不同溫度條件對絲瓜種子催芽的影響

馮英娜， 顏志明， 王媛花， 蘇小俊， 王全智， 孫 穎

(1.江蘇農林職業(yè)技術學院，江蘇鎮(zhèn)江 212400； 2.江蘇省農業(yè)科學院，江蘇南京 210014)

不同溫度條件對絲瓜種子催芽的影響

馮英娜1， 顏志明1， 王媛花1， 蘇小俊2， 王全智1， 孫 穎1

(1.江蘇農林職業(yè)技術學院，江蘇鎮(zhèn)江 212400； 2.江蘇省農業(yè)科學院，江蘇南京 210014)

以香絲瓜種子為試材，對其進行不同浸種和催芽處理，研究測定種子萌發(fā)能力及胚軸可溶性糖、可溶性蛋白、過氧化物酶、過氧化氫酶含量的變化。結果表明，水溫28 ℃浸種8 h，絲瓜的發(fā)芽率最高；隨著下胚軸的生長，胚軸可溶性糖、可溶性蛋白含量逐漸降低，能源物質利用率高，過氧化物酶、過氧化氫酶的活性最高，促進了種子的代謝。

香絲瓜；可溶性糖；可溶性蛋白；過氧化物酶；過氧化氫酶；溫度；催芽

瓜類種子的發(fā)芽勢和發(fā)芽率在不同種類和品種間存在較大差異[1]，而早春栽培和工廠化育苗都需要對種子進行催芽，這既可以提高發(fā)芽率，又可為生產提供壯苗、節(jié)約生產用種。絲瓜種皮厚且質密堅硬，透水、透氣性差，種子發(fā)芽往往不整齊，這已成為絲瓜產業(yè)發(fā)展的瓶頸問題[2]。本試驗研究不同溫度、不同時間浸種時香絲瓜種子的萌發(fā)情況及下胚軸可溶性糖、可溶性蛋白、過氧化物酶、過氧化氫酶含量的變化，以期提高香絲瓜種子的發(fā)芽率，為催芽機理研究提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

香絲瓜種子，由江蘇省農業(yè)科學院提供。

1.2 試驗方法

將香絲瓜種子放入55 ℃恒溫水中浸泡15 min，分別轉至水溫25、28、30 ℃條件下各催芽6、8、10、12 h[3]，以常溫自來水浸種為對照；恒溫箱內30 ℃催芽，調查6 d內的發(fā)芽數，計算發(fā)芽率，以前3 d的發(fā)芽數計算發(fā)芽勢[4]，測定下胚軸可溶性糖、可溶性蛋白、過氧化物酶、過氧化氫酶含量。每處理100粒，重復3次。

1.3 生理指標測定

取萌發(fā)種子的下胚軸，分別采用蒽酮比色法、考馬斯亮藍G-250法測定可溶性糖、可溶性蛋白含量[5]；按照南京建成生物工程研究所生產的試劑盒說明書方法測定下胚軸過氧化物酶(POD)活性、過氧化氫酶(CAT)的活性。

1.4 數據分析

采用SPSS 18.0軟件進行數據處理。

2 結果與分析

2.1 絲瓜在不同溫度不同時間催芽過程中的發(fā)芽勢和發(fā)芽率的變化

試驗結果(表1、表2)表明，在28 ℃處理8 h絲瓜種子的發(fā)芽勢明顯，絲瓜種子的發(fā)芽勢和發(fā)芽率明顯高于對照和其他處理。在25 ℃溫度下浸種12 h絲瓜種子的發(fā)芽勢最低。可能是長時間的浸種造成種子內短時間缺氧，抑制種子的萌發(fā)。其余的組合處理發(fā)芽勢和發(fā)芽率與對照相比沒有顯著性差異。

表1 不同浸種時間不同溫度對絲瓜發(fā)芽勢的影響

注：表中數據是平均值±標準誤。

表2 不同浸種時間不同溫度對絲瓜發(fā)芽率的影響

2.2 絲瓜在不同溫度不同時間催芽過程中可溶性糖的變化

糖是生物體重要的能源和有機物碳源，為一切生物體提供生命活動所需的能量，并作為合成其他生命所必需物質的原料。在變溫浸種過程中，種子需要消耗自身貯藏的糖類等養(yǎng)分來維持一些較低的生理代謝，為即將到來的形態(tài)及生理分化做物質上的準備[6]。

從表3可以看出，不同的浸種溫度和不同的浸種時間，其可溶性糖含量呈現以下變化趨勢：在水溫25 ℃浸種6 h進行催芽時種子萌動較弱，可溶性糖利用較少。在不同時間段處理下，隨著處理溫度的升高，絲瓜下胚軸含糖量逐漸降低。同時在不同溫度下，隨著浸種時間的增加，可溶性糖的含量也是逐漸降低。絲瓜種子在萌發(fā)過程中，一部分糖用來供給萌發(fā)所需的能量。

