全 文 ：园 　艺 　学 　报 　2005, 32 (4) : 710～712
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2004 - 09 - 07; 修回日期 : 2004 - 12 - 27
基金项目 : 浙江大学 SRTP项目
铈对低温胁迫下茄子种子发芽及幼苗生理的影响
钱琼秋 1 　刘　莉 2 　杨　静 1 　朱祝军 1
(1 浙江大学园艺系 , 杭州 310029; 2 杭州万向职业技术学院 , 杭州 310023)
摘 　要 : 通过茄子低温胁迫下铈处理后种子及幼苗各生理指标的比较可知 , 铈处理可缓解低温胁迫对
茄子种子萌发和幼苗的伤害 , 促进种子发芽和幼苗生长 , 这可能与铈提高萌发幼苗膜透性、水解酶的活性
和脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白质的含量 , 以及降低 MDA含量有密切关系。
关键词 : 茄子 ; 铈 ; 低温胁迫 ; 种子 ; 萌发 ; 生理指标
中图分类号 : S 64111　　文献标识码 : A　　文章编号 : 05132353X (2005) 0420710203
Physiolog ica l Effects of Cer ium on Seed Germ ina tion and Seed ing of Egg2
plan t under Ch illing Stress
Q ian Q iongqiu1 , L iu L i2 , Yang J ing1 , and Zhu Zhujun1
(1D epartm ent of Horticu lture, Zhejiang U niversity, Hangzhou 310029, Ch ina; 2 Hangzhou W anxiang V oca tional and Technical
institu te, Hangzhou 310023, China)
Abstract: The experiment was carried out to compare physiological indexes on seed germ ination and
seeding of eggp lant after cerium treatment under chilling stress. The results showed that Ce was beneficial to
alleviate the harmful effects of chilling stress on germ ination and seeding, which p romoted the seed vigor and
seeding growth. Itmay be closely related to the increase of membrane permeability, content of p roline, soluble
sugar, soluble p rotein and activity of hydrolase, and the decrease ofMDA during germ ination under Ce treat2
ment compared with other treatments.
Key words: Eggp lant; Solanum m elongena L. ; Cerium; Chilling stress; Seed; Germ ination; Physio2
logical index
1　目的、材料与方法
茄子 (Solanum m elongena L. ) 是喜温性蔬菜 , 低于 15℃生长缓慢 , 种子发芽的最低温度为
15℃〔1〕。茄子早春育苗期间常常会遇到低温灾害性天气 , 死苗现象较为严重。稀土元素在一定范围
内能促进种子的萌发、根系的发育和增强植物的抗逆性〔2～4〕, 但是对低温胁迫种子发芽的生理未见报
道。本试验主要研究在低温胁迫下 , 铈处理对茄子种子萌发过程中产生的生理、生物效应 , 拟为探讨
稀土元素在茄子早春育苗中的作用提供理论依据。
茄子品种用 ‘杭茄一号’, 杭州三叶蔬菜种苗公司生产。种子经 011% HgCl2消毒 5 m in, 去离子
水反复冲洗几次后 , 分两部分分别用蒸馏水和 Ce ( SO4 ) 2 40 mg/L溶液浸种 8 h后 , 将种子整齐排列
在铺有滤纸的培养皿中 , 每皿 100粒 , 放入生化培养箱中培养萌发 , 温度处理为 10、15、25℃, 4次
重复。各处理每日分别加入适量的蒸馏水和 Ce ( SO4 ) 2 溶液以保证正常生长。
按农作物种子检验国家标准 , 7 d测定种子发芽势 , 14 d统计其发芽率 , 测定根长 , 苗高及其鲜
质量。发芽指数 Gi =Σ ( Gt/D t) , 活力指数 V i = S ×Σ ( Gt/D t)。Gt为 t日的发芽数 , D t为相应的发
芽日数 , S为幼苗生长长度。发芽 14 d取 20株幼苗测定细胞质膜透性 (电导仪法 )、丙二醛 (MDA)
　4期 钱琼秋等 : 铈对低温胁迫下茄子种子发芽及幼苗生理的影响 　
( TBA 比色法 ) 含量、淀粉酶活性 ( 3, 5 - 二硝基水杨酸法 )〔5〕、蛋白酶活性 ( Folin试剂还原
法 )〔5〕、可溶性糖 (蒽酮法 )〔6〕、脯氨酸含量 (磺基水杨酸法 )〔6〕、脂肪酶活性 (碱滴定法 , 每滴定 1
mL 015 mol·L - 1 NaOH为 1个酶单位 )〔6〕; 可溶性蛋白质含量 (改良的 B radford法 )〔7〕, 以牛血清蛋
白为标准。每处理重复 3次。
2　结果与讨论
211　铈对低温胁迫下茄子种子发芽和幼苗生长的影响
由表 1看出 , 随着温度的降低 , 茄子种子的发芽势和发芽率明显降低。铈浸种处理后对低温下种
子的发芽势、发芽率有一定的提高作用 , 其中在 15℃时发芽势和发芽率比未处理的提高 1815%和
3015%。
发芽指数也随着温度的下降而减小 , 但铈浸种处理后其显著提高 , 表明铈能加快低温下茄子种子
的发芽速率。同样由于铈处理的单株幼苗生长长度明显高于未处理的 , 因此种子活力指数显著高于未
处理的 , 差异达到极显著水平。
在低温胁迫下 , 茄子幼苗胚根、胚芽的长度和全株鲜质量随着温度的降低皆呈下降趋势。铈处理
后均能使其提高且达显著水平 , 说明铈能促进低温下茄子幼苗的生长。铈对低温下植株地下部分的生
长有促进作用 , 表现为根干质量大幅增加 , 根 /冠比显著增大。
表 1　铈对低温下茄子种子发芽和幼苗生长的影响
Table 1　Effect of cer ium on eggplan t germ ina tion and seedling growth
处理
Treatment
发芽势
Germ ination
potential
发芽率
Germ ination
rate ( % )
发芽指数
Germ ination
index
活力指数
V igor index
胚根长
Radicle
length ( cm)
胚芽长
Embryo
length ( cm)
全株鲜质量
Plant fresh mass
( g·p lant - 1 )
根 /冠比
Root/ shoot
ratio
25℃ (对照 Control) 5012a 9512a 84125a 105112a 3154a 2186a 0182a 0136a
10℃ 2016c 5013c 55128c 15162d 2112d 1194d 0155c 0117d
15℃ 3013b 6014b 60122bc 33126c 2136c 2135c 0167b 0122c
Ce + 10℃ 3517b 6412b 64134b 34135c 2151c 2128c 0165b 0132b
Ce + 15℃ 4818a 9019ab 78141b 87123b 2198b 2159b 0179ab 0135a
　　注 : 邓肯氏新复极差测验 ( P < 0105) 显著水平。下同。
Note: Duncanpis significant test ( P < 0105) . The same below.
