种子的发芽率、发芽势,促进花生芽菜生长,提高芽菜产量。适量的硒浸种可提高花生芽菜的品质,4 mg/L Na2SeO3溶液处理时,芽菜的VC、可溶性糖含量最高;8 mg/L Na2SeO3溶液处理时,硝酸盐含量最低。一定浓度的硒浸种可以显著提高花生芽菜保护酶活性,6 mg/L Na2SeO3溶液处理时,芽菜的POD、CAT活性最高;8 mg/L Na2SeO3溶液处理时,芽菜的SOD活性最高。适量的硒对花生芽菜具有明显的增产和改善品质与提高保护酶活性的作用,最适宜花生芽菜生长的Na2SeO3浓度为4~6 mg/L。
关键词:硒;花生芽菜;产量;品质;保护酶活性
中图分类号:S565.2;S143.7+2 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2014)15-3568-03
Effects of Selenium on Yield, Qualities and Protective Enzymes
of Peanut Sprouts
DU Xin-min,ZHANG Hai-chun
(College of Life Science, Shanxi Normal University, Linfen 041004,Shanxi,China)
Abstract: Effects of selenium on yield and qualities and protective enzyme of peanut(Arachis hypogaea)sprouts were studied using different concentrations Na2SeO3 solution(0,2,4,6,8 mg/L) to soake seeds for 20 h. The results showed that when seeds were soaked in Se solution with the concentration of 4 mg/L, the germination rate, germination power and production were significantly improved and content of vitamin C and soluble sugar was the highest. Content of nitrate nitrogen reached the lowest at 8 mg/L. With the concentration of 6 mg/L, the activities of peroxidase and catalase were the highest. The activities of superoxide was the highest at 8 mg/L. Adding appropriate Se can promote the growth, yield, qualities and protective enzyme activity in peanut sprouts. The optimal concentration of Se for peanut sprouts growth was 4~6 mg/L.
Key words: selenium; peanut sprouts; yield; quality; protective enzyme activity
收稿日期:2013-10-14
基金项目:山西师范大学生命科学学院自然科学基金项目(SMYKZ-6);2012年度省级大学生创新创业项目(105075)
作者简介:杜新民(1962-),男,山西襄汾人,副教授,硕士,主要从事蔬菜生理生态方面的教学与研究工作,(电话)13834898952(电子信箱)
duxinm@163.com。
芽苗菜是植物种子萌发之后短时间生长的幼苗,因其清香脆嫩,营养丰富,生产周期短,经济价值高,在生产过程中不使用任何肥料、激素和农药,成为消费者青睐的绿色无公害蔬菜,具有广阔的市场前景[1]。硒是人类和动物必需的营养元素,具有防癌抗癌、抗氧化等多种生理功能[2]。临床医学证明,威胁人类健康和生命的四十多种疾病都与人体缺硒有关,如癌症、心血管病、糖尿病、生殖系统疾病等[3]。因此,对人进行硒元素调节已受到医学、农学界的广泛关注。植物是自然界硒循环生态链和无机硒转化为有机硒的关键环节,又是人摄入硒最重要的硒源。因此,通过作物富硒途径可改善低硒和缺硒地区人的硒营养水平。
已有研究表明, 适量的硒能促进菠菜[4]、小白菜[4]、黄豆芽[5]、绿豆芽[6]、苦荞[7]和芸豆芽[8]的生长,提高产量和品质。但有关硒对花生芽菜生长和生理指标的研究尚未见报道。为此,通过研究硒对花生芽菜产量、品质及保护酶活性的影响,进而筛选出富硒花生芽菜的合适硒处理浓度,为富硒芽菜的生产提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试花生(Arachis hypogaea)品种为百日红,由山西省小麦研究所提供;硒源为分析纯亚硒酸钠(Na2SeO3)。
1.2 试验方法
试验于2013年5月在山西师范大学生命科学学院实验室内进行,试验时设0(对照)、2、4、6、8 mg/L 5个Na2SeO3浓度处理,分别用Se0(CK)、Se2、Se4、Se6、Se8表示,每个处理选取50粒饱满种子在100 mL Na2SeO3溶液中浸种(30 ℃) 20 h,重复3次。种子取出后置于铺有双层滤纸的苗盘中,在25 ℃的恒温培养箱中催芽,催芽期间保持种子湿润,3 d后统计发芽势,12 d后统计发芽率、产量,测定芽菜品质及保护酶活性。
1.3 测定指标及方法
