硫酸亚铁浸种对黄山栾树种子发芽及发芽特性的影响研究

郑清 周一涛 周瑞明 邓丽娜 姜文

摘要：以硫酸亚铁（FeS04）为外源浸种剂，研究0.1%、0.2%、0.3%FeS04对黄山栾树种子浸泡后发芽效果的影响。结果表明：FeS04作为外源浸种剂，改变了黄山栾树种子的SOD、POD，可溶性蛋白含量和水分含量变化不大，其中以0.1 % FeS〇4对黄山栾树发芽效果较好。

关键词：黄山栾树;种子;催芽;硫酸亚铁;超氧化物歧化酶（SOD）;过氧化物酶（POD）

中图分类号 S792.99 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2020）16-0088-03

黄山栾树（Koelreuteria bipinnata）属无患子科（Sapin-claceae）栾树属（Koelreuteria）木本植物，树形挺拔，美丽端庄，枝叶秀丽茂密，春天叶子呈紫红色，夏天开花树叶金黄，到秋天之后鲜红的果子闪烁在叶间十分美丽。对生境土壤的要求不高，在微酸性、中性、鹽碱土均能生长，在江淮以南地区广泛种植，是行道树及庭院绿化的常用树种[1]，市场需求量大[2]。播种是黄山栾树常用的育苗方法，但黄山栾树种子的发芽率非常低，在没有人为干预的情况下，黄山栾树的发芽率仅仅只有10%～?20%[3]。

目前，对黄山栾树研究多集中在生物学特性方面，而关于外源浸种剂对黄山栾树种子萌发影响的研究则较少。为此，本研究开展了不同用量FeS04对黄山栾树种子的影响试验，测定种子的发芽率，发芽指数以及幼苗的超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、水分含量等相关指标，探讨外源浸种剂及其浓度与黄山栾树种子萌发的关系，为提高黄山栾树种子的发芽率以及完善黄山栾树的育苗技术提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料 种子采集于盐城市区绿化用黄山栾树，果实饱满、整齐一致、无病虫害。育苗土壤为水稻土。试验在盐城工学院植物资源开发实验室进行。

1.2 试验方法 将FeS04分别配置成质量分数为0.1%、0.2%、0.3%，并配置好的溶液放入水浴锅中水浴加热至45℃。将一定量的种子分别放入配置好的溶液中催芽12h，再将种子清洗干净后擦干备用。将经过浸种剂处理的黄山栾树种子在培养皿中发芽，每个培养皿中放入30颗种子，种子之间有间隔，再覆盖上砂石和土，每个浓度2个重复组。最后把培养皿都放入光照培养箱中，温度调至24℃，24h光照培养，并且每天浇水，每天记录发芽的数量至15d，最后计算发芽率。15d时，将各个培养皿内已经发芽的幼苗取出，用直尺测量每株黄山栾树幼苗的长度，对照试验组采用只加清水，每个浓度重复2次，取平均值。

1.3 测定指标 （1）形态指标：发芽率、发芽指数：

发芽率（%）=发芽种子数/发芽种子总数×100[4];

发芽指数=∑（第t天发芽数/发芽试验的天数）[4]

生长指标的测定：在出苗后15d时用测量幼芽的根茎叶长度[4]。株高用直尺，根茎用游标卡尺测量。

（2）生理生化指标：

可溶性蛋白质含量：采用考马斯亮蓝G250法[5];

超氧化歧化酶（SOD）酶活：NBT核黄素比色法[6]，总SOD活力（U/g） = （对照组0D值-测定0D值）/对照组0D值×2×反应体系的稀释倍数/待测样本的蛋白浓度（mgprot/mL）;

过氧化物酶（POD）酶活：愈创木酚比色法[7]，POD活力（U/mg）=（测定0D-对照0D值）/12×反应液总体积（mL）/样本量/反应时间（30min）/匀浆蛋白浓度（mgprot/mL） ×1000含水量：烘干法[8]。

1.4 数据处理 数据处理分析采用Excel 2017软件处理完成。

2 结果与分析

2.1 不同浓度FeS〇4处理对黄山栾树发芽率的影响 发芽率是研究植物生长状况等指标十分重要的因素之一[9]。由图1可知，FeS04处理后对黄山栾树种子发芽有一定的促进作用，0.1%FeSO4处理对黄山栾树发芽率提高的效果最大，15d的发芽率达44%，0.2%FeSO4处理，15d的发芽率达34%，硫酸亚铁12h浸泡后发芽效果由高到低为0.1% FeS04〉0.3% FeS04〉0.2% FeS04。

