全 文 ：植物生理学通讯 第 46卷 第 2期，2010年 2月 131
收稿 2009-11-12 修定 　2010-01-27
资助 重庆市教委科学技术研究项目(KJ0 813 08 )。
* 通讯作者(E-mail: huichaow@yahoo.com.cn; Tel: 023-
7 2 7 9 2 1 9 3 )。
聚乙二醇(PEG)浸种对茎瘤芥老化种子活力及其幼苗生长的影响
王慧超 *, 赵昌琼, 郑美娜, 徐亚丽
长江师范学院生命科学与技术学院, 重庆 408100
提要: 茎瘤芥品种 ‘永安小叶 ’老化种子经聚乙二醇(PEG)浸种后, 其种子活力和幼苗生长与PEG浓度有一定的相关性, 不
同浓度PEG浸种后的茎瘤芥种子膜透性均降低, 种子发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数增大, 幼苗根干重、茎干重和
根长也均增大, 幼苗叶片中丙二醛(MDA)含量降低。幼苗生长与种子活力的变化趋势一致, PEG浓度小于 30%时呈增大
趋势, 大于30%时呈减小趋势, 但均大于不做PEG处理的; 幼苗叶片中MDA含量与种子膜透性变化趋势一致, PEG浓度小
于 25%时, 呈降低趋势, 大于25%时则呈升高趋势, 但这些指标均低于不做PEG处理的。
关键词: 聚乙二醇; 茎瘤芥; 老化种子活力; 幼苗生长
Effects of PEG-Soaking on Aged Seed Vigor and Seedling Growth of Tumor-
ous Stem Mustard (Brassica juncea var. tumida Tsen et Lee ‘Yonganxiaoye’)
WANG Hui-Chao*, ZHAO Chang-Qiong, ZHENG Mei-Na, XU Ya-Li
College of Life Science and Technology, Yangtze Normal University, Chongqing 408100, China
Abstract: The relationships among seed vigor, seedling growth and polyethylene glycol (PEG) concentration
were investigated after aged seeds of tumorous stem mustard (Brassica juncea var. tumida ‘Yonganxiaoye’)
soaking with PEG. The results showed that permeability of seed membranes and malondialdehyde (MDA)
content in seedling leaves were both decreased. Seed vigor parameters, such as germination percentages, germi-
nation trends, germination index and vigor index were elevated. Dry weight of roots and stems, as well as root
length of seedlings were all increased. Seed vigor and seedling growth displayed similar trends, which were
increased under PEG concentrations less than 30% and were decreased under those more than 30%, while all
parameters were larger than the control. MDA content in seedling leaves displayed similar trends with permeabil-
ity of seed membranes, which were decreased under PEG concentrations less than 25% and were increased
under those more than 25%, while all data were lower than the control.
Key words: polyethylene glycol (PEG); tumorous stem mustard (Brassica juncea var. tumida ‘Yonganxiaoye’);
aged seed vigor; seedling growth
种子老化是种子贮藏(包括低温种质库贮藏)中
的普遍现象, 也是种子活力随时间增加逐渐丧失的
过程, 具有可逆性, 在适宜的条件下可以部分活力
恢复(卢新雄等 2002)。老化种子中累积有抑制萌
发和生长的毒性物质或抑制剂, 会降低种子活力和
抑制幼苗生长等。以往的研究早已明确, 聚乙二醇
(polyethylene glycol, PEG)浸种引发处理可有效提高
种子活力和促进幼苗生长, 尤其是对一些小粒种子
更有实用价值(郑光华等1985), 而茎瘤芥种子便是
小粒种子。
茎瘤芥又称茎用芥菜, 是芥菜的一个变种, 俗
称 “青菜头”, 属于十字花科芸苔属植物, 原产于我
国四川盆地, 是涪陵榨菜的主要原料作物(刘佩瑛
1996)。茎瘤芥种子老化问题比较突出, 种质资源
浪费严重, 生产受损, 因此提高茎瘤芥老化种子活
力对生产来说非常重要。PEG浸种提高老化种子
活力的研究较多(巩振辉等 1991; 王飞等 1999; 张
晓艳和李宇歌 2005), 但 PEG浸种处理茎瘤芥老化
种子的研究还少有报道。因此, 本文探讨不同浓度
PEG浸种处理茎瘤芥老化种子后, 其种子活力和幼
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苗生长与PEG浓度之间的关系, 以期获得优化茎瘤
