全 文 ：2011年 1月 防　护　林　科　技 Jan., 2011
第 1期(总 100期) ProtectionForestScienceandTechnology No.1(SumNo.100)
文章编号:1005-5215(2011)01-0042-02
　　收稿日期:2010-09-01
　　作者简介:王国华(1965-), 男 , 吉林德惠人 , 大学 , 高
级工程师 ,现从事营林生产工作.
山槐种子萌发过程中碳水化合物代谢变化规律
王国华 1 ,时培玲 2
(1.黑龙江省尚志国有林场管理局元宝林场 ,黑龙江 尚志 150608;2.黑龙江省同江市园林管理处)
摘　要:通过测定山槐(Maackiaamurensis)种子萌发过程中碳水化合物的代谢变化 , 结果表明 , 在种子萌发过程中 ,
刺槐种子子叶和除子叶 “种胚”中还原糖 、淀粉和总糖含量变化较为明显 , 淀粉酶活性的增减与组织中淀粉含量的
变化并不同步。
关键词:山槐;种子萌发;碳水化合物;代谢;规律
中图分类号:S792.6　　　　　　　文献标识码:A
VariationofCarbohydrateMetabolismofMaackiaamurensis
duringSeedGermination
WANGGuo-hua1 , SHIPei-ling2
(1.YuanbaoForestFarm, ShangzhiStateFarmAuthority, HeilongjiangProvince, Shangzhi150608, China;
2.LandscapeManagementOficeofTongjiangCityinHeilongjiangProvince)
Abstract:CarbohydratemetabolismofMaackiaamurensiswasdeterminedinseedgermination.Resultshowsthatintheger-
minationprocess, thechangesofreducingsugar, starch＆totalsugarcontentofcotyledon＆seedembryowithoutcotyledon
ofseedsofRobiniapseudoacaciaaremoreobvious;increaseordecreaseofamylaseactivityandchangesofstarchcontentin
organizationarenotsynchronized.
Keywords:Maackiaamurensis;seedgermination;carbohydrate;metabolism;law
　　碳水化合物亦称糖类化合物 ,是自然界存在最
多 、分布最广的一类重要的有机化合物 ,主要由碳 、
氢 、氧所组成。种子萌发是种子的胚从相对静止状
态变为生理活跃状态 ,并长成营自养生活的幼苗的
过程 ,生产上往往以幼苗出土为结束 。种子萌发的
前提是种子具有生活力 ,解除了休眠 ,部分植物的种
子还需完成后熟过程。
1　材料与方法
1.1　材料及处理
试验所用山槐(Maackiaamurensis)种子采自黑
龙江省宾西实验林场。山槐种子的发芽率为 85%,
千粒质量为 29.5 g。
由于山槐种子种皮坚硬 、硬粒多 ,故试验时用
80 ～ 90℃适量的热水冲洗 ,然后浸泡 2 d,每天早晚
各换水 1次 ,最后将浸泡 2 d的种子从水中取出 ,置
于盛有适量蒸馏水湿润过的 ,下面垫有脱脂棉并铺
有滤纸的培养皿上 ,置培养皿于发芽箱内 ,箱内温度
控制在 15±2℃,光照时间为 12h,从浸种开始到发
芽结束 ,每隔 2 d随机取出发芽情况相似的 40粒种
子测定种子不同部位贮藏物质的转化 。
1.2　试验方法
总糖采用费林试剂热滴定法测定;淀粉和还原
糖采用索姆基法测定;淀粉酶活性采用聚乙烯醇橄
