全 文 ：第 31卷第 1期 江 西 农 业 大 学 学 报 Vol.31, No.1
2009年 2月 ActaAgriculturaeUniversitatisJiangxiensis Feb., 2009
文章编号:1000-2286(2009)01-0072-05
凤仙花种子贮藏特性及其生理机制研究
林　琼 ,肖　炜
(衡阳师范学院 生命科学系 ,湖南 衡阳 421008)
摘要:通过比较普通开放式贮藏 、0 ～ 4 ℃冷冻贮藏和硅胶干燥贮藏条件下的凤仙花种子的活力及生理活性的
变化 ,发现硅胶干燥贮藏能保持凤仙花种子较高的活力 ,且种子 SOD、CAT酶活性和可溶性糖含量均显著高于
普藏 、冷藏种子 , 而 TBARS含量明显低于普藏 、冷藏种子。因此认为 , 干藏条件下 , 种子内部抗氧化酶系统保持
较好 ,脂质过氧化作用较弱 , 膜系统损伤较少 , 其是一种理想的贮藏方法。
关键词:凤仙花;种子;贮藏特性;生理机制
中图分类号:S681.1　　文献标识码:A
AStudyontheStorageCharacteristicsandPhysiologicalMechanism
ofImpatiensbalsaminaL.Seeds
LINQiong, XIAOWei
　　 (DepartmentofLifeSciences, HengyangNormalUniversity, Hengyang421008, China)
　　Abstract:ThechangesofvigorandphysiologicalactivityofImpatiensbalsaminaL.seedsstoredinthe
conditionofopenroom, low-temperaturestorage(0 ～ 4 ℃)anddryingsilicagelrespectivelywerecom-
pared.Theresultsshowedthattheseedsstoredbydryingsilicagelcouldmaintainhighervigor.Moreover, the
activityofSOD, CATenzymeandthesolublesugarofseedsunderdryingsilicagelstoragewasobviouslyhigh-
erthanthatoftheseedsinordinarystorageandlowtemperaturestorage, whiletheTBARScontentdisplayeda
contrarychange.Theresultsshowedthattheseedsunderdryingsilicagelstoragekeptabeterantioxidantsys-
temtoprotectthemembranesystemfrombeingdamagedthanthatinordinarystorageandlowtemperaturestor-
age.Itsuggestedthatultra-dryingconditionprovidedbydryingsilicagelisidealforthestorageofI.balsam-
inaL.seeds.
Keywords:ImpatiensbalsaminaL.;seeds;storagecharacteristics;physiologicalmechanism
0　引　言
凤仙花(ImpatiensbalsaminaL.),别名指甲花 、急性子 、女儿花 、金凤花 ,是一种具有重要药用和观赏
价值的一年生草本植物 ,原产印度 、中国和马来西亚[ 1] 。凤仙花性寒 、味甘微苦 ,具有清热解毒 、祛风除
湿 、活血定痛之功效 ,凤仙花花形奇特美丽 ,花色有白 、水红 、粉 、玫瑰红 、大红 、洋红 、紫 、雪青等;纯色或
具不规则的斑点 、条纹;花型有单瓣 、复瓣 、重瓣 、蔷薇型及茶花型等[ 1] 。依品种形态和颜色的不同 ,可
供花坛 、花镜 、花篱栽植。矮小而整齐的可作盆花 ,高大类型于夏季可代灌木布置 。
凤仙花是种子繁殖 ,但迄今为止 ,未有关凤仙花种子的贮藏生理生化变化的详细报道 。为探索正确
