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(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇鎮(zhèn)江 212400； 2.江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)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(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇鎮(zhèn)江 212400； 2.江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)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(jié)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(zhì)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(chǎn)提供壯苗、節(jié)約生產(chǎn)用種。絲瓜種皮厚且質(zhì)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(chǎn)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(nóng)業(yè)科學(xué)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(zhuǎn)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(nèi)30 ℃催芽，調(diào)查6 d內(nèi)的發(fā)芽數(shù)，計算發(fā)芽率，以前3 d的發(fā)芽數(shù)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(fù)3次。

1.3 生理指標(biāo)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(chǎn)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(shù)據(jù)分析

采用SPSS 18.0軟件進行數(shù)據(jù)處理。

2 結(jié)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(jié)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?？赡苁情L時間的浸種造成種子內(nèi)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(shù)據(jù)是平均值±標(biāo)準(zhǔn)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(zhì)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(zhì)上的準(zhǔn)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(xiàn)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(zhì)是最基本的生命物質(zhì)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(nèi)貯藏的蛋白質(zhì)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(zhì)含量高達0.736 mg/g。在水溫25、28、30 ℃浸種10 h時，蛋白質(zhì)含量持續(xù)升高，于水溫30 ℃浸種10 h時，蛋白質(zhì)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(zhì)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(jié)論與討論

本研究結(jié)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(guān)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(jīng)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(zhì)轉(zhuǎn)化較快，從而使可溶性糖和可溶性蛋白積累較多。當(dāng)胚軸快速生長發(fā)育時，前期積累的營養(yǎng)物質(zhì)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(jié)果與對天女木蘭、刺楸等種子的研究結(jié)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(zhì)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(xiàn)其代謝變化錯綜復(fù)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(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新資金[編號：CX(14)2012]；江蘇省農(nóng)業(yè)三新工程(編號：SXGC[2015]311)；江蘇省青藍工程項目；園藝技術(shù)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(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，45(2)：133-135.