全 文 :686 植物生理学通讯第40卷第6期,2004年12月
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臭氧水浸种对黄瓜种子萌发及幼苗生长的影响
丁明1’2邹志荣1,+黄丹枫2
-西北农林科技大学园艺学院,杨凌712100:2上海交通大学农业与生物学院,上海201101
提要臭氧水处理10、30和50min后的黄瓜种子,种子萌发及幼苗生长均受到促进,种子的发芽率和活力指数、萌发种
子的过氧化氢酶(cAT)和淀粉酶的活性以及呼吸速率、幼苗的壮苗指数和根系活力均有提高;处理70和90IIlin的黄瓜种
子萌发和生长则受到抑制,种子电解质外渗,过氧化氢酶和淀粉酶活性下降。
关键词臭氧水;黄瓜;种子萌发;幼苗生长
EffectofSeedSo啪I喀withozoIlicWateronGe咖inationandSeedKngGrowth
ofCucumber
DINGMin91”,ZOUZhi-Ron91’,HUANGDan—Fen92
iC0uege对Horticttllllre,Non}1westsci一1tchUntversi秽研AgricunurenndForestry.№ngling7i2ioo:2SchoolofAgncunHrenr记
Biolo斟,sknghniJt∞tongUniverst坝Sh口ngh蕊20nol
AbstractTheseedsofcucumberweretreatedwithozonicwaterforl0,30and50min,theg rmination
percentage,Vigorindex,respirationrate,catalase(CA=r)andaInylaseactiVitiesofs eds,aswellrootactiVities
andVigorindexofseedlingsallincreased.Whiletn;atedfbr70and90min,theseedge肌inationandseedling
growthin ibited,theelectrolytefseedsleakedandtheactiVitiesofCATand锄ylasedecreased.
KeywordsOzonicwater;cucumber;seedg n缸natiOn;seedlinggrowth
‘
臭氧(O,)是氧(O:)的同分异构体,有特殊的
刺激味,在标准压力和温度下,其溶解度比氧气
大13倍。臭氧在水中氧化还原电位很高,为
2.07V,氧化能力仅次于氟(2.87V),并且它降
解迅速,降解产物是氧气。基于它的强氧化性,
农业生产中臭氧已广泛应用于粮食作物贮藏和果品
蔬菜保鲜【l,∞,近年来也有用于防治温室作物病虫
害和种子消毒处理的报道【3州,但对种子萌发作用
的报道未见。本文探索臭氧水进行浸种消毒时,
对黄瓜种子萌发和幼苗生长的生理效应。
材料与方法
选取大小基本一致的黄瓜(Chc“m括s口ffv“5)品
种“西农58号”的种子,用去离子水洗净种子包衣,
在黄瓜种子自然吸胀4h后,设置6个不同时间
的臭氧水处理。每个处理100粒种子,3次重复。
25℃下将臭氧通入去离子水15min后,将黄
瓜种子浸入水中,分别处理10、30、50、70、
90min,同时连续通入臭氧(臭氧发生器型号:
BNA一1089,03产量400mg.h。)。臭氧通入口与
种子间以石棉网隔离,避免产生的臭氧不与种子
直接接触。以去离子水浸种90min为对照。经
臭氧水处理后的种子再分别置于去离子水中浸种
80、60、40、20、Omin,然后在25℃恒温箱
中催芽。以芽长超过l/2种子长为发芽标准,每
天记录发芽数,连续6d后,测定胚鲜重,计
算发芽率、发芽指数、活力指数。发芽率Gr=
(发芽种子数/供试种子数)×100%;发芽指数Gi-
∑(Gt/【)t);活力指数=S×发芽指数。其中Gt为f天
的发芽数,Dt为发芽日数,S为胚的鲜重。催
芽后72和144h测定萌发种子中的过氧化氢酶
(catalase,CAT)和淀粉酶活性以及呼吸速率。所
有测定均重复3次。
过氧化氢酶活性测定采用碘量法【6】。淀粉酶
活性测定采用3,5一二硝基水杨酸还原法【61。呼吸
速率测定采用小篮子法【61。
收稿 2004.02—23修定 2004.07.05
8
通讯作者(E·mail:zjzp@public.xa.sn.cn,Te】:029—
870929931。
万方数据
植物生理学通讯 第40卷第6期,2004年12月 687
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测定电导率时,取各处理的黄瓜种子20粒,
用去离子水冲洗3遍,用滤纸吸干表面水分,置
于20mL去离子水中,25℃下浸种24h,用DDs一
1A电导仪测定浸出液的电导率。
按照上述处理方法,取50粒各处理的黄瓜
种子催芽后,播种于草炭、珍珠岩(1:1)混合的
育苗钵中,在人工气候箱中培养。白天温度25℃,
夜间温度15℃,光照度100一150um01.m~·s~,光
照10h.d~。隔天用1/2的Hoagland营养液浇灌。
35d后幼苗生长至四叶一心时,随机取10株,测
定株高、茎粗,分别称量地上部分的茎叶干重和
地下部分的根系干重。
根系活力采用TTC法测定【61。
结果与讨论
1臭氧水浸种对黄瓜种子发芽率的影响
表1显示,各处理的黄瓜种子发芽率、发芽
指数、胚重和活力指数变化趋势基本一致。经臭
氧水处理10、30和50IIlin的黄瓜种子的萌发和发
芽率均受到促进,促进效应随着处理时间的增加
而增加,50min处理的效果最好,差异达到显著
水平;处理70和90min的则受到抑制。
表1臭氧水浸种对黄瓜种子发芽的影响
