全 文 :不同贮藏条件下豆薯种子的脂质过氧化研究
黄胜琴 !陈润政 #
$!%华南师范大学生命科学学院&广东省植物发育生物工程重点实验室,广东 广州 ’!()*!+
,#%中山大学生命科学学院&广东 广州 ’!(#-’.
摘要:豆薯$!#$%&$’()* +&,*)* $/%.,01234.种子分别在 5!、!’!相对湿度(67)5’8及室温开放条件下贮藏,或新鲜种
子进行超干处理将其含水量降到 )%5*8后密封贮存&以探讨种子劣变的生理机制。结果表明,豆薯种子在室温开放贮
藏 !# 个月的发芽率降至 ’(8,#5 个月后发芽力完全丧失。5!下贮藏豆薯种子最有效,贮藏后种子的电导率和紫外吸
收值较低,过氧化氢酶、过氧化物酶和超氧化物歧化酶活性仍保持较高水平,种子萌发时释放出的挥发性醛也较低。适
当的超干处理效果与 !’! 5’867 相似,但不及 5!的。
关键词:豆薯;种子贮藏;温度;脂质过氧化;挥发性醛
中图分类号:9:5’%)’文献标识码:;文章编号:!((’**:’(#((5)(#(!)*(5
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豆薯=!#$%&$’()* +&,*)*(/%)01234.是我国广
泛栽培的薯芋类蔬菜之一,别名为沙葛、地瓜或凉
薯,其种子不耐贮藏而导致失去播种价值X!Y。种子寿
命的长短取决于种子的遗传特性、休眠特性、籽粒
大小、饱满度、生理状态、化学物质结构等内在因
素,同时也受水分、温度、气体等外界因素的调控。
超干贮藏因其低廉的费用已作为种子贮藏的一种
有效手段而受到广泛关注X#5Y。豆薯种子超干处理,
是将其含水量降到 )%5*8,能获得较好的贮存效果,
但继续干燥脱水则不利于贮藏X!Y。本文研究豆薯种
子在超干和低温下贮藏,与膜系统有关的酶活性以
及挥发性醛含量的变化,旨在探讨豆薯种子发生劣
变的内部生理机制。
!材料和方法
材料 供试种子为新鲜鹤山豆薯种子,农家
收稿日期:#((*(*#5接受日期:#((*(-(-
热带亚热带植物学报 #((5&!#=#.Z!)*!))
B,)&3. ,0 C&,@’#. 3; 2)=5&,@’#. >,53%
品种,由广东省农业科学院蔬菜所提供,购回后在
太阳下晒 !#,含水量由 !$%&’(降至 )%**(。
种子贮藏 +!,-开放贮藏:两层纱布包裹种
子置于开放式的干燥器中。+$,*!贮藏:将放有种子
的干燥器置于 *!冰箱中。+&,低温低湿.!/!相对湿
度(01)*/(-2贮藏:种子置于盛有 3456+硫氰化钾,
饱和盐溶液的密封干燥器中并置于 !/!的生化培
养箱中贮存。+*,超干处理:种子在干燥器中抽真空
脱水 !7,再用硅胶脱水 ! 个月后,种子含水量降到
8%*&9后常温密闭贮存。
种子发芽率和简化活力指数的测定 选取
种子 !’’ 粒,用 !96:5;< 消毒 !=>?,水浸泡 *-7后
采用玻板直立发芽法发芽,于 $@!黑暗中萌发
A-#B统计发芽率,测量幼苗长度,并按简化活力指数
C 发芽率+9,幼苗平均长度+D=,计算简化活力指
数。超干处理的种子在萌发前置于盛有饱和 5:5;$
溶液的干燥器中 !-#B再放入盛有饱和 61*5; 溶液的
干燥器中 !-#B取得水分平衡后再进行萌发试验。
电导率及紫外吸收值的测定 分别称取各
贮藏条件下的 !’-E 豆薯种子+超干处理的种子需经
水分平衡,用无离子水洗净,然后浸泡在 *’-=; 无离
子水中,在 $@!下浸泡 $,*,@ 和 !$-7,测定浸泡液
的电导率及波长为 $8’-?= 和 $@’-?= 时的紫外吸
收值。
过氧化物酶!#$%、过氧化氢酶!&’(%、过氧化
物歧化酶!)#$%活性的测定 过氧化物酶采用愈
创木酚法./2测定;过氧化氢酶活性按罗广华等.82的方
法测定;4
$G 苯骈唑腙盐酸盐(HIJ1)溶液作为吸收液,采取
被动吸收法.@2测定种子萌发后所释放出的挥发性醛
的含量。
以上实验均重复 & 次,求出平均数并进行数据
统计分析。
$--实验结果
*+, 豆薯种子发芽率和简化活力指数的变化
豆薯种子在 *!下贮藏活力保持得最久+图 !,,
贮藏 &’ 个月后仍有 @&(的发芽率,简化活力指数
达 *%/&,!/! */(-01 的贮藏效果次之,开放贮藏
!$ 个月后发芽率即下降至 /’(,$* 个月后发芽力
完全丧失。超干处理豆薯种子能适当延长种子的寿
命,达到低温低湿的贮藏效果。图 ! 表明有些豆薯
种子具轻度休眠特性,开放贮藏 * 个月后种子发芽
率由采收时的 A/(上升至 @/(。
*+* 豆薯种子电导率和紫外吸收值的变化
贮藏 !8 个月的种子浸泡液的电导率和紫外吸
收值随浸泡时间延长而增大+图 $,。开放贮藏的豆薯
种子在浸泡 !$-7后细胞膜渗漏最大,而 *!贮藏的
