全 文 ：黑龙江农业科学 2010(7):37～ 40
Heilong jiang Ag ricultural Sciences 育种栽培
绿豆芽菜萌发条件及物质含量测定
李建英 ,田中艳 ,周长军 ,杨 柳 ,吴耀坤 ,杜志强 ,张志刚
(黑龙江省农业科学院 大庆分院 ,黑龙江 大庆 163316)
摘要:分析不同处理对绿豆种子萌发的影响 , 并测定几种处理的最佳培养浓度下芽菜中氨基酸 、蛋白质 、维生
素 C 的变化。结果表明:GA 3 、KNO3 、FeSO4和 MnSO4溶液浸种都不同程度促进种子萌发 , 几种溶液处理对
芽菜中各物质均有不同程度影响。
关键词:绿豆;芽菜;萌发;物质;含量
中图分类号:TS214.9 文献标识码:A 文章编号:1002-2767(2010)07-0037-04
收稿日期:2010-04-01
第一作者简介:李建英(1975-), 女 , 山东省沂南县人 , 硕士 ,
助理研究员 , 从事作物生理研究。 E-mai l:lijianying617
@126.com。
绿豆〔Vigna radiata(Linn.)Wilczek〕属豆科
菜豆属的栽培种 。又名:植豆 、文豆 、吉豆 、宫绿和
清小豆。绿豆营养丰富 ,据测定籽粒中含蛋白质
22.0% ～ 24.0%, 含 碳 水 化 合 物 58.15 ～
60.40%,含脂肪 1.20%～ 2.40%[ 1] ,人体必需氨
基酸 0.24%～ 2.00%,淀粉约为 52.20%左右 ,纤
维素 5.00%。另外还含有丰富的 B 族维生素和
矿物质等 ,如维生素 B1是禾谷类的 2 ～ 4倍 ,钙是
禾谷类的 4倍 ,磷是禾谷类的 2倍[ 2] 。
绿豆芽菜是人们经常食用的菜品之一 ,由于
其在发芽过程中 ,为维持体系生长需要 ,高分子蛋
白 、碳水化合物等营养成分会被自身的酶系降解 ,
形成小分子的生理活性物质。因此 ,绿豆芽菜与
绿豆相比 ,其营养成分更容易被人体吸收和利用。
通过研究各处理对绿豆种子萌发及物质含量
的影响 ,以增加绿豆发芽率 ,提高绿豆品质 ,为工
业化生产提供理论依据。同时 ,也为人们更好地
摄取绿豆芽菜中的营养物质提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料
绿豆(市售),GA 3 ,KNO 3 ,FeSO 4 , MnSO4 ,水
合茚三酮试剂 ,标准氨基酸 ,考马斯亮蓝 ,抗坏血
酸标准溶液等。
1.2 处理及培养
1.2.1 种子前处理 选取籽粒饱满 、无病虫害的
绿豆种子 ,用自来水洗净 ,然后用 50℃左右的水
浸泡 10 min ,再用蒸馏水冲洗 3次 ,将水分吸干。
用蒸馏水浸泡 10 h ,让种子充分吸水备用。
1.2.2 GA 3溶液处理种子 用 GA 3溶液将前期
处理过的绿豆种子浸泡 10 h , GA 3浓度分别为
20 、30 、40 、50 mg·L-1和清水(CK)共 5个处理 。
1.2.3 KNO 3溶液处理种子 用 KNO 3溶液将
前期处理过的绿豆种子浸泡 10 h , KNO 3浓度分
别为 10 、20 、30 、40 mg·L-1和清水(CK)共 5 个
处理 。
1.2.4 MnSO 4溶液处理种子 用MnSO 4溶液将
前期处理过的绿豆种子浸泡 10 h ,MnSO 4浓度分
别为 1 、10 、100 、1000 mg·L-1和清水(CK)共 5个
处理 。
1.2.5 FeSO 4溶液处理种子 用 FeSO 4溶液将
前期处理过的绿豆种子浸泡 10 h , FeSO4浓度为
0.01 、0.10 、1.00 、10.00 mg·L-1和清水(CK),共5
个处理。
1.2.6 保湿培养 绿豆种子经处理后分别选取
籽粒饱满的种子各 150粒 ,置于垫有吸水纸的培
养皿中(每皿 50粒 ,重复 3次),然后放入恒温培
养室避光进行保湿催芽 , 培养室设定温度为
25℃。每隔 8 h 喷洒梯度溶液 。
1.3 测定指标
1.3.1 种子萌发相关生理指标 在培养室培养
10 h后 ,每隔 8 h记录一次绿豆种子发芽情况 ,以
胚根突破种皮作为种子发芽的标准 ,培养 48 h后
测定幼苗的总长度[ 2] 。