表3 絲瓜在不同溫度下催芽過程中可溶性糖的變化

2.3 絲瓜在不同溫度不同時間催芽過程中可溶性蛋白的變化

蛋白質是最基本的生命物質之一，是細胞組分中含量最豐富、功能最多的生物大分子。種子變溫處理催芽后，隨著蛋白酶活性的提高，種子內貯藏的蛋白質被水解為可溶性蛋白，可以更好地用于種子萌發(fā)[7]。從表4中可以看出，在水溫25、28、30 ℃浸種6、8 h時，可溶性蛋白含量有遞增的趨勢，在溫度30 ℃浸種8 h時，蛋白質含量高達0.736 mg/g。在水溫25、28、30 ℃浸種10 h時，蛋白質含量持續(xù)升高，于水溫30 ℃浸種10 h時，蛋白質含量達到峰值，此時含量高達 1.74 mg/g。在這3種溫度下繼續(xù)浸種至12 h時，蛋白質含量變化趨于穩(wěn)定。

表4 絲瓜在不同溫度下催芽過程中可溶性蛋白的變化

2.4 絲瓜在不同溫度不同時間催芽過程中過氧化物酶活性的變化

絲瓜在發(fā)芽過程中，不同溫度浸種時間不同，過氧化物酶活性的變化見表5，在6 h浸種下，隨著溫度的升高，過氧化物酶的活性逐漸變大。隨著浸種時間的延長，過氧化物酶的活性逐漸降低。在水溫25 ℃浸種8 h時，過氧化物酶的活性最大，高達798.33 U/mg。其次在水溫25 ℃浸種6 h時，過氧化物酶的活性為781.11 U/mg。

表5 絲瓜在不同溫度下催芽過程中過氧化物酶的變化

2.5 絲瓜在不同溫度不同時間催芽過程中過氧化氫酶活性的變化

絲瓜在萌發(fā)過程中不同催芽時間不同浸種溫度，過氧化氫酶的活性有差異，在同一溫度下，隨著浸種時間的延長，過氧化氫酶的活性逐漸降低，在同一時間段下，隨著浸種溫度的升高，過氧化氫酶的活性逐漸降低。在整個浸種過程處理中，在水溫28 ℃浸種6 h時，過氧化氫酶的活性最大，為 458.68 U/mg。其次是在水溫25 ℃浸種6 h時，過氧化氫酶酶的活性為409.89 U/mg。

表6 絲瓜在不同溫度下催芽過程中過氧化氫酶的變化

3 結論與討論

本研究結果表明，在不同溫度不同時間浸種條件下，浸種溫度28 ℃浸種時間8 h的催芽效果優(yōu)于其他浸種條件。種子在催芽過程中，除了外部的光、溫、水、氣條件一致外，最關鍵的因素是氣體能否通過種子的種皮及通過量有多少[8]。通過以上幾種處理方法對種子進行處理，主要作用是除去種皮上的水膜，提高種皮的通透性。絲瓜浸種后種皮的通透性影響了種子的發(fā)芽勢和發(fā)芽率，只有經過吸干種皮上的水分，并晾置一段時間后，才能提高種皮的通透性，從而提高其發(fā)芽勢和發(fā)芽率。這與周顯奴對有棱絲瓜種子催芽的研究[9]是一致的。

不同浸種溫度和浸種時間，在催芽初期，由于種子的代謝活動較強，物質轉化較快，從而使可溶性糖和可溶性蛋白積累較多。當胚軸快速生長發(fā)育時，前期積累的營養(yǎng)物質為胚軸的生長提供大量能量。所以后期可溶性糖和可溶性蛋白的含量又下降。本研究的結果與對天女木蘭、刺楸等種子的研究結果[10-11]也一致。

不同浸種溫度和浸種時間，在水溫28 ℃浸種8 h時，過氧化物酶和過氧化氫酶的活性最大，可能是下胚軸快速生長，呼吸作用增強，大量營養(yǎng)物質被利用。通過可溶性糖、可溶性蛋白、過氧化物酶、過氧化氫酶的測定，筆者發(fā)現其代謝變化錯綜復雜，許多問題還有待于進一步探討。

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10.15889/j.issn.1002-1302.2017.02.039

2015-12-03

江蘇省農業(yè)科技自主創(chuàng)新資金[編號：CX(14)2012]；江蘇省農業(yè)三新工程(編號：SXGC[2015]311)；江蘇省青藍工程項目；園藝技術省級品牌專業(yè)項目。

馮英娜(1988—)，女，碩士，初級實驗員，主要從事蔬菜分子育種。E-mail：503735727@qq.com。

S642.401

A

1002-1302(2017)02-0133-02

馮英娜，顏志明，王媛花，等. 不同溫度條件對絲瓜種子催芽的影響[J]. 江蘇農業(yè)科學，2017，45(2)：133-135.