全 文 ：第 26 卷　第 2 期 四 川 林 业 科 技　 Vo1.26 , 　No.2
2005 年 4 月 Journal of Sichuan Forestry Science and Technology　 April , 　2005
　
　
　
　
　　收稿日期:2004-04-19
　　基金项目:本课题研究得到四川农业大学分校科技基金项目资助。
　　作者简介:朱　翔(1962-),男 ,实验师 ,从事生物学教学及种子生理研究。
楠属种子萌发过程中过氧化物酶活力研究
朱　翔 ,孙丽华
(四川农业大学都江堰分校 ,四川都江堰　611830)
摘　要:种子的发芽力是判断种子质量的重要指标。本文通过对楠木属中桢楠 、细叶楠及浙江楠等 3 树种的
种子萌发过程中过氧化物酶活力所作的研究表明:过氧化物酶活力与种子发芽力存在着紧密的相关关系 , 它
可作为确定种子活力的重要依据。
关键词:桢楠;细叶楠;浙江楠;种子发芽力;过氧化物酶活力
中图分类号:S722.3　　　文献标识码:A　　　文章编号:1003-5508(2005)02-0046-04
A Study of Peroxidase Activity in the Process of
Seed Germination of Phoebe Nees
ZHU Xiang　SUN Li-hua
(Dujianyan Campus of Sichuan Agricultural University ,Dujianyan , Sichuan　611830 , China)
Abstract:The germinating ability is an important target fo r judg ing the quality of seeds.In this
paper research w as made on the peroxidase activity in the germinat ion process of seeds from three
species , namely , Phoebe zhennan , Phoebe hui and Phoebe chekiangehsis.The results showed that
the peroxidase activity w as in close relationship w ith the germinating ability of seeds , and there-
fore could be taken as an important basis fo r the determination of seed activity.
Key words:Phoebe zhennan , Phoebe hui , Phoebe chekiangehsis ,Seed germinating ability , Peroxi-
dase activity
前言
种子是农林业生产中最基本的生产资料之
一。优质种子是提高产量及产品质量的必要条
件 ,在影响林木种子质量的众多因素中 ,种子的发
芽力是一项极其重要的指标。
常规的发芽试验可以测定正常苗的萌发 ,但
不一定能正确反映田间生产性能。因田间往往会
出现各种类型的逆境 ,这种遭遇是萌发试验无法
探测出的。为了预测播种后的生产性能 ,生理生
化方法的运用常是有效的手段 。生理生化法速度
快 ,能反映种子内在活力降低的程度。
对种子活力的研究 ,酶活性测定是一种很有
潜力的方法。对某些植物 ,种子的过氧化物酶活
性与其发芽能力存在一定的相关性 。Bruckner报
道了不同年龄与品质的玉米 、黑麦 、小麦中过氧化
物酶与发芽能力存在良好的一致性[ 4] 。张良诚
等对红松种子中过氧化物酶活力与萌发的关系以
及种子中的代谢抑制物进行了研究 ,认为层积处
理和除去种皮处理对红松种子萌发能力及过氧化
物酶的活力有明显的影响;红松种子的粗提物除
能抑制种子萌发外 ,还有强烈抑制过氧化物酶活
性和呼吸的能力;并通过纸层析和薄层层析初步
鉴定出 ,这些物质与抑制萌发的物质并非同一物
质。粗提物中至少有两种过氧化物酶的抑制物 ,
具有不同的稳定性。对酶活性抑制的时间曲线有
不同的影响 ,对不同同工酶和不同生物来源的过
氧化物酶表现出不同的抑制[ 1] 。董鸿运等在对
杉木 、马尾松种子人工老化过程中某些生理生化
变化规律的研究中发现 ,杉木 、马尾松种子过氧化
物酶活性与生活力呈正相关[ 2] 。郑光华等对杨
树种子在贮藏期中随贮藏时间延长 ,过氧化酶活
力呈下降趋势的报道 ,与前面所述具有一致性。
楠木种子萌发过程中过氧化物酶活力研究 ,目前
未见报道。本实验以楠木种子为材料 ,试图通过
其萌发试验 ,在了解过氧化酶活力在其萌发过程
中的动态变化基础上 ,分析过氧化酶活力与种子
萌发力间的关系 ,为制定种子活力指标提供有用
的参数。
1　材料与方法
1.1　试验材料
研究对象为楠木属的 3个树种:
桢楠(Phoebe zhennan S.Lee &F .N.Wei)、
细叶楠(Phoebe hui Cheng ex Yang)两种分布于
我省西 、南部 ,为珍贵用材树种 ,国家重点保护植
物。材料来自本校校园。树龄约 60 a ,于 12月种
子成熟后地面拾集自然脱落的种子 。浙江楠
(Phebe chekiangehsis C.B.shang)为本校树木园从
杭州引种的树种 ,树龄 30 a ,结实初期 ,于 11月下
旬种子成熟时树上集采。桢楠 、细叶楠及浙江楠
均为浆果 ,除去外种皮 ,阴干 5 d保持自然含水
量 ,于冰箱内(4±1℃)贮藏 20 d后进行发芽试
验。
1.2　发芽试验
以上 3个树种种子每种分 2 组 ,每组 100粒 ,
经冷水浸泡 24 h ,植于发芽床内。发芽床以膨胀
珍珠岩为基质 ,保持饱和含水量 ,在 25±1℃的温
箱进行发芽。
1.3　过氧化物酶活性测定
测定日期 ,自发芽试验开始之日起 ,至发芽过
程中连续数日酶活力值无明显变化时止 ,隔日随
机取样测定。
测定方法:按华东师范大学[ 3]及 Kochba , J.
