全 文 ：　　
第26卷 第2期 作　物　学　报 V o l. 26, N o. 2
2000 年3月 A CTA A GRONOM ICA S IN ICA M ar. , 2000
超干花生种子耐藏性与脂质过氧化作用X
朱　诚1　曾广文1　郑光华2
(1浙江大学生命科学学院, 浙江杭州, 310029; 2 中国科学院植物研究所, 北京, 100029)
提　要　超干花生种子 (含水量2. 11% ) 在常温条件下能显著地延长种子耐藏期。超干燥贮藏过程中,
种子内部清除活性氧的酶 (SOD、POD、CA T ) 系统仍保持较高的活性, M DA 和挥发性醛产生量较低。
结果认为对脂质过氧化的抑制作用是超干种子耐贮藏的生理原因之一。
关键词　超干花生种子; 贮藏; 脂质过氧化
The Storage Tolerance and L ip id Perox ida tion in Ultradr ied Peanut
Seeds
ZHU Cheng1　ZEN G Guang2W en1　ZH EN G Guang2H ua2
(1Z hej iang U niversity , L if e S cience Colleg e H ang z hou 310029; 2B eij ing Institu te of B otany , A cad em ia S in ica, B eij ing
100029)
Abstract　T he sto rage life of u lt radried peanu t seeds (M C2. 11% ) w as obviou sly ra ised un2
der na tu re2tem pera tu re condit ion. T he resu lts show ed tha t the act ivity of the system of scav2
enging act ive oxygen (SOD、POD、CA T ) w as kep t w ell, the con ten ts ofM DA and a2a ldehy2
des w ere rela t ively low du ring u lt radried seed sto rage. It is suggested tha t u lt radried seeds
w ere less a t tacked by act ive oxygen p roduced du ring sto rage, and low ex ten t of lip id perox i2
dat ion m igh t be one of the physio log ica l cau ses of sto rage2to lerance in u lt radried peanu t
seeds.
Key words　U ltradried peanu t seeds; Sto rage; L ip id perox ida t ion
以种子为保存形式的种质保持旨在延长种子寿命、保持种质纯度和高水平的生活力。而
种子含水量与贮藏温度是种子在贮藏期间生活力和活力保持的关键因素。种子超干贮藏作为
一项新技术已普遍为人们所关注。朱诚[ 1 ]、程红焱[ 2 ]、E illis[ 3 ]等将油菜、芝麻、花生、亚麻、
梯牧草等种子的含水量降低到安全“下限”以下, 可显著地提高其抗老化的能力, 具有较好的
耐藏性。Sm ith 和Berja r [ 4 ]指出脂质过氧化是种子老化的主要原因之一。本文在前期工作的
基础上, 从细胞膜透性、细胞防御酶系统及脂质过氧化方面探讨了超干花生种子在自然条件
下耐贮藏的生理原因。
1　材料与方法
1. 1　材料
花生 (A rach is hyp og aea L. ) 种子, 品种黄泽小红毛 (cv H uang ze x iao hong m ao ) (含
水量6. 20% )由中国科学院植物研究所种子生理室提供。
X 国家自然科学基金资助项目
收稿日期: 1998208205, 接收日期: 1999203223

1. 2　种子超干处理及贮藏试验
采用室温鼓风硅胶干燥法, 去壳的花生种子经过1周处理后, 含水量降至2. 11% , 即视为
超干种子, 将其密封在铝箔袋中备用。
