不同温度条件对丝瓜种子催芽的影响

2017-03-01冯英娜颜志明王媛花苏小俊王全智

江苏农业科学 2017年2期

关键词：胚轴过氧化物发芽势

冯英娜，颜志明，王媛花，苏小俊，王全智，孙颖

(1.江苏农林职业技术学院，江苏镇江 212400； 2.江苏省农业科学院，江苏南京 210014)

不同温度条件对丝瓜种子催芽的影响

冯英娜1，颜志明1，王媛花1，苏小俊2，王全智1，孙颖1

(1.江苏农林职业技术学院，江苏镇江 212400； 2.江苏省农业科学院，江苏南京 210014)

以香丝瓜种子为试材，对其进行不同浸种和催芽处理，研究测定种子萌发能力及胚轴可溶性糖、可溶性蛋白、过氧化物酶、过氧化氢酶含量的变化。结果表明，水温28 ℃浸种8 h，丝瓜的发芽率最高；随着下胚轴的生长，胚轴可溶性糖、可溶性蛋白含量逐渐降低，能源物质利用率高，过氧化物酶、过氧化氢酶的活性最高，促进了种子的代谢。

香丝瓜；可溶性糖；可溶性蛋白；过氧化物酶；过氧化氢酶；温度；催芽

瓜类种子的发芽势和发芽率在不同种类和品种间存在较大差异[1]，而早春栽培和工厂化育苗都需要对种子进行催芽，这既可以提高发芽率，又可为生产提供壮苗、节约生产用种。丝瓜种皮厚且质密坚硬，透水、透气性差，种子发芽往往不整齐，这已成为丝瓜产业发展的瓶颈问题[2]。本试验研究不同温度、不同时间浸种时香丝瓜种子的萌发情况及下胚轴可溶性糖、可溶性蛋白、过氧化物酶、过氧化氢酶含量的变化，以期提高香丝瓜种子的发芽率，为催芽机理研究提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

香丝瓜种子，由江苏省农业科学院提供。

1.2 试验方法

将香丝瓜种子放入55 ℃恒温水中浸泡15 min，分别转至水温25、28、30 ℃条件下各催芽6、8、10、12 h[3]，以常温自来水浸种为对照；恒温箱内30 ℃催芽，调查6 d内的发芽数，计算发芽率，以前3 d的发芽数计算发芽势[4]，测定下胚轴可溶性糖、可溶性蛋白、过氧化物酶、过氧化氢酶含量。每处理100粒，重复3次。

1.3 生理指标测定

取萌发种子的下胚轴，分别采用蒽酮比色法、考马斯亮蓝G-250法测定可溶性糖、可溶性蛋白含量[5]；按照南京建成生物工程研究所生产的试剂盒说明书方法测定下胚轴过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)的活性。

1.4 数据分析

采用SPSS 18.0软件进行数据处理。

2 结果与分析

2.1 丝瓜在不同温度不同时间催芽过程中的发芽势和发芽率的变化

试验结果(表1、表2)表明，在28 ℃处理8 h丝瓜种子的发芽势明显，丝瓜种子的发芽势和发芽率明显高于对照和其他处理。在25 ℃温度下浸种12 h丝瓜种子的发芽势最低。可能是长时间的浸种造成种子内短时间缺氧，抑制种子的萌发。其余的组合处理发芽势和发芽率与对照相比没有显著性差异。

表1 不同浸种时间不同温度对丝瓜发芽势的影响

注：表中数据是平均值±标准误。

表2 不同浸种时间不同温度对丝瓜发芽率的影响

2.2 丝瓜在不同温度不同时间催芽过程中可溶性糖的变化

糖是生物体重要的能源和有机物碳源，为一切生物体提供生命活动所需的能量，并作为合成其他生命所必需物质的原料。在变温浸种过程中，种子需要消耗自身贮藏的糖类等养分来维持一些较低的生理代谢，为即将到来的形态及生理分化做物质上的准备[6]。

从表3可以看出，不同的浸种温度和不同的浸种时间，其可溶性糖含量呈现以下变化趋势：在水温25 ℃浸种6 h进行催芽时种子萌动较弱，可溶性糖利用较少。在不同时间段处理下，随着处理温度的升高，丝瓜下胚轴含糖量逐渐降低。同时在不同温度下，随着浸种时间的增加，可溶性糖的含量也是逐渐降低。丝瓜种子在萌发过程中，一部分糖用来供给萌发所需的能量。