2.2 不同浓度FeS04处理对黄山栾树的发芽指数的影响 发芽指数体现了种子的萌发活性，发芽指数越高说明种子活性越高。由图2可知，0.1%FeS04处理下发芽指数最高，其次是0.3%，最低的是0.2%处理。

2.3 不同浓度FeS04处理对黄山栾树幼苗根茎叶长度的影响 幼芽的根茎叶长度是非常重要的指标，可在一定程度上直观地表现出浸种剂对黄山栾树中子的催芽效果。在接种后15d时，测量幼芽的根茎叶长度，结果如图3所示[10]。由图3可知，各个浓度的处理之中，0.1% FeS04处理的黄山栾树种子萌发的幼苗平均根长最长，但叶的长度不如对照组，0.2%FeS〇4和0.3%FeS04处理黄山栾树种子萌发的幼苗根，叶都不如对照组，0.2%FeS04的茎不如对照组，说明虽然0.2%浓度的FeS04处理能够促进黄山栾树种子的萌发，但是萌发以后，幼苗的生长较慢，长势较差，0.3% FeS04的茎比对照组的长度长。

2.4 不同浓度FeS04处理条件对黄山栾树可溶性蛋白的影响 植物可溶性蛋白的作用十分巨大，他们中的很大一部分都调控着植物的生长与代谢，对于研究黄山栾树的总代谢指标来说是一个不能忽视的指标[11]。可溶性蛋白含量的提高会使植物种的水分含量增高，因为它能够使黄山栾树植物细胞对水分的吸收提高，是一种对植物具有重要意义的渗透调节蛋白。可溶性蛋白的含量作为植物体内最为重要的生理生化指标之一。由图4可知，在各个浓度的处理之中，0.2% FeS04处理的黄山栾树种子的可溶性蛋白含量最高。但是总体来看，每一个处理的可溶性蛋白含量都差不多，推测是这几种方法处理都没有很有效地提高黄山栾树种子的可溶性蛋白。

2.5 不同浓度FeS04处理对黄山栾树S OD酶活的影响SOD（Superoxide dismutase）是超氧化物歧化酶的简称，它可以催化超氧阴离子，使其中的自由基被分解成过氧化氢和氧气，是存在于生物体内细胞十分重要的一种抗氧化金属酶，它使机体的氧化与抗氧化达成一个平衡，其含量相对稳定，也是植物抗氧化的评价指标之一[12]。它在需氧生物中含量丰富，是第一个在活性氧清除系统中起作用的抗氧化酶[13]。此外，植物中细胞的SOD与很多东西都密切相关，他让植物能够抵抗大气的污染，在冬天气温降低的时候让植物能够不被冻死，还有干旱时不至于枯萎，以及对于强光照射和盐度过高渗透压较高的地方时能够具有抗性[14]。在植物体内超氧化物歧化酶的活性高时，植物的抗逆性较强，酚代谢也会更加旺盛，并且超氧化物歧化酶的活性也显示了植物在进化的阶段过程中的表现。更重要的是它可以提高植物对于特定环境比如过旱过潮的抵抗能力[15]。SOD酶的活性越高，说明种子的抗逆性越强，越利于黄山栾树种子的儲存，0.1% FeS04处理的黄山栾树种子的SOD浓度最低，说明0.1% FeS04处理的黄山栾树种子萌发最好。

2.6 不同浓度FeS04处理对黄山栾树POD酶活的影响POD（Peroxidase）是过氧化物酶的英文缩写，是一种十分重要的氧化还原酶类，是细胞内消除活性氧的保护酶，也是植物进行光合作用的一种十分重要的酶类，能够消除酚类和过氧化氢、醛和胺类以及苯毒性双重作用[16]，在黄山栾树中，POD的含量也比较高，它与植物生理活动中的高耗能过程密切相关，比如植物的光合作用以及呼吸作用，随着植物的不断生长，POD的含量也会不断提高，是一种与组织老化密切相关的生理指标[17]。由图6可知，0.2% FeS04处理的黄山栾树的POD的酶活最高，其次是0.3% FeS04处理的黄山栾树种子。