将不同含水量的花生种子, 一部分在4℃冰箱中贮存作对照, 另一部分放在自然条件下
贮存, 贮存时间从1990. 3开始至1998. 6结束。
1. 3　种子萌发及活力测定　　参照前文[5 ]的方法
1. 4　电导率测定
取10粒种子, 加15 mL 蒸馏水, 26℃下平衡12 h, 用DD S211A 型电导仪测电导率 (A )。
然后在100℃沸水中杀死种子, 降温到26℃再测电导率 (B ) , 以相对电导率R = A ö B×100% 表
示。
1. 5　酶活性测定
种子吸胀12 h, 称取一定量种子, 加0. 05 m o lö L pH 7. 0磷酸缓冲液, 冰浴研磨匀浆, 于
4℃ 15000×g 离心20 m in。上清液为酶提取液。过氧化物酶 (POD )、过氧化氢酶 (CA T ) 和超
氧物歧化酶 (SOD )活性测定均参照前文[ 5 ]的方法。
1. 6　脂质过氧化产物测定
丙二醛 (M DA )测定, 种子吸胀12小时, 称取一定量种子, 加0. 05 m o lö L pH 7. 0磷酸缓冲
液, 冰浴后研磨匀浆, 于4℃ 15000×g 离心20 m in。取上清液测定。测定参照前文的方法[ 5 ]。
挥发性 A2醛的定量, 将干种子用5%N aC lO 表面灭菌15 m in, 经清水漂洗干净后, 将种
子置于垫有一层滤纸的康维皿中 , 每皿2 5粒种子 , 加蒸馏水。并在皿的中心池中加3mL
0. 2% 32甲基222苯并噻唑腙盐酸盐(32m thyl222benzo th iazo linone hydrazone hydroch lo ride m on2
表1　贮藏过程中花生种子活力的变化
Table 1　The change of seed v igor dur ing peanut seed storage
贮藏时间
Sto rage tim e
处理
T reatm ent
发芽率 (% )
Germ ination
发芽指数 (% )
Germ ination index
活力指数 (% )
V igo r index
刚采收
Just harvest
对照
Contro l 100 19. 34±1. 03 610. 03±1. 25
超干
U ltradried 100 19. 58±0. 98 609. 28±1. 19
4℃贮存4年
Sto re fo r 4
years at 4℃
对照
Contro l
100 19. 18±1. 28 608. 20±1. 72
超干
U ltradried
100 19. 21±0. 98 610. 21±0. 98
常温贮存4年
Sto re fo r 4
years at nature
temperature
对照
Contro l 39 10. 72±1. 03 245. 17±1. 21
超干
U ltradried 100 18. 72±1. 01 601. 78±1. 08
4℃贮存8年
Sto re fo r 8
years at 4℃
对照
Contro l
100 19. 17±0. 99 598. 78±1. 91
超干
U ltradried 100 19. 20±1. 01 602. 89±1. 21
常温贮存8年
Sto re fo r 8
years at nature
temperature
对照
Contro l 8 4. 17±1. 03 90. 17±5. 17
超干
U ltradried
95 17. 38±1. 12 574. 78±1. 91
ohydra te. 简称M BTH ) 加盖并
用凡士林密封, 置25℃下培养12
h 后, 自康维皿中心池吸取2 mL
吸收了挥发醛的M BTH 液, 添加
3 mL 0. 2% FeC l3, 于28℃显色15
m in 后, 加8 mL 丙酮后, 用分光
光度计测635 nm 的吸取值。根据
甲醛摩尔消光系数 (65000) 将挥
发性 A2醛换算成甲醛。
2　结果
2. 1　超干种子的耐藏性
表1可见, 花生种子在4℃条
件下, 贮存8年, 对照和超干种
子均仍保持较高的种子活力, 与
刚采收时的发芽率、发芽指数和
活力指数基本一致。在常温下
(自然条件) 下贮藏, 对照和超干
种子的发芽率、发芽指数和活力
632　　　　　　　　　　　　　　　　　作　　物 　　学　　报　　　　　　　　 　　　　　　　　26卷