TabklEffectofseedsoakingw油ozonicwateronge肌inationofcucumberse ds
同一列数据中不同字母表示差异显著(P<0.05)。
2臭氧水浸种对黄瓜种子细胞膜透性的影响
从图1可以看出,反映种子种皮透性的浸出
液的电导率随着臭氧水处理时间的增加而呈增加趋
势。一般人们常以种子浸出液的电导率作为判断
种子优劣和活力高低的指标【71,本文结果似乎也
说明了这一点。而经臭氧水处理10、30和50IIlin
后的黄瓜种子,种皮软化、种皮透性增加,从
而促进了种子的萌发。而处理70和90min的黄
甲 25
譬20
;15
冬lo
*
mp5
脚
O
O lO 30 50 70 90
处理时间/Ⅲin
图l臭氧水浸种对黄瓜种子电导率的影响
Fig.1Ef诧ctofseedsoabngwithozonicwaterontlle
conductiVityofcucuII】lberseeds
瓜种子细胞膜可能受到损伤,以致电解质大量外
渗,使种子活力下降。
3臭氧水浸种对黄瓜种子萌发过程中CAT和淀粉
酶活性以及呼吸速率的影响
从表2可见,黄瓜种子发芽72和144h的CAT
和淀粉酶活性以及呼吸速率的变化与种子活力的变
化基本一致。臭氧水处理10、30和50min的黄
瓜种子萌发过程中CAT和淀粉酶活性以及呼吸速
率提高,而处理70和90min的则否。
4臭氧水浸种对黄瓜幼苗生长的影响
测定35天苗龄黄瓜幼苗的结果(表3)表明,臭
氧水处理不仅影响黄瓜种子的萌发,对尔后的幼
苗生长也有影响。臭氧水浸种处理10、30和50min
后的黄瓜幼苗株高、茎粗、根冠比和壮苗指数较
对照均有增加,而处理70和90min则有不同程
度的降低;浸种50min处理的幼苗根系活力最
高,而处理70和90min的根系活力则相对较低
(图2)。
万方数据
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表2臭氧水浸种对萌发的黄瓜种子过氧化氢酶和淀粉酶活性以及呼吸速率的影响
Table2Ef诧ctofseedsoakingwimozonicwateronactiVitiesofCATa11damylase,
andI℃spirationratefgenIlinatingcucunlberse ds
处理时
cAT/“g(分解H202).g一1(Fw).min一1淀粉酶/mg(麦芽糖)·g一1(Fw)·min一1呼吸速率/mg(c02)。g-1(Fw).h—
1日J,删“
72h 144h 72h 144h 72h 144h
O 147.01±1.33d 173.15±1.90d O.107±O.004c O.319±0.008c 0.287±0.008d 0.396±O.013d
1O 195.94±4.42c 228.80±5.13c O.112±O.004c 0.349±O.007b O.308±O,003c 0.426±0.007c
30 254.43士5.88b 273.4l±7.30b 0.124±0.005b O.36l±O.004b 0.360土0.004b O.482±O.010b
50 288.15±4.61a 287.08±0.5la 0.145±0.002a 0.435士0.004a O.378±0.013a O.518±0.008a
70 120.11±4.4le 155.04±8.19e O.091±O.006d O.291±0.009d O.272±0.007de 0.386±O.007d
90 84.95±3.58f 125.60±8.67f O.079±O.003e O.274±0.008e O.264±0.012e 0.361±O.004e
—____-_—●—--●____-—__●___-——-___---_●____-●—●-___-———-l_——●--_-——__●_---__l--—__●_-——-●_-——__—-—____-_-__●-一
同一列数据中不同字母表示差异显著(P
Table3Ef亿ctofseedsoakingwimozonicw舢erongrowmofcucumberse dlings
竺理时 株高/cm 茎粗/mm
1日J/min
干重,g·株
地上部分 地下部分
壮苗指数
O 12.14±0.39c 3.029±0.167d O.360±O.008c O.043±0.002dc 0.05772±O.00229cd
10 12.27±O.42c 3.308士O.153c 0.363±0.005bc 0.044±O.002bc O.06070±O.00152bc
30 13.12±O.2lc 3.535士0.067b 0.367±O.006ab 0.046±0.003ab O.06317±O.0027lab
50 13.93±0.31a 3.741±0.12la O.373±O.007a 0.047±O.004a O.06426±0.00407a
70 11.18±0.44d 2.973±O.127d 0.352±0.008d O.04l±0.003d 0.05604±O.00343de
90 10。7l±O.47e 2.646士0.122e 0.340±O.012e O.040±O.003d O.05427±O.00287e
壮苗指数:(根冠比+茎粗,株高)×全株干重。同一列数据中不同字母表示差异显著(P<0.05)。
O
2
3
4
10 30 50 70 90
处瑾时问/min 5
图2臭氧水浸种对黄瓜幼苗根系活力的影响
Fig.2Ef艳ctofseedsoabngwitllozonicwateron oot
activitiesofcucumberse dlings
6
7
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