不同处理对桂花种子萌发率及过氧化氢酶活性的影响

成露露 张秋园 王东辉

摘要 桂花种子有坚硬的种壳和后熟期。为提高种子发芽率，通过去种壳、低温层积以及不同浓度赤霉素浸泡处理，开展桂花种子萌发试验，并测定萌发期间种子内过氧化氢酶的活性。结果表明，种壳对种子发芽有一定的抑制作用，低温层积处理对桂花种子的萌发作用不明显；赤霉素对种子的发芽有促进作用，以140 mg/L浓度处理的效果最佳；种子中过氧化氢酶活性的高低与种子的活力成正相关。

关键词 桂花种子；休眠；发芽；赤霉素；过氧化氢酶

中图分类号 S685.13 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2018）19-0162-02

Abstract Osmanthus fragrans seeds have hard seed coat and maturity stage.In order to improve the germination rate of seeds，the seed germination test was carried out by seed shelling，low temperature stratification，and soaking with different concentrations of gibberellin，and the activity of catalase in seeds during germination was determined.The results showed that the seed coat had a certain inhibitory effect on the germination of seeds.The low temperature stratification treatment had no obvious effect on the germination of Osmanthus fragrans seeds.The gibberellin promoted the germination of seeds，and the effect was the best at 140 mg/L concentration treatment.The level of catalase activity was positively correlated with the vigor of the seed.

Key words Osmanthus fragrans seed；dormancy；germination；gibberellin；catalase

桂花属木犀科，为常绿小乔木。目前，我国共有桂花品种162个[1]，桂花树具有较高的园林观赏价值。同时，桂花树四季常青、姿态优美[2]，抗寒能力和滞尘能力较强[3]。种子休眠一般分为外源休眠、内源休眠和综合休眠。由于桂花种子具有内源性休眠的生理特性[4]，如果催芽播种方法不当，往往不出苗，或出苗率很低，且不整齐[5]。种子物理透性常引起外源休眠，休眠程度与种皮的不透性或硬实程度有关。种子外种皮坚硬，阻碍了胚与外界的气体交换，进而引起种子休眠。桂花种子具有休眠特性，一般当年4—5月成熟的种子到翌年2—3月才会萌发，低温层积能够促进桂花种子萌发，在层积前用赤霉素浸泡促进桂花种子萌发的作用明显[6]。几乎所有的生物体中都存在过氧化氢，细胞清除过氧化氢的能力下降，会导致过氧化氢积累，最终诱发细胞凋亡过程[7]。因此，过氧化氢含量的增加很可能是细胞凋亡必需的[8]，种子中过氧化氢酶活性与种子活力成正相关。对于桂花种子萌发期间内部过氧化氢酶的含量变化，目前尚未见报道。因此，本研究通过不同方法对桂花種子进行处理，再选择激素处理效果较好的桂花种子，研究萌发期间种子内部过氧化氢酶活性的变化。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料为采自湖北民族学院的桂花树（金桂）种子。采集时间为3月29日至4月2日。所采集的种子成熟度均一致（紫黑色）。所有供试种子均经过去皮处理。

1.2 试验方法

1.2.1 种子去皮。将种子中混入适量的河沙，用手揉搓，去掉种皮，直至白色种壳出现，再用清水清洗出所有的种子。

1.2.2 种子去壳。桂花种子的种壳坚硬，不利于种子吸收水分、空气和养分，不利于种子萌发，采用硫酸和温水浸泡去除种壳。①硫酸处理。用不同浓度浓硫酸（30%、50%、70%、90%）处理桂花种子30 min，然后用清水冲洗干净。②热水浸泡。用40 ℃温水浸泡种子4 h，待种子外壳变软，直接用手剥去种壳。

1.2.3 GA3 处理。用不同浓度（60、80、100、120、140 mg/L）GA3溶液浸泡去壳种子24 h，移到培养盘中，并以清水作为对照组，每组种子30粒。最后统计发芽率。

1.2.4 低温层积处理。在2 ℃的条件下，每30粒去壳种子为一组，设置3组试验，分别放置25、50、75 d，在外面套上塑料袋，每7 d换气1次。然后，放入25 ℃恒温箱中处理30 d；设置一组试验不进行低温处理，直接放入恒温箱作为空白对照，最后统计发芽率。

1.2.5 过氧化氢酶活性测定。对100、120、140 mg/L赤霉素处理的种子，5、10、15 d后进行过氧化氢酶活性测定。过氧化氢酶催化过氧化氢分解的过程是：过氧化氢酶先与过氧化氢结合，生成中间产物，接着中间产物氧化供氧物质，最后生成相应的氧化物和水，同时此中间产物还能催化过氧化氢分解成水和氧气。测定方法为在反应系统中加入一定的过氧化氢溶液，经酶促反应后，用标准的高锰酸钾溶液（在酸性条件下）滴定多余的过氧化氢。

