不同辣椒栽培種萌發過程中部分內含物含量的比較

摘 要：為比較不同辣椒栽培種萌發的差異，對3個辣椒栽培種Capsicum annuum L.（CA）、Capsicum baccatum L.（CB）、Capsicum chinense Jacquin.（CC）萌發過程中的可溶性糖、淀粉、蛋白質和氨基酸含量進行了研究。結果表明：3個辣椒栽培種萌發后期的可溶性糖、淀粉和蛋白質含量均低于萌發前期，而萌發后期的氨基酸含量高于萌發前期；可溶性糖含量在萌發過程中的波動較大，淀粉和蛋白質含量分別在萌發第6 d和21 h迅速下降；不同栽培種在萌發過程中內含物的消耗速率不一，CC栽培種的可溶性糖和蛋白質消耗速率大于其他2個栽培種，淀粉和氨基酸含量則無明顯差異。由此可知，可溶性糖和蛋白質是辣椒栽培種萌發過程中提供能量的主要物質，CC栽培種的能量消耗大于其他2個栽培種，推測與較快的萌發速率有關。

關鍵詞：辣椒栽培種；萌發；內含物；能量

中圖分類號：S641.3 文獻標識碼：A 文章編號：1006-060X（2018）04-0033-03

Abstract：The contents of soluble sugars， starches， proteins and amino acids of different pepper species， Capsicum annuum L.（CA）， Capsicum baccatum L. （CB）， Capsicum chinense Jacquin. （CC） during germination process were studied to illustrate the difference of germination. The results showed that the contents of soluble sugars， starches， proteins at later stage of germination were lower than those at early stage of germination， and the contents of amino acids at later stage of germination were higher those at early stage of germination， the contents of soluble sugars had bigger fluctuation during germination and contents of starches and proteins were decreased rapidly at the 6th d and 21rh h. The consumption rates of inclusions of different pepper species were different during germination， CC species had higher consumption rates of soluble sugars and proteins than others species， the consumption rates of starches and amino acids had same trend. The results indicated that the soluble sugars and proteins were the main substance to provide energy during pepper germination， and higher energy consumption of CC species might be related to the faster germination rate.

Key words：pepper species； germination； inclusions； energy

種子是種子植物所特有的延存器官，其萌發是種子植物生活史的重要階段。種子萌發是可溶性糖、淀粉、蛋白質、氨基酸和脂肪等貯藏物質的轉化過程。可溶性糖是種子萌發的直接呼吸底物，在種子萌發過程中，可溶性糖既可作為能量來源被迅速分解，又可為胚細胞的伸長生長提供原料，是種子萌發過程中的重要營養物質；淀粉是種子中貯藏的最重要和最廣泛的碳水化合物，種子萌發時，淀粉在淀粉酶的作用下降解為小分子的可溶性物質，同時釋放出大量的能量供胚利用，其含量的變化是種子代謝狀況的重要指標；蛋白質是種子內貯藏的重要營養物質，在種子萌發時，蛋白質水解產生氨基酸用于新蛋白質的合成，為種子萌發和幼苗的生長提供氮素營養[1]。

辣椒起源于拉丁美洲，是我國重要的蔬菜和調味品之一。國際植物遺傳資源委員會（IBPGR）把辣椒分為Capsicum annuum L.、Capsicum baccatum L.、Capsicum chinense Jacquin.、Capsicum frutescens L.和Capsicum pubescens RuizPavon等5個栽培種，常見的栽培種為Capsicum annuum L.，是進行雜交育種的主要親本來源，其他幾個栽培種的分布較窄，利用較少[2]，但Capsicum annuum L.遺傳基礎較小[3]，導致雜種優勢隨著雜交育種的進程而逐漸不明顯；同時，辣椒不同栽培種具有各自的特異生物學特性，不同栽培種對逆境的響應能力有很大差異[4-7]，而栽培種間種子萌發內含物的差異卻不見報道。研究對Capsicum annuum L.、Capsicum baccatum L.和Capsicum chinense Jacquin. 3個辣椒栽培種萌發過程中的內含物進行比較，分析栽培種種子的內含物差異，探討種子內含物對萌發的影響，為其他栽培種在辣椒中的應用提供理論基礎。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