发芽率(G)/ %=(正常发芽的种子数/总数)
×100[ 3]
发芽指数(G I)/ %=∑(Gt/Dt)
(Gt:发芽天数 , Dt:在规定时间内的发芽数)
活力指数(VI)/ %=GI×S
(GI:发芽指数 , S:为胚根和胚轴的总长
度)[ 4]
1.3.2 种子萌发过程中各种物质含量变化 测
定绿豆种子萌发过程中可溶性蛋白质 、氨基酸和
抗坏血酸(维生素 C)的变化。游离氨基酸含量的
测定采用水合茚三酮比色法测定 、抗坏血酸(维生
素 C)含量采用比色法测定 、可溶性蛋白质含量采
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育种栽培 黑 龙 江 农 业 科 学 7期
用考马斯亮蓝 G-250比色法测定[ 5] 。
2 结果与分析
2.1 不同处理对绿豆种子萌发的影响
2.1.1 GA 3溶液处理对绿豆种子萌发的影响
由表 1可知 ,培养 10 h 后 , GA 3溶液处理与对照
相比发芽率 、活力指数和发芽指数都有所提高。
但当浓度过大时 ,对发芽率 、活力指数及发芽指数
均有抑制作用 ,这说明 GA 3在一定浓度范围内可
以促进种子萌发。发芽率以 30 mg·L-1浓度处理
的最好 ,发芽指数以 40 mg·L-1浓度处理的最好 ,
活力指数以 40 mg·L-1的浓度处理的最好。GA 3
主要是能够促使植物细胞伸长 ,另外还能影响细
胞的分裂 。因此 ,有促进种子发芽 、加速幼苗生长
的作用。用 GA 3溶液处理后的植物种子能够提
高种子活力及发芽率 。
表 1 不同浓度GA 3对绿豆种子发芽率 、
发芽指数和活力指数的影响 %
GA 3浓度/mg·L-1 0 20 30 40 50
发芽率 53.67 74.33 82.00 80.33 68.00
发芽指数 7.07 7.29 7.48 7.85 7.57
活力指数 18.63 18.22 19.85 24.23 19.94
2.1.2 KNO 3溶液处理对绿豆种子萌发的影响
由表 2可知 ,培养 10 h 后 ,经不同浓度 KNO3
处理后发芽率 、活力指数和发芽指数均比对照高 ,
并且呈上升趋势 ,但当浓度大于 30 mg·L-1时便
呈现下降趋势。可见高浓度的钾离子对种子萌发
有抑制作用。发芽率以 30 mg·L-1浓度处理的最
好 ,发芽指数以 20 mg·L-1浓度处理的最好 ,活力
指数以 30 mg·L-1浓度处理的最好。因为钾离子
对植物种子萌发的影响是以加速种子的呼吸作用
为基础的 ,并对细胞膜具有修复作用[ 6] 。
表 2 不同浓度 KNO 3 对绿豆种子发芽率 、
发芽指数和活力指数的影响 %
KNO 3浓度/mg·L-1 0 10 20 30 40
发芽率 56.33 69.67 73.67 88.33 78.00
发芽指数 7.07 7.29 7.57 7.46 7.51
活力指数 18.22 18.63 19.85 21.25 19.94
2.1.3 MnSO 4溶液处理对绿豆种子萌发的影响
由表 3可知 ,培养 10 h 后 ,与对照相比 1 、10和
100 mg·L-1的 MnSO 4溶液处理的种子发芽率有
所提高 ,而随着浓度增大 , MnSO 4溶液对发芽的
抑制作用明显增强 , 1 000 mg·L-1的 MnSO 4溶液
处理使绿豆种子的发芽率降低。MnSO 4溶液处
理后种子的发芽指数和活力指数均高于对照 ,因
为锰离子能增强种子新陈代谢 ,促进萌发 ,有效提
高种子的发芽势和发芽率 ,使出芽期提前 ,而且对
早期幼苗的快速生长也有显著的促进作用。但随
着浓度增大 ,发芽指数和活力指数有下降的趋势。
可能是由于 MnSO 4浓度过高使细胞的渗透调节
作用 、膜脂与脂肪酸的组成及生理代谢酶活性等
方面产生不良影响所致。
表 3 不同浓度 MnSO 4 对绿豆种子发芽率 、
发芽指数和活力指数的影响 %
MnSO 4浓度/m g· L-1 0 1 10 100 1000
发芽率 61.33 64.00 76.33 80.67 68.67
发芽指数 7.05 7.10 8.30 8.15 7.10
活力指数 18.65 20.47 21.55 29.45 22.87