指数随着贮存时间的延长呈现出显著的差异。常温下贮存4年, 对照种子的发芽率、发芽指数
和活力指数分别下降了61. 00%、44. 57% 和59. 81% , 而超干种子几乎没有变化。在常温下贮
存8年, 对照种子的发芽率仅8% , 而超干种
图1　贮藏过程中花生种子浸泡液的
电导率变化
F ig. 1　T he change of the conductivity
in leakage of peanut seeds during sto rage
É : 刚采收的种子　Just harvest seeds
˚ : 常温下贮藏4年种子　Seeds of sto red
fo r 4 years at nature temperature
¸ : 常温下贮藏8年种子　Seeds of sto red
fo r 8 years at nature temperature
子的发芽率仍保持在95% , 发芽指数和活力
指数只下降了11. 24% 和5. 67% , 均未达到
显著水平。结果表明, 花生种子经超干处理
后, 抗老化能力较强, 具有极好的耐藏性。
2. 2　贮藏过程中膜透性的变化
图1可见, 随着贮藏时间的延长, 种子浸
泡液的相对电导率逐渐升高, 与种子活力指
数呈负相关。但超干种子的相对电导率值明
显地低于对照, 在常温下贮存8年, 对照种子
的相对电导率值达52. 00% , 比刚采收时的种
子增加了4. 33倍, 而超干种子的相对电导率
值为21. 00% , 比刚采收时仅增加1. 68倍, 说
明贮藏过程中超干种子膜的结构和功能保持
得较为完善。
2. 3　贮藏过程中几种酶活性的变化
SOD、POD、CA T 是种子自身抵制活性氧、清除自由基等有害物质的主要酶类。由表2
可见, 花生种子经超干处理后, SOD、POD 和CA T 活性基本保持在原有的水平。经过在常温
下贮存4年, 对照种子 SOD、POD、CA T 活性分别下降了66. 17%、71. 43% 和80. 23% , 其
中以CA T 活性下降最为显著。而超干种子中3种酶活性仅下降了7. 9 6 % 、2 8. 5 7 % 和
8. 75%。这与种子活力的变化相一致, 说明超干种子能更好地保持细胞内对活性氧清除的酶
系统。
表2　贮藏过程中花生种子内几种酶活性的变化
Table 2　The changes of some enzyme activ ities
dur ing peanut seeds storage
贮藏时间
Sto rage tim e
处　理
T reatm ent
酶活性 (Enzym e activity)
SOD
(units ö m g
p ro tein)
POD
($OD ö m in
ı gFW )
CA T
(H 2O 2 Lmo lö
m inı gFW )
刚采收
Just harvest
对照
Contro l
2. 01 0. 07 10. 17
超干
U ltradried
2. 01 0. 07 10. 07
常温贮藏4年
Sto re fo r 4
years at nature
temperature
对照
Contro l
0. 86 0. 03 5. 89
超干
U ltradried
1. 99 0. 07 9. 98
常温贮藏8年
Sto re fo r 8
years at nature
temperature
对照
Contro l
0. 68 0. 02 2. 01
超干
U ltradried
1. 85 0. 05 9. 28
2. 4　贮藏过程中脂质过氧化产物
的变化
丙二醛和挥发性醛类是脂质过
氧化的产物, 其含量可以表示脂质
过氧化的程度, 而且M DA 本身对
植物细胞具有明显的毒害作用。表
3表明, 刚采收的种子丙二醛和挥
发性醛的含量极低, 随着贮藏时间
的延长, 丙二醛和挥发性醛的含量
逐渐增加。但超干种子中丙二醛和
挥发性醛含量的增加显著地低于对
照种子。常温下贮藏8年, 对照种
子丙二醛和挥发性醛含量达到
2. 17 Lm o lö gı FW 和1. 54 mm o lö
1 0 0 seeds , 而超干种子仅为1. 4 5
7322期　　　　　　　　　　　　朱　诚等: 超干花生种子耐藏性与脂质过氧化作用　　　　　　　　　　

表3　贮藏过程中花生种子脂质过氧化产物的变化
