全 文 ： 不同衬质处理对椿叶花椒种子活力的影响
刘　鲲1 , 刘友全1 ,何友军1 ,2 , 李志辉1
(1.中南林学院资源与环境学院 ,湖南 株洲 412006;2.湖南省林业厅 , 湖南 长沙 410007)
[ 摘　要] 乔木树种椿叶花椒是一种生长迅速 ,出油率高的材油两用树种。为了提高种子的发芽率 ,对种子作了 10种衬质处理 ,并
测定其脱氢酶活性和 a-淀粉酶活性。结果表明 ,用 0.5%的Zn处理 6 d效果最好 ,其次为 25%PEG 和 500×10-6GA3。
[ 关键词] 椿叶花椒;衬质处理;种子活力
[ 中图分类号] S573;S604+.1　　　　[ 文献标识码] A　　　　[ 文章编号] 1003-8981(2004)04-0028-03
Effect of Osmotic Pretreatment on Vigor of Zanthoxylum ailanthoides
Sieb.et Zucc.seeds
LIU Kun1 , LIU You-Quan1 , HE You-jun1 , 2 , LI Zhi-Hui1
(1.Forest Resource and Environment College of Central South Forestry University , Zhuzhou 412006 , China;
2.Forestry Department of Hunan Province , Changsha 410007 , China)
Abstract:Zanthoxylum ailanthoides Sieb.et Zucc.is an arbor with quick growth and high oil yield.The seeds are osmotic pretreat-
ed for ten reagents , and measured the vigor of dehydrogenase and а-amylase respectively.The results show that the Zn(0.5%)solu-
tion of six days is the best , and the next is PEG(25%)and GA3(500×10-6).
Key words:Zanthoxylum ailanthoides Sieb.et Zucc.;osmotic pretreatment;seed vigor
椿叶花椒 Zanthoxylum ailanthoides Sieb.et Zucc.又名樗叶花椒 ,为芸香科花椒属植物 ,是一种生长较快的材
油两用经济林树种 ,耐干旱 ,瘠薄 ,对立地条件要求不高 ,主产于湖南省怀化通道县的独坡 、团头 、播阳 、县溪等
地;湘西 、湘南有分布 。木材为散孔材 ,不开裂 ,易加工 ,可供家具 、胶合板 、造纸原料 、火柴梗 、隔热板片等用;果
皮可作调味原料;种子榨油食用;茎 、叶 、根可治牛痘;叶大 、木刺粗 ,形态奇特 ,可供庭园绿化和观赏[ 1] 。
椿叶花椒种皮较厚 ,富含油质 ,难通气透水 ,种子萌发困难 ,发芽率较低 。一些学者曾对花椒种子处理作了
不少研究 ,但至今未见有关提高椿叶花椒种子活力方面的报道[ 2～ 4] 。本实验在对种子进行湿沙层积 、碱水浸
泡 、打磨表皮的基础上 ,加以衬质处理 ,以未经衬质处理的种子作对照 ,分别测定其脱氢酶活性和 a-淀粉酶活
性 ,并结合种子的场圃萌芽率 ,探索促使椿叶花椒种子萌发的最佳处理方法 ,旨在为速生乡土树种椿叶花椒的
繁育推广提供技术支撑和科学依据 。
1　材料和方法
1.1　材料
实验所用椿叶花椒种子于 2003年 10月采自湖南省怀化市通道县 。
1.2　种子处理
1.2.1　湿沙层积处理　将采回来的种子置于阴凉通风处进行湿沙床层积 ,从 2003年 10月底贮存至 2004年 3
月初。湿沙贮藏的处理方法是把种子与 56倍的湿沙混合均匀 ,沙的湿度以用手握成团但不出水为宜 ,将混沙
的种子盛放在木箱中 ,然后埋入贮藏坑中[ 5] 。
经济林研究　2004 , 22(4):28-30
Nonwood　Forest　Research 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
[收稿日期] 2004-11-06
[基金项目] 湖南省林业厅“椿叶花椒造林技术研究”项目。
[作者简介] 刘　鲲(1980-),男 ,湖南安化人 ,助教 ,硕士研究生 ,主要从事生物技术与经济林育种栽培研究。
DOI :10.14067/j.cnki.1003-8981.2004.04.008
1.2.2　碱水浸种打磨处理　2004年 3月初将种子取出 ,用Na2CO3处理 ,其用量与种子质量比为 1∶20 ,加 25℃
水浸没种子 ,浸泡 4 h ,其间用力反复揉搓种子 ,去净油皮 ,最后用清水掏洗干净备用[ 5] 。
1.2.3　衬质处理　用 0.5%KMnO4(1)、0.02%K2SO4(2)、25%NaCl(3)、25%PEG(4)、500×10-6 GA3(5)、25%
