不同品系栝樓種子萌發特性比較

鄒琳+周潔+邊麗華+王曉+劉偉+張永清

摘要：以栝樓品系KXY-001和KXY-005為試材，研究不同萌發溫度和果實貯藏時間對種子萌發特性、淀粉酶活性及抗氧化酶（CAT、SOD、POD）活性的影響。結果表明：栝樓品系KXY-001和KXY-005種子的最佳萌發溫度均為25℃；若以收獲的栝樓種子用于播種為目的，品系KXY-005可于果實采收后0～10d內采種，品系KXY-001可于果實采后10～20d后采種。

關鍵詞：栝樓；品系；溫度；貯藏時間；萌發特性

中圖分類號：S567.901文獻標識號：A文章編號：1001-4942（2015）04-0052-04

栝樓（TrichosantheskirilowiiMaxim.）為葫蘆科栝樓屬多年生攀援藤本，其果實、果皮、種子和根分別作為中藥瓜蔞、瓜蔞皮、瓜蔞子和天花粉入藥，用于防治多種疾病[1，2]。生產上栝樓以種子繁殖為主，其萌發特性直接影響藥材產量。此外，栝樓果實采后需長期晾曬，種子的萌發能力勢必發生變化。若收獲的種子以播種為目的，確定果實合理的貯藏時間非常重要。本研究以生產上2個主栽栝樓品系（KXY-001和KXY-005）為試材，比較了其種子的最適萌發溫度及果實貯藏不同時間后種子的萌發特性，以期為生產上栝樓優良品種的選育及確定不同品系栝樓果實最佳貯藏時間提供依據。

1材料與方法

1.1試驗材料

栝樓品系KXY-001和KXY-005均采自濟南禾寶中藥材有限公司生產基地，經山東中醫藥大學張永清教授鑒定為葫蘆科栝樓屬栝樓（TrichosantheskirilowiiMaxim.）。其中，品系KXY-001主要特點為果型較大，圓球形，直徑約8～12cm，表皮白綠色，皮薄，籽粒飽滿；品系KXY-005主要特點為果型較小，橢圓形，直徑約6～10cm，表皮網狀墨綠色，皮厚。二者生物學特征如表1所示。

收稿日期：2014-12-12

基金項目：“十二五”國家科技支撐計劃課題“山茱萸、栝樓、厚樸、盾葉薯蕷規范化種植基地及其SOP優化升級研究”（2011BAI06B06）；山東省海外高層次人才資助專項資金

1.2試驗方法

1.2.1不同溫度下種子的萌發特性比較選取籽粒飽滿、大小均一的栝樓種子，用10%H2O2消毒15min，蒸餾水沖洗3～4次，晾干備用。將種子置于鋪有兩層濾紙且用蒸餾水潤濕的培養皿（直徑20cm）中，每皿50粒，分別置于10、15、20、25℃光照培養箱中培養，培養條件：光強260～270μmol/（m2·s），14h光/10h暗，相對濕度65%～70%。從試驗當日起，每天記錄種子萌發數（以胚根頂出種皮為發芽標準），適時補充蒸餾水，以連續5d不再有種子萌發的時間作為種子發芽結束期。

1.2.2不同果實貯藏時間下種子的萌發特性比較果實采收后每隔10d隨機選取4個果實取種，用于種子萌發試驗，萌發溫度25℃，其余條件同上。至發芽結束期，取栝樓種子檢測淀粉酶、抗氧化酶（SOD、POD和CAT）活性，每皿作為一個處理，每個理重復6次。

1.3測定指標與方法

（l）淀粉酶活性采用紫外法測定[3]。以每分鐘OD值變化表示淀粉酶的相對活性。

（2）SOD活性采用核黃素-NBT法[4]進行測定。以每毫克蛋白每每分鐘抑制光化還原50%的氯化硝基氮藍四唑（NBT）為一個酶活性單位（U），酶活性以U/mgprotein表示。

（3）POD活性采用愈創木酚比色法[5]進行測定。以每毫克蛋白每分鐘A470變化0.01為1個酶活性單位（U）、酶活性以U/mgprotein表示。

（4）CAT活性采用紫外吸收法[3，6]進行測定。以每毫克蛋白每分鐘A240減少0.01為一個酶活單位（U），酶活性以U/mgprotein表示。

1.4數據分析

采用SPSS16.0統計軟件進行方差分析，MicrosoftExcel軟件繪制圖表。

2結果與分析

2.1不同溫度下種子的萌發特性比較

2.1.1萌發率比較由表2可見，10℃和15℃條件下2個品系栝樓種子均未萌發；20℃條件下，KXY-001萌發率為16.43%，KXY-005種子萌發率為0；25℃條件下，KXY-001種子萌發率較20℃條件下有所升高，達到32.86%，KXY-005萌發率為31.43%。由此可見，相同溫度條件下KXY-001種子的萌發率高于KXY-005，25℃為2個栝樓品系種子的最佳萌發溫度。