收稿日期:2008-05-18　　修回日期:2008-10-31
基金项目:湖南省教育厅项目(08C171)
作者简介:林琼(1971-), 男 ,讲师 , 硕士 ,主要从事种子生物学研究 , E-mail:linlin005611@163.com。
DOI :10.13836/j.j jau.2009017
第 1期 林　琼等:凤仙花种子贮藏特性及其生理机制研究
贮藏该种质资源的方法 ,试图为野生凤仙花引种驯化 、种子贮藏提供参考依据 ,本文对凤仙花种子的贮
藏特性及其生理机制进行了初步研究 。
1　实验材料
实验所用种子皆为达到生理成熟期的种子 ,分别于 2006年 6月 27日 、7月 14日采集于衡阳师范学
院校园(栽培)和湖南省衡阳县库宗乡(栽培)。种子采回后 ,经除杂 、去果皮 ,晾干后 ,专用牛皮纸质袋
包装 ,于以下 3种条件贮藏待用 。
(1)室内开放贮藏:室内自然温度 、通风干燥条件下贮藏(衡阳 0 ～ 38 ℃, RH40%),简称普藏 。
(2)低温贮藏:0 ～ 4 ℃低温下(冰箱)干燥贮藏 ,简称冷藏 。
(3)硅胶干燥贮藏:室温 、干燥器中硅胶上密闭贮藏 ,简称干藏 。
2　实验方法
2.1　种子含水量的测定[ 2]
每一处理随机选取种子 1 000粒 ,于(105±2)℃、(17±1)h烘至恒重 ,以干重为基础计算含水量 ,
3次重复 。
2.2　种子萌发实验[ 2]
参照宋松泉等《种子生物学研究指南》方案 1、18、20的方法 ,测定种子的萌发率 、发芽势 、萌发指数
和活力指数 。
2.3　种子中可溶性糖的测定[ 2]
采用宋松泉等《种子生物学研究指南 》方案 25的方法 ,测定种子可溶性糖含量 。
可溶性糖%=测定液的浓度 ×提取液总量(mL)×稀释倍数组织干重(mg)×1 000 ×100 (1)
2.4　超氧化物歧化酶(SOD)活性的测定 [ 3]
采用邓碧玉等的“改良的连苯三酚自氧化测定超氧化物岐化酶活性的方法”进行测定种子 SOD酶活性。
酶活性(u/g)=(0.070-OD325 /min)×100%
50% ×
反应液总体积 ×样液稀释倍数
样液体积 ×种子重(g) (2)
2.5　过氧化氢酶(CAT)活性的测定 [ 4]
采用张志良 ,翟伟菁的 《植物生理学实验指导(第 3版)》的方法进行测定 ,以 1min内 OD240减少 0.1
的酶量为 1个酶活单位(u)计算酶活性(以鲜重测)。
过氧化氢酶活性(u/g· min)= OD240 ×Vt
0.1×Vt×t×fw (3)
2.6　硫代巴比妥酸(TBARS)活性产物含量的测定 [ 2]
采用宋松泉等《种子生物学研究指南 》方案 31的方法 ,用公式:
CTBARS(nmol/L)=(OD532 -OD620)-0.057 1×(OD450 -OD600)
0.155 计算 TBARS的浓度 ,以干重为基础
计算 TBARS的含量 。
3　结果与分析
3.1　不同贮藏条件下凤仙花种子的生活力变化
表 1表明 ,在 3种贮藏条件下 ,凤仙花种子含水量呈现不同的变化 。其中 ,普藏种子的含水量呈上
升趋势;冷藏种子的含水量稍有下降 ,变化平缓;而干藏种子的含水量在贮藏至 45 d的期间一直下降 ,
直至 2%左右时趋于稳定 ,且前 15 d含水量下降快 ,后期脱水缓慢 ,这说明前期脱去的是结合力弱的自
由水 ,脱水速度快 ,后期脱去的可能是介于自由水和束缚水之间的水分 。
凤仙花种子在 3种贮藏条件下 90 d时 ,普藏和干藏的种子仍保持较高的萌发率 ,分别为 93.7%和
94.7%。冷藏种子的萌发率则下降至 81%,幅度较前 2种贮藏条件下降的大;3种贮藏条件下 ,凤仙花
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　江 西 农 业 大 学 学 报 第 31卷
图 1　不同条件贮藏的凤仙花种子的可溶性糖含量变化。
　　Fig.1　TheChangesofsolublesugarcontentof
ImpatiensbalsaminaL.seedsunderdiferentstorageconditions.
