6-BA激素處理結合變溫層積對大百合種子生理指標的影響

摘 要：以大百合種子為試驗材料，對其進行6-BA激素處理結合變溫層積試驗，并測定6-BA激素處理結合變溫層積后大百合種子的生理指標。結果表明，在變溫層積過程中，可溶性糖含量、淀粉含量和可溶性蛋白含量呈先下降后上升再呈下降的趨勢；對比空白對照的種子和層積90 d加入50 mg/L 6-BA浸泡24 h的種子得出，激素處理過的種子這3個生理指標均比空白對照下降的幅度大，說明層積90 d加入50 mg/L 6-BA 浸泡24 h處理能加快種子內部可溶性糖、淀粉和可溶性蛋白的消耗，為其生命活動提供物質能量，促使種子盡快解除休眠，以促進種子萌發。

關鍵詞：生理指標；變溫層積；激素處理

中圖分類號：S682.29" "文獻標志碼：B" "文章編號：1674-7909（2025）4-127-5

DOI：10.19345/j.cnki.1674-7909.2025.04.025

0 引言

大百合屬［Cardiocrinum（Endl.）Lindl.］屬于百合科，因其植株高大、葉心形、葉脈網狀而顯著區別于百合屬植物而得名［1］。近年來，大百合因其富含淀粉等多種營養成分，已作為中藥廣泛用于實際生產生活中。從國內外對大百合引種栽培的實際情況來看，大百合存在深度休眠現象，且通過對比學者對哀牢山自然保護區大百合種子的休眠原因及休眠破除方法的研究，證明了野生大百合種子存在形態和生理后熟現象，其種子播種后要經歷1.5 a的時間才能完全破除休眠，屬于復雜的形態生理休眠類型。這限制了野生大百合的人工馴化種植，不利于野生大百合資源的開發和利用［2］。

野生大百合廣泛分布于我國云南、西藏、四川、廣西等地，且在印度、尼泊爾、不丹等地均有分布。如何解決野生大百合的人工繁殖問題，是對大百合植物資源進行引種和生產利用的關鍵。目前，我國對野生大百合的引種栽培多采用鱗莖扦插繁殖，而種子繁殖主要依靠繁殖苗的自身能力進行生長發育，可塑性較強，能促進其在不同生長環境下的適應能力，對野生大百合馴化栽培具有積極作用。因此，種子繁殖可作為引種大百合的重要途徑，其具有繁殖系數高、病毒植株少等特點，既能減少對野生植物資源的破壞，又有利于增強其對不同環境的適應能力［3］。因此，如何有效縮短大百合種子的休眠時間，促進其在短時間內完成后熟，進而快速萌發出苗，同時加強大百合資源的利用與技術創新，是當前迫切需要解決的問題。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗材料為大百合種子，采摘于云南省高黎貢山自然保護區，在陰涼干燥處晾干后放入4 ℃低溫環境下儲存。試驗所用6-BA試劑購自國藥集團化學試劑有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 實驗室激素處理結合變溫層積

選取若干有活力的種子裝入尼龍網袋，并用潮濕苔蘚嚴密包裹。自封袋密封后，用牙簽在自封袋上戳3～4個孔保持透氣，然后將種子放入變溫箱［25 ℃/15 ℃（60 d）→15 ℃/5 ℃（60 d）→4 ℃（50 d）］進行層積處理。層積到90 d時取出100粒種子，加入50 mg/L 6-BA浸泡24 h［4］。空白對照為蒸餾水浸泡種子24 h。2組試驗均設置3個重復，之后將種子放回變溫箱繼續進行層積處理。

1.2.2 可溶性糖和淀粉含量測定

1.2.2.1 可溶性糖含量測定

標準曲線的繪制：取6支試管，依次編號，按表1加入各試劑，迅速搖勻后，室溫靜置10～15 min顯色，冷卻后在620 nm波長下測定吸光度。以吸光度為縱坐標，蔗糖含量（μg）為橫坐標繪制標準曲線（圖1），得到標準曲線線性方程為y=0.185 1x+0.010 5［5］。

可溶性糖提取：稱取粉碎的樣品0.2 g放入100 mL容量瓶，加蒸餾水定容至刻度，置于室溫下提取20 min，2～3 min搖動一次。過濾到100 mL燒杯中，濾液即為待測液。

