全 文 :协 华南农业大学学报 13 (
1 ) 1 992
:
87 ~9 2
J
。
S
o u比 C b i n a A g r。 U n i v .
聚乙烯醇渗调对台湾相思树种子活力的影响
黎盛隆
(农业生物 来)
` 摘要 用浓度为 3 %或 5只的聚 乙烯醉 (P vA) 水溶液浸种处理 台湾相思树 (A理向
.户曰 M e r .) 种子 , 其效果与聚乙二醉 (P E G ) 相似 , 均能提高种子的发芽势 、 发芽率
和活力指数 , 以及根的活力 、 呼吸速率期胞色家氧化酶的活性和乙烯的释放 t 。 初步证
实了种子的活力指数与根的活力 、 呼吸速率 、 细胞色京权化醉的活性和乙烯的释放 t ,有
明显的相关性 。 根据对相关系数显著性作 “ t ” 侧定 , 其结果差异显著 .
关键词 台掩相思树种子 , vP 人渗调浸种 ,根活力 ,活力指数 ,乙烯 ,细胞色家氧化酶
当干燥的种子遇水吸胀时 , 由于吸水速度过快 , 容易造成细胞损伤 , 降低种子活力 [,. `习 。
用渗调剂溶液浸种吸胀 , 可限制吸水速度 , 缓慢增加细胞含水量 , 使细胞腻得恢复或修补
膜系统和细胞器的时间 , 避免或减轻细胞的损伤 , 提高种子活力 。 这在农业实践和生物学
理论上都很有意义 。 目前应用聚 乙二醉 ( P E G ) 作渗调剂处理种子 , 已经有很多研究报
. 告 [’. “ , , 但应用 PE G 作渗调剂 , 用量大 , 成本高 , 不易推广 . 为此人们正在寻找新的成本
低的渗调剂 .l[ 〕 , 以取代 P EG , 并对其作用机理深入探索研究 .
本文作者应用 vP A 代替 PE G , 发现其效果相似 , 与郭金锉等人的研究结果类同〔川 , 并
对其作用机理做了初步的探讨 , 证实用 PvA 浸种能提高根的活力 、 呼吸速率 、 细胞色素氧
化醉的活性和增加乙烯的释放 t 。 这在文献中未见过或很少见过有报告 。
、
l 材料和方法
L i 实验材料
供试的台清相思树 ( A娜自阴如况 舔闲 种子为我校林学院造林教研室于 19 8 9 年采收
后 , 在冰箱 (4 ~ 10 ℃ ) 中贮藏的 . 筛选前按照林木种子 G B 7 9 08 一 87( 国家标准 )划分 , 其
质量属于 I 级种子 。 实验时经目测筛选后 , 种子的大小 、 形状 、 颜色 、 光泽 、 净度等外部
特征基本一致 。
L Z vP 人 和 PGE 渗调浸种处理
取足量经目测筛选的种子 , 用 0 . 5%次抓酸钠溶液作表面消毒 10 而 n 后 , 再将种子浸
入 9 0℃蒸馏水中 2 m i n 。 取出吸千表面水分后分别泡浸在 30 % P E G 、 5%和 3%VP A 的水溶
液中 , 置于 15 ℃人工气候箱里渗调处理 72 h . 在渗调期间每隔 3一 4 h 翻动 1 次 . 渗调处理
结束后 , 用自来水冲洗附于种子表面的残存粘状物 , 再 用蒸馏水漂洗几次后 , 在室内自然
晾干备用 。
L 3 低温处理试验
取经不同处理后的自然晾干种子各 2 0 一 30 0 粒 , 分别放在 50 间烧杯中 , 置于 5℃人
电 1 99 1一 0 1一 16 收摘
华 南 农 业 大 学 学 报 第 3 1卷 护
工气候箱里加水吸胀处理 6 3 h. 取出后平分为甲乙两组 . 甲组用于常规发芽试验 , 乙组用
于测定各项生理生化指标 .