注:◇:普藏;□:冷藏;△:干藏。
表 1　不同贮藏条件下凤仙花种子的发芽状况比较
Tab.1　ComparisonsofgerminationparametersofImpatiensbalsaminaL.seedsunderdifferentstoragecondition
贮藏条件 贮藏时间 t/d 含水量 /% 发芽势 /% 萌发率 /% 萌发指数 活力指数
普藏 0 7.63±0.20 91.0±1.0a 94.0±1.0a 46.5±1.0a 40.2±0.8a
15 8.49±0.30 90.7±5.1a 94.3±4.6a 46.6±3.4a 40.5±2.5a
30 10.26±0.15 90.3±4.4a 93.0±4.6a 46.1±2.6a 32.2±1.7b
45 10.70±0.23 89.7±1.2a 91.0±1.0a 45.3±1.5a 31.3±2.3b
60 10.29±0.06 88.7±3.5ab 92.0±2.6a 45.4±1.2a 29.5±1.1b
90 11.26±0.33 85.7±1.5b 93.7±1.5a 45.5±0.8a 28.7±1.3b
冷藏 0 7.63±0.20 91.0±1.0a 94.0±1.0a 46.5±1.0a 40.2±0.8a
15 7.41±0.15 88.7±0.6ab 91.0±3.0a 45.1±0.5a 49.2±1.2a
30 7.36±0.45 88.7±1.5ab 92.0±2.6a 46.1±3.4a 40.7±3.1a
45 7.07±0.30 85.0±8.7b 86.0±7.8b 42.8±4.6b 37.5±3.2a
60 7.06±0.13 76.7±5.9c 81.3±4.0c 39.9±3.7c 29.9±1.8b
90 6.96±0.07 66.7±1.5d 81.0±1.0c 38.2±0.7c 20.6±1.2bc
干藏 0 7.63±0.20 91.0±1.0a 94.0±1.0a 46.5±1.0a 40.2±0.8a
15 4.01±0.10 86.7±2.1ab 93.7±1.5a 45.7±2.2a 67.6±1.5b
30 3.35±0.25 94.0±3.5a 94.7±3.1a 47.2±1.5a 63.0±2.1b
45 2.30±0.38 94.7±3.1a 95.7±2.1a 47.7±2.6a 64.5±1.2b
60 2.38±0.30 89.7±1.5a 94.3±0.6a 46.4±1.5a 77.9±2.3c
90 2.20±0.07 85.7±5.7b 94.7±3.1a 45.5±2.3a 69.4±2.5bc
　　注:同一条件贮藏的一列 , 相同字母表示 LSDtestP=0.05差异不显著 , 不同字母表示差异显著。
种子萌发指数也是冷藏种子的下降幅度比普
藏和干藏种子的大;就活力指数而言 ,冷藏和
普藏种子的下降明显时 , 90 d后分别降低
48.8%和 28.6%,而干藏种子呈现上升趋势 ,
与刚采收时相比 ,贮藏 90 d后上升了 72.6%。
此外 ,干藏的种子萌发时出苗的整齐度
较高;普藏种子虽然能保持较高的发芽率和
萌发指数 ,但其活力指数明显下降 ,且出现畸
形苗和死苗现象;而冷藏条件下凤仙花种子
的萌发率 、萌发指数和活力指数等均显著下
降 ,出苗极不整齐 ,畸形苗和死苗的现象也较
严重。
3.2　不同条件贮藏的凤仙花种子的可溶性
糖含量变化
图 1表示 ,普藏 、冷藏种子在贮藏 90 d
期间 ,可溶性糖含量逐渐降低 ,下降幅度分别
为 26.3%、21.6%,这可能是由于种子内部
的各种生理活动需消耗可溶性糖所致;而干藏种子在贮藏过程中可溶性糖含量反而上升 ,达 19.7%。
3.3　不同条件贮藏的凤仙花种子的 SOD酶活性变化
SOD是重要的清除超氧阴离子自由基(O2 -)的酶[ 5] 。干藏种子 90 d的 SOD酶活性变化与发芽率
情况基本一致(表 1),贮藏前后均保持较高的活性 ,高峰期出现在 15 d(含水量 4.01%),上升了 8.5%,
整个贮藏过程略有上升。普藏 、冷藏种子 SOD酶活性下降显著 ,分别下降了 17.6%、23.1%。这表明干
藏种子的抗氧化酶系统保持比较完好 。
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第 1期 林　琼等:凤仙花种子贮藏特性及其生理机制研究
图 2　不同条件贮藏的凤仙花种子的 SOD酶活性变化。
Fig.2　TheChangesofSODactivityof
ImpatiensbalsaminaL.seedsunderdiferentstorageconditions.
注:◇:普藏;□:冷藏;△:干藏。
图 3　不同条件贮藏的凤仙花种子的 CAT酶活性变化。
Fig.3　TheChangesofCATactivityof
ImpatiensbalsaminaL.seedsunderdiferentstorageconditions.