可溶性糖含量測定：取20 mL試管2支，一支加2 mL待測液，另一支加2 mL蒸餾水，分別沿管壁加入5 mL蒽酮試劑，振蕩試管2～3 s。靜置于室溫下顯色10～15 min，冷卻后在620 nm波長下測定吸光度。對照標準曲線，根據測定的吸光度求出1.0 mL樣品提取液中的可溶性糖含量，重復3次。

可溶性糖含量（%）計算公式見式（1）。

可溶性糖含量（%）=（C×V）/（106×a×W）×100 （1）

式（1）中：C為根據標準曲線方程求得的可溶性糖質量，μg；V為樣品提取液總體積，mL；a為顯色時所取樣品體積，mL；W為樣品質量，g。

1.2.2.2 淀粉含量測定

淀粉提取：將可溶性糖提取殘渣移入大試管中，加入20 mL熱蒸餾水，置入沸水浴中煮沸15 min，再加入2 mL 9.2 mol/L的高氯酸溶液提取15 min，待試管冷卻后搖勻，過濾液移至50 mL容量瓶中，加蒸餾水定容［5］。

淀粉含量測定：同可溶性糖含量測定。淀粉含量（%）計算公式見式（2）。

淀粉含量（%）＝（C×V）×0.9×100/（106×a×W） （2）

式（2）中：C為根據標準曲線方程求得的可溶性糖質量，μg；V為樣品提取液總體積，mL；a為顯色時所取樣品體積，mL； W為樣品質量，g。

1.2.2.3 可溶性蛋白含量測定

標準曲線的繪制：取6支試管，按表2加入試劑，迅速搖勻后靜置5 min，在595 nm波長下測定吸光度。以吸光度為縱坐標，牛血清蛋白質含量為橫坐標，繪制標準曲線（見圖2），得到標準曲線線性方程為y=0.175 5x+0.020 5［5］。

可溶性蛋白提取：稱取樣品0.5 g，加入少量石英砂，用蒸餾水研磨成勻漿，定容至100 mL，靜置10～30 min，每隔3～5 min搖動一次，過濾，濾液備用。

可溶性蛋白含量測定：取2支試管，各加樣液1 mL和考馬斯亮藍G-250溶液5 mL，充分搖勻后在波長595 nm下測定吸光度。并根據測定的吸光度，通過標準線性方程計算樣品中的可溶性蛋白質量（μg），重復3次。

可溶性蛋白含量計算公式見式（3）。

可溶性蛋白含量（mg/g）=（C×VT）/（VS×WF×103）"""（3）

式（3）中：C表示根據標準曲線求得的可溶性蛋白質量，μg；VT表示提取液總體積，mL；WF表示樣品質量，g；VS表示測定時提取液的體積，mL。

1.2.3 數據處理方法

采用DPS和Excel統計軟件對相關數據進行分析并制作表格。

2 試驗結果分析

2.1 可溶性糖含量變化

大百合種子層積前，種子內可溶性糖含量最高，達到0.617%；層積0～90 d，隨著層積時間的延長，可溶性糖含量逐漸降低，層積到90 d時可溶性糖含量在整個過程中最低（0.09%）；層積90～120 d，空白對照和激素處理的種子可溶性糖含量均呈現上升趨勢，層積120 d分別比90 d時上升了0.17%和0.23%；層積120 d至發芽期間，可溶性糖含量開始呈下降趨勢，但下降幅度不大。這是因為層積0～90 d胚乳的代謝活動增強，種子需要消耗大量的糖類物質來解除休眠，可溶性糖含量下降；層積90～120 d后代謝活動開始有所減弱，需要消耗的可溶性糖含量減少，胚乳內部分未消耗的可溶性糖積累下來，使可溶性糖含量呈上升趨勢；層積120 d到發芽階段，種子休眠解除后代謝活動開始增強，這時種子需要消耗大量糖類物質為其代謝活動提供能量，使可溶性糖含量下降。層積120 d時，50 mg/L 6-BA浸泡24 h種子的可溶性糖含量比未層積的種子可溶性糖含量下降了0.3%，而空白對照的種子可溶性糖含量下降了0.36%；層積120 d至發芽階段，激素處理的種子可溶性糖含量下降了0.05%，空白對照的種子可溶性糖含量下降了0.04%。經方差分析，發現層積120 d至發芽階段空白對照組和激素處理組二者之間的差異顯著（Plt;0.05），說明在層積90 d時加入激素，可以在一定程度上增強種子萌發前的代謝活動，消耗糖類物質為其提供能量。