2.1.4 FeSO 4溶液处理对绿豆种子萌发的影响
如表 4所示 ,培养 10 h 后 ,各种浓度的 FeSO4处
理后的发芽率比对照都高 ,这是因为铁离子是许多
重要氧化还原酶的催化成分 ,当铁离子供应不足
时 ,所有这些酶的活性(除 H2O 2酶外)均降低[ 7] 。
可见 ,铁离子在植物呼吸 、氮代谢等方面的氧化还
原过程中起着重要作用 ,它通过对各种酶活性的影
响间接地影响种子的萌发及作物产量。用各种浓
度的 FeSO 4处理 ,对绿豆种子发芽指数和活力指数
都有 较 为 明 显 的 影 响。当 FeSO4 浓 度 为
1.00 mg·L-1时 ,绿豆的种子活力指数和萌发指数
最高;FeSO4浓度从 0 ～ 1.00 mg·L-1过程中 ,绿豆种
子发芽指数和活力指数不断升高;但当高于
1.00 mg·L-1时 ,发芽指数和活力指数都出现了较
大幅度的下降 ,表明高浓度的 FeSO4对大豆种子的
萌发有显著的抑制作用。另一方面 ,浓度过高 ,反
而对绿豆种子萌发和活力的增加产生抑制作用 ,所
以在生产实践中 ,要把握好 FeSO4 的溶液浓度。
表 4 不同浓度 FeSO 4 对绿豆种子发芽率 、
发芽指数和活力指数的影响 %
FeSO 4浓度/mg·L-1 0 0.01 0.10 1.00 10.00
发芽率 54.33 65.00 78.67 84.33 71.33
发芽指数 7.08 7.11 8.22 8.30 8.15
活力指数 18.63 20.47 21.55 31.25 23.95
2.2 绿豆种子萌发最佳培养条件的确定
种子活力指数和发芽指数可以在一定程度上
表示种子在萌发过程中营养物质的分解和重建状
态[ 8] 。由于发芽率反映的只是种子萌发与时间的
动态关系 ,仅仅涉及种子中能萌发的种子的数目 ,
而没有考虑种子萌发的速度和整齐度。发芽指
数 、活力指数的测定则包含了种子萌发的速度和
整齐度 ,二者指标越高 ,种子的发芽速度越快 ,出
苗的一致性越好 。因此用发芽指数 、活力指数可
以较全面地反映植物种子和环境之间的作用结
果[ 9] ,由此可以确定绿豆芽菜的最佳培养条件。
由表 5可以看出 ,FeSO 4 0.10 mg·L-1溶液处理组
的发芽指数最高 ,但是 , 1.00 mg·L-1 FeSO4溶液
38
7 期 李建英等:绿豆芽菜萌发条件及物质含量测定 育种栽培
处理组的种子的平均芽长高于其它组 ,且芽苗健
壮 ,因此 ,最终确定 1.00 mg·L-1 FeSO 4溶液处理
为绿豆种子萌发的最佳培养条件。
表 5 各处理中种子萌发的最适条件 %
处理 GA 3
40 mg· L-1
KNO 3
30 mg· L-1
M nSO 4
100 mg· L-1
FeSO4
1.00 mg· L-1
发芽指数 7.85 7.46 8.15 8.30
活力指数 24.23 21.25 29.45 31.25
2.3 不同溶液处理对绿豆芽菜生长过程中物质
含量的影响
据调查市面上销售的食用绿豆芽菜多数发芽
时间都在 4 d左右 。因此采用 LSD 法分析内含
物质显著性仅针对经各溶液处理后 ,生长到第 4
天时的绿豆芽菜进行 。
2.3.1 绿豆芽菜萌发过程中游离氨基酸含量的
动态变化 从图 1可以看出在芽菜萌发过程中氨
基酸含量总体是呈上升趋势的 ,游离氨基酸是由
可溶性蛋白质降解而生成的。在干种子中氨基酸
含量很少 ,在萌发时随蛋白质降解 ,氨基酸含量迅
速增加 ,几种溶液处理对氨基酸含量影响的趋势
相同 。这些氨基酸可参与细胞内的能量代谢和物
质代谢 ,合成新的蛋白质用于新细胞的建成 。图
1中可看出 ,在这 5 d之内有几个波动 ,第 1天时
GA 3和 FeSO 4都有降低 ,并低于对照 ,这可能是由
于生长过快使氨基酸被降解。而在第 2天氨基酸
含量都迅速增加 ,只有 MnSO4低于对照。随后几
种处理有一个小的降低 ,到了第 4天继续升高 ,只
有对照稍有下降 ,第 5天 MnSO 4达到最大值 ,并
所有处理均高于对照 ,可能是锰离子可以促进可
溶性蛋白降解。从表 6可以看出 ,其关系为 F <
F0.05
豆芽菜中氨基酸影响差异较小 。
图 1 不同溶液处理对绿豆氨基酸含量的影响