Table 3　The changes of l ip id perox idation products
dur ing peanut seeds storage
贮存时间
Sto rage tim e
处　理
T reatm ent
丙二醛
M DA
(Lmo lö gFW )
挥发性醛
V o latile aldehydes
(mmo lö 100seeds)
刚采收
Just harvest
对照
Contro l
1. 01 0. 08
超干
U ltradried
1. 01 0. 08
常温贮藏4年
Sto re fo r 4
years at nature
temperature
对照
Contro l
1. 82 1. 38
超干
U ltradried
1. 24 0. 21
常温贮藏8年
Sto re fo r 8
years at nature
temperature
对照
Contro l
2. 17 1. 54
超干
U ltradried
1. 45 0. 32
Lm o lö gı FW 和0. 32 mm o lö 100seeds, 表
明超干种子内部脂质过氧化作用比对照种
子发生的程度要轻。
3　讨论
本试验结果再次表明, 花生种子超干
处理能显著地提高在常温下的耐藏性。通
过降低种子含水量, 适当提高温度可达到
与较高含水量低温贮藏的相同效果。
类脂 (主要是磷脂和糖脂)是膜结构的
主要组成成分, 膜脂的结构与运动状态决
定了膜的特性与功能, 膜脂分子结构受干
扰或破坏, 势必干扰或破坏与膜功能相关
的各种生理功能。在植物生命活动中干扰
或破坏膜结构功能的因素很多。脂质过氧
化作用就是引人重视的一个因素[ 6 ]。许多证据证明, 植物细胞, 特别是叶绿体和线粒体中都
能产生非脂性超氧化物自由基, 在生物体中由于非脂性自由基 (ı O 22, ı OH ) 的存在而引发细
胞膜系统中类脂不饱和脂肪酸的过氧化, 产生过氧化物, 继而进一步产生丙二醛和挥发性醛
等物质。脂质过氧化作用产生的自由基链式反应, 可使膜相分离, 导致膜流动性下降, 破坏
膜的正常生理功能, 同时其产物M DA 本身对植物细胞有毒害作用[ 6 ]。SOD 能以ı O 22为基质
进行歧化反应, 将毒性较强的ı O 22转化为毒性较轻的 H 2O 2。POD 和CA T 是清除过氧化物和
H 2O 2的主要酶[ 8 ]。因而 SOD、POD、CA T 的活性高, 有利于清除活性氧的毒害, 减轻脂质过
氧化作用。本试验结果表明, 贮藏期间超干种子内的 SOD、POD、CA T 的活性明显高于对照
种子, M DA 和挥发性醛的含量较低。由此我们认为超干种子具有较高的耐藏性, 可能是:
一方面超干种子含水量极低, 使其呼吸代谢降至最低的水平, 贮藏期间需氧量大为减少,
ı O 22及其活性氧衍生物的产生受到限制, 使贮藏期间超干种子受到自身代谢产生的活性氧的
攻击机率显著降低。另一方面, 超干种子内 SOD、POD、CA T 等防御系统的酶类保持较为完
好, 当种子一旦吸胀萌动时, 这些酶被迅速活化, 从而减轻或阻止了活性氧启动的脂质过氧
化作用, 避免了对膜系统的损伤, 有利于膜系统的修补, 从而保证了种子能进入正常的萌发
状态。
参　考　文　献
1　朱　诚K陶月良K曾广文K郑光华L 中国油料K1994K16; 4GP 9～ 12
2　程红焱K郑光华K陶嘉龄L 植物生理学报K1991K; 3GP 273～ 284
3　E llis R H KT D HongKE H Roberts. A nn B otK1988K61P 23～ 26
4　Sm ith M T KP Berjak. InP Kigel JKG Galili eds. S eed D evelopm en t and Germ ina tionKN ew Yo rkPM arcel D ekker lnc.
1995K701
5　朱　诚K曾广文L 浙江农业大学学报K1993K19; 2GP 198～ 202
6　陈少裕L 植物生理学通讯K1989K; 2GP 84～ 87
7　Scandalio s J G. P lan t P hy siolK1993K101P 7～ 9
832　　　　　　　　　　　　　　　　　作　　物 　　学　　报　　　　　　　　 　　　　　　　　26卷