注:◇:普藏;□:冷藏;△:干藏。
3.4　不同条件贮藏的凤仙花种子的 CAT酶
活性变化
CAT是清除 H2O2的关键酶[ 6 ～ 8] ,能催
化分解高浓度的 H2O2 ,从而使 H2O2控制在
较低的水平 ,降低 H2O2产生 OH基对机体造
成的危害[ 9] 。不同贮藏条件和不同的贮藏
时间下种子 CAT酶活性见图 3,干藏种子变
化不大 ,略有上升 , 说明干藏不会降低 CAT
酶活性;普藏 、冷藏种子 CAT酶活性呈现下
降趋势 ,幅度较大 , 90d时分别下降了 7.8%、
11.0%,说明普藏 、冷藏会引起 CAT酶活性
下降 ,冷藏最为明显。因此认为 ,干藏种子内
部抗氧化酶系统比普藏 、冷藏的保持好 ,从而
延缓了种子的衰老。
3.5　不同条件贮藏的凤仙花种子中 TBARS
含量的变化
图 4显示 , 普藏 、冷藏的凤仙花种子的
TBARS含量随着贮藏时间的延长明显增加 ,贮
藏 60d后 TBARS含量呈更快的速度增加;而
贮藏相同时间的干藏种子的 TBARS含量虽略
有增加 ,但显著低于普藏 、冷藏种子 ,这说明干
藏种子脂质过氧化作用比普藏 、冷藏发生的程
度低 ,也可能是因为超干可以大大降低 TBARS
的积累 ,从而减少对生物膜的破坏作用 [ 10] 。这
与上述种子生活力实验研究的结果相一致 ,也
从脂质过氧化的角度证明了干藏种子的贮藏性
能得以提高 。
4　讨　论
4.1　不同贮藏条件对凤仙花种子可溶性糖含
量的影响
程红焱等[ 11 ～ 13]研究认为 ,种子脱水至一定
的含水量 ,细胞膜由流动相转变为凝胶相;细胞膜在失去水分时 ,在低水分下某些物质可以替代水分子
通过氢键与极性大分子结合 ,从而避免细胞膜由于水分的丧失导致不可逆的伤害 ,在含水量极低的状态
下起到稳定膜系统的作用 。Crowe等(1992)的研究表明[ 14] ,脱水过程中能产生大量的双糖 ,双糖能与
膜磷脂的极性头部之间形成氢键 ,氢键使每个磷脂分子之间保持一定的空间距离 ,从而使得膜的液晶态
得以保持。本实验研究结果表示 ,普藏 、冷藏种子由于贮藏期间含水量较高 ,呼吸作用及生理劣变等活
动较强 ,种子可溶性糖消耗较大 、含量逐渐降低;干藏种子的可溶性糖含量随着贮藏时间的延长 、含水量
的降低而逐渐上升 ,是因为脱水过程中能产生大量的双糖 ,同时由于干藏种子含水量过低 ,其内部的各
种生理活动降低消耗较小所致 。
4.2　不同贮藏条件对凤仙花种子 SOD、CAT酶活性和 TBARS含量的影响
大量的研究结果表明 [ 15 ～ 17] ,在种子的自由基和过氧化物的清除系统中 SOD、CAT处于十分重要的
地位 , SOD、CAT等抗氧化酶的活性与种子的抗性和衰老有关 。SOD能在其衰老过程中清除组织中的活
性氧 ,维持活性氧的代谢平衡 ,保护膜结构 ,因而能延缓衰老;种子衰老时活性下降与 TBARS含量的增
加 ,意味着种子内清除活性氧的能力下降和膜质过氧化作用的加强 [ 9] 。凤仙花种子在贮藏劣变过程中 ,
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图 4　不同条件贮藏的凤仙花种子中 TBARS含量的变化。
Fig.4　TheChangesofTBARScontentof
ImpatiensbalsaminaL.seedsunderdiferentstorageconditions.
注:◇:普藏;□:冷藏;△:干藏。
种子内部发生了一系列的生理生化变化[ 18] 。
本实验结果表明 ,干藏种子贮藏期间的生活
力 、SOD酶 、CAT酶活性均显著高于普藏 、冷
藏种子 ,而 TBARS含量显著低于普藏 、冷藏
种子。初步分析认为干藏种子劣变速率较低
的原因是:干藏种子含水量极低 ,其呼吸代谢
降至最低的水平 ,减少物质消耗;种子在超干
贮藏下氧分压较低 ,可以减少种子内含物的
氧化分解 ,可清除或减少种子内部脂质过氧
化作用产生的有毒物质(TBARS),避免了膜系
统的损伤[ 18] ,从而干藏种子保持较高的活力。
5　结　论
从凤仙花种子脱水耐性而言 ,干藏种子
含水量从 7.63%降到 2.20%,种子的萌发
率 、发芽势 、萌发指数和活力指数均保持较高水平 ,种子 SOD、CAT酶活性较高 , TBARS含量较低 ,说明
凤仙花种子耐脱水。从凤仙花种子耐低温的能力来看 ,在 0 ～ 4 ℃贮藏 90 d(冷藏种子)其萌发率 、发芽
势 、萌发指数和活力指数均明显下降 ,种子 SOD、CAT酶活性相对较低 , TBARS含量较高 ,由此说明凤仙
花种子不能忍受较长时间的低温贮藏 。
以上研究初步表明 ,凤仙花种子可能属于耐脱水 ,但不耐低温的中间性种子范畴 ,低含水量(4%)、
适宜温度贮藏对保持其种子活力是有利的 。
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