榄油乳化液水解法测定。分析化验均由东北林业大
学分析测试中心完成 ,试验设 5次重复。
2　结果与分析
2.1　还原糖的变化
图 1　山槐种子萌发过程中还原糖含量的变化
山槐种子子叶和除子叶 “种胚 ”中还原糖含量
随发芽时间的延长而逐渐升高(如图 1)。这说明子
　
叶中的贮藏物质发生水解形成了带有醛基或潜在醛
基的糖类 ,其中有一部分转运到除子叶的 “种胚 ”
内 ,参与呼吸代谢和供其生长。子叶中还原糖在第
10— 12天时猛增是由于此时山槐种子子叶内物质
水解增强和子叶在试验条件下进行光合作用的结果
(形成葡萄糖)。
2.2　淀粉和淀粉酶的变化
2.2.1　淀粉的代谢　山槐种子不同部位淀粉含量
在萌发过程中的变化如图 2。从图 2可以看出 ,山
槐种子子叶和除子叶 “种胚 ”中淀粉都有随发芽时
间延长而下降 ,随后又有稍微上升的趋势。种子萌
发初期 ,子叶和除子叶 “种胚 ”中原有的淀粉酶开始
活化 ,以后随着代谢的进行 ,开始合成新的淀粉酶 ,
使淀粉由缓慢降解进入到快速阶段。胚根突破种
皮 ,子叶内淀粉大量降解 ,形成小分子的糖 ,这是淀
粉酶活性增强的结果。除子叶 “种胚 ”中的淀粉含
量在胚根突破种皮 2 d后急剧下降 ,所形成的物质
与子叶运来的物质共同担负起胚快速生长所需物质
和能量的重任 。种子处理的 10— 12天时 ,子叶和除
子叶 “种胚 ”中的淀粉含量又开始上升 ,这与子叶进
行光合作用所形成的物质(可能还有子叶内的降解
物质)除供呼吸 、生长需用外 ,又以淀粉的形式在子
叶和除子叶 “种胚”中暂存起来有关 。
图 2　山槐种子萌发过程中淀粉含量的变化
2.2.2　淀粉酶活性变化　淀粉完全水解是在淀粉
酶及其他酶的共同作用下完成的。这些酶在萌发种
子的物质代谢中起着不同的作用。山槐种子萌发过
程中淀粉酶活性变化如图 3。
图 3　山槐种子萌发过程中淀粉酶活性的变化
由图 3可知 ,山槐种子子叶淀粉酶的活性随发
芽进程的继续而逐渐增强 ,在胚根突破种皮时急剧
上升 ,达到最大值 ,随后又快速下降;而除子叶 “种
胚 ”中的淀粉酶活性在种子处理第 2天时有所上
升 ,而后逐渐下降。其原因是浸种过程中组织中原
有的酶开始活化 ,之后 ,子叶中又合成新的淀粉酶以
水解淀粉;而胚中没有新的淀粉酶合成 ,并且淀粉水
解是由淀粉磷酸化酶来完成。
从淀粉及淀粉酶活性的变化可以看出 ,淀粉酶
活性的增减与组织中淀粉含量的变化并不同步 。山
槐种子子叶中淀粉含量在第 4— 6天时急剧降低 ,而
此时淀粉酶活性缓慢上升 ,当胚根突破种皮后 ,其活
性才迅速增强 ,至第 8天时达到最大值。
2.3　总糖的代谢变化
山槐种子萌发过程中总糖的变化如图 4。由图
4可知:在萌发过程中 ,山槐种子的子叶中总糖含
量在一定时间内都达到最大值 ,而后下降 。山槐种
子子叶内总糖快速下降是在胚根突破种皮后 2 ～ 3d
内发生的。这是由于胚根突破种皮后 ,呼吸增强 ,代
谢加快 ,胚根快速生长 ,需较多的呼吸底物和组成细
胞的物质 ,而这些物质又要靠子叶供给的缘故(其
可从还原糖 、淀粉 、脂肪 、蛋白质及其酶代谢活动看
出来)。山槐种子除子叶 “种胚 ”的总糖含量先下降
而后上升。其原因是在山槐种子胚根突破种皮前 ,
胚根中的总糖(胚根中原有的糖 ,也可能还有一部
分从子叶中运来的糖)不能满足需要 ,随着呼吸及
胚根生长的进行 ,其含量逐渐下降 ,以后 ,随着子叶
中贮藏物质的降解 ,运到胚轴等部分的糖逐渐增多 ,
因而使胚中的总糖含量上升。
图 4　山槐种子萌发过程中总糖含量的变化
3　结论
3.1　山槐种子子叶和除子叶 “种胚 ”中还原糖含量
随发芽时间的延长而逐渐升高;而淀粉随发芽时间
延长而下降 ,随后又有稍微上升的趋势。
3.2　在萌发过程中 ,山槐种子的子叶中总糖含量在
一定时间内都达到最大值 ,而后下降 。
43　第 1期　　　　　　　　　王国华 等　山槐种子萌发过程中碳水化合物代谢变化规律