KH2PO4(6)、25%(NH4)2SO4(7)、1%硼酸(8)、0.5%Zn(9)、25%KI(10)10种溶液 ,对经过前两步处理的种子分
别浸泡2 d 、6 d ,另用蒸馏水浸泡作为对照 CK , 随机抽取种子样品 ,每份取 100粒种子 ,3次重复。
1.3　实验方法
1.3.1　脱氢酶活性测定　分别取经过处理的及没处理过的种子各 100粒用蒸馏水反复冲洗表皮 3 次 ,取胚 ,
然后加入 10 mL 0.2%TTC液在 38℃恒温黑暗条件下染色 4 h。染色完毕用滤纸吸干种胚外面的染液 ,加石英
砂 、丙酮研磨种胚 ,用 25 mL定容瓶定容 ,在离心机上离心 7 min , 3 000 r/min ,取上清液 ,用 721分光光度计在
490 nm处测定光密度值 ,再从标准曲线中查出相应的对照值 ,根据被还原量 ,反查出μg[ 6] 。
表 1　不同衬质处理和处理时间测得的脱氢酶光密度值 †
处理 处理 2 d
1 2 3 均值
处理 6 d
1 2 3 均值
1 0.070 0.080 0.098 0.083 0.201 0.218 0.210 0.209
2 0.160 0.153 0.194 0.169 0.330 0.330 0.328 0.329
3 0.265 0.294 0.150 0.236 0.391 0.390 0.395 0.392
4 0.220 0.290 0.320 0.277 0.450 0.451 0.461 0.454
5 0.170 0.180 0.193 0.181 0.428 0.421 0.420 0.423
6 0.163 0.170 0.204 0.179 0.206 0.205 0.206 0.205
7 0.075 0.090 0.100 0.088 0.294 0.290 0.293 0.292
8 0.117 0.120 0.140 0.126 0.170 0.195 0.203 0.189
9 0.183 0.250 0.260 0.231 0.529 0.530 0.530 0.530
10 0.260 0.265 0.258 0.261 0.285 0.295 0.291 0.290
CK 0.120 0.135 0.136 0.130 0.130 0.145 0.147 0.141
† 用 721分光光度计在 490 nm 处测定。
表 2　衬质处理和处理天数双因子方差分析
变异来源 自由度(df)离差平方和(ss)均方(Ms) 均方比(F) Sig.
衬质处理 10 0.462 4.617 3.441 0.032
处理天数 1 0.305 0.305 22.716 0.001
误差 10 0.134 1.342
总和 21 0.901
1.3.2　α-淀粉酶活性测定 　经
过处理的和没处理过的种子各
100粒用蒸馏水反复冲洗表皮 3
次 ,取胚 ,将胚倒入研钵加研磨液
(5 mL pH 5.0的 0.2 mol/L 磷酸
缓冲液)及少许石英砂充分研磨 ,
用10 mL 容量瓶定容 ,移到试管
中 ,在 70℃的恒温条件下水浴 20
min , 不断摇 动 , 水 浴冷却 到
25℃, 然后在离心机上离心 5
min , 4 000 r/min ,取上清液为酶
制剂 ,吸 1 mL 酶制剂 ,移到试管
中 ,加 1 mL 1%淀粉溶液和 1 mL
反应缓冲液(0.2 mol/L 磷酸缓冲
液pH 6.0)摇匀 ,置 37℃恒温水
浴中保温 ,经0.10 min ,分别取0.
3 mL 反应混合液 , 移入新试管 ,
迅速加入显色剂(先配原碘液:
称量 I 21.1 g ,KI 2.2 g ,蒸馏水溶
解并定容至50 mL ,再取原碘液 2 mL 加KI 2 g 定容至 50 mL ,配成比色稀碘液)和 3 mL蒸馏水混合均匀 ,用721
分光光度计在 620 nm波长下测定光密度值得到OD620(0min)和OD620(10 min)。用这两个值来计算 10min后的
光密度变化值 ΔOD620(10 min),用它来计算水解淀粉量 ,单位μg/(100粒种子·min)[ 7] 。
2　结果与分析
2.1　脱氢酶活性
用衬质处理得到的光密度值如表1所示 ,其方差分析结果见表2。从表 2中可知各衬质处理之间光密度差
异显著;不同处理天数之间光密度有极显著差异。而且用衬质处理6 d的种子光密度值普遍高于只处理 2 d的
种子 ,其中最高的为 9号(0.5%Zn)处理 ,其次为 4号(25%PEG)处理和5号处理(500×10-6GA3),光密度均值
0.530 、0.454 、0.423 ,分别为对照的 3.76 、3.22和 3倍。
上述结果的产生是由于椿叶花椒种皮较厚 ,富含油质 ,在短时间(2 d)内进行衬质处理的各药剂难以渗透
到种子内部 ,难以对种子的活力产生影响 。而在较长的时间(6 d)内 ,一定浓度的处理液形成一定渗透压 ,影响
了细胞的生理生化环境 ,能激活酶的活性 ,从而提高种子的发芽率和活力。
发芽率与呼吸的相关系数为 0.92 ,比发芽率与其他任何的酶活性的相关性均要高[ 8] 。植物的呼吸实质是
在植物体内进行的一系列酶促氧化还原反应 。脱氢酶是一种重要的呼吸酶 ,脱氢酶活性高 ,表明种子呼吸代谢
