全 文 ：书西北植物学报!
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文章编号$
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收稿日期$
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&修改稿收到日期$
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基金项目$国家自然科学基金"
%#%$"#1!
#&甘肃省基础研究创新群体项目"
#&"$2345##$
#
作者简介$刘
!
娜"
#1+!
#!女!硕士!实验师!主要从事资源植物学研究
6)78.9
$
9.:08
!
0;0:,<=:,>0
油橄榄加工废液对小麦和玉米种子
萌发及相关酶活性的影响
刘
!
娜#!白万明!!苏玲玲#!郭晓敏#!孔维宝#!%
"
#
西北师范大学 生命科学学院!兰州
(%""("
&
!
陇南田园油橄榄科技开发有限公司!甘肃陇南
(*$"""
&
%
甘肃特色植物有效成
分制品工程技术研究中心!兰州
(%""("
#
摘
!
要$用不同稀释倍数的油橄榄加工废液"
?@AB
#处理小麦和玉米种子!采用计数法(测量法和比色法测定了发
芽率(根长和相关生化参数!以探索
?@AB
对种子萌发特性及相关酶活性的影响结果表明$不同稀释倍数的
?@AB
对小麦和玉米种子的发芽率(发芽势和生长存在不同程度的影响&低稀释倍数"高浓度#的
?@AB
"原液和
&
倍稀释液#在抑制种子发芽的同时!对叶芽和根的生长存在延缓甚至毒害作用&随着稀释倍数的提高"浓度降低#!
这种抑制作用逐渐减弱!而高稀释倍数"
%"
和
&"
倍稀释液#处理则表现出一定程度的促生作用!这种影响存在浓度
依赖性
?@AB
处理同样可导致种子可溶性蛋白质含量以及过氧化氢酶"
C5D
#(过氧化物酶"
E?F
#和苯丙氨酸
解氨酶"
E5G
#活性的变化!呈现高浓度抑制和低浓度诱导增强的趋势&
?@AB
处理后小麦和玉米根的生长与
E?F
和
E5G
活性存在明显正相关性研究认为!
?@AB
对小麦和玉米种子的发芽及生长存在高浓度抑制和低浓度诱
导的双重作用!并可能以多酚的影响为主&鉴于
?@AB
中多酚及其氧化产物可能产生的高浓度抑制(植物毒性和
低浓度诱导化感作用!其在用做有机肥料或土壤改良剂时应做适当稀释处理
关键词$油橄榄加工废液&小麦&玉米&种子&发芽力&酶活性
中图分类号$
H1*&,%*
&
H1*&,(1
文献标志码$
5
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!!
油橄榄"
!"#$#%&
(
$#$G,
#是世界著名的木本
油料树种!其成熟果实经物理压榨分离后可制取橄
榄油!橄榄油富含不饱和脂肪酸(酚类物质和脂溶性
维生素等多种活性成分!是广受世界人民青睐的高
级食用植物油)#*目前!在橄榄油加工过程中!油橄
榄鲜果经磨浆(离心分离(生产初榨橄榄油后产生大
量的油橄榄加工废弃物"
?@A
#!其中含有可观的
果渣油(橄榄多酚和萜类化合物等多种生物活性物
质这一具有经济价值的加工副产物在国内未能得
到深入研究和有效利用!造成了极大的资源浪费和
环境污染)!*随着中国油橄榄产业的不断发展!油
橄榄种植面积(鲜果产量和国产橄榄油产量逐年增
长!加之油橄榄果实加工的时间段相对集中!产生的
?@A
产量也随之增加对于国内油橄榄加工企业
来说!如何在生产橄榄油的同时开发利用好
?@A
废弃资源!是企业实现经济和环境双重效益亟待考
虑并解决的重要问题)%)**
?@A
中含有大量的植物营养素!其最简单的
利用方式是经预处理"脱油脂(过滤(自然发酵或堆
肥#之后直接还田用做有机肥料但是因
?@A
中
含有高浓度的多酚及其氧化产物!使其对土壤生物
和植物有一定的植物毒性
E.OTSO;/]8
等)&*研究
发现!施用
?@A
对土壤的短期影响主要表现为土
壤物理(化学和生化特性的改变!例如微生物生物
量(基础呼吸(可溶性
C
和
J
(土壤水解酶和氧化还
原酶活性的变化&同时!由于
?@A
存在的植物毒
性使西红柿种子的发芽能力大大降低
59T.等)$*
以不同浓度"
"
!