3個辣椒栽培種：Capsicum annuum L.、Capsicum baccatum L.、Capsicum chinense Jacquin.，分別簡稱為CA、CB、CC，來源于美國農業部種質資源庫。

1.2 試驗方法

1.2.1 種子萌發 浸種24 h后，置于（25±1）℃培養箱中進行0 h、7 h、14 h、21 h、2 d、6 d、10 d和14 d催芽后，分別取出100粒進行各項指標的測定，重復3次。

1.2.2 內含物的測定 可溶性糖、淀粉和蛋白質含量分別采用蒽酮比色法、酸水解法和考馬斯亮藍法測定；氨基酸采用南京建成生物工程研究所研制試劑盒測定。

2 結果與分析

2.1 3個栽培種萌發過程中的可溶性糖含量比較

由圖1可知，3個栽培種種子浸種24 h（培養箱中催芽0 h）后的可溶性糖都處于較高含量，7 h后可溶性糖含量下降；隨著萌發時間的推移，14 h至10 d的時間段內，可溶性糖都保持較高水平（21 h除外），14 d快速下降。3個栽培種間，CC栽培種的可溶性糖含量在萌發前中期含量都最高，末期則為含量最低，表明CC栽培種的可溶性糖消耗速率大于其他2個栽培種。

2.2 3個栽培種萌發過程中的淀粉含量比較

由圖2可知，3個辣椒栽培種萌發過程中，淀粉含量都處于較高水平，至6 d開始下降，14 d處于最低值，這說明辣椒在萌發初期淀粉消耗很少，中后期開始利用淀粉，釋放能量；3個栽培種種子的淀粉含量在萌發過程中無明顯差異。

2.3 3個栽培種萌發過程中的蛋白質含量比較

由圖3可知，3個辣椒栽培種種子蛋白質含量萌發前14 h變化不大，然后隨著萌發時間的增加而逐漸減少；3個栽培種中，CC在萌發前期與其他2個栽培種的蛋白質含量下降速率差異不大，后期則迅速下降，14 d的蛋白質含量僅為0.66 g/L，這說明CC栽培種的蛋白質消耗迅速，其蛋白質消耗速率大于其他2個栽培種。

2.4 3個栽培種萌發過程中的氨基酸含量比較

由圖4可知，3個辣椒栽培種的氨基酸含量在萌發14 h之內，有下降的趨勢；但21 h后開始回升，直到14 d，氨基酸含量仍保持較高水平；3個栽培種的氨基酸含量在同一萌發時間無明顯差異。

3 結論與討論

種子萌發時，內部會發生復雜的生理變化，內含物的變化就是重要的變化之一，可溶性糖、淀粉、蛋白質及氨基酸等內含物在相關酶的作用下水解生成易被胚吸收的小分子物質，為胚細胞的生命活動提供C源和N源，有利于胚的迅速生長，促進種子萌發，最終發育成幼苗 [8-9]。有研究認為，種子在萌發過程中，可溶性糖、淀粉和蛋白質總體呈現降低的趨勢[10-12]。試驗結果表明，辣椒萌發過程中，可溶性糖、淀粉和蛋白質都隨萌發時間的延長，呈下降趨勢，這說明可溶性糖、淀粉和蛋白質是種子萌發所需能量的主要提供者；而氨基酸在萌發后期不但沒有下降，反而有上升的趨勢，這可能是蛋白質分解為氨基酸后，部分氨基酸沒有及時被種子消耗而積累下來，導致氨基酸含量的增加。

同一植物的不同品種或栽培種的生物學特性存在較大的差異，萌發特性就是其中重要的區別之一[13-14]。

試驗結果表明，辣椒不同栽培種萌發過程中的內含物消耗速率不一，其中CC栽培種消耗內含物的速率明顯快于CA和CB栽培種，這意味著CC栽培種萌發過程中代謝更為旺盛，能提供更多的能量；也說明CC栽培種中含有CA栽培種中缺乏或表達量更高的代謝基因，如果能把相關基因通過生物學技術引入

CA栽培種，將更有利于促進辣椒雜交育種的發展。

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（責任編輯：夏亞男）