旺盛 ,种子活力也高 。
29第 4 期 　　　　　　　　　　　　刘　鲲等:不同衬质处理对椿叶花椒种子活力的影响　　　　　　　　　　　　　
表 3　不同衬质处理和处理时间测得的 α-淀粉酶光密度值 †
处理 处理2 d
OD620(0) OD620(10) ΔOD
处理 6 d
OD620(0) OD620(10) ΔOD
1 0.027 0 0.041 0 0.014 0 0.040 5 0.063 0 0.022 5
2 0.024 5 0.040 5 0.016 0 0.031 5 0.051 5 0.020 0
3 0.029 0 0.030 5 0.001 5 0.023 0 0.033 5 0.010 5
4 0.045 5 0.053 5 0.008 0 0.050 3 0.084 6 0.034 3
5 0.013 5 0.014 5 0.001 0 0.032 0 0.067 3 0.035 3
6 0.025 0 0.036 5 0.011 5 0.017 0 0.039 0 0.022 0
7 0.022 0 0.029 0 0.007 0 0.012 5 0.025 5 0.013 0
8 0.023 0 0.036 0 0.013 0 0.015 0 0.031 2 0.016 2
9 0.035 0 0.036 0 0.001 0 0.022 1 0.058 7 0.036 6
10 0.018 0 0.031 0 0.013 0 0.030 5 0.044 5 0.014 0
CK 0.002 1
† 用 721分光光度计在 620 nm 处测定。
2.2　α-淀粉酶活性
从表 3可知 ,用衬质处理 6 d
的种子光密度变化值 ΔOD620(10
min)普遍高于只处理 2 d 的种
子 ,其中 ΔOD620(10 min)最高的
为9号(0.5%Zn)处理 ,其次为 5
号(500×10-6 GA3)、4 号(25%
PEG)和 1 号(0.5% KMNO4)处
理 ,而对照处理 OD 值的变化不
明显 。
2.3　场圃发芽率
椿叶花椒自然萌芽率极低 ,
而且萌芽持续时间长达 2 ～ 3 个
月之久 ,就目前得到的数据来看(如表 4),9号 、4号 、5号萌芽率较高 ,1号萌芽率与对照差异不大 ,其它处理均
低于对照 。
表 4　不同处理天数
的场圃发芽率 / %
处理 处理天数
2 d 6 d
1 6.333 6.667
2 0.756 0.833
3 0.833 1.250
4 7.333 8.263
5 8.012 10.167
6 1.250 0.000
7 0.000 0.417
8 0.417 0.000
9 12.917 15.021
10 0.417 0.825
CK 4.210 5.125
3　小结与讨论
(1)从实验得知处理时间长(6 d)比处理时间短(2 d)效果要明显 ,10种不同的
衬质液处理差异明显 ,其中 0.5%Zn 处理效果最好 ,其次为 25% PEG 和 500×
10
-6
GA3 处理 。
(2)Zn溶液处理效果相对明显 ,可能是 Zn 是参与植物细胞呼吸的重要元素 ,
是呼吸酶 、硫酸酐酶的组成物质[ 8] ,又是氧化还原中的催化剂 ,可以提高过氧化酶
的活性 ,从而促进蛋白质的氧化和生长素的形成。此外还能加强光合作用 ,并且也
是维生素 C的活化剂[ 8] 。
(3)PEG处理作用也较明显 ,Heydecker总结了早期的各种播前的生理处理 ,如
种子湿干交替处理(“锻炼”)、低温湿育或应用 PEG 进行渗透处理 ,他认为应用
PEG渗透调节法对促进种子萌发和幼苗生长的效果较佳[ 9] 。PEG是一种分子量很
大的惰性物质 ,配置一定浓度 PEG造成一定的渗透压 ,当种子处在这种水势下 ,细
胞的生理生化反应受到“引动”和“强化” ,从而加速萌发前的准备。一旦种子进入
萌发状态 ,速度快 ,尤其在逆境状态下效果明显。
(4)赤霉素 GA3 作为一种植物激素 ,又是种子发芽促进物 ,Khan 和Water认为 GA3 是萌发必需的 ,在调节
种子萌发中起着“原初作用” [ 10] ,用赤霉素处理椿叶花椒种子 ,能明显提高其种子活力 。
[参　考　文　献]
[ 1] 　刘克旺.通道侗族自治县珍贵树种[ M] .长沙:湖南科学技术出版社 ,1988.
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[ 3] 　陆贵巧 ,杨路芳.花椒播种育苗技术[ J] .经济林研究 , 1999 , 17(2):50.
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[ 8] 　叶常丰 ,戴心维.种子学[M] .北京:中国农业出版社 , 1994.325-340.
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30　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　经　　济　　林　　研　　究　　　　　 　　　　　　　　　　　第 22卷