方法进行 。
(1)酶液制备:每次取试材 1g , 加 10ml
0.1MTris-HCl缓冲液(pH8.5)于研体中研磨成
匀浆 ,以 4 000 rpm 离心 15 min ,倾出上清液置冰
箱(4℃)中待用 。
(2)酶活力测定:用光径 1 cm ,比色杯 2 只 ,
于1只中加上述酶液 1 ml ,再加入反应混合液 3
ml , 开启秒表记录时间;另一比色杯中加入 0.1
ml磷酸缓冲液(pH6.0),作为校零对照。于 721
分光光度计上测量反应 5 min的光密度值 ,读数
于波长 470 nm 下进行。以每分钟光密度变化值
表示酶活力大小 ,即以■0D470/(min·mg)表示。
2　实验结果
2.1　过氧化物酶活力的变化
过氧化物酶广泛存在植物中(当然也包括种
子)。在过氧化氢存在下 ,过氧化物酶能使愈创木
酚氧化 ,生成茶色物质 。本试验根据楠木种子从
吸水膨胀开始直至萌发结束的 40 d中隔日对种
子(包括出芽后的一段时间)经匀浆离心后的上清
液样品中 ,对愈创木酚反应的过氧化物酶测定结
果(表 1)表明:楠木种子整个萌发过程中(40 d)从
发芽试验之日起 ,至萌发高峰期随时间进展酶活
力逐日递增;自萌发高峰期至萌发停止 ,酶活力又
逐日递减 ,呈下降趋势。整个过程为一抛物线 ,呈
正相关 。由此看来在楠木种子的萌发过程中 ,影
响萌发的众多因素里 ,过氧化物酶十分活跃而且
是有影响力的一个重要因素。
表 1 3 种楠木种子萌发过程中过氧化物酶活力 (ΔOD470/(min·mg)蛋白质)
酶活力
发芽时间
树种
浸
2 d
播
2 d
播
4 d
播
6 d
播
8 d
播
10 d
播
12 d
播
14 d
播
16 d
播
18 d
播
20 d
播
22 d
播
24 d
播
26 d
播
28 d
播
30 d
播
32 d
播
34 d
播
36 d
播
38 d
桢　楠 0.188 0.244 0.290 0.170 0.200 0.220 0.300 0.340 0.390 0.420 0.480 0.580 0.660 0.720 0.760 0.520 0.370 0.280 0.250 0.210
细叶楠 0.232 0.260 0.266 0.270 0.292 0.300 0.304 0.320 0.338 0.400 0.400 0.500 0.560 0.640 0.720 0.540 0.380 0.330 0.290 0.240
浙江楠 0.240 0.260 0.290 0.304 0.320 0.380 0.386 0.370 0.500 0.520 0.644 0.684 0.700 0.740 0.770 0.800 0.750 0.620 0.310 0.210
472 期 朱　翔 , 等:楠属种子萌发过程中过氧化物酶活力研究 　　
1.2　过氧化物酶活力与种子萌发的关系
种子的萌发力 ,在林业上常用发芽率(萌发种
子与参试种子之比的百分率)与发芽势(至发芽高
峰期发芽种子与参试种子之比的百分数)表示。
前者指种子总的发芽能力 ,后者指在规定时间内
的发芽能力。发芽势愈高 ,表明种子的发芽过程
短 ,发芽快 、整齐 ,具有更大的生产实用价值。本
试验对 3种楠木种子的发芽力从萌发之日起逐日
统计(表 2),并与其过氧化物酶活力进行比较 ,种
子的发芽力与其过氧化物酶活力的增减具有同步
性 ,即过氧化物酶出现的高峰期也是种子萌发的
高峰期 ,酶活力的下降期也是种子萌发粒数的下
降期(图 1 、2 、3)。经相关分析 ,桢楠 、细叶楠的酶
活力与种子逐日发芽粒数极显著相关 。桢楠 、细
叶楠 、浙江楠发芽时间与逐日累计发芽数间极显
著相关(表 3)。
表 2 发芽情况统计表＊ (单位:粒)
树
种
逐日发芽粒数
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 合计
发芽率
(%)
发芽势
(%)
桢楠 4 4 6 10 12 10 16 17 23 13 7 8 7 6 2 3 2 1 150 75 51.5
细叶楠 3 5 4 7 6 10 17 23 16 11 6 2 2 1 1 134 67 48.5
浙江楠 5 7 10 9 16 18 25 23 14 9 2 3 2 1 143 71.5 56.0
　　＊注:各树种参试种子数均为 200粒。逐日发芽数记载自出现发芽之日起 ,至连续 3 d无发芽者止。
图 1　桢楠种子发芽过程中过氧化物酶活性动态