!&^
!
&"^
!
(&^
#的
?@A
作为泥
碳替代物!评价其作为草莓无土栽培生长基质的可
行性!结果表明虽然高浓度的
?@A
添加量"
(&^
#
可造成培养早期对草莓轻微的植物毒性!但是产量
数据和组织分析结果显示
?@A
可替代泥炭作为
一种有效(廉价的无土栽培营养基质为了实现
?@A
的有效脱毒!
500.Q89<
等)(*用香菇"
)#*+,*%-
"$#..#/
#处理
?@A
评价真菌的脱毒效果!硬质小
麦的发芽能力实验结果表明!用香菇处理后
?@A
的植物毒性显著降低&用未稀释和稀释
!
倍的经香
菇真菌脱毒处理后的
?@A
进行小麦发芽实验!其
发芽率分别为
%*^
和
&(^
!而未经真菌处理对照组
的发芽几乎完全被抑制这说明!
?@A
作为有机
肥使用时!须慎重考虑其对土壤生物(植物种子和植
物体存在的毒性问题本试验以小麦和玉米种子为
供试植物材料!研究国产油橄榄三相分离废弃物之
一+++油橄榄加工废液"
?@AB
#对种子萌发特性
及其相关抗氧化酶活性的影响!以期为认识
?@AB
对种子萌发特性的影响及其农业还田循环利用提供
实验依据和应用参考
#
!
材料和方法
=,=
!
实验材料
=,=,=
!
材料与试剂
!
小麦和玉米种子分别为市售
,陇春
!&
号-和,豫玉
!!
号-种子油橄榄加工废液
"
?@AB
#由陇南田园油橄榄科技开发有限公司提
供!废液置于密封塑料桶中在
*_
下存放实验用
水为蒸馏水!
L
C9
!
(磷酸盐(
DS./
碱(
\C9
(
!
?
!
(愈
创木酚(邻苯二酚(考马斯亮蓝
)M!&"
(
G)
苯丙氨酸
等所有试剂均为分析纯!牛血清蛋白为生化试剂
=,=,>
!
仪器设备
!
主要包括培养皿(
KB!#"B
型分
析天平"北京赛多利斯#(
G8QT<>UI )`+#""
紫外可
见分光光度计"北京莱伯泰科#(
CD#&2D
型台式高
速冷冻离心机"上海天美#(奥立龙
@?F6G+$+
型
Z
计"美国热电#(
MaE)!&"B
光照恒温培养箱"上
海精宏#和恒温水浴锅"江苏金坛#
=,>
!
材料培养与处理
=,>,=
!
油橄榄加工废液"
?@AB
#浸种液的制备
!
量取一定量
?@AB
!以
&"""
L
离心
#&7.0
!取上清
液作为浸种原液!取适量浸种原液将其用无菌蒸馏
水分别稀释成不同浓度的
?@AB
!共设计原液"不
稀释#以及稀释
&
(
#"
(
!"
(
%"
(
&"
倍
$
个处理液水平!
处理液
!_
低温封存待用测得
?@AB
浸种原液
中总多酚和总糖含量分别为
+,%
和
$,+
L
.
G
#
!在
不同稀释倍数下处理液中的总多酚和总糖含量详见
$$&
西
!
北
!
植
!
物
!
学
!
报
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
%$
卷
图
#
所示
=,>,>
!
种子的处理与培养
!
分别将小麦和玉米种
子分选清洗后先用
",#^
的
L
C9
!
溶液浸泡
#&7.0
消毒!再用蒸馏水反复冲洗
%
次!接着在
!"_
水浴
锅中用蒸馏水浸种吸水"小麦浸种
#!U
(玉米浸种
!*U
!中间换水间歇
#
次#!然后随机取种子置于铺
有
!
层滤纸的培养皿中"小麦种子每皿
&"
粒!玉米
种子每皿
!"