表 6 不同溶液处理绿豆芽菜第 4天时
氨基酸含量方差分析
变异来源 df SS S2 F F0.05 F0.01
品种间 4 0.039 0.010 0.548 3.48 5.99
品种内 10 0.179 0.018
总变异 14 0.218
2.3.2 绿豆芽菜萌发过程中抗坏血酸含量的动
态变化 从图 2能够看出绿豆干种子中不含 VC ,
发芽后 VC先呈上升趋势 ,直至到了第 3天 VC达
到最大值 ,而后 VC含量逐渐减少 ,到第 4天变得
平稳 。几种处理对芽菜生长过程中 VC的含量影
响趋势相同。由图 4可知在绿豆芽菜萌发过程中
第 3天含 VC最多 ,此时有最大的营养价值。Vc
既能促进受伤血管壁的愈合又是合成体内软骨素
的重要原料 ,对血管有保护作用 ,有防治冠心病和
抗癌的重大功效[ 10] 。从表 8 可以看出 FeSO 4处
理对 VC影响最大 ,为 19.64 mg ·L-1 。其它几种
溶液处理分别与 FeSO 4处理表现显著 ,而几种溶
液之间不表现显著性 。
图 2 不同溶液处理对绿豆 Vc含量的影响
表 7 不同溶液处理绿豆芽菜第 4天时
Vc含量方差分析
变异来源 df SS S2 F F0.05 F0.01
品种间 4 69.377 17.344 4.900＊ 3.48 5.99
品种内 10 35.396 3.540
总变异 14 104.773
表 8 不同溶液处理绿豆芽菜第 4天
Vc含量差异显著性分析
处理 平均数 差异显著性
0.05 0.01
FeSO 4 19.64 a A
KNO3 15.73 b AB
MnSO 4 15.26 b AB
水 14.67 b B
G A3 13.21 b B
2.3.3 绿豆芽菜萌发过程中可溶性蛋白质含量
的动态变化 从图 3可以看出 ,干种子中蛋白质
含量最少 ,浸种时含量增大 ,随着芽菜的生长含量
有所降低并趋于平衡 ,在第 2天时 GA 3处理的蛋
白质含量有个最大值 ,蛋白质是种子内贮藏物质
的重要组分之一 ,它的降解为种子萌发过程提供
了营养物质和能量 ,随着种子萌发生长 ,芽菜中蛋
白酶的活性增加 ,芽菜内贮藏的蛋白质被蛋白酶
水解之后开始下降 ,最终趋于稳定状态[ 1 1] 。从表
10可以看出 KNO 3 、MnSO4 、MnSO 4和 GA 3处理
间都无显著性 ,但与水处理表现显著性 ,影响最大
的为 MnSO 4溶液 ,为 9.24 mg·L-1 ,因为锰离子可
39
育种栽培 黑 龙 江 农 业 科 学 7期
以促进可溶性蛋白的生成 。
图 3 不同溶液处理对绿豆中蛋白质含量的影响
表 9 不同溶液处理绿豆芽菜第 4天时
蛋白质含量方差分析
变异来源 df SS S2 F F0.05 F0.01
品种间 4 13.705 3.426 7.453＊＊ 3.48 5.99
品种内 10 4.597 0.460
总变异 14 18.302
表 10 不同溶液处理绿豆芽菜第 4天
蛋白质含量差异显著性分析
处理 平均数 差异显著性
0.05 0.01
MnSO 4 9.24 a A
KNO3 8.53 a A
FeSO 4 8.47 a A
GA 3 8.18 a A
水 6.38 b B
3 讨论
各种处理影响绿豆萌发的机理不同 ,GA 3主要
是能够促使植物细胞伸长 ,另外还能影响细胞的分
裂;KNO3溶液中钾离子对植物种子萌发的影响是
以加速种子的呼吸作用为基础的 ,并对细胞膜具有
修复作用;MnSO4中的锰离子能增强芽菜新陈代
谢 ,促进萌发 ,有效提高芽菜的发芽势和发芽率;而
FeSO4中的铁是许多重要氧化还原酶的催化成分。
试验采用 GA 3 、KNO 3 、MnSO 4和 FeSO 4溶液
对绿豆种子进行处理 ,确定最佳培养条件后又对
绿豆芽菜萌发过程中氨基酸 、VC和蛋白质含量的
动态变化进行了测定。结果表明 ,这几种预处理
都能促进种子萌发 ,但在浓度过高时都有不同程
度的抑制作用 。在该试验中 1.00 mg ·L-1 FeSO4
溶液处理促进效果尤为明显。通过对内含物的测
定和分析 ,几种溶液处理对芽菜中各物质均有不
同程度影响。总体来看 ,在第 4 天的绿豆芽菜有
比较高的营养价值 ,但维生素 C 在第 3天含量略
