殼寡糖對小麥種子萌發和幼苗生長的影響

摘要：用不同濃度殼寡糖處理小麥種子及幼苗，以種子根長、芽長及淀粉酶活性為種子萌發指標，以幼苗的葉片葉綠素含量及根系活力為幼苗生長指標，探討殼寡糖對小麥種子萌發和幼苗生長的影響。結果表明，殼寡糖對小麥具有生長調節作用，０．１0 μｇ／ｍＬ殼寡糖可明顯促進小麥種子胚芽、胚根的生長，提高種子淀粉酶活性，同時對幼苗的葉綠素含量和根系活力具有顯著促進作用。而１０．０0 μｇ／ｍＬ殼寡糖處理種子淀粉酶活性較對照組低，且浸種處理第１天時差異顯著，表現出一定的抑制作用。

關鍵詞：殼寡糖；小麥；種子萌發；幼苗生長；影響

中圖分類號：Ｓ４８２．８；Ｓ５１２．１ 文獻標識碼：Ａ 文章編號：0439－８114（２０12）16－3431-02

Effect of Chito-Oligosaccharide on Seed Germination and Seedlings Growth of Wheat

ＹＵＡＮ Ｊｉａｎ－ｐｉｎｇ１，ＬＩ Ｇｕｏ－ｈｕｉ２，ＷＡＮＧ Ｓｈｕ－ｍｉｎ１，ＧＡＯ Ｙｏｎｇ－ｃｈｕａｎｇ１

（１．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ， Ｌａｎｇｆａｎｇ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｌａｎｇｆａｎｇ ０６５０００， Ｈｅｂｅｉ，Ｃｈｉｎａ；

２． Ｚｈｕｏｚｈｏｕ Ｂｕｒｅａｕ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ， Zhuozhou ０７２７５０， Ｈｅｂｅｉ，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｒｅａｔｉｎｇ ｗｈｅａｔ ｓｅｅｄｓ ａｎｄ ｓｅｅｄｌｉｎｇｓ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｃｈｉｔｏ－ｏｌｉｇｏｓａｃｃｈａｒｉｄｅ， ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｃｈｉｔｏ－ｏｌｉｇｏｓａｃｃｈａｒｉｄｅ ｏｎ ｗｈｅａｔ ｓｅｅｄ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｅｅｄｌｉｎｇｓ ｇｒｏｗｔｈ ｗｅｒｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ． ０．１0 μｇ／ｍＬ ｏｆ ｃｈｉｔｏ－ｏｌｉｇｏｓａｃｃｈａｒｉｄｅ ｃｏｕｌｄ ｐｒｏｍｏｔｅ ｔｈｅ ｇｒｏｗｔｈ ｏｆ ｔｈｅ ｂｕｄ ａｎｄ ｒｏｏｔ as well as ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ａｍｙｌａｓｅ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｗｈｅａｔ ｓｅｅｄ ｏｂｖｉｏｕｓｌｙ， ａｎｄ increase ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ ｃｏｎｔｅｎｔ ａｎｄ ｒｏｏｔ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｗｈｅａｔ ｓｅｅｄｌｉｎｇ． Ｏｎ ｔｈｅ ｏｔｈｅｒ ｈａｎｄ， １０．０0 μｇ／ｍＬ ｏｆ ｃｈｉｔｏ－ｏｌｉｇｏｓａｃｃｈａｒｉｄｅ ｓｈｏｗｅｄ ｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔ ｏｎ ｔｈｅ ａｍｙｌａｓｅ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｗｈｅａｔ ｓｅｅｄ． Ｔｈｅｓｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｃｈｉｔｏ－ｏｌｉｇｏｓａｃｃｈａｒｉｄｅ ｈａｄ ｓｏｍｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｎ ｔｈｅ ｇｒｏｗｔｈ ｏｆ ｗｈｅａｔ ａｎｄ ｃｏｕｌｄ ｐｌａｙ ｇｒｅａｔ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｖａｌｕｅ ｉｎ ｗｈｅａｔ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｃｈｉｔｏ－ｏｌｉｇｏｓａｃｃｈａｒｉｄｅ； ｗｈｅａｔ； ｓｅｅｄ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ； ｓｅｅｄｌｉｎｇｓ ｇｒｏｗｔｈ； ｅｆｆｅｃｔ

殼寡糖（Ｃｈｉｔｏ－ｏｌｉｇｏｓａｃｃｈａｒｉｄｅ）在生物制藥、抗腫瘤、提高動物免疫力等醫藥領域具有不容忽視的作用；在調節植物生長、提高植物抗病力等方面也有廣闊的應用前景［１，２］。試驗利用不同濃度的殼寡糖溶液處理小麥種子和幼苗，研究其對小麥種子萌發及幼苗生長的影響，以期為殼寡糖更好地應用于農業生產提供理論依據。

１ 材料與方法

１．１ 試驗材料

供試小麥品種：輪選９８７（購于廊坊市廣陽區中愛種子公司）。殼寡糖：由廊坊師范學院生命科學學院微生物實驗室制備并提供。

１．２ 試驗方法

將小麥種子用０．１％的高錳酸鉀溶液消毒５ ｍｉｎ，然后迅速用去離子水沖洗，用濾紙吸干種子表面的水分［３］。挑選大小一致的種子，分別用濃度為１０．００、１．００、０．１０、０．０１ μｇ／ｍＬ的殼寡糖溶液室溫下浸種２４ ｈ，同時以去離子水浸種作為空白對照。將處理后的種子播種，出土后分別用清水及上述４種濃度的殼寡糖溶液進行葉面噴施，每２４ ｈ噴灑１次。