粒#!分别用适量不同稀释度的
?@AB
喷施!以蒸馏水作对照!在无光照("
#+b!
#
_
温度
下进行发芽实验!每个处理设置
%
个平行组!每隔
#!U
喷
*7G?@AB
处理液或蒸馏水"对照组#
每天观察发芽及生根情况并做好记录和计数!发芽
生长
#"=
后结束培养
=,>,?
!
粗酶液的提取
!
发芽结束时取小麦和玉米
幼苗!用蒸馏水反复冲洗干净!再用滤纸吸干表面水
分将称重后的样品放入预冷的研钵中!加入约
!"
倍"
7G
#预冷至
*_
的提取液"
Z
\(,"
!
&"77O9
.
G
#磷酸缓冲液#和适量石英砂!充分研磨匀浆后将
匀浆液移入
&"7G
离心管中!再用预冷的相同缓冲
液洗涤完全研钵中的匀浆液!并一同移入离心管中!
总提取液体积控制在
*"7G
左右!在
*_
振荡浸提
%"7.0
后以
&"""
L
离心
!"7.0
!取上清液用缓冲
液定容至
&"7G
!适当稀释后做为测定蛋白质和酶
活力的试样
=,?
!
测定指标及方法
=,?,=
!
种子萌发指标
!
种子培养期间每天统计种
子萌发的粒数!萌发以胚芽突破种皮为标准发芽
率以每皿发芽种子数占总种子总数的百分比计发
芽势以发芽
%=
时发芽种子数占供试种子数的百分
F"
为原液!
F&
"
F&"
分别表示原液稀释
&
(
#"
(
!"
(
%"
(
&"
倍&下同
图
#
!
不同稀释度
?@AB
中的总多酚和总糖含量
F"./OS.
L
.089?@AB
!
F&F&"/T80=ROS&
!
#"
!
"
!
%"
!
&"
T.7!
SZ
<>T.V<9
W
&
DUc.
L
,#
!
DUZ
O9
WZ
U<0O980=/8>>U8S.=>O0T<0T/OR=.RR比计发芽
#"=
结束时!采用测量法测定发芽种子
的根长"
>7
#
=,?,>
!
蛋白质含量
!
吸取上述粗酶液样品
",&
7G
!加蒸馏水
",&7G
!加
&7G
考马斯亮兰染液!
充分混合均匀!放置
!
"
&7.0
后!以加
#7G
水和
&
7G
染液试管作为空白对照!用
#>7
光程比色杯在
&1&07
下测定光密度
0
&1&
!计算蛋白质含量!单位
表示为
7
L
.
L
#
"鲜重#)+*以不同浓度牛血清蛋白
为标准溶液测定其相应光密度值
0
&1&
!做出标准曲
线!得到
?@AB
废液中蛋白质含量的计算公式$
1
d*112*10#,"%#(
"
3
!
d",11%*
#式中!
1
为蛋
白质含量"
7
L
.
G
#
#!
0
为
&1&07
下的吸光值
=,?,?
!
酶活性
!
相关酶活力测定方法参照文献
)
+
*!并作适当改良
!
#
"过氧化氢酶!
C5D
"活性
!
准确吸取
!,&
7G
Z
\(,"
(
&"77O9
.
G
#磷酸缓冲液和
",*7G
",#7O9
.
G
#
!
?
!
!加入
",#7G
粗酶液样品后迅
速摇匀启动反应!每隔
%"/
记录
#
次
!*"07
处的
吸光值
0
!*"
!记录
%7.0
!以每分钟
0
!*"
下降
",#
计
为
#
个酶活力单位
I
!结果以
I
.
L
#
"鲜重#表示
!"过氧化物酶!
E?F
"活性
!
准确吸取
!,&7G
Z
\(,"&"77O9
.
G
#磷酸缓冲液和
",*7G",#
7O9
.
G
#愈创木酚"含
&77O9
.
G
#
!
?
!
#!加入
",#7G
试样粗酶液迅速摇匀后启动反应!每隔
%"/
记录
#
次
*("07
处的吸光值
0
*("
!记录
%7.0
!以每
分钟
0
*("
上升
",#
计为
#I
!结果以
I
.