高 ,游离氨基酸含量在第 2天和第 5天含量最高 ,
由于不同类型和品种的芽菜在萌发时物质含量变
化存在差异性 ,会导致在试验处理上的结果有一
定差异 ,但其规律具有一定的可参考性 ,因此这些
结果可为人们按需求获得相应的营养成份提供数
据参考。
参考文献:
[ 1] 杨昊.药用保健化绿豆.蔬菜[ M] .北京:中国农业出版社 ,
2000:33-35.
[ 2] G U J S , FENG C Y , ZHANG F S.S t rategies for adaptation
of S uaeda physoph ora , H aloxy lon ammodendron and H alox-
ylon persicum to a saline environment du ring seed germ ina-
t ion stage [ J].Annals of Botany , 2005 ,96:399-405.
[ 3] 宋松泉 ,程红炎 , 龙春林 ,等.种子生物学研究指南[ M] .北
京:科学出版社 , 2005:89-92.
[ 4] 颜宏 ,赵伟 ,陈文静.不同盐溶液浸种对向日葵种子萌发的
影响[ J] .种子, 2007(2):70.
[ 5] 丛峰松.生物化学实验[ M ] .上海:上海交通大学出版社 ,
2005:159-269.
[ 6] 王香馥 ,杨军.硝酸钾对油松种子发芽和活力的影响[ J] .种
子 , 1983(3):12.
[ 7] H.马斯纳.高等植物的矿质养料—土壤与植物营养[M ] .
北京:北京农业大学出版社 , 1991:163-169.
[ 8] 周化斌 ,姜丹 ,金卫挺 ,等.锰对大豆种子萌发的影响[ J] .种
子 , 2003(4):22-23.
[ 9] 白保彰 ,王景安.植物生理学测试技术[ M ] .北京:中国科学
技术出版社 , 1993:101-110.
[ 10] 阎秀峰 ,孙国容.星星草生理生态学研究[ M] .北京:科学
出版社 , 2000:21-23.
[ 11] 杨玉珍 ,李生平 ,吴青霞.银杏种子萌发过程中蛋白质及三
种氮代谢酶活性的变化[ J] .南京林业大学学报(自然科学
版), 2006 , 30(4):119-122.
Study on Germination and Determination of
Material Content of Sprout Mung Bean
LI Jian-ying , TIAN Zhong-yan ,ZHOU Chang-jun , YANG Liu ,WUYao-kun ,
DU Zhi-qiang ,ZHANGZhi-gang
(Daqing Branch of Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences ,Daqing ,Heilongjiang 163316)
Abstract:The effect of the diffe rent treatments on mung bean seed germination , and during the be st treatment
do sage , the amino acid , pro tein and V itamin C w ere studied.The re sults showed that the diffe rent trea tments
could promo te the germina tion efficiently by the do sage soaking o f GA3 , KNO 3 , FeSO 4 and MnSO 4 , and the dif-
fer ent treatments had diffe rent influence on the diffe rent materials content.
Key words:mung bean;sprout;germina tion;ma te rial;content
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