表3 丝瓜在不同温度下催芽过程中可溶性糖的变化

2.3 丝瓜在不同温度不同时间催芽过程中可溶性蛋白的变化

蛋白质是最基本的生命物质之一，是细胞组分中含量最丰富、功能最多的生物大分子。种子变温处理催芽后，随着蛋白酶活性的提高，种子内贮藏的蛋白质被水解为可溶性蛋白，可以更好地用于种子萌发[7]。从表4中可以看出，在水温25、28、30 ℃浸种6、8 h时，可溶性蛋白含量有递增的趋势，在温度30 ℃浸种8 h时，蛋白质含量高达0.736 mg/g。在水温25、28、30 ℃浸种10 h时，蛋白质含量持续升高，于水温30 ℃浸种10 h时，蛋白质含量达到峰值，此时含量高达 1.74 mg/g。在这3种温度下继续浸种至12 h时，蛋白质含量变化趋于稳定。

表4 丝瓜在不同温度下催芽过程中可溶性蛋白的变化

2.4 丝瓜在不同温度不同时间催芽过程中过氧化物酶活性的变化

丝瓜在发芽过程中，不同温度浸种时间不同，过氧化物酶活性的变化见表5，在6 h浸种下，随着温度的升高，过氧化物酶的活性逐渐变大。随着浸种时间的延长，过氧化物酶的活性逐渐降低。在水温25 ℃浸种8 h时，过氧化物酶的活性最大，高达798.33 U/mg。其次在水温25 ℃浸种6 h时，过氧化物酶的活性为781.11 U/mg。

表5 丝瓜在不同温度下催芽过程中过氧化物酶的变化

2.5 丝瓜在不同温度不同时间催芽过程中过氧化氢酶活性的变化

丝瓜在萌发过程中不同催芽时间不同浸种温度，过氧化氢酶的活性有差异，在同一温度下，随着浸种时间的延长，过氧化氢酶的活性逐渐降低，在同一时间段下，随着浸种温度的升高，过氧化氢酶的活性逐渐降低。在整个浸种过程处理中，在水温28 ℃浸种6 h时，过氧化氢酶的活性最大，为 458.68 U/mg。其次是在水温25 ℃浸种6 h时，过氧化氢酶酶的活性为409.89 U/mg。

表6 丝瓜在不同温度下催芽过程中过氧化氢酶的变化

3 结论与讨论

本研究结果表明，在不同温度不同时间浸种条件下，浸种温度28 ℃浸种时间8 h的催芽效果优于其他浸种条件。种子在催芽过程中，除了外部的光、温、水、气条件一致外，最关键的因素是气体能否通过种子的种皮及通过量有多少[8]。通过以上几种处理方法对种子进行处理，主要作用是除去种皮上的水膜，提高种皮的通透性。丝瓜浸种后种皮的通透性影响了种子的发芽势和发芽率，只有经过吸干种皮上的水分，并晾置一段时间后，才能提高种皮的通透性，从而提高其发芽势和发芽率。这与周显奴对有棱丝瓜种子催芽的研究[9]是一致的。

不同浸种温度和浸种时间，在催芽初期，由于种子的代谢活动较强，物质转化较快，从而使可溶性糖和可溶性蛋白积累较多。当胚轴快速生长发育时，前期积累的营养物质为胚轴的生长提供大量能量。所以后期可溶性糖和可溶性蛋白的含量又下降。本研究的结果与对天女木兰、刺楸等种子的研究结果[10-11]也一致。

不同浸种温度和浸种时间，在水温28 ℃浸种8 h时，过氧化物酶和过氧化氢酶的活性最大，可能是下胚轴快速生长，呼吸作用增强，大量营养物质被利用。通过可溶性糖、可溶性蛋白、过氧化物酶、过氧化氢酶的测定，笔者发现其代谢变化错综复杂，许多问题还有待于进一步探讨。

[1]罗剑宁，何晓莉，张长远. 几种药剂处理和人工嗑种对有棱丝瓜种子发芽的影响[J]. 中国蔬菜，2004(3)：32-33.

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