L
#
"鲜重#
表示
!
%
"苯丙氨酸解氨酶!
E5G
"活性
!
在试管中加
入
#,&7G",#7O9
.
G
#
Z
\+,+
的
DS./)\C9
缓冲
液!再加入
#7G",#7O9
.
G
#的
G)
苯丙氨酸底物!
加入
",&7G
试样粗酶液!摇匀后在
%(_
水浴中反
应
#U
!反应结束后测定
!1"07
处的吸光值
0
!1"
!以
#7G",#7O9
.
G
#的
G)
苯丙氨酸加
!7G",#7O9
.
G
#
Z
\+,+
的
DS./)\C9
缓冲液的试管作为空白
对照以每小时
0
!1"
上升
","#
计为
#
个酶活力单
位
I
!结果以
I
.
L
#
"鲜重#表示
=,@
!
数据分析
用
6[><9!""(
软件对数据进行整理统计和绘
图!用
?S.
L
.0ESO+,"
软件做显著性分析
!
!
结果与分析
>A=
!
不同浓度
),-;
处理对小麦和玉米种子发芽
率与发芽势的影响
不同浓度
?@AB
处理对小麦种子的萌发有一
($&
%
期
!!!!!!!!!!!
刘
!
娜!等$油橄榄加工废液对小麦和玉米种子萌发及相关酶活性的影响
定的影响
?@AB
处理液在高浓度"如原液(
F&
#
时对初期小麦种子的萌发有一定的抑制作用!而随
着稀释倍数的增大!这种抑制作用随之减缓小麦
种子萌发期间用原液直接处理的种子!虽然在初期
得以萌发!但后期因持续处理却使已萌发的种子大
部分死亡!不能正常生长"图
!
!
5
中用虚线示意部
分#!而其他浓度处理组的小麦种子发芽率均达到了
#""^
"图
!
!
5
#另外!除
?@AB
原液处理组的小
麦种子发芽势为
+%,%^
之外!其他处理组均达到了
#""^
"图
!
!
C
#说明适当稀释后的
?@AB
对小麦
种子的发芽影响较小!同时也表明实验用小麦种子
的活力较强(发芽整齐度较高
同时!不同浓度
?@AB
处理对玉米种子发芽
的影响也较为显著!且
?@AB
的处理浓度越高"即
稀释倍数越小#!抑制玉米种子发芽和延迟萌发的作
用越明显"图
!
!
K
#其中!高浓度的
?@AB
处理玉
米种子后!其萌发特性和小麦种子类似!起始萌发的
种子经
?@AB
持续处理后部分死亡&而随着
?@)
AB
处理浓度的降低!玉米种子的发芽率逐渐升高!
F&"
处理组的发芽率和发芽势与对照组基本持平
由图
!
!
C
可知!与小麦种子的发芽势表现不同!玉
米种子发芽势在不同浓度处理组别之间存在较大差
异!反映出不同浓度
?@AB
处理对其发芽存在的
抑制作用!导致供试玉米种子发芽的整齐度差异较
大由图
!
也反映出小麦种子的萌发时间较短!在
发芽第
!
天即完全萌发!而玉米种子萌发的持续时
间较长!在发芽第
&
天发芽率趋于恒定
>A>
!
不同浓度
),-;
处理对小麦和玉米幼苗叶芽
生长及生根的影响
从发芽
#"=
时各浓度处理组的典型性幼苗表
现来看!不同浓度
?@AB
处理对小麦和玉米种子
叶芽生长和生根作用的影响显著"图
%
#与对照组
相比!小麦和玉米种子萌发后其叶芽和根的生长与
?@AB
的处理浓度存在很高的相关性!即
?@AB
稀释倍数越小(浓度越高!叶芽和根的长度越短!而
且
?@AB
处理组的叶芽和根相比于对照组要粗壮
一些以上结果表明!
