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温水浸泡对带壳欧李种子层积效果的影响



全 文 :4 2013年 1月 2013(1)北方果树 NORTHERN FRUITS
文章编号:1001-5698(2013)01-0004-03 中图分类号:S662.5 文献标识码:B
温水浸泡对带壳欧李种子层积效果的影响
呼凤兰 1,王鹏飞 2
(1 吕梁学院生命科学系,山西 吕梁 033000;2山西农业大学园艺学院,山西 太谷 030801)
收稿日期:2012-09-17
作者简介:呼凤兰(1980-),女,山西柳林人,2006 年毕业于山西农业大学,硕士研究生,主要从事生物学研究,(电子信箱)hfl20093@126.com。
欧李(Cerasus humilis Bge.Sok),是蔷薇科樱桃属
落叶小灌木 [1],植株低矮,是矮生樱类型中的一种最有
价值的果树[2],尤其是它极强的抗旱性和抗寒性更为育
种学家和栽培者所关注。 但是长期以来一直处于野生
状态,直到 20 世纪 80 年代才有零星人工栽培 [3]。 目
前,许多研究者已对欧李进行了资源调查、选育、栽培、
生物学特性等研究,但对欧李的起源、栽培历史的研究
仍不十分详尽,仅有笼统报道。
欧李种子形态成熟后,进入休眠状态,一般需要经
过层积处理打破休眠,种子才能发芽。 这种方法不但需
时长, 而且无法控制萌发时间, 因此快速育苗极为关
键。高温水浴可打破种子休眠[4,5]。欧李种子的休眠属于
生理休眠,也称深休眠。 种子成熟后,如未经休眠,即使
在适宜种子发芽的条件下也不能发芽。
之前 Ueno 和 Takahashi 做过关于热水浸泡小麦种
子的实验 [6],本实验是以欧李种子为试材,在层积前采
用温水浸泡,测定层积过程中种子的生活力、萌芽力、
蛋白含量、可溶性糖及淀粉含量,分析其层积过程中生
理指标的变化规律与种子萌发的相关性, 得出一种能
够促进欧李种子萌发的最佳处理方法, 以期打破欧李
种子休眠和促进欧李种子萌发提供一定的理论依据,
进一步为加快杂交育种进程提供基础资料。 欧李作为
优良的乡土经济灌木,有着巨大的生态产业潜力,充分
利用欧李的生态适应能力,发挥其抗寒、抗旱、易经营
管理、天然丰产等特点,对增加牧民经济收益、促进生
态建设与产业发展具有十分重要意义[7]。
1 材料与方法
2011 年所采集的欧李种子,大约有 2 000 粒种子。
以不同水温(常温、 30、 35、 40℃)对带壳欧李种子进
行浸泡处理,时间都为 24 h。 用湿沙和匀种子放入地窖
进行层积(地窖温度为 0℃),层积 30 d 后开始每 10 d
取样 1 次,去壳后对其进行生活力、萌芽力、蛋白含量、
可溶性糖及淀粉含量的测定。
1.1 生活力的测定
采用红墨水染色法进行测定, 去皮的种子被染色
说明没有生活力,如果没被染色说明有生活力(每个温
度用 10 粒种子,共需 40 粒)。
1.2 种子萌芽率的测定
将经过不同处理的种子各取 10 粒放到有基质土
的育苗盘中,再在上面盖一层基质土,观察种子的出苗
率。
1.3 可溶性蛋白含量的测定
吸取样品稀释液 1 mL 放入具塞刻度试管中, 加
入 5mL 考马斯亮蓝 G 250 蛋白试剂, 充分混合,放置
2 min 后用 1 cm 光径比色杯在 595 nm 下比色,记录吸
光度值, 并通过标准曲线查得每毫升溶液中蛋白质的
含量,以蒸馏水作空白样品(对照)。
1.4 可溶性糖、淀粉含量的测定
可溶性糖与淀粉的提取 称取 0.1 g 经过磨碎、过
100 目筛的欧李种子烘干样品,置离心管中,加入 80%
乙醇 6~7 mL,置 80℃水浴中浸提 30 min(不时搅拌),
取出冷却,离心 5min 。重复提取 2次(各在热水中提取
10min),离心。 将 25mL 3次提取分离的上清液合并于
容量瓶中,用 80% 乙醇定容刻度,供测定可溶性糖用。
向沉淀中加 2mL水,搅拌均匀,置于 80℃水浴中,
使残留的乙醇蒸发掉,再升高水浴温度,在沸水中糊化
15 min,取出冷却,将离心管放在水浴中,加入 2 mL 冷
的 9.2 N 高氯酸,不时搅拌,提取 15 min 后加水 4 mL,
摘要:该试验以欧李种子为试验材料,研究不同水温浸泡对带壳欧李种子的层积效果。 研究结果表明,