种子电导率及紫外吸收值仍保持较低水平。由图 $
还可看出超干处理的种子电导率及紫外吸收值较
为接近开放贮藏种子的水平,这可能是超干处理种
子水分平衡不够使种子在浸泡过程中吸水过快而
造成对膜的损伤。
贮藏时间 4KLM:ENK>=N+=L?K7,
图 !不同贮藏条件下豆薯种子简化活力指数和发芽率的变化
O>E%!57:?ENP>?ENM=>?:K>L?M:KN:?#P>=Q;>R>N#S>ELM>?#NTLRU:=VN:?PNN#PW?#NM#>RRNMN?KPKLM:ENDL?#>K>L?P
! 开放贮藏 0LL=KN=QNM:KWMNX *!X# !/! */901X$ 超干处理 Y;KM:G#MU
!8*热带亚热带植物学报 第 !$ 卷
!# 豆薯种子过氧化物酶$%&’(、过氧化氢酶$)*+(
和超氧化物歧化酶$,&’( 活性的变化
表 ! 表明 !贮藏 ! 个月后种子 #$%、&’(
和 )$%*+ 种酶活性仍维持在较高水平,与新鲜种子
的酶活性相近,开放贮藏的豆薯种子的 #$% 活性
下降最快,只有新鲜种子酶活性的 !,+ 左右,此酶可
能与种子劣变密切相关。
#$%*-! $%*./01!21!%34 #$ %! $%*./01!21!%34 &’( %5*21!%3)
开放贮藏 677.*89.:9;<8=;9 >>?@*+?AB C@>?A*!D?!*B AE*A+?!*B
! AA?F*F?@*< FA@?>*D?A*
!D! DH6I AA?F*F?F*
超干处理 5J8;<1K;L !>>?*!?!*G CC@?>*!?A@*B AA*A>?E*B
新鲜种子 M;9NOPN99KN AD@?F*!E?+*< >FD?D*C?F*< !F@@*!E?*<
表 - 不同贮藏条件贮藏 -. 个月的豆薯种子 %&’、)*+、,&’活性
(
同一栏中相同字母的表示差异不显著 U
开放贮藏 !C 个月后种子释放出的挥发性醛明
显增加-表 A4,低温-!4贮藏的种子释放的挥发性
醛含量与新鲜种子相差不大且较低,!D! DW6I
贮藏的种子萌发时放出的挥发性醛稍高些,而超干
种子的挥发性醛释放量只比开放贮藏低 !W,这表
明挥发性醛含量与种子劣变有关。
表 ! 不同贮藏条件下贮藏 !C 个月的豆薯种子释放挥发性醛含量
(
********同一栏中相同字母的表示差异不显著 U
+讨论
十几年前国际种子贮藏实验室(X))Y)的种子
安全贮藏标准是将种子贮藏在 D! !EW*6I-水分降
至 DW4Z>[。豆薯种子的贮藏研究表明,将种子预先超
干处理使含水量降至 @?+W后贮藏,能获得低温低
湿 -!D! DW6I,种子含水量为 C?DEW4的贮藏效
果,这在一定程度上可降低贮藏费用,但含水量继
续降低则不利于种子的贮藏Z![。低温-!4仍是豆薯
种子贮藏的最佳条件。
种子高含量的脂肪和低含量的糖是种子延长
图 A**豆薯种子贮藏 !@ 个月的电导率、$%A@E0.和 $%AFE0.*
***M/2?*A**’*B7.:<;/N70*7R*9J9B8;/B*B70K=B8/Q/8L*<0K*5U*
**************! 开放贮藏 677.*89.:9;<8=;9\*** !\***# !D! DW6I\*
**************$ 超干处理 5J8;<1K;L\***% 新鲜种子 M;9NO*N99KN
浸泡时间 )7<]/02*8/.9*-O4
挥发性醛含量
U7J<8/J9*
开放贮藏 677.*89.:9;<8=;9 !!E*!!?D*<
! +A*A?F*B
!D! DW6I @*D?@*G
超干处理 5J8;<1K;L >D*D?>*
第 A 期 黄胜琴等:不同贮藏条件下豆薯种子的脂质过氧化研究 !@D****
寿命的重要因素!#$。脂质的过氧化而引起细胞膜降
解是种子发生劣变的主要原因。在生物体中因存在
非脂性自由基%·&’()·&*+,引发细胞膜系统中类脂
不饱和脂肪酸的过氧化产生过氧化物,继而产生丙
二醛和挥发性醛等物质,导致膜流动性下降,丧失
膜的正常生理功能。而过氧化物酶、过氧化氢酶和
超氧化物歧化酶等可有效清除自由基、超氧物自由
基和丙二醛等,从而降低膜脂质的过氧化。本实验
表明,开放贮藏豆薯种子在贮藏过程中 ,&-、./0、
1&- 酶活性下降2表 +,造成脂质的过氧化引起膜
降解,从而引起细胞间代谢物渗漏增加,这是种子
发生劣变的重要原因,同时氨基酸、核酸等的渗漏
也为微生物生长提供了丰富的营养条件,这进一步
加剧了劣变的发生。低温和超干处理过程中 ,&-、
./0、1&- 这类防御系统保持稳定,降低了脂质的
过氧化发生,从而延长种子的贮藏寿命。
参考文献
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