溫度及GA3處理對東北紅豆杉種子貯藏物質的影響

李晶莼　莊曉冬

摘要：采用低溫層積、暖溫層積和變溫層積方法，結合4種不同濃度的GA3處理方法對東北紅豆杉種子進行催芽試驗，研究了不同催芽方法對東北紅豆杉種子貯藏物質中可溶性糖含量、粗脂肪含量、可溶性蛋白質含量的變化影響，結果表明變溫處理（20℃/10℃晝夜各12小時）結合GA3 200毫克/升處理最有利于東北紅豆杉種子貯藏物質的轉化，有利于種子萌發。

關鍵詞：溫度變化；GA3處理；東北紅豆杉種子；貯藏物質

中圖分類號： S791.49 文獻標識碼： A DOI編號： 10.14025/j.cnki.jlny.2015.04.036

東北紅豆杉（學名Taxus cuspidata），又稱紫衫，紅豆杉科，紅豆杉屬，是第三紀孑遺的珍貴樹種。該樹種不僅是材用樹種，也是重要的藥用樹種，其枝、干、莖、葉、根等可提煉紫杉醇、紫杉堿、雙萜類化合物，具有抗癌功能，并有抑制糖尿病及治療心臟病的效用，此外該樹木種子還可以榨油等[1]。在東北地區，由于長期過度采伐和不合理利用，其野生資源已將近枯竭，而東北紅豆杉苗木的市場需求量卻逐年猛增，東北紅豆杉以種子繁殖、扦插繁殖為主，而扦插繁殖的后代性狀容易發生變化，導致培育的苗木長不高，綠化用還可以，但成材困難，種子繁殖由于東北紅豆杉種子有休眠特性，給播種育苗生產帶來了一定的困難[2]。為了更好地開發、擴繁東北紅豆杉，該試驗針對東北紅豆杉種子的特性進行了研究，主要采用溫度變化及不同濃度的GA3處理方法對東北紅豆杉種子進行催芽試驗，測定種子在萌發過程中貯藏物質的變化情況，以探討最佳的種子萌發途徑，并提出快速、有效地解除種子休眠的方法。

1材料與方法

1.1試驗材料

試驗于2013年12月～2014年9月，在吉林市第一中學生物實驗室進行。東北紅豆杉種子由吉林農業科技學院育種實驗室提供。赤霉素GA3及各種儀器材料均由吉林市第一中學生物實驗室提供。

1.2試驗方法

以溫度變化（A）和赤霉素GA3處理（B）為兩因素， 溫度設低溫層積A1（10℃）、暖溫層積A2（20℃）和變溫層積A3（20℃/10℃晝夜各12小時） 3個比較， 赤霉素采用B1（0 毫克/升）、B2（100毫克/升）、B3（200毫克/升）、B4（400 毫克/升）4個比較，共形成12個處理組合，設置3次重復。每個處理取50粒種子進行層積催芽（種子與濕沙的體積比為1∶3），每周翻倒1 次，層積6個月后進行測量。

1.3測定方法

1.3.1可溶性糖含量的測定 采用蒽酮比色法測定可溶性糖含量[3]。可溶性糖含量（%）=標準曲線方程查得的糖含量（微克）×稀釋倍數×100/樣品重量（克）×106；標準曲線方程y=0.044+0.004x。

1.3.2 粗脂肪含量的測定 采用索氏提取法測定粗脂肪含量[4]。粗脂肪含量（%） =粗脂肪重量×100/樣品干重。

1.3.3 可溶性蛋白質含量的測定 采用考馬斯亮藍G-250法測定可溶性蛋白質含量[3]。蛋白質含量微克/克鮮重 =標準曲線方程查得的蛋白質含量×提取液總體積（毫升）/測定取樣品液體積×樣品重量（克）。

