【摘 要】采用激素及低溫層積處理北五味種子,研究其胚率及貯藏物質(zhì)含量變化。結(jié)果表明:激素及低溫層積處理可促進(jìn)胚形態(tài)、生理后熟及貯藏物質(zhì)代謝,其中6-BA:50 mg·L-1,GA3:200 mg·L-1處理中,胚率、可溶性蛋白,總核酸、裂口率和芽率顯著高于其他處理。
【關(guān)鍵詞】北五味子;激素;低溫層積處理;貯藏;影響
北五味子,又名山花椒,為木蘭科多年生落葉木質(zhì)藤本植物。北五味子溫平無毒,具有保肝、助眠、養(yǎng)顏等多種功效,藥膳兼用,是我國的傳統(tǒng)中藥,也是東北地區(qū)的道地藥材。但目前北五味子繁殖仍以種子繁殖為主,因此,本試驗(yàn)試通過對萌發(fā)前北五味種子采用激素及低溫處理,試研究層積過程中主要貯藏物質(zhì)含量的變化,并從生理角度揭示種子主要物質(zhì)變化動態(tài),以期闡明激素與種子層積過程中物質(zhì)含量變化之間的關(guān)系。
1 試驗(yàn)材料及方法
1.1 試驗(yàn)材料
北五味種子于2006年8月收自吉林,收獲后清水揉搓,除去果肉,種子陰干備用。
1.2 供試種子的處理與測定
單一激素:GA3:100、400mg·L-1;6-BA:20、80 mg·L-1;混合激素:6-BA:50 mg·L-1,GA3:200、50mg·L-1,分別記為A,B,C,D,E和F,以清水為對照,記為CK。處理種子24h,清水洗凈,與濕沙混合,0~4℃儲藏60d。每12d取樣,重復(fù)3次。主要測定指標(biāo)有胚率、可溶性糖、可溶性蛋白和總核酸含量,層積結(jié)束后測定裂口率及芽率??偤怂岷坎捎弥熘纹降确椒ǎ杂懈膭?。
2 結(jié)果與分析
2.1 北五味胚率、裂口率及芽率變化
2.1.1 北五味低溫層積過程中胚率變化
注:A,B表示,與對照相比,分別為1%水平差異顯著,采用LSD法。
從表1可以看出,隨著層積天數(shù)的增加,胚率也在增高。其中激素處理的胚率從處理12d起,都顯著高于對照,當(dāng)層積60d時(shí),處理E的北五味胚率極顯著高于其他處理。說明處理E可以促進(jìn)北五味胚的發(fā)育。
2.1.2 北五味裂口率及芽率
從表2可見激素及低溫層積處理60d后,處理E的裂口率及芽率要顯著高于其他處理和對照,說明混合激素處理可促進(jìn)北五味種子裂口、發(fā)芽。
2.2 激素及低溫層積過程中北五味種子貯藏物質(zhì)變化
藥用植物種子在完成胚后熟過程中,一般發(fā)生了儲藏物質(zhì)降解、酶活性變化、萌發(fā)促進(jìn)物質(zhì)加強(qiáng)和發(fā)芽抑制物質(zhì)減弱等復(fù)雜的生理生化變化,這些變化與種子休眠的解除有著密切關(guān)系。
2.2.1 激素及低溫層積過程中北五味種子可溶性糖含量變化
由圖1可見種子在低溫層積處理過程中,其可溶性糖的含量總體呈下降,但有起伏現(xiàn)象。層積開始后,可溶性糖含量迅速下降,而后,其含量緩慢升高。這是由于部分糖被利用或被呼吸所消耗。糖既參與大分子化合物的結(jié)構(gòu)消耗了糖,同時(shí)又有脂肪、蛋白質(zhì)等物質(zhì)代謝分解產(chǎn)生了糖。60d層積結(jié)束時(shí),CK可溶性糖含量最高1.90%,與其他處理間有顯著性差異。說明激素處理可加快其可溶性糖代謝,有利于促進(jìn)可溶性糖被利用,促進(jìn)種子呼吸作用。
2.2.2 激素及低溫層積過程中北五味種子可溶性蛋白含量變化