2.2 淀粉含量變化

在大百合種子層積過程中，層積0～90 d，淀粉含量一直呈下降趨勢，0 d時淀粉含量在整個層積過程中最高，為0.17%。層積90 d時淀粉含量比未層積的種子下降了0.15%，此階段種子代謝活動增強，需要消耗大量的物質和能量，因此淀粉大量水解以提供生命活動所需的能量。層積90～120 d，空白對照和激素處理的種子淀粉含量均呈現上升趨勢，層積120 d時激素處理的種子淀粉含量比層積90 d時上升了0.13%；層積120 d時空白對照的種子相較于層積90 d時上升了0.01%，上升幅度相對較小。層積90～120 d，種子處于生命活動相對較弱的休眠解除過程，營養物質和能量的消耗較少，胚乳內儲存的淀粉不能順利水解，積累在胚乳內，淀粉含量呈現上升趨勢。層積120 d至發芽階段，淀粉含量呈現下降趨勢，激素處理的種子淀粉含量下降了0.04%，空白對照的種子淀粉含量下降了0.01%。對層積90～120 d、層積120 d至發芽2個階段的空白對照和激素處理方案進行方差分析，二者之間差異極顯著（Plt;0.01），層積90 d加入50 mg/L 6-BA浸泡24 h的大百合種子，淀粉含量下降幅度是空白對照的4倍。

2.3 可溶性蛋白含量變化

在大百合種子層積過程中，0 d時可溶性蛋白含量是層積過程中最高的，達到0.24 mg/g。層積0～90 d，可溶性蛋白含量一直呈下降趨勢。層積30 d、60 d時可溶性蛋白含量相對0 d時分別下降了0.01 mg/g和0.06 mg/g，可溶性蛋白含量減少的幅度不太明顯。而層積90 d時，可溶性蛋白含量相對0 d時下降了0.17 mg/g，與0～30 d、30～60 d 2個層積階段相比下降幅度增大，層積60～90 d種子代謝活動增強，需要消耗一定的蛋白質來提供能量。層積120 d時，空白對照和50 mg/L 6-BA浸泡24 h的種子可溶性蛋白含量比層積90 d時分別增加了0.03 mg/g和0.003 mg/g，可能是因為此時生命活動減弱，未被消耗的可溶性蛋白在胚乳內有少量積累。而層積120 d至種子發芽階段，可溶性蛋白含量呈現下降趨勢，是由于種子在休眠解除階段其內部的各項生命活動增強，其生長部位合成新組織需要大量原料及營養物質，種子不斷將可溶性蛋白質水解成小分子可溶性化合物，從而使種子內蛋白質含量下降。對層積90～120 d、層積120 d至發芽 2個階段的空白對照和激素處理方案進行方差分析，二者之間差異極顯著（Plt;0.01），且激素處理過的種子可溶性蛋白含量下降幅度高于空白對照，說明層積90 d加入50 mg/L 6-BA浸泡24 h處理有利于種子萌發前可溶性蛋白的消耗。

3 結論與討論

在種子休眠解除和萌發初期，糖類物質是種子發育的主要碳源，種子激活和修復代謝機制需要大量能量，而蛋白質和脂肪等能量物質水解需要經歷漫長而復雜的過程，不足以為種子修復和激活代謝機制提供所需能量。因此，種胚或胚乳內宿存的可溶性糖是種子早期打破休眠時呼吸利用的主要基質，只有在胚開始生長后種子才會水解胚乳內儲存的其他能量物質。試驗結果表明，層積0～90 d，隨著層積時間的延長，可溶性糖含量逐漸降低，這個階段種子處于胚生長階段，尤其經歷高溫層積后轉入中溫層積，胚生長明顯加快，而胚生長需要消耗大量的糖類物質，導致可溶性糖含量下降明顯。層積90～120 d，可溶性糖含量有所增加，可能是由于此階段胚乳內其他儲存物質大量轉化為可溶性糖，為低溫階段胚根突破胚乳和種皮提供所需的物質和能量。之后轉入低溫階段，種子開始解除休眠，胚根逐漸突破種皮，消耗可溶性糖作為能量支撐，因此可溶性糖含量有所下降。在層積90 d加入50 mg/L 6-BA浸泡24 h處理大百合種子，發現在種子解除休眠開始萌發時，可溶性糖含量下降幅度比空白對照的大，所以在層積90 d加入50 mg/L 6-BA浸泡24 h可以加快種子解除休眠，消耗大量的可溶性糖來為其萌發提供所需的物質和能量。