芽苗菜产量以盘为单位称重;VC含量的测定用2,6-二氯酚靛酚滴定法;可溶性糖含量的测定用蒽酮比色法;硝态氮含量的测定用硝基水杨酸比色法;SOD活性的测定采用氮蓝四唑光还原法;POD活性的测定采用愈创木酚法;CAT活性的测定采用紫外吸收法[9]。各指标均以鲜重计。
2 结果与分析
2.1 硒对花生发芽及芽苗菜产量的影响
从表1可以看出,不同浓度的硒处理均可以提高花生种子的发芽势、发芽率,促进花生芽苗菜的生长,提高芽苗菜的产量。其中Se4处理发芽势、发芽率、芽苗菜产量最高,发芽势比对照高10个百分点,除与Se6处理差异不显著外,显著高于其他处理;发芽率比对照高7.5个百分点,显著高于其他处理,其他处理之间差异不显著;产量比对照高24.38%,且显著高于其他处理。当Na2SeO3浓度大于4.0 mg/L时, 花生种子的发芽势、发芽率降低,产量下降。表明硒对花生芽苗菜的生长存在明显的剂量效应,低浓度促进生长,高浓度则抑制生长。
2.2 硒对花生芽菜品质的影响
2.2.1 硒对花生芽菜VC含量的影响 由表2可以看出,随着Se浓度的提高,花生芽菜VC的含量先升高后降低,在Se4处理时,VC含量达到最高,且显著高于其他处理,比Se0处理增加29.52%;随着硒浓度的继续升高,VC含量明显降低,但各处理VC含量都高于对照,说明适量低硒(4 mg/L)处理有利于花生芽苗菜体内VC的合成,高硒处理则效果较差。
2.2.2 硒对花生芽菜硝态氮含量的影响 由表2可知,随着Se浓度的增加,花生芽菜硝态氮含量逐渐降低。Se8处理时硝态氮含量最低,比对照降低52.86%,且与其他处理差异显著;Se0与Se2处理、Se4与Se6处理之间差异不显著。
2.2.3 硒对花生芽菜可溶性糖含量的影响 由表2可知,不同浓度的Se溶液浸种,花生芽苗菜中可溶性糖含量均高于对照。Se4处理可溶性糖含量达到最高,随着硒浓度的继续升高,可溶性糖含量降低;Se2、Se4、Se6处理之间差异不显著。Se0、Se8处理间差异不显著。说明适当浓度的硒浸种有利于提高芽菜体内可溶性糖的含量。
2.3 硒对花生芽菜保护酶活性的影响
2.3.1 硒对花生芽菜超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响 SOD是植物体内清除自由基最关键的保护酶之一,它与过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)等协同作用,防御活性氧或其他过氧化物自由基对细胞膜系统的伤害,能催化氧自由基(O2.-)的歧化作用,生成过氧化氢。表3结果表明,随着硒浓度的增加,花生芽菜SOD活性随着硒浓度的提高而增加,当硒浓度达到8 mg/L时SOD活性最大,比对照提高了223.36%,比Se6处理提高了22.61%,且显著高于其他处理。
2.3.2 硒对花生芽菜过氧化物酶(POD)活性的影响 POD具有清除过氧化氢、提高抗逆性、延缓植株衰老的作用。从表3可以看出,随着硒浓度的提高,POD活性呈现出先升高后降低的趋势,Se6处理POD活性显著高于其他处理,分别比Se0、Se4处理提高150.73%和14.20%,Se2与Se8处理之间差异不显著,其他处理之间差异显著。
2.3.3 硒对花生芽菜过氧化氢酶(CAT)活性的影响 CAT能清除植物体内的过氧化氢。表3结果表明,随着硒浓度的提高,CAT活性也呈现出先升高后降低的趋势,Se6处理CAT活性最高,且显著高于其他处理;各处理CAT活性均显著高于对照(Se0),且各处理之间差异显著。说明适量的硒浸种能提高花生芽菜CAT的活性。
3 小结与讨论
已有研究表明,适量的硒能促进植物生长, 提高株高及地上部产量, 硒过量则抑制生长, 降低产量[4,5,8]。本试验结果表明, 适量浓度的硒浸种(4 mg/L)可提高花生种子的发芽率、发芽势,促进花生芽苗菜的生长,提高芽苗菜产量,高浓度硒处理芽菜生长受到抑制。
适量浓度的硒浸种可提高花生芽菜的品质,Se4处理时,花生芽苗菜可溶性糖和VC含量最高;Se8处理时硝酸盐含量最低。肖艳辉等[10]研究表明,硒浓度为10 mg/L时落葵植株可溶性糖含量最高;彭诚等[11]研究表明,硒浓度为2 mg/L时,白菜幼苗的可溶性糖含量最高,硒浓度大于2 mg/L时,可溶性糖含量下降,这可能是高硒抑制了淀粉酶活性;王昌全等[12]在大蒜、冯两蕊等[13]在生菜上的研究表明,喷施适量的硒可提高大蒜和生菜VC的含量。硒对作物营养品质的影响,可能是一定浓度硒影响了各营养品质因子合成过程中有关生物酶的活性所致。张驰等[14]研究表明,当补硒浓度<15.0 μg/mL时,硝酸还原酶(NR)、淀粉酶(Amylase)的活力均随补硒浓度的增加而提高,这也可能是本试验条件下硝态氮降低和可溶性糖含量增加的原因。
张驰等[14]的研究表明,适量的硒能提高油菜苗POD、SOD的活性;李登超[4]研究表明,适量的硒处理能增强菠菜的抗氧化能力,低浓度硒(≤0.1 mg/L)提高了SOD、CAT活性;刘芳等[15]的研究表明,紫花苜蓿不同生育期其叶片中SOD、POD、CAT活性随施硒量的增加均呈现先升高后降低的趋势。在本试验条件下,Se8处理SOD活性最高、Se6处理POD、CAT活性最高。也有研究表明,随着硒用量的增加SOD、CAT活性呈降低的趋势,这可能与外界胁迫、硒作用方式的多样性、抗氧化酶作用底物的相互关联性及其细胞内分布的区间性等有关[16]。
适宜浓度的硒浸种可提高花生芽苗菜的产量、品质和保护酶活性,综合本试验研究结果,参考国内外研究中硒的用量标准,从节约成本、促进人体健康的角度考虑,最适宜花生芽菜生长的Na2SeO3浸种浓度为4~6 mg/L。
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