?@AB
处理对小麦和玉米的
叶芽生长和生根有较大影响!较高浓度的
?@AB
在抑制和延缓种子萌发的同时!还抑制了叶芽和根
的生长&而
?@AB
稀释度较高(浓度较低的处理组
"如
F%"
和
F&"
#!对小麦和玉米叶芽和根的生长具
有一定的促进作用&这种抑制或促进作用存在明显
的
?@AB
浓度依赖性
进一步的根长调查结果显示!不同浓度
?@AB
处理对小麦和玉米种子发芽后的生根作用影响显著
"图
*
#&与对照组相比!各实验组测得平均根长均存
在显著性差异"
4
"
","&
#
?@AB
原液持续处理
最终导致已发芽小麦种子的死亡!因此未能进行取
样测试其中!小麦
F&
和
F#"
处理组的根长分别
显著小于对照组
1$,&^
和
&&,*^
!而小麦
F!"
(
F%"
和
F&"
组的根长分别显著大于对照组
(#,&^
(
#"1,(^
和
#(!,!^
&玉米原液组(
F&
(
F#"
(
F!"
和
F%"
组的根长均显著小于对照组!降幅为
1+,%^
"
*#,(^
!只有
F&"
组的根长显著大于对照组!增幅
不同小写字母表示处理组间在
","&
水平存在显著性差异&下同
图
!
!
不同浓度
?@AB
对小麦"
5
#和玉米"
K
#种子
发芽率及其发芽势"
C
#的影响"
0d%
#
DU<=.R8TL
0.R.>80T=.RR<
87O0
L
TS<8T7<0T/8T","&9&
DUc.
L
,!
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L
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"
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L
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西
!
北
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植
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!
学
!
报
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
%$
卷
为
#$,(^
综上结果可知!
?@AB
对小麦(玉米种
子的发芽特性和生根的影响作用存在显著的浓度依
赖性!高浓度的
?@AB
在抑制种子发芽的同时也
抑制根的生长!而使用较低浓度的
?@AB
处理"如
F&"
#对种子的发芽影响较小!而且表现出一定的促
进生长效果
>A?
!
不同浓度
),-;
处理对小麦和玉米全株幼苗
可溶性蛋白质含量的影响
图
&
结果显示!不同浓度的
?@AB
处理对发
芽结束时小麦和玉米全株幼苗可溶性蛋白质含量有
不同程度的影响其中!小麦幼苗可溶性蛋白质含
图
%
!
不同
?@AB
处理组中小麦和玉米
种子叶芽生长与生根情况
c.
L
,%
!
DU<
L
SO;TUOR9<8RQ:=80=SOOTOR;U<8T80=
78.X图
*
!
不同浓度
?@AB
对小麦和
玉米幼苗根长的影响"
0d%"
#
c.
L
,*
!
6RR<>T/OR?@ABO0TUL
TUOR
;U<8T80=78.XL
"
0d%"
#
量在高浓度
?@AB
处理组"原液组(
F&
和
F#"
#与
对照组存在显著性差异!原液组显著低于对照
#&,$^
!
F&
和
F#"
处理组分别显著高于对照
#$,$^
和
#*,%^
!而其余处理组与对照组不存在显
著性差异&玉米幼苗可溶性蛋白质含量在原液(
F&
(
F%"
(
F&"
组处理下均显著低于对照!降幅为
%1,$^
"
+,*^
!在
F#"
处理下却显著高于对照
+,&^
!而
在
F!"
组处理下与对照的含量相当以上结果说
明不同浓度的
?@AB
处理时导致种子处于不同的
发芽态势!导致其蛋白质分解程度的差异!进而导致
全株幼苗可溶性蛋白质含量的差异
>A@
!
不同浓度
),-;
处理对小麦和玉米幼苗相关
酶活性的影响
各实验组全株幼苗发芽结束时抗氧化和生根相
关的酶活性如图
$
所示首先!不同浓度
?@AB
处理对小麦和玉米幼苗过氧化氢酶"
C5D
#活性的
影响显著"图
$
!
5
#小麦和玉米幼苗的
C5D
活性
在不同浓度
?@AB
处理下均显著低于对照组!降
幅分别为
1",&^
"
*#,#^
和
++,&^
"
#!,%^
!而且
随着
?@AB
处理浓度的降低总体呈现先升后降的
变化趋势&在
?@AB
处理组中!两种作物幼苗
C5D
活性均以原液组呈现最低!而小麦幼苗
C5D
活性
以
F!"