L 4 常规发芽试验
取经 5℃低温处理和不经低温处理的不同浓度渗调的种子各 1 0 拉 , 铺放在垫有双层
滤纸的培养皿中 , 充分吸胀后置于 25 ℃的人工气候箱里 , 作常规发芽试验 . 每一处理设 3
个重复 . 培养皿经常保持湿润和通气 。 然后按中华人民共和国国家标准 : 林木种子检验方
法 G B 2 7 7 2一 8 1田 , 统计种子的发芽势 、 发芽率 , 并依据发芽生理测定法原理计算种子的 :舌
力指数 。
对照种子 , 预先在烧杯中吸胀 , 使其含水量与渗调浸种处理的基本相同 (均作含水量
的侧定 ) . 然后按常规发芽试验法 。 在相同的发芽条件下 , 并以同样的方法统计发芽势 、 发
芽率和计算种子的活力指数 .
1
·
, 各项生理生化指标的测定
在进行常规发芽试验的同时 , 把部分经低沮处理试验 (上述 1 . 3 中的乙组 ) 和不经低
温处理 (上述 1 . 2 中的备用种子 ) 的渗调浸种处理种子与常规发芽试验法同步同条件下萌
发 . 并从第 2 天开始分别同步浏验各项生理生化指标 。 用徽盘检压技术 ( w a r bu gr 呼吸计 )
测定呼吸速率 1[ 〕 . 按 《植物生理学实验手册 》 5一 31 方法 ltj 和参考夏叔芳 t[] 王爱国 t’] 的实验
方法测定细胞色素氧化酶的活性 . 用三苯基抓化四氮哇 (竹 c) 暇化还原法 lt] 测定根的活力 。
参照张映琪 .l[ J和徐荣江 .[] 等的方法 , 用日产 H IT A CH I 6 6 3一 30 型气相色谱仪测定乙烯的释
放 t 。
口
舜
2 试验结果
么 1 P v A 和 P E G 渗调处理对台油相思树种子几种发芽指标的影响
从表 1可见 , 用 3%和 5% PvA 渗调浸种处理与用 3 0% P E G 试验结果相似 , 能明显提
高种子的发芽势 、 发芽率和活力指数 。 同时 , 其发芽的高峰期要比对照提早 l 天 (图 1 ) 。 并
明显地表现出较强的杭低温能力 。 即处理后 , 经受 , .5 C 低温逆境胁迫时 , 其常规发芽试验的
各项指标与对照的对比度 (% ) 差异更大 .
农 1 p v 人 和 P. o 港调处理对台沈相思树种子几种发芽指标的形响
处理后经低沮 36 h
3 %VP 人 S K VP ^
处理后未作低通处理 州
发芽势 (纬)
对照
60
.
7 8
( 100 )
.
30沁F日G 对照 3% Pv ^ 5%护v ^ 3 0% pOE
右1 . 7 1
( 1 02 )
69
.
0 4
( 11 5 )
了4 . 28
( 1 2 3)
5 8
。
02
( 10 0 )
64
。
8 6
( 1 1 2 )
6 9
。
7 0
( 120 )
6 3
。
63
( 11 0 )
发芽率 (肠) 68 。 62
( 10 0 )
7 5
.
0 0
( 1 1 0 )
7 6
,
19
( 1 12 )
8 2
.
85
( 1 2 1)
7 3
.
30
( 100 )
了5 。 67
( 104 )
7 5
。
2 5
( 102 )
7 7
。
2 7
( 10 5 )
活力指数二 1 。 9 3
( 100 )
4
。
8 0
( 2 40 )
4
。
1 1
( 212 )
4
。
3 0
( 2 13 )
3
。
15
( 100 )
4
.
1 9
( 133 )
4
。
9 1
( 155 )
5
.
5石
( 17 6 )
括号内的欲牛为与对瓜的参比位 (另)
活力指欲 (讥 ) 。 1 芽率 x 于 t (胚根+ 雇轴呻 )
.
今 第 1期 黎盛隆 : 聚乙烯醇渗调对台湾相思树种子活力的影响
.— .3 0% P EG,— x 3% P v ^人 、 未经低沮处理
岌— △ 5% P v A0 对照l
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3Q加100
、 鑫
K沂袱哭à公冬只定
芬粉粼口创
今三.