2.1.2淀粉酶及抗氧化酶活性比較不同溫度下.2個品系栝樓種子淀粉酶活性變化如圖1A所示。10℃條件下KXY-005中淀粉酶活性比KXY-001高41.51%；15℃和20℃條件下KXY-001中淀粉酶活性比KXY-005分別高54.86%和111.59%；25℃條件下，2個品系中淀粉酶活性無顯著性差異?？偟膩砜?，隨溫度升高兩栝樓品系中淀粉酶活性均有所升高，KXY-001、KXY-005種子中淀粉酶活性分別在20、25℃時最高。

2個品系栝樓種子SOD活性隨著溫度升高均呈現先升高后降低的趨勢，且均在20℃時最高（圖1B）。20℃和25℃條件下KXY-001中SOD活性分別比KXY-005高出52.69%和201.00%。

不同溫度下2個品系栝樓種子POD活性如圖1C所示。KXY-001種子POD活性隨著溫度升高呈現先升高后降低的變化趨勢，于20℃時達最高。KXY-005種子中POD活性隨溫度升高呈現先升高后降低再升高的變化趨勢，在15℃時達最高。

不同溫度下2個品系栝樓種子CAT活性由圖1D所示。不同溫度下2個栝樓品系種子CAT活性變化趨勢與SOD相似，均隨溫度的升高呈先升高后降低的變化趨勢，且均在20℃時最高；25℃條件下KXY-001CAT活性比KXY-005高出43.39%。endprint

2.2不同果實貯藏時間下種子的萌發特性比較

2.2.1萌發率比較由表3可知，不同果實貯藏時間對種子萌發率影響明顯。剛采收的栝樓果實其種子萌發率較低，隨果實貯藏時間的延長，種子萌發率呈先升高后降低的變化趨勢。KXY-001和KXY-005種子萌發率分別在貯藏第20d和第10d時最高，分別為27.14%和28.57%。

2.2.2淀粉酶及抗氧化酶活性比較不同果實貯藏時間下，2個栝樓品系種子淀粉酶活性隨果實貯藏時間的延長呈先升高后降低再升高的變化趨勢（圖2A）。KXY-001在果實貯藏第10d時達到最大，而KXY-005淀粉酶活性在30d時最高。

不同果實貯藏時間下，2個品系種子SOD活性如圖2B所示。KXY-001種子SOD活性隨果實貯藏時間延長呈先升高后降低的變化趨勢，果實貯藏20d時SOD活性達最高，是剛采收果實種子的5.06倍。KXY-005種子SOD活性隨果實貯藏時間的延長呈先降低后增加的變化趨勢，果實貯藏30d時SOD活性最高，是剛采果實種子的6.54倍。

不同果實貯藏時間下，2個品系種子POD活性如圖2C所示。KXY-001種子POD活性隨果實貯藏時間的延長，呈先升高后降低的變化趨勢。KXY-005種子POD活性隨貯藏時間的延長呈先降低后升高再降低的變化趨勢。果實貯藏第20d時，KXY-001和KXY-005種子POD活性均達最高，分別為剛采收果實種子的4.40倍和1.20倍。

不同果實貯藏時間下，2個品系種子CAT活性如圖2D所示。隨果實貯藏時間的延長，KXY-001種子CAT活性呈先降低后升高再降低的變化趨勢，KXY-005種子CAT活性呈先升高后降低的變化趨勢，二者均在果實貯藏20d時達最大，分別為剛采收果實的11.20倍和6.44倍。

3結論與討論

本試驗結果表明，栝樓品系KXY-001和KXY-005種子的最佳萌發溫度均為25℃，低溫不利于其萌發。山東屬典型的暖溫帶季風氣候，經常出現倒春寒現象，為栝樓種子萌發帶來嚴峻挑戰，種子抗寒特性是品種選育的重要方向。KXY-001屬于本地優選種質，也是目前生產上主要栽培品系之一，較能適應主產區的氣候特征。在吸脹萌發期，種子內會積累有害物質代謝和呼吸代謝所產生的活性氧，保護酶系統（如SOD、POD、CAT）主要擔負著清除活性氧的作用，使活性氧維持在一個較低的水平[7～9]。SOD、POD、CAT在低溫條件下活性較低，隨著溫度升高不斷變化，相互協調。

果實采收后立即采種，KXY-001種子萌發率較低，貯藏10d和20d后采種，萌發率明顯升高，且淀粉酶活性也較高。果實采后貯藏0～10d采種，kXY-005種子萌發率較高。隨著貯藏時間延長，抗氧化酶活性均表現出不同程度的先升高后降低，這可能是源于果實貯藏早期水分逐漸喪失，導致生物膜中的脂質過氧化，抗氧化酶活性增加以保護機體免受氧化損傷，而貯藏后期果實失水程度加劇，活性氧產生和消除之間的平衡體系遭到破壞，抗氧化系統受到損壞?？傮w來看，若以收獲的栝樓種子用于播種為目的，KXY-005可于果實采收后0～10d內采種，而KXY-001可于果實采后10～20d采種。endprint