劉　勇，陳　云

（文山學(xué)院 環(huán)境與資源學(xué)院，云南 文山 663099）

不同引發(fā)回干處理對(duì)糯玉米種子萌發(fā)的影響

劉勇，陳云

（文山學(xué)院 環(huán)境與資源學(xué)院，云南 文山 663099）

為研究引發(fā)回干處理對(duì)糯玉米種子萌發(fā)的影響，分別用不同濃度的NaCl溶液、KNO3溶液、H2O2、PEG處理中糯二號(hào)玉米種子，放置于25 ℃的恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)進(jìn)行萌發(fā)實(shí)驗(yàn)。測(cè)定計(jì)算糯玉米種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)以及萌發(fā)階段可溶性糖、可溶性蛋白、丙二醛（MDA）和過氧化氫酶（CAT）的含量。結(jié)果顯示，經(jīng)0.50%NaCl和0.75%H2O2引發(fā)回干處理的糯玉米種子發(fā)芽率比較高；經(jīng)15%PEG引發(fā)回干處理的可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、過氧化氫酶活性相對(duì)其他處理比較高；經(jīng)引發(fā)回干處理的中糯二號(hào)玉米與水引發(fā)的相比，丙二醛的含量略有下降。結(jié)果表明，對(duì)種子進(jìn)行引發(fā)回干處理能在一定程度上提高種子的萌發(fā)率，影響種子內(nèi)的某些生理物質(zhì)的含量。

糯玉米；種子；萌發(fā)；引發(fā)回干

種子引發(fā)（seed priming）技術(shù)是基于種子萌發(fā)的生物學(xué)機(jī)制提出的，在控制條件下使種子緩慢吸水至一定水平，為萌發(fā)提前進(jìn)行生理準(zhǔn)備的一種播前種子處理技術(shù)[1]。在引發(fā)過程中，種子內(nèi)部的生理生化活動(dòng)會(huì)發(fā)生變化，從而使種子的質(zhì)量和生活力提高，保證健康出苗，為作物的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)打下良好的基礎(chǔ)。依據(jù)介質(zhì)不同，種子引發(fā)一般可分為液體引發(fā)、固體基質(zhì)引發(fā)、生物引發(fā)、滾筒引發(fā)等。其中，液體引發(fā)是以溶質(zhì)作為引發(fā)介質(zhì)，利用溶質(zhì)控制水分與種子之間的滲透壓，使種子緩慢吸水、健康萌發(fā)的引發(fā)方法，較為常見的是有機(jī)物引發(fā)和無(wú)機(jī)鹽引發(fā)兩種方式。

鮮食糯玉米“中糯二號(hào)”是中國(guó)農(nóng)科院作物所經(jīng)雜交配組選育而成的白色糯質(zhì)玉米單交種，具有早熟、高產(chǎn)、多抗、品質(zhì)優(yōu)，商品性好等特點(diǎn)[2]，在文山地區(qū)深受廣大人民群眾的喜愛，是文山地區(qū)選擇種植面積最廣的糯玉米品種。文山州地處云貴高原東南部，大部分地區(qū)干涼和雨熱同季，年溫差小，但日溫差大，不利于糯玉米種子的高效萌發(fā)和長(zhǎng)時(shí)期儲(chǔ)藏。種子的貯藏穩(wěn)定性及活力降低會(huì)影響田間出苗和成苗，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來影響。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)引發(fā)回干處理在蔬菜和其它糧食作物種子的萌發(fā)研究較多[3-7]，而針對(duì)糯玉米種子引發(fā)處理的萌發(fā)生理研究卻甚少。因此，本研究主要以中糯二號(hào)為材料，通過引發(fā)回干處理，分析研究種子的發(fā)芽特性和生理物質(zhì)變化的情況，希望為糯玉米的快速萌發(fā)研究及制定中糯二號(hào)種子引發(fā)技術(shù)規(guī)程提供參考依據(jù)。

1　材料與方法

1.1實(shí)驗(yàn)材料

中糯二號(hào)玉米種子購(gòu)于文山金地種業(yè)，產(chǎn)于甘肅省酒泉市佳農(nóng)種業(yè)有限責(zé)任公司。

試劑：聚乙二醇（PEG），NaCl，KNO3，考馬斯亮藍(lán)G-250，蒽酮，30%過氧化氫（H2O2），硫代巴比妥酸，乙酸乙酯，三氯乙酸，磷酸氫二鈉，磷酸二氫鈉等，所有試劑均為分析純。

儀器：恒溫培養(yǎng)箱（gskp-01，湖北省黃石市恒豐醫(yī)療器械有限公司）、高速離心機(jī)（GT10-1型，北京時(shí)代北利離心機(jī)有限公司）、紫外分光光度計(jì)（島津UV-2550，許昌中譜科技有限公司）、可見光分光光度計(jì)（721型，上海菁華科技儀器有限公司）、電熱恒溫水浴鍋（HH-S2S，金壇市大地自動(dòng)化儀器廠）、電子天平（SPS402F，北京賽多斯科學(xué)儀器有限公司）等。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1消毒處理