根活力 (还派竹伽 ` )
图 1 台湾相思树种子逐日发芽率 (% )
名 图 2 台湾相思树种子萌发时根活力与
活力指数的相关性
A
. 经 5℃低温处理 B . 未经低温处理
翻 么 2 p v A 和 PE G 渗调处理对台湾相思树种子几种生理指标的影响
经不同浓度 P v A 和 PE G 水溶液渗调浸种处理的种子 , 发芽时其根的活力 、 呼吸速率 、
细胞色素氧化酶的活性 、 乙烯的释放量均高于对照 〔表 2) 。 活性的高峰期一般出现在吸胀
后 48 ~ 60 h 之间 . 说明这是启动台湾相思树种子全面代谢活动的重要时期 。 其次根据相关
回归分析 , 上述各项生理生化指标与种子的活力指数有明显的相关性 (图 2 , 3 , 4) .
了工
ǎ“三侧十x并州扶à级软只绝,
训1浏|.40.3 .2.咖
ǎ妙。侧十x赞袱架)鼓华长定
O L~一一一一 ~ 月分一 , 少_0 10 2 0 哥 0 月 U I U U细胞色索暇化醉活性 (一你〕幻 乙烯释放 t (n 0图 3 台掩相思树种子萌发时细胞色素氧化辞活性与种子活力指数的相关性
.^ 经 5℃低温处理 B . 未经低沮处理
图刁 台清相思树种子萌发时乙烯的释放量
与种子活力指数的相关性
人 . 经 5℃低沮处理 B . 未经低温处理
华 南 农 业 大 学 学 报 第 1 3卷
表 2 P v人 和 P G E渗调处理对台漪相思树种子几种生理指标的影响 ’
处理后经 5℃低沮处班
对皿 3% P V ^
7 6 0
。
0 0
5沁P V ^
7 4 7
。
2 5
30% P EG 对班
处理后未作低沮处理
3% P V 人 5% P ^ v
4 , 6
,
2 1 5 7 0
,
0 0
( 1 15 ) ( 1 3 5 )
3 0沁P EO
根活力 6 4 5 . 7 4 7 3习. 7 9
( 1 1 5 )
4 2 0
.
0 0
( 1 0 0 )二 ( 1 1 8 ) ( 1 1 6) ( 1 0 0 )
6 0 0
.
0 0
( 1 43 )
呼吸速率 7 6 。 0 6
( 1 0 0 )
1 0 1
.
7 3
( 13 4 )
I QO
.
6 3
( 1 3 2 )
1 0 3
。
3 1
( 1 3 6 )
4 9
.
5 0
( 1 0 0 )
6 3
.
1 4
( 1 28 )
7 0
。
7吕
( 1 4 3 )
7 3
.
3 0
( 1 48 )
细胞色家载
化醉活性
1 8
.
3 0 5 1 3 3
.
6 7 8 0 3 1
.
8 2 6 9 2 4
.
9 5 0 2
( 10 0 ) ( 1 8 4 )
3 0
.
25 5
( 1 6 5 )
3 1
.
5 4 0 1
( 1 7 3 )
17
.
4 7 7
( 10 0 ) ( 1 4 2 )
30
。
2 3 4
( 1 7 3 ) ( 1 8 0 )
乙始释放 , 3 5 7 . 8 1 4 4 7 . 2 6 3 7 0 . 1 6
( 1 0 3 )
3扭1。 6 6 2 8 5。 0 0
( 1 0 0 ) ( 1 2 5 ) ( 10 7 ) ( 1 0 0 )
3 2 5
.
2 5
( 12 3 )
3 5 0
.
0 0
( 1 2 3 )
3 6 9
.
3 5
( 1 4 0 )
根活力 以 T Tc 还原速率 此 · 吕一 ’ F w · h 一 ’表示 , 呼吸迷率以消耗 0 : 川 · ` 一 ’ F w · h 一 ’表示 ( 一
o 。 , ) .妇地色素孰化峰的活性以滴耗 o : 。 l · s 一 `WF
·
h 一 ’表示 , ` 片释救贡以 n l · ` 一 ’碑 · h 一 ’表
示 . 试脸开始时 , 用注封尽从友 口旅 皮 1 中向试样瓶注 入浓度为 0. 1 . 目 l / L ^ “ 溶液 2 m l 和
PH
7
.
5 碑趁桩冲液 l 而 , 井用其空法把 人c 渗入种于 内却。
括号内的数字表示与对双的对比位 ( % ) 。
3 结果讨论
据报告 , 种子过速吸胀萌发 , 往往是引起种于扳伤以至细胞死亡的原因 .t ,l1 。 经 P E G水
溶液没种处理 , 能限制种子吸水速度 , 使种子处于有限的级慢吸水而又未能达到萌发状态 .