和
F%"
处理组的相对较高!玉米幼苗
C5D
活性则以
F#"
组的相对较高其次!小麦和玉米幼
苗过氧化物酶"
E?F
#活性均随着
?@AB
处理浓度
的降低"即稀释倍数的增大#呈现逐渐上升的趋势&
各
?@AB
处理中!小麦和玉米幼苗的
E?F
活性在
原液(
F&
和
F#"
组均显著低于对照!小麦幼苗
F!"
组和玉米幼苗的
F!"
(
F%"
处理组与对照无显著差
异!小麦幼苗
F%"
(
F&"
处理组和玉米幼苗的
F&"
处
理组均显著高于对照组"图
$
!
K
#此外!小麦和玉米
图
&
!
小麦和玉米幼苗可溶性蛋白质含量
随
?@AB
稀释度的变化"
0d$
#
c.
L
,&
!
CU80
L
Z
SOT<.0>O0T<0T/.0;U<8T80=
78.XL
;.TU=.RR"
0d$
#
1$&
%
期
!!!!!!!!!!!
刘
!
娜!等$油橄榄加工废液对小麦和玉米种子萌发及相关酶活性的影响
图
$
!
不同浓度
?@AB
处理下小麦和玉米
幼苗相关酶活性的变化"
0d$
#
c.
L
,$
!
CU80
L
W
7<8>T.V.T.;U<8T80=78.XL
TS<8T<=Q
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=.RR>O0><0TS8T.O0/OR?@AB
"
0d$
#
幼苗苯丙氨酸解氨酶"
E5G
#活性在不同浓度
?@)
AB
处理下的变化趋势与
E?F
活性类似!即随着
?@AB
处理浓度的降低均呈现逐渐上升的趋势&幼
苗
E5G
活性均在
F!"
浓度时与对照组相当!处理
浓度低于
F!"
时显著高于对照!处理浓度高于
F!"
时显著低于对照"图
$
!
C
#以上结果说明
?@AB
处理在影响小麦和玉米种子萌发的同时!也从生理
生化水平上影响幼苗抗氧化酶及相关酶活性!而且
其影响程度也随着
?@AB
处理浓度的高低而存在
差异
%
!
讨
!
论
?@AB
的主要成分为水(酚类物质(糖类(有机
酸和矿物质等!其化学需氧量和生物需氧量高!有机
物含量高(可生化处理特性强!富含生物活性物质!
可开发利用价值高)1*
?@AB
中酚类物质的主要
种类有苯醇类"羟基酪醇#(环烯醚萜类"橄榄苦苷#(
酚酸类(黄酮类等)#"*
?@AB
用作有机肥或土壤
改良剂时!主要利用其中有益的有机碳(氮和矿物质
等!而其中存在的高浓度多酚及其氧化产物对土壤
生物和植物存在一定的植物毒性!应通过一定的预
处理方式降低其毒性)##*研究显示酚类物质对苜
蓿种子萌发存在显著的浓度依赖性!而且因种类差
异而存在不同程度的影响&在高浓度下"
#"
%
7O9
.
G
#
#!阿魏酸(香豆素(香草酸和香豆酸
*
种酚酸对
苜蓿种子萌发均表现出显著的抑制作用!其抑制作
用随着浓度的降低而逐渐减弱)#!*
首先!本研究中用不同浓度的
?@AB
处理小
麦和玉米种子会对其萌发特性"发芽率和发芽势#产
生不同程度的影响其中!高浓度的
?@AB
中因
含有较高浓度的多酚"如原液组含量为
+,%
L
.
G
#
!
F&
组含量为
#,$$
L
.
G
#
#会使种子萌发受到
抑制"甚至产生毒害#!导致已萌发的小麦和玉米种
子在持续的处理过程中全部或部分死亡&而随着
?@AB
处理浓度的降低!这种抑制作用逐渐减弱!
相反在较低浓度"
F%"
!
",!+
L
.
G
#
&
F&"
!
",#(
L
.