35℃水温浸泡过的种子发芽率最高。 在层积过程中带壳欧李种子的可溶性蛋白含量呈“S”型变化,其中
35℃水温浸泡过的种子可溶性蛋白含量变化较平缓。 可溶性糖含量呈“M”型变化,淀粉含量则随着时间
的延长而降低。
关键词:欧李;种子;水温;浸泡;层积
试验研究
DOI:10.16376/j.cnki.bfgs.2013.01.017
2013(1) 5呼凤兰等:温水浸泡对带壳欧李种子层积效果的影响
混匀,离心 10min ,将上清液倾入 50mL 容量瓶中。 再
向沉淀中加入2mL冷的4.6 N高氯酸,搅拌,提取15min,
加水 6 mL,混匀,离心 10min ,然后将上清液倾入上述
容量瓶中,用蒸馏水定容至刻度,供淀粉的测定。
可溶性糖的测定 准确吸取糖的乙醇提取液
2 mL,置于 10 mL 离心管,置水浴中蒸去乙醇,准备加
水 10mL,用玻璃棒充分搅拌,使糖完全溶解,离心。 吸
取上清液 2 mL 放入试管中,其余操作与标准液制作完
全相同,记录 620 nm波长下的光密度。
淀粉的测定 准备吸取糖的乙醇提取液 2 mL 于
试管中,其余操作与标准液制作完全相同,记录 620 nm
波长下的光密度。
2 结果与分析
2.1 对生活力的影响
由表 1 可以看出,在层积过程中,40℃水温浸泡过
的欧李种子生活力较低, 因为温度较高不适合种子生
长。 随着层积时间的延长,种子出现变软腐烂现象,且
时间越长,这种情况越严重。 因此欧李种子应该适当控
制其层积时间,以提高种子的生活力。
表 1 不同水温浸泡对带壳欧李
种子在层积过程中生活力的影响 %
2.2 对萌芽率的影响
由表 2 可以看出, 不同处理和层积时间对于带壳
欧李种子的萌发率有一定的影响, 以 35℃较适合欧李
种子萌发,40℃水温浸泡过的种子的发芽率比较低。 从
温度和时间的结合上看,12.5℃和 30℃处理的在 20~
50 d内,随着时间的延长,发芽率随之提高。
表 2 不同水温浸泡对带壳欧李
种子在层积过程中萌芽率的影响 %
2.3 可溶性蛋白含量的变化
由图 1可以看出,欧李种子中可溶性蛋白含量从 2
月 15—25日急剧下降,其中 35℃处理的降幅最大。 因
为蛋白质作为呼吸底物处于不断降解的动态变化中,
为适应生物机体在不同时期和不同条件下的需求,原
有蛋白质便需要不断水解成氨基酸。从 2月 25日—3月
7 日,除 30℃处理外,其余处理的可溶性蛋白又呈上升
趋势, 因蛋白质在不断的降解后同时又合成新的氨基
酸。 3月 7—17日,35℃和 30℃处理的可溶性蛋白含量
继续和转为上升趋势。 而 12.5℃和 40℃处理的转为下
降趋势。 3月 17—27日,各处理均为下降趋势。以 12.5、
35 和 30℃变化较平稳,既有一定量的蛋白,又有一定
量的蛋白质降解物,有利于种子发芽。而 40℃处理的蛋
白质降解太多,不利于生活力的维持和发芽率的提高。
2.4 可溶性糖含量的变化
由图 2 显示,2 月 15—25 日种子的可溶性糖含量
都呈上升趋势, 因为层积前期蛋白质和淀粉都水解从
而转化为糖。其中 12.5℃水温浸泡过的种子可溶性糖含
量升高最多。 在整个层积过程中,30℃和 40℃浸泡过的
种子可溶性糖升降变化比较缓慢, 而 35℃浸泡过的种
子可溶性糖含量变化则呈“双峰”型。层积后期种子开始
萌发,呼吸加强,消耗大量的糖分。 35℃处理的 3月17—
27日可溶性糖含量迅速降低,证明种子开始大量萌发,
说明 35℃处理的种子有利于种子萌发率的提高。
时间
(月-日)
温度(℃)
12.5 30 35 40
02-15 20 30 30 20
02-25 30 30 40 30
03-07 20 30 40 20
03-17 30 30 50 10
03-27 30 40 60 40
时间
(月-日)
温度(℃)
12.5 30 35 40
02-25 80 80 80 70
02-15 90 80 90 80
03-07 90 90 80 90
03-17 80 80 90 80
03-27 80 80 90 70
6 2013年 1月北方果树
2.5 淀粉含量的变化
由图 3 看出, 带壳欧李种子在层积过程中淀粉含
量随着时间的延长呈下降趋势。 在植物中,淀粉可作为
长期和短期贮藏的多糖,种子、块茎、块根中的淀粉一