212　铈对低温胁迫下茄子幼苗膜脂过氧化、
MDA、可溶性糖和脯氨酸含量的影响
茄子幼苗的电解质渗透率随种子处理温度下
降而显著升高 (表 2) , 加铈可显著降低由于低温
胁迫引起的细胞内电解质外渗 , 表明铈能提高幼
苗的抗冷性。
从表 2可看出 , 低温胁迫下茄子幼苗的 MDA
含量呈增加趋势 , 铈处理显著降低低温胁迫下幼
苗 MDA含量 , 表明低温胁迫使细胞膜脂过氧化
加剧 , 加铈可以减轻膜脂过氧化程度。
表 2　萌发期间各处理幼苗细胞质膜透性、MDA、可溶性糖
和脯氨酸含量
Table 2　M em brane perm eab ility, MDA, con ten t of soluble
sugar and proline of eggplan t dur ing germ ina tion
处理
Treatment
膜透性
Membrane per2
meability(%)
MDA
( nmol·
g - 1 FM)
可溶性糖
Soluble sugar
(μg·g - 1 FM)
脯氨酸
Proline
(μg·g- 1 FM)
25℃
(对照 Control)
27135d　 0148e　 4172c　 63153d　
10℃ 52117a 2156a 4183c 78198c
15℃ 44182b 1143c 5118b 72165c
Ce + 10℃ 36101c 1189b 6129a 93145a
Ce + 15℃ 30115d 01961d 5149b 87132b
　　脯氨酸、可溶性糖积累的多少也可作为胁迫伤害的指标。在低温胁迫下 , 游离脯氨酸、可溶
性糖逐渐积累 , 其含量始终高于对照 (表 2)。加铈处理的幼苗脯氨酸累积量与未处理相比显著增
加 ; 可溶性糖含量在 15℃时比未处理略有增加 , 而在 10℃增加显著。表明加铈能促进低温下游离
脯氨酸、可溶性糖含量的增加。植物体内游离脯氨酸、可溶性糖作为细胞质的渗透调节物质 , 其
含量的增加可以加大细胞的原生质浓度 , 维持膜在低温下的正常功能 , 有利于提高茄子幼苗的抗
寒性。
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园 　　艺 　　学 　　报 32卷
213　铈对低温下茄子种子萌发期间幼苗水解酶活性和蛋白质的影响
从表 3可看出低温处理明显降低了种子萌发期间水解酶的活性 , 可溶性蛋白质含量减少。铈浸种
处理后 , 幼苗的淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶的活性比未处理时有显著增加 ; 可溶性糖 (表 2)、可溶性
蛋白质含量也显著升高。由此表明铈可以提高低温胁迫时茄子种子萌发期间水解酶的活性 , 有利于贮
存的淀粉、蛋白质、脂肪的分解 , 也促进了冷害过程中可溶性蛋白质的合成和可溶性蛋白质含量的增
加 , 为种子萌发和幼苗生长提供较多的能源和物质基础 , 有利于种子萌发和幼苗生长。
表 3　铈对萌发期间水解酶活性和可溶性蛋白质含量的影响
Table 3　Effect of cer ium on hydrola se activ ity, prote in con ten t of germ ina ting seed ing
处理
Treatment
淀粉酶 D iastase
( unit·g - 1 ·m in - 1 FM)
蛋白酶 Protease
( unit·g - 1 ·m in - 1 FM)
脂肪酶 L ipase
( unit·g - 1 ·m in - 1 FM)
可溶性蛋白质 Protein
(μg·g - 1 FM)
25℃ (对照 Control) 15123a 9156a 0154a 18157a
10℃ 8156c 5122c 0126c 11146c
15℃ 10147bc 6125b 0131b 13186bc
Ce + 10℃ 11135b 6187b 0135b 13114bc
Ce + 15℃ 13198ab 8112a 0146ab 15197b
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