其后在正常的萌发条件下 , 可获得较高的发芽势 、 发芽率和种子活力 . 这从许多研究报告
中 , 已经获得证明 .t · .l] 。 我们的实验初步证明 : VP A 和 PGE 相似 , 用以作为渗调剂 , 同样
可提高发芽势 、 发芽率和种子活力 . 但应用的浓度 、 方法和处理时间之长短仍有待进一步
探索研究 。 看来渗调处理时 , 控制种子的含水 l 是一个最关重要的因素 .
渗调浸种处理之所以能提高发芽势 、 发芽率和 活力指数 , 显然有其内在的生理生化上
的原因 . 近代的研究报告证明 , 经渗调处理后的种子 , 可降低膜的进性 , 减少物质的渗漏
t [’1 , 提高呼吸速率 l[, 〕 , 增强淀粉醉的活性 , 加速碳水化合物的转化和向种胚拾送的供应
效率 t’ 〕 . 许多呼吸代谢的醉类活性也有明显的提高 , 并认为是对细胞膜系统修补的结果 lt ’〕 .
其次 , 渗调处理后可加速 人 T p 的合成速度.[ ’ .1 ; 促进 R N ^ 和蛋白质的合成并导致脱落酸的
消失 [二 , . 〕。
我们的试验结果还证明 , 经 P v ^ 和 P E G 处理后能明显地提高根的活力 , 增强细胞色素
载化醉的活性和 乙烯的释放 t 。 根据相关回归分析 , 上述这些指标与种子的活力指数有显
著的相关性 (图 2一 4 ) . 根据对相关系数显著性作 “ t” 侧定的结果 , 计算所得的卜l> .t . 。 ,
即概率值 P < 。 . 05 (即 5% ) , 表明差异显著 。 据前人的报告和我们的实验结果不难看出 ,
vP A 和 PE G 渗调授种处理的实质 , 在于在限制萌发的缓慢吸水过程中 , 种子内部不仅进行
着膜系统和细胞器的修复 , 而且启动着整个代谢过程 , 进行着萌发前的生理生化准备 , 使
其后在萌发条件下 , 缩短萌发时间 , 提高发芽势 、 发芽率和种子活力 , 并在播种后表现出
较高的田间出亩率 , 出苗迅速整齐 , 幼苗生长健壮 . 尤其在低沮逆境胁迫时差异更显著 .
我们在实验时作诊调授种后晾千处理 , 还可起到吸湿— 回干作用 。 吸湿— 回干已
脚
今 第 l 期 黎盛隆 : 聚乙烯醇渗调对台湾相思树种子活力的影响
被证明可诱导细胞膜系统的保留性预修补[ 3]。 此外 , 我们还发现乙烯的释放与种子的萌发有
密切的关系 。 有关这些方面的研究报告 , 目前还很少 , 需要进行深入研究 。
在农业生产推广运用上 , P v A 较 PE G 具有用量少 , 成本低等优点 。
致谢 桃联安参加了部分工作 。 承李明启教授 , 卢一 拜、 潭绍满副教授审阅本文 , 特此致谢 .
参 考 文 献
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娜
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b k ` h e而。目 . 。巨vi 6曰 . , 目 韶 i幼 d T以比nL o l , 19 88 , 1 6 , 19 7~ 2 12
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1 9 7 8
,
2 9
,
1 2 1 5~ 122 9
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华 甫 农 业 大 学 学 报 第 13 卷
.
F p F 咤C S fO F S E E D (冷M O C O ND I I TO NI] 闷G Mn TP HO L Y YI [ NY L A L C O HO L ( P V A )
O N刀J E I NC R E A S E O F A TI、 VA NA C A C IA ( A c a c 址 c o 林 fu 匆 M e J rS E E D VI G O U R
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简讯 由广东省委宝传却 、 省断闻 出版局 、 省科学技术委员会 、 省 出版工作者协会 、
省期刊 出版协会联合举办 , 省析闻出版局负t 纽织实施的广东省 1 9 9 1 年度优 秀期
刊评选活动 已径拐晓 。 我杖 学很在这次评选活动 中 , 荣获 “ 广东省 1 9 9 1 年度鼓厕
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