G
#
#处理组种子的发芽率和发芽势与对照组相当
或略高这主要是由于
?@AB
中高浓度多酚对种
子萌发存在抑制作用!低浓度酚类物质存在一定的
化感促生作用!而且其中含有的糖类和矿物质为种
子萌发及生长提供了必要的营养物质
?@AB
中
的高浓度多酚对种子萌发及生长产生的毒性可能源
于
%
个方面)#!*$"
#
#高浓度多酚及氧化产物抑制种
子萌发所需的关键酶类及细胞分裂!使种子萌发过
程缺乏必须的能量以及合成代谢所需的中间产物!
从而降低种子活力(抑制其萌发&"
!
#高浓度多酚改
变种子萌发时种皮的渗透性以及种子的吸水作用!
增加种子内部物质的大量渗透&"
%
#高浓度处理液中
的糖类等营养物质导致微生物污染(生物酸化!从而
造成种子腐烂或产生毒害
其次!本研究中用不同浓度的
?@AB
持续处
理小麦和玉米种子时!其在影响萌发特性的同时还
影响生根和叶芽的生长高浓度的
?@AB
在抑制
萌发率和发芽势的同时还抑制根和叶芽的生长!而
随着
?@AB
浓度的降低这种抑制作用逐渐消除
幼苗根和叶芽的生长与
?@AB
的稀释倍数存在较
高的相关性!小麦和玉米幼苗根的长度与
?@AB
稀释倍数的相关系数
&
分别为
",1$#
和
",11*
!与
多酚浓度的相关系数分别为
",&++
和
",$"!

"(&
西
!
北
!
植
!
物
!
学
!
报
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
%$
卷
这一结果提示
?@A
作为土壤改良剂时对植物存
在较强的化感作用!因酚类物质的浓度不同而对植
株的生长产生不同的影响!外观方面反映在幼苗根
和叶芽的生长上宋亮等)#!*研究发现酚类物质对
苜蓿幼苗生物量的影响同样存在浓度依赖性高浓
度"
#"
%
7O9
.
G
#
#的酚酸均显著降低苜蓿幼苗地
下生物量!而低浓度组"
#"
$
7O9
.
G
#
#则表现出显
著的促进作用&酚酸化感物质处理苜蓿幼苗后!随浓
度的增加幼苗的地上及地下鲜重与对照相比逐渐降
低另有研究显示)#%*!二硝基重氮酚废水中的硝基
酚类化合物污染土壤对上海青和小白菜
!
种蔬菜种
子萌发与生长存在明显的浓度梯度影响土壤硝基
酚类化合物含量在
"
"
#!7
L
.
]
L
#时对上海青(小
白菜的发芽率有不显著的促进作用!超过
!*7
L
.
]
L
#时对上海青发芽率产生明显抑制!达到
%$
7
L
.
]
L
#时明显抑制小白菜发芽率&污染土壤中硝
基酚类化合物含量与
!
种蔬菜根和芽伸长抑制率呈
显著线性相关酚酸对大豆种子萌发亦有影响!苯
甲酸(肉桂酸(香草酸(
!
种混合酚酸及
%
种混合酚
酸的协同处理均不同程度地抑制大豆种子的萌发!
不仅降低其萌发率!胚根长和干重也有不同程度的
降低)#**本研究发现与上述结果相似
第三!
?@AB
处理同样影响小麦和玉米幼苗的
可溶性蛋白质含量及
C5D
(
E?F
和
E5G
活性在
发芽实验结束时!较高浓度的
?@AB
原液处理严
重抑制种子的萌发能力!导致种子蛋白质酶解作用
受阻&中等浓度
?@AB
处理"
F#"
#在适度抑制和延
缓种子萌发的同时!造成蛋白质水解和营养物质转
化的缓慢进行!使其可溶性蛋白质含量相对较高&而
低浓度
?@AB
处理组在促进种子萌发的同时!使
较多的种子蛋白质水解产物转化合成其它幼苗生长
所需的物质!进而导致可溶性蛋白质含量降低
2O/U>U.08
等)#&*研究了酚酸对大豆等
*
种种子的化
感作用!认为对羟基苯甲酸和香草酸等化感物质通
过抑制受体植物的抗氧化酶"
B?F
和
C5D
#活性!