芥老化种子活力和幼苗生长的适宜PEG浓度, 从而
为提高其老化种子活力提供参考。
材料与方法
材料为茎瘤芥品种‘永安小叶’ (Brassica juncea
var. tumida Tsen et Lee ‘Yonganxiaoye’)老化种子, 贮
藏期为 2年, 由重庆涪陵绿原农业发展公司提供。
PEG浸种时, 称取茎瘤芥老化种子各 0.5 g, 用
2%的H2O2消毒 5 min, 蒸馏水反复冲洗种子后, 擦
干其表面浮水, 浸没于不同浓度(5%、10%、15%、
20%、25%、30%、35%)的 PEG6000溶液中(200
mL), 采用蒸馏水浸种作对照, 25 ℃浸种12 h, 取出,
用蒸馏水洗净种子表面残留的 PEG溶液。
取浸种后洗净的种子, 回干, 使种子接近于浸
种前的重量。参照宋松泉等(2005)书中的方法测
定种子膜透性。
做种子萌发试验时, 将浸种后洗净的种子, 播
于垫有 6层纱布的培养皿中, 每皿 100粒, 25 ℃下
培养, 每天定时喷洒适量蒸馏水, 以保持纱布湿润。
种子发芽以胚根突破种皮为标准。播种后, 每隔
24 h记录一次茎瘤芥种子发芽数, 10 d后, 即各处
理的种子发芽全部结束时, 测定种子活力参数和幼
苗生长参数。取播种后 10 d长势一致的幼苗叶片
测定其中丙二醛(malondialdehyde, MDA)含量, 采用
TBA法进行(赵世杰等 1994), 用紫外 -可见分光光
度计(日本HITACHI公司U-1800型)分别测定450、
532和 600 nm波长处的吸光度值。每个处理重复
3次。
采用 SPSS公司的 SigmaPlot 2000和 SPSS 12.0
软件进行作图和数据分析。
结果与讨论
1 PEG浸种对茎瘤芥老化种子膜透性的影响
植物种子老化劣变常导致种子内部清除活性
氧的酶活性下降, 活性氧累积增多, 对膜脂过氧化
程度加深, 膜透性增大(Pauls和 Thompson 1980;
图 1 茎瘤芥种子膜透性与 PEG浓度之间的关系
Fig.1 Relationships between relative electrical conductivity
of tumorous stem mustard seeds and PEG concentrations
Dhindsa和Matowe 1981)。经不同浓度 PEG浸种
处理的茎瘤芥老化种子, 膜透性均下降(P<0.01)。
茎瘤芥老化种子的膜透性与 PEG浓度之间呈显著
的非线性关系。PEG浓度在 5%~25%范围内, 茎
瘤芥老化种子膜透性随着 PEG浓度的增高而降低
(变化范围为 53.7%~84.1%), 而在 25%~35%范围
内则相反(变化范围为 53.7%~67.0%), 但仍低于不
做 PEG浸种的。25% PEG浸种后的茎瘤芥老化种
子膜透性最低(图1), 这与张晓艳和李宇歌(2005)在
玉米老化种子膜透性变化中的结果一致。
2 PEG对浸种后茎瘤芥种子的几种活力参数的影响
PEG浸种后的茎瘤芥老化种子的发芽率、发
芽势、发芽指数与活力指数变化趋势大体一致, 均
随 PEG浓度(5%~30%)的增大而增大(变化范围分
别为 60.00%~82.00%、40.00%~61.33%、30.55~
45.85、0.0889~0.1486), PEG浓度为 30%~35%时
则相反(变化范围分别为 76.00%%~82.00、56.00%~
61.33%、42.57~48.85、0.1213~0.1486) (图 2)。
可以认为, 30% PEG浸种后的种子活力参数最高,
这与巩振辉等(1991)在甜椒老化种子活力变化中的
结果类似。
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图 2 茎瘤芥种子活力参数与 PEG浓度之间的关系
Fig.2 Relationships between vigor parameters of tumorous stem mustard seeds and PEG concentrations
3 PEG对浸种后茎瘤芥幼苗的几种生长参数的影响
从图 3可见: (1)在 5%和 10% PEG浸种后, 茎
瘤芥幼苗根与茎的干重均与未做 PEG处理的差异
不显著(P<0.05), 15% PEG浸种后的则有提高(P<
0.05), 20%~35% PEG浸种后的提高显著(P<0.01)。
5%~35% PEG浸种后的幼苗根长有显著增长(P<0.01)。
(2) PEG浓度在 5%~30%范围内, 随着PEG浓度的
增高, 幼苗根干重和茎干重逐渐增重, 根长逐渐增
长; 30%~35%范围内则相反。据此可以认为, 30%
PEG浸种后茎瘤芥幼苗的生长参数最高, 这与张燕
等(2002)在烟草和刘杰等(2002)在羊草幼苗生长变
化中的结果类似。
4 PEG对茎瘤芥幼苗叶片中MDA含量的影响
PEG浸种后的茎瘤芥幼苗叶片中MDA含量下
降(P<0.01)。5%~25% PEG浸种后的幼苗叶片中
MDA含量随着PEG浓度的增高而降低; 25%~35%
PEG的则相反, 即 PEG浓度为 25%的茎瘤芥幼苗
叶片中MDA含量最低(图 4)。这与张燕等(2002)
在烟草和张霞等(2006)在梭梭叶片中有关MDA含
量变化的结果类似。
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图 4 茎瘤芥幼苗叶片MDA含量与 PEG浓度之间的关系
Fig.4 Relationships between MDA content of tumorous
stem mustard seedling leaves and PEG concentrations
图 3 茎瘤芥幼苗生长参数与 PEG浓度之间的关系
Fig.3 Relationships between growth parameters of tumorous
stem mustard seedling and PEG concentrations
参考文献
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