從圖2中可以看出,其可溶性蛋白質(zhì)含量變化的總趨勢是上升的,但表現(xiàn)有起伏。24d時(shí)開始可溶性蛋白含量降至最低,隨后開始大幅度上升,達(dá)到最高值。這可能是由于蛋白質(zhì)被分解以滿足細(xì)胞分裂的需要。24~36d可溶性蛋白含量迅速上升,這可能是大量糖轉(zhuǎn)化為蛋白。但在60d時(shí)所有可溶性蛋白含量都高于CK值及未處理以上,尤其處理E含量顯著高于其他處理。
2.2.3 激素及低溫層積過程中北五味種子總核酸含量變化
由圖3可以看出在低溫層積過程中總核酸含量變化總趨勢是上升的,在48d時(shí)變化幅度較大都有所降低,然后迅速升高,60d時(shí)混合激素處理的種子中總核酸含量高于對照和初始值,其中處理E含量顯著高于其他處理。
3 結(jié)論
本試驗(yàn)結(jié)果表明,剛收獲的北五味種子胚很小,只占整個(gè)種子13.83%,經(jīng)過激素及低溫層積處理,胚率顯著提高。這與張麗萍等〔4〕研究結(jié)果一致,原始未處理種子胚率為14.65%,種子胚在剛表現(xiàn)出裂口時(shí)胚率為17.12%,在裂口稍明顯時(shí)胚率為33.60%,到種子裂口大時(shí),胚率達(dá)61.85%,說明北五味種子在收獲時(shí)還未完成形態(tài)生理后熟,胚仍然很小,需在適宜條件下,使其完成形態(tài)后熟和生理后熟。與此同時(shí),張麗萍等〔4〕對北五味子研究表明低溫赤霉素處理均能提高種子的裂口率。本試驗(yàn)處理6-BA:50 mg·L-1,GA3:200 mg·L-1胚率顯著高于其他處理。說明激素使得種胚迅速增大,及早完成形態(tài)后熟。為提早轉(zhuǎn)入生理后熟創(chuàng)造條件,能夠縮短種胚后熟期,提前萌發(fā)。
本試驗(yàn)結(jié)果表明,在北五味種子層積過程中,其貯藏物質(zhì)含量發(fā)生變化,可溶性蛋白和總核酸含量呈上升趨勢,可溶性糖含量總體呈下降趨勢。這與李先恩等研究結(jié)果相同。層積后,首先表現(xiàn)在貯藏物質(zhì)大量被利用,因而糖的含量一開始就逐漸下降,而后糖的含量逐漸上升,但最高峰值始終低于初始值,說明有部分糖被利用或被呼吸所消耗;層積初期,可溶性蛋白大量減少,為種子發(fā)育提供了營養(yǎng),而后,其含量大量升高,說明種子內(nèi)代謝逐漸活躍,新細(xì)胞逐步形成;總核酸在開始時(shí)含量迅速降低,可能同胚乳細(xì)胞被分解利用有關(guān),而后隨著胚細(xì)胞的分裂及胚的不斷發(fā)育及胚細(xì)胞數(shù)量的逐漸增多,含量才迅速上升。
此外本試驗(yàn)處理6-BA:50 mg·L-1,GA3:200 mg·L-1顯著高于其它處理。與未處理相比,可溶性蛋白增長了57.79%、總核酸含量上升了21.92%,而可溶性糖含量降低了21.31%。另外寧偉等在對遼東楤木進(jìn)行GA3處理后也發(fā)現(xiàn),對種子解除休眠,胚完成胚后熟起著重要作用,這與本實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。說明通過使用混合激素處理,可以加快貯藏物質(zhì)代謝,增強(qiáng)種子呼吸作用。
本試驗(yàn)僅對北五味種子在激素及低溫層積過程中主要貯藏物質(zhì)總含量變化及胚率、裂口率和芽率做了初步研究,并未涉及種子代謝相關(guān)酶活性的變化;同時(shí),對種子進(jìn)行各種處理后其他貯藏物質(zhì)含量的變化,尚需做進(jìn)一步研究探討。