般是长期贮藏的,只有种子萌发或芽抽条时才动用;而
光合速率快时形成短期贮藏淀粉, 暗期转化为蔗糖输
出。 在此层积过程中淀粉降解转化成了糖。
3 小结与讨论
3.1 热处理的最适温度
欧李种子层积前处理的最佳水浴温度为 35℃。
3.2 不同处理与欧李种子呼吸强度的关系
呼吸作用的强弱是种子生理状态的重要标志,种
子的呼吸速率不仅受到外界环境条件的影响, 还受组
织内部生理状态的控制。 种子休眠的重要生理指标是
呼吸作用发生变化,即种子初期呼吸作用旺盛,一段时
间后进入休眠期,呼吸作用微弱,当休眠解除后,呼吸
作用再次上升,因此,呼吸作用的变化可以表示其休眠
的状态[8]。 一般来说,呼吸强度越大,衰老就越快,种子
的萌芽率就越差。 层积种子含淀粉、可溶性蛋白和可溶
性糖较多, 层积期间呼吸强度的变化是影响其层积效
果的关键因素。
3.3 不同处理与欧李种子可溶性蛋白、可溶性糖、淀粉
含量的关系
淀粉酶活性的高低直接影响淀粉含量的多少,也
影响可溶性糖的含量[9]。 可溶性糖含量的多少直接影响
种子萌发时所需要的营养物质的供应。 蛋白质作为呼
吸底物处于不断降解的动态变化中, 为适应生物机体
在不同时期和不同条件下的需求, 原有蛋白质便需要
不断水解或合成新的氨基酸[10]。 在种子开始萌动时,可
溶性蛋白就会转化为种子所需要的营养物质, 从而提
高种子的萌芽率。 欧李种子中可溶性糖含量在层积中
基本上呈“M”型变化,可溶性蛋白在层积过程中呈“S”
型变化,淀粉含量随着层积时间的延长而降低。
3.4 影响种子萌芽率的因素
本试验运用温水浸烫以期打破欧李种子的休眠,
虽然 35℃水温浸泡过的种子发芽率最高, 但是其余温
度浸泡过的种子发芽率不显著, 推测可能是浸泡的时
间太短没有使种子完全浸湿或是因为欧李种子种皮坚
硬抑制了种子的萌发, 也可能是在播种时覆土太厚影
响了种子的萌芽率。
参考文献:
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化[J].北京农学院学报,1995,10(1):54-58.
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进展[J].江西农业大学学报,2001,23(3):401-405.
The Effect of Warm Water Immersion on the Shell of Prunus Humilis Seed
Stratification
HU Feng-lan1,WANG Peng-fei2
(1 Department of life science,Lvliang University,Lvliang Shanxi 033000,China;
2 College of horticulture,Shanxi Agricultural University,Taigu Shanxi 030801,China)
Abstract:The test in Prunus humilis seed as the test material,studies of different water immersion on the
shell of Prunus humilis seed stratification effect. Research results show that,the maximum seed germination
in 35℃ water immersion. The stratification process shell of Prunus humilis seed soluble protein content
showed “S” type change,In 35℃water soaked seeds the changes of soluble protein content more gentle. Solu-
ble sugar content showed “M” type change,Starch content decreased with the time.
Key words:Prunus Humilis;Seed;Water Temperature;Immersion;Stratification