图 2　细叶楠种子发芽过程中过氧化物酶活性动态
　　表 3　楠木种子萌发数 、发芽时间与酶活力相关分
析
相关系数
树种
酶活力与逐日发芽数
之间的相关系数
发芽时间与逐日累计
发芽数之间的相关系数
桢楠 0.8899 0.9723
细叶楠 0.9309 0.9683
浙江楠 0.6977 0.9684
图 3　浙江楠种子发芽过程中过氧化物酶活性动态
1.3　树种间种子发芽力的差异
参试的 3个树种中桢楠 、细叶楠为本省西 、南
的乡土树种 ,虽结种年间隔期较长 ,但结实年份的
种子不但结实量大 、饱满 ,且具有较高的发芽力。
浙江楠虽为引进树种 ,但引种至本地后生长发育
好 ,种实饱满 ,种子发芽率虽低于桢楠 ,但又略高
于细叶楠 ,而发芽势都略高于本地的两个种 ,显示
了较强的生命力。
3　讨论
据研究表明:许多植物胚在母体内发育的后
期 ,胚珠中会产生脱落酸(ABA)并为胚所吸收。
从而抑制了胚的萌发 ,并使其能顺利地进入各发
育阶段。这说明胚发育信息的顺序表达决定于遗
传信息与内 、外条件的互相作用 。从这 3 种楠木
48　　 四　川　林　业　科　技 26 卷
种子发芽过程中 ,酶活力与种子萌发力的关系看 ,
种子在发芽试验过程中虽然酶活力都在逐日递
增 ,但从第 18 d至 20 d左右才开始出芽 ,这说明
种子在萌发过程中需要有效修复与活化酶系统;
及时除去阻抑遗传信息表达的物质 ,使合成酶及
结构蛋白质的专性 mRNA 转录 、tRNA 及 rRNA
以及新细胞的 DNA 复制顺利进行 ,以通过种子
萌发的各个时期 ,逐渐成苗。
在树木中 ,某些树木种子胚生长受抑的又一
因素是由于高浓度的吲哚乙酸(IAA)的存在 。据
Gove , J.P.与 M .C.Hoy le 的研究[ 6] ,过氧化物酶
可能具有破坏 IAA的能力 。因此 ,过氧化酶的作
用有可能在于帮助减少种子中过多的 IAA 。楠木
种子具有一定时期的休眠 。据认为种子休眠是由
于利用 G-6-P 的 EMP 途径和 PP 途径之间缺乏
平衡 ,而 PP 途径在整个呼吸中比重的加强是休
眠种子转向萌发的重要条件。因此 ,过氧化物酶
通过氢醌和醌的逆氧化还原 ,帮助把 NADPH 氧
化成 NADP ,推动专一于 NADP 的 G-6-P 脱氢酶
及 G-P-G 脱氢酶对 G-G-P 的氧化 ,从而促进 PP
途径运转 ,显示了这一酶在休眠与萌发的生理作
用中可能有重要意义 。
本研究结果表明 ,楠木种子发芽过程中过氧
化物酶活力与种子发芽率 、发芽势呈正相关 ,这在
实践上有重要意义。它可作为种子活力指标的重
要参数 ,同时支持了相关的研究结论。
参考文献:
[ 1] 　张良诚 ,郭维明 ,红松种子中过氧化物酶活性与萌发的关系
以及种子中代谢抑制物[ J] .植物学报 1983 , 1:53～ 60.
[ 2] 　董鸿运 ,班　青 ,等.杉木 、马尾松种子人工老化过程中某些
生理化变化规律的研究[ J] .种子.1987 , 2:14～ 18.
[ 3] 　华东师范大学生物第植物生理教研组 , 植物生理学实验指
导.1980:143～ 144.
[ 4] 　Bruckner , H.1948 physiol , plant , 1:343～ 358.
[ 5] 　Kochba , J., et.al., 1977 , plant cell physiol., 18:463.
[ 6] 　Gove , J.P.and M.C.Hoyle;1975:the isozymie similarity of
IAA oxidase to peroxidase in bi rch and horseradish plant physi-
ol , 56:684～ 687.
(上接第 42页)
生了极为显著的社会效果 。他们不仅重视开展与
森林保护 、生态保护方面的活动 ,而且重视知识性
教育。为开展好“森林教育” ,各级各类相关机构
与单位均开辟宣教场所。森林安全协会在面积不
大的柏林地区 ,建立的“绿色教育点”就达 100个。
我国在这方面的工作较为薄弱 ,宣教场 、点极少 ,
而政府机构少有建立针对社会公众进行宣传教育
的场所 ,社会宣传也主要体现在少有的植树活动
和一些媒体的宣传上 。要促进我国林业事业的健
康发展 ,必须重视对社会公众 ,尤其是青少年的宣
传教育。
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