1.3 数据分析方法

试验数据采用软件SPSS 18.0进行邓肯氏方差分析。

2 结果与分析

2.1 去壳效果比较

如表1所示，当浓硫酸浓度过大时，会破坏种子内部结构；浓度不够时，则造成去壳难。用40 ℃温水浸泡种子4 h后，可直接剥开种壳，且不破坏种子内部结构。故选择用温水浸泡种子去壳。

2.2 层积处理对种子发芽的影响

层积处理是一种解除种子休眠的措施，可以有效促进种子后熟。低温层积是生产上广泛使用的一种种子处理方法，对一些有生理休眠特性的种子来说尤其有效[9]。如表2所示，桂花种子低温层积处理50 d左右效果较好，发芽率达到30%。

2.3 不同浓度GA3处理对种子发芽率的影响

由表3可知，GA3处理种子有利于种子萌发。随着GA3浓度的增大，种子的萌发率也随之增加；浓度越大，种子萌发率越高。

2.4 不同浓度GA3处理后种子过氧化氢酶活性变化

如图1、表4可知，在不同浓度下，所有处理种子过氧化氢酶活性都随着时间的推移而增强。但是总体来说，用140 mg/L GA3处理的种子，过氧化氢酶活性最强；用清水处理的种子，过氧化氢酶活性最弱；用100 mg/L GA3处理的种子与用120 mg/L处理的种子过氧化氢酶活性相差不大，但是在前5 d时用120 mg/L处理的种子过氧化氢酶活性更强，在第5～10天用100 mg/L GA3处理过的种子过氧化氢酶活性变化比较快。

不同浓度GA3处理，种子过氧化氢酶活性有显著差异，不同时间与不同赤霉素浓度的互作差异不显著；采用邓肯氏多重比较方法对不同时间、不同浓度下过氧化氢酶活性进行多重比较，结果如表5、6所示。

从表6可以看出，100 mg/L GA3处理与120 mg/L GA3处理间种子过氧化氢酶活性差异不明显，但是清水对照组与GA3处理组种子中过氧化氢酶活性有显著差异，说明桂花种子经GA3溶液处理后，种子中过氧化氢酶的活性更强，种子的活力更旺盛；同时100 mg/L GA3处理和120 mg/L GA3处理与140 mg/L处理的种子过氧化氢酶活性差异显著。清水对种子过氧化氢酶活性影响不大，其余3组处理对种子过氧化氢酶活性活性影响较大，其中140 mg/L GA3处理对种子过氧化氢酶活性影响最大。总体看来，在一定浓度范围内，浓度越高影响越大，种子活跃度变化越快；清水处理的种子活性最低，且变化小。时间长些之后，100 mg/L GA3处理和120 mg/L GA3处理的种子过氧化氢酶活性差异不明显，故可以通过控制GA3的浓度促进种子萌发；在一定范围内，GA3浓度越大，桂花种子过氧化氢酶活性越高，越有利于桂花种子萌发。

3 结论与讨论

综上所述，桂花种子的种壳对种子发育有一定的抑制作用，不利于种子对水分、空气等物质的吸收，种子发芽后不易突破坚硬的种壳。桂花种子具有休眠现象，可用GA3处理打破休眠，提高种子发芽率，不同浓度GA3对桂花种子的萌发影响不同[6]。一般看来，在一定范围内GA3浓度越大，桂花种子活性越高，越有利于桂花种子萌发。种子中过氧化氢酶活性的高低与种子的活力成正相关，在种子萌发时期，用GA3处理桂花种子，在一定浓度范围内，随着GA3浓度的增加，种子内过氧化氢酶活性增强，说明种子的生命力变强，更容易萌发。

用温水浸泡可以使种壳变软，便于剥去种壳，但此方法不利于大型工业生产；而且桂花种子内可能存在生长抑制物质，不利于种子发芽，因而需要更进一步的研究，以了解抑制种子发芽的真正原因。

4 参考文献

[1] 王良桂，杨秀莲.淹水对2个桂花品种生理特性的影响[J].安徽农业大学学报，2009，36（3）：382-386.

[2] 李东升，燕亚飞.桂花在园林中的审美艺术与造景[J].林业调查规划，2006（5）：151-153.

[3] EDWARD F，GILMAN，DENNIS G WATSON.Osmanthus amerieanus：Devilwood[C]//Fact Sheet ST-424，a series of the Environmental Horti-culture Department.Florida：University of Florida，1994.

[4] 杨秀莲，郝其梅.桂花种子休眠和萌发的初步研究[J].浙江林学院学报，2010（3）：272-276.

[5] 王庆全.桂花种子随采随播有办法[J].中国花卉盆景，2000（5）：21.

[6] 张义，宋春燕.赤霉素浸种与低温层积对桂花种子发芽的影响[J].中国林副特，2005（6）：9-10.

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