淀粉是種子儲存在胚乳內的主要碳水化合物，是種子內部的主要能量來源，其降解成小分子物質通常有2種方式。一是在活化后的磷酸化酶作用下分解成小分子物質，為呼吸作用第一階段提供基質；二是在淀粉酶的作用下，直鏈和支鏈淀粉水解成小分子碳水化合物。試驗結果表明，層積0～90 d，淀粉含量呈下降趨勢，與可溶性糖含量一樣。層積0～30 d淀粉含量下降緩慢，這是由于此時種子生命活動較弱，胚生長較為緩慢，消耗的能量較少，所以淀粉含量下降幅度不是很大。層積60～90 d，胚開始加快生長，胚乳內儲存的淀粉等營養物質被水解成可溶性糖，不斷被輸送到胚或被作為種子呼吸的基質消耗，為種子萌發提供能量，導致可溶性糖含量下降。層積90～120 d，淀粉含量有所增加，可能是由于此階段外界物質轉化為淀粉儲存在胚乳內，使淀粉含量升高。之后進入低溫層積階段，種子解除休眠，需要淀粉水解為小分子可溶性糖為其生命活動提供能量，因此休眠解除至種子發芽這段時間淀粉含量急劇下降。在層積90 d加入50 mg/L 6-BA浸泡24 h處理大百合種子，發現在種子解除休眠開始萌發時，可溶性糖含量下降幅度比未加入激素處理的空白對照的大，所以在層積90 d加入50 mg/L 6-BA浸泡24 h可以在種子休眠解除階段加快解除休眠，促進淀粉水解為小分子可溶性糖，為種子提供營養物質。

胚乳中的蛋白質包括貯藏蛋白質和結構蛋白質，種子解除休眠和萌發早期是由貯藏蛋白質先開始水解，為種子的萌發提供能量物質。在該試驗中，層積0～30 d，可溶性蛋白含量變化不大，說明此階段大百合種子胚乳中貯藏蛋白質還未開始水解，可溶性蛋白利用數量較少；而層積30～90 d，可溶性蛋白含量下降明顯，此階段種胚開始加速生長，種子中的可溶性蛋白迅速被水解成小分子可溶性化合物，導致種子內可溶性蛋白含量迅速下降。層積90～120 d，可溶性蛋白含量略有上升，可能是一部分未消耗完的可溶性蛋白在胚乳內積累下來。層積120 d以后休眠解除，種子開始萌發，此時可溶性蛋白被大量水解利用，含量又呈現下降趨勢。在層積90 d加入50 mg/L 6-BA浸泡24 h與空白對照對比發現，加入激素處理可溶性蛋白含量下降幅度高于空白對照，說明層積90 d加入6-BA 50 mg/L浸泡24 h處理可以促進可溶性蛋白水解，為盡快解除休眠提供營養物質。

綜上所述，在試驗條件下6-BA激素處理結合變溫層積發現，層積90 d加入50 mg/L 6-BA浸泡24 h處理，能提高大百合種子的生命活動，使其盡快解除休眠并促進種子萌發。

參考文獻：

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［5］比尤利，布萊克.種子萌發的生理生化.［M］.何澤瑛，等，譯.南京：東南大學出版社，1990.

Effects of 6-BA Treatment Combined with Alternating Temperature Stratification on Physiological Characteristics of Cardiocrinum giganteum Seeds

ZHAO Honglei

Landscape Bureau of Qujing， Qujing 655000， China

Abstract： This study investigated alternating temperature stratification and 6-BA treatment on Cardiocrinum giganteum seed. Physiological indexes of Lilium macrocephala seeds were determined after combined 6-BA hormone and variable temperature stratification. During the stratification process， their contents of soluble sugar， starch and protein all declined and then rebounded during alternating temperature stratification. By comparing the seeds in the blank control group and the seeds which were soaked in 6-BA 50 mg/L for 24 hours after being stratified for 90 days， it was found that the three physical indexes of the seeds treated by hormone are significantly lower than those of the seeds in the blank control group. This indicates that the seeds soaked in 6-BA 50 mg/L for 24 hours after being stratified for 90 days are able to break dormancy and sprout more quickly.

Key words： physiological indexes; hormone treatment; alternating temperature stratification

作者簡介：趙宏磊（1990—），男，本科，工程師，研究方向：森林保護與培育。