导致体内活性氧增多!造成膜质过氧化!从而破坏膜
结构与对照组相比!本研究中
?@AB
处理对小
麦和玉米幼苗
C5D
(
E?F
和
E5G
活性有不同程度
的影响!且在高浓度条件下抑制作用显著&与对照组
相比!随着
?@AB
浓度的降低!
C5D
活性呈先升
后降!而
E?F
和
E5G
活性呈逐渐增高趋势这种
抑制主要和
?@AB
中存在的酚类物质等对种子的
发芽与生长存在化感作用相关分析认为!在不同
浓度
?@AB
处理条件下!发芽结束时各组的幼苗
处于不同的生长阶段$高浓度组"原液和
F&
#抑制作
用显著导致种子死亡或发芽迟缓!中浓度"
F#"
和
F!"
#组虽有抑制延缓作用但种子能正常生长!而低
浓度"
F%"
和
F&"
#组存在一定的诱导作用使种子萌
发和生长相对较快在
?@AB
作用下使种子处于
不同的发芽程度是导致各实验组酶活性存在较大差
异的原因之一另一原因可能和
?@AB
处理液中
不同浓度的还原性酚类物质对
C5D
(
E?F
和
E5G
活性存在一定的抑制或诱导作用有关种子活力(
生长特性与
?@AB
中多酚的浓度直接造成幼苗酶
活性的差异这一结果与酚酸物质对苜蓿幼苗
E?F
活性的影响方式类似)#!*!即总体呈现高浓度
抑制和低浓度诱导的趋势而
C5D
活性在低浓度
组"
F%"
和
F&"
#逐渐降低可能归因于
?@AB
中适
宜浓度的多酚为种子发芽和生长提供了良好的抗氧
化物质和还原力!进而抑制了
C5D
的活性
另外!本研究发现!整株
E?F
和
E5G
活性的变
化趋势与幼苗生根存在高度的相关性其中!根长
与其
E?F
和
E5G
活性的相关系数在小麦中分别为
",+!(
和
",(*"
!在玉米中则分别为
",(#(
和
",(!!
&
随着
?@AB
浓度的降低!小麦和玉米的根长不断
增加!
E?F
和
E5G
的活性也不断升高这一结果
反映出
E?F
和
E5G
在植株生根过程中存在促进作
用蒋小满等)#$*发现在诱导南瓜组培苗不定根形
成过程中!
E?F
活性及同工酶谱的变化与生根作用
密切相关!不定根形成时
E?F
活性迅速升高
E?F
活性与光叶楮扦插根的生长和延伸同样存在
密切关系)#(*
E5G
是苯丙烷类化合物生物合成的
关键酶和限速酶!同时对诱导植物体合成木质素具
有重要作用!因此
E5G
的活性直接影响植株体内酚
类物质合成和根的生长)#+*
综上所述!
?@AB
中存在的多种酚类物质直接
通过化感作用影响小麦和玉米种子的萌发(幼苗和
根的生长!以及幼苗蛋白质含量和相关酶"
C5D
(
E?F
和
E5G
#活性!而且这种影响存在高度的浓度
依赖性
?@AB
中存在的多酚和糖类物质等对种
子萌发和幼苗生长存在双重作用和影响!即在高浓
度处理时多酚对种子萌发和生长的抑制和毒害作用
占主导地位!而在低浓度处理时其中的酚类物质(多
糖和矿物质等通过协同化感作用产生促进作用由
此导致的种子发芽程度的不同进一步造成其生理生
化参数的改变!最终影响幼苗的生长和生根作用
这一结果暗示
?@AB
作为有机肥或改良剂施用时
应进行适当的稀释处理以降低对植物的毒害作用!
#(&
%
期
!!!!!!!!!!!
刘
!
娜!等$油橄榄加工废液对小麦和玉米种子萌发及相关酶活性的影响
而在较低浓度水平施用可起到良好的化感作用和促
生效果今后进一步将从
?@AB
组成分析(微生
物发酵预处理及其对土壤理化特性(土壤生物种类
和丰度(植株地上%地下生物量的影响等方面进行
探讨
参考文献!
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