2.7 不同浓度FeS04浸种剂处理对黄山栾树的含水量的影响 植物组织中的水通常以2种形式存在，一种是结合水，一种是自由水，自由水与结合水的比值的大小对植物组织的影响很大。当自由水和结合水的比值较高时，说明植物的生长较为旺盛，生命代谢活动较快，说明植物长势较好。而自由水和结合水的比值较低时，说明植物的生长较为缓慢，生命代谢缓慢，但这种情况下，植物的抗逆性会大幅提升。所以研究植物体内水分含量就可以了解植物的生长以及代谢情况，是一种十分重要的指标。由图7可知，浸种剂对黄山栾树种子的含水量并无太大的影响，0.1%FeS04处理的黄山栾树种子的含水量最高。

3 结论

（1）总体上看，在不同浓度FeS04处理中，0.1%浓度的FeS04处理黄山栾树种子发芽率是最高的，可能是因为0.1%FeS04相较于其他浓度的FeS04更能够提高种子萌发的蛋白质含量。

（2）FeS04处理的黄山栾树种子可降低SOD含量，可能是由于FeS04处理降低了黄山栾树种子的抗逆性，提高了呼吸作用，从而提高了黄山栾树种子的发芽率。

综合以上发芽和生理生化指标看出，FeS04可作为外源浸种剂改变黄山栾树种子的SOD、P0D酶活，可溶性蛋白含量和水分含量变化不大，对黄山栾树种子具有促进发芽的作用，其中以0.1 %FeS04的催芽作用较好。

参考文献

[1] 贾玉林.苗圃荐优，优秀的季相树种，栾树[J].园林，2007（2）：41-42.

[2] 吕润生，吕敏生，郭松飞，等.栾树的繁殖与苗木培育[J].中国果菜，2010，23（1）：23-24.

[3] 郭红娜.栾树的培育与应用[J].花木盆景（花卉园艺），2000（12）：24-25.

[4] 金山红.国槐大树移植及管理[J].中国林业，2000（ 19） ：55-55.

[5] 袁良玉，江莉，周扬，等.牛血清白蛋内残留量检测试剂盒内部参考品的制备及标定[J].国际生物制品学杂志，2019，42（4）：189-l92.

[6] 瞿涛.栽培基质及肥料对盆栽参生长影响的研究[D].吉林：吉林农业大学，2017：33-34.

[7] 裴斌，张光灿，张淑勇，等.土壤干旱胁迫对沙棘叶片光合作用和抗氧化酶活性的影响[J].生态学报，2013，33 （5）： 1386-1396.

[8] 项恒.热风循环隧道烘箱的三段结构和原理[J].科技视界，2017（020：210-211.

[9] 杨淑琴，周瑞莲，梁慧敏，等.沙漠植物抗氧化酶活性及渗透调节物质含量与光合作用的关系[J].中国沙漠，2015（6）：1557-1564.

[10] 俞扬凤，王凤珍，张丽林.药剂浸种提高水稻种子发芽率的试验[J].作物杂志，2000（4） ：30.

[11] 林阿妹.不同催芽方法对黄山栾树发芽率的影响[J].北京农业，2013（27）：52.

[12] Wafa'a A.Al-Taisan， Abclulaziz A.Al-Qarawi， Moodi S.Alsuhiee.Effect of water stress by Polyethylene Glycol 8000 and SodiumChloride on germination of Ephedra alata Decne seeds [J].SaudiJournal of Biological Sciences， 17（3） ：253-257.

[13] 朱秀敏.超氧化物歧化酶的生理活性[J].当代医学，2011，17（15）：26-27.

[14] 王峰.水稻铁超氧化物歧化酶基因及其启动子的克隆和功能研究[D].中山：中山大学，2005.

[15] 刘西平，胥耀平，王姝清，等.低温胁迫下栾树幼苗衰老与膜脂质过氧化关系[J].西北林学院学报，1995（4） ：22-23.

[16] 韩凤，李霞，李海峰，等.过氧化物酶的应用研究进展[J].天然产物研究与开发，2013 （12）： 223-228.

[17] 杨淑琴，周瑞莲，梁慧敏，等.沙漠植物抗氧化酶活性及渗透调节物质含量与光合作用的关系[J].中闰沙漠，2015（6）： 1557-1564.

（责编：张宏民）

基金项目：江苏苏北科技发展计划一科技项目SZ-YC2018023。

作者简介：郑清（1971-），女，江苏苏州人，研究方向：植物资源利用。 收稿日期：2020-07-01