2結果與分析

2.1可溶性糖含量的比較

12個處理組合的東北紅豆杉種子經過層積6個月后，檢測可溶性糖含量的結果如圖1，對圖1中的數據采用SPSS13.0軟件分析，結果如表1。

圖1表明，在3個不同溫度的層積過程中，隨著GA3處理濃度的增大，可溶性糖含量出現增高、增高到最后下降的過程。表1可知，12個處理組合的可溶性糖含量均極顯著高于對照，說明在層積的過程中，種子中的其他成分物質，例如淀粉、脂肪等，可以轉變成糖。可看出，A1B1組合的可溶性糖含量最低，為0.070%。A3B3組合顯著高于其他各處理，極顯著高于A1B1、A1B4、A2B1、A2B4、A2B2、A3B4、A3B1、A2B3，可溶性糖含量最高，達到0.119%。

2.2粗脂肪含量的比較

12個處理組合的東北紅豆杉種子經過層積6個月后，檢測粗脂肪含量的結果如圖2，對圖1中的數據采用SPSS13.0軟件分析，結果如表2。

圖2可知，在3個溫度處理的粗脂肪含量中，GA3在0毫克/升處理的含量較高，隨后降低，GA3在200毫克/升處理的含量最低。由表2可知，對照（不經過任何處理）的粗脂肪含量為80.052%，說明粗脂肪是種子中的主要成分，另檢測結果顯示各處理的粗脂肪含量均高于對照，說明在種子層積過程中，種子中粗脂肪逐漸轉化為其他物質。12個處理組合中，A3B1脂肪含量最高，為69.102%，A3B3脂肪含量最低，為62.409%，說明A3B3處理中種子的脂肪轉化效果最好。

2.3可溶性蛋白質含量的比較

12個處理組合的東北紅豆杉種子經過層積6個月后，檢測可溶性蛋白質含量的結果如圖3，對圖3中的數據采用SPSS13.0軟件分析，結果如表3。

圖3可知，低溫、晝夜變溫處理中，經過GA3在200毫克/升處理種子的可溶性蛋白質含量最低，暖溫處理中，不同濃度GA3處理的可溶性蛋白質含量變化不大。由表3可知，各處理中的可溶性蛋白質含量均高于對照，說明在層積過程中，可溶性蛋白質在種胚的發育過程中被利用。經過GA3在100毫克/升、GA3在200毫克/升處理的種子中可溶性蛋白質含量較低，A3B3、A1B3、A2B3間差異顯著，A3B2、A2B2、A1B2間差異顯著，A3B3可溶性蛋白質含量最低，為3107.23微克/克鮮重，其他各組合均極顯著高于A3B3，說明A3B3處理種子在種胚發育過程中可溶性蛋白質利用的最為充分。

3 結論與討論

通過采用低溫層積、暖溫層積和變溫層積3個溫度變化結合4個濃度的GA3處理對山桃種子進行處理，結果得出赤霉素結合溫度處理能有效促進東北紅豆杉種子后熟過程中貯藏物質的轉化，有利于種子萌發，在各組合中，變溫處理（20℃/10℃晝夜各12小時）結合GA3在200毫克/升處理最有利于東北紅豆杉種子貯藏物質的轉化。播種育苗過程中，種子萌發的情況決定出苗質量，催芽過程中種子貯藏物質含量的變化表明，在酶的作用下，種子中的大分子淀粉、脂肪及蛋白質可轉化成小分子化合物，容易被種胚吸收利用，為種胚萌發提供了充足的能量。催芽過程中，可溶性糖含量、脂肪含量、可溶性蛋白質含量的變化對種子萌發及育苗非常有意義。

參考文獻

[1] 程廣有，唐曉杰，高紅兵，等.東北紅豆杉種子休眠機理與解除技術探討.北京林業大學學報，2004，（1）：93-97.

[2] 滕祥金，孫玉剛，曲線.東北紅豆杉的繁育及養護技術研究[J].中國農學通報，2009，（12）：42-43.

[3] 西北農業大學.基礎生物化學實驗指導[M].西安：陜西科學技術出版社，1986：16-18.66-68.

[4] 中國科學院上海植物生理研究所，上海市植物生理學會.現代植物生理學實驗指南[M].北京：科學出版社，2000：184-185.

作者簡介：李晶莼，吉林市第一中學，學生；指導教師：莊曉冬，碩士，吉林市第一中學，教師，研究方向：生物教學。endprint