１．３ 測定項目及方法

１．３．１ 種子根長、芽長的測定 分別取各試驗組處理過的種子２００粒，置于鋪有２層濾紙的托盤中，上蓋４層紗布，置于種子萌發箱中２５ ℃恒溫培養，種子萌發第四天測量種子的芽長和根長。

１．３．２ 淀粉酶粗酶液的提取及活力測定 分別于浸種后０、１、２、３ ｄ隨機稱取各試驗組種子１．０ ｇ，加入２５ ｍＬ ｐＨ ６．４檸檬酸緩沖液，低溫迅速研磨，４ ℃、

３ ０００ ｒ／ｍｉｎ離心１５ ｍｉｎ，上清液即為淀粉酶原液。采用３，５－二硝基水楊酸法測定淀粉酶的活性［４］。

１．３．3 葉綠素含量及根系活力的測定 待小麥幼苗長出３片葉時，稱取葉片１．０ ｇ，采用Ａｒｎｏｎ法測定幼苗葉片的葉綠素含量［５］；稱取小麥根樣品０．５ ｇ，采用ＴＴＣ法測定幼苗的根系活力［４］。

２ 結果與分析

２．１ 殼寡糖對小麥種子根長、芽長的影響

小麥種子萌發后第四天平均根長、平均芽長的測量結果見表１。從表１可以看出，殼寡糖濃度０．１０ μｇ／ｍＬ處理的平均根長和平均芽長分別高出對照２５．３％和２６．２％，且差異極顯著；殼寡糖濃度１．００ μｇ／ｍＬ處理的平均芽長較對照長１２．０％，差異顯著，平均根長與對照間無顯著差異；１０．００與０．０１ μｇ／ｍＬ處理平均根長、平均芽長與對照間無顯著差異。

２．２ 殼寡糖對小麥種子淀粉酶活性的影響

小麥種子不同萌發時間淀粉酶活性測定結果見表２。由表２可以看出，浸種后０ ｄ各試驗組間淀粉酶活性無顯著差異。１ ｄ時殼寡糖濃度０．１０ μｇ／ｍＬ處理淀粉酶活性較對照高１１．４％，差異顯著；１．００、０．０１ μｇ／ｍＬ處理與對照間差異不顯著；１０．００ μｇ／ｍＬ處理較對照低１２．８０％，差異顯著，表現出抑制作用。２ ｄ時０．１０、１．００ μｇ／ｍＬ處理淀粉酶活性分別較對照高２０．３％、１８．６％，差異極顯著；３ ｄ時０．１０、１．００ μｇ／ｍＬ處理淀粉酶活性分別較對照高２８．５％、１６．３％，差異極顯著；１０．００ μｇ／ｍＬ處理２ ｄ和３ ｄ時淀粉酶活性分別較對照低２．８％、３．９％，但差異不顯著。

２．３ 殼寡糖對小麥幼苗葉片葉綠素含量及根系活力的影響

小麥幼苗葉片葉綠素含量及根系活力的測定結果表３。從表３可以看出，殼寡糖濃度０．１０ μｇ／ｍＬ處理葉綠素含量及根系活力分別較對照提高３０．８％、４８．４％，差異極顯著；殼寡糖濃度１．００ μｇ／ｍＬ處理葉綠素含量及根系活力分別較對照提高１９．２％、１９．４％，差異極顯著；０．０１、１０．００ μｇ／ｍＬ處理與對照間無顯著差異。

３ 結論與討論

試驗結果表明，殼寡糖對小麥具有生長調節作用，０．１０ μｇ／ｍＬ殼寡糖可明顯促進小麥種子胚芽、胚根的生長，提高種子淀粉酶活性，同時對幼苗葉片的葉綠素含量和根系活力具有明顯的促進作用。而１０．００ μｇ／ｍＬ殼寡糖處理的淀粉酶活性較對照低，且浸種處理第一天時差異顯著，表現出抑制作用。殼寡糖對細胞內某些酶表達的促進作用可能是其促進小麥種子萌發及幼苗生長的一個重要原因。有報道稱殼寡糖可與細胞原生質膜上的特定受體相互作用，激活信號傳導，促進基因的轉錄與表達［６，７］。試驗中０．１０ μｇ／ｍＬ處理的結果證實了殼寡糖的生長調節作用；而１０．００ μｇ／ｍＬ處理對小麥種子淀粉酶活性的抑制作用則提示過量的殼寡糖可能會對細胞原生質膜上的特定受體產生屏蔽作用，抑制了信號的傳導或產生抑制信號，從而表現出一定的抑制作用。

參考文獻：

［１］ 胡志鵬．殼寡糖的研究進展［Ｊ］．中國生化藥物雜志，２００３，２４（４）：２１０－２ｌ２．

［２］ 劉幸海，李正名，王寶雷． 具有農業生物活性殼寡糖的研究進展［Ｊ］．農藥學學報，２００６，８（１）：１－７．

［３］ 周 天，胡永軍，姜 坤，等．殼聚糖對玉米種子萌發和幼苗生長的影響［Ｊ］．吉林農業科學，２００４，２９（３）：８－１０，１８．

［４］ 張志良，瞿偉菁．植物生理學實驗指導［Ｍ］．第三版.北京：高等教育出版社，２００3．３９－４１．

［５］ 蘇正淑，張憲政．幾種測定植物葉綠素含量的方法比較［Ｊ］．植物生理學通訊，１９８９，２５（５）：７７－７８．

［６］ 石 瑛，杜昱光，白雪芳．寡聚糖誘導的植物抗性信號轉導［Ｊ］．生命科學研究，２００１，５（１）：２９－３１．

［７］ 劉 曉，杜昱光，白雪芳．殼寡糖誘導小麥種胚細胞抗脫氧雪腐鐮刀菌烯醇抑制的效應［Ｊ］．植物學報，２００１，４３（４）：３７０－３７４．