取中糯二號(hào)糯玉米種子若干粒，用蒸餾水漂洗，棄去漂浮干癟的種子，用吸水紙充分吸干種子表面的水分，選取顆粒大小均勻且飽滿的種子，用75%的乙醇消毒10 min，再用無(wú)菌蒸餾水沖洗干凈，待引發(fā)回干處理。

1.2.2引發(fā)回干處理

選取消毒預(yù)處理的種子置于事先清洗干凈的培養(yǎng)皿中，每皿放入50粒種子，并用電子天平稱量每皿種子的重量，且記錄下來，每皿分別倒入各引發(fā)液20 mL，濃度設(shè)置如表1所示，在自然條件下引發(fā)24 h。將引發(fā)后的中糯二號(hào)玉米種子在室內(nèi)自然條件下風(fēng)干至原含水量，無(wú)菌蒸餾水沖洗種子表面的殘余試劑。在清洗干凈的培養(yǎng)皿中墊3層濾紙，將沖洗干凈的種子等間距放入事先準(zhǔn)備好的培養(yǎng)皿中，之后將準(zhǔn)備好的發(fā)芽試驗(yàn)種子放入恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)，發(fā)芽試驗(yàn)期間，適時(shí)向培養(yǎng)皿中補(bǔ)充無(wú)菌蒸餾水。以水引發(fā)的糯玉米種子作為對(duì)照。設(shè)2個(gè)重復(fù)。

表1　各引發(fā)液的濃度處理水平

1.2.3發(fā)芽指標(biāo)與生理指標(biāo)的測(cè)定

發(fā)芽試驗(yàn)期間，每天記錄發(fā)芽的種子數(shù)，于試驗(yàn)第4天測(cè)定其發(fā)芽勢(shì)，第7天測(cè)定其發(fā)芽率。當(dāng)催芽萌發(fā)實(shí)驗(yàn)完成后，分別對(duì)在不同引發(fā)液的不同濃度下萌發(fā)的糯玉米種子進(jìn)行種子萌發(fā)生理特性指標(biāo)的測(cè)定[8]?？扇苄蕴呛康臏y(cè)定采用蒽酮比色法；可溶性蛋白含量測(cè)定采用考馬斯亮藍(lán)法；丙二醛（MDA）含量測(cè)定采用硫代巴比妥酸（TBA）法；過氧化氫酶（CAT）采用紫外吸收法。

1.3數(shù)據(jù)分析

采用EXCEL軟件，SPSS19.0對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2　結(jié)果與分析

2.1不同引發(fā)回干處理對(duì)糯玉米萌發(fā)特性的影響

從表2可以看出，糯玉米種子經(jīng)5種引發(fā)液引發(fā)回干處理后，當(dāng)以NaCl溶液作為引發(fā)液時(shí)，在0.50%濃度引發(fā)下，發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率最高，0.75%濃度引發(fā)下，發(fā)芽勢(shì)最低，并且在濃度為0.50%～1.25%期間，隨著濃度的升高，發(fā)芽率顯著降低；當(dāng)以KNO3溶液引發(fā)時(shí)，在0.25%濃度引發(fā)下，發(fā)芽率最高，1.25 %濃度下最低，并且隨著濃度的升高，發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率均呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)；當(dāng)以H2O2引發(fā)時(shí)，在0.75%濃度引發(fā)下，發(fā)芽率最高，0.25 %濃度下最低，濃度在0.25%～0.75%期間，隨著濃度升高，發(fā)芽率呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，當(dāng)濃度為1.25%時(shí)有出現(xiàn)上升的趨勢(shì)；在以PEG引發(fā)時(shí)，在15%濃度下，發(fā)芽率最高，在5 %濃度下，發(fā)芽率最低。與對(duì)照相比，4個(gè)實(shí)驗(yàn)組中以0.5%NaCl和0.75%H2O2的引發(fā)效果最好，發(fā)芽率最高。

表2　不同引發(fā)液不同濃度引發(fā)回干處理對(duì)中糯二號(hào)玉米種子發(fā)芽特性的影響

2.2不同引發(fā)回干處理后對(duì)糯玉米種子各生理指標(biāo)的影響

2.2.1不同引發(fā)回干處理對(duì)糯玉米種子可溶性糖含量的影響

由表3可知，不同引發(fā)液引發(fā)回干處理對(duì)中糯二號(hào)玉米種子可溶性糖含量的方差分析中，F(xiàn)=1837.44，P=0.000＜0.01，所以，引發(fā)回干處理對(duì)中糯二號(hào)玉米的可溶性糖含量的影響在不同引發(fā)液處理下存在極顯著差異。

表3　不同引發(fā)液引發(fā)回干處理對(duì)中糯二號(hào)玉米種子可溶性糖含量的方差分析表

從圖1我們可以清楚看出，當(dāng)引發(fā)液為NaCl時(shí)，在濃度為0.50%～1.25%期間，隨著引發(fā)液濃度的升高，可溶性糖的含量逐漸減少，其中，當(dāng)處理濃度為0.50%時(shí)，可溶性糖含量最高，濃度為1.25%時(shí)，可溶性糖含量最低；當(dāng)引發(fā)液為KNO3時(shí)，可溶性糖的含量隨著濃度的升高而逐漸減少，以濃度為0.25%時(shí)可溶性糖的含量最高，濃度為1.25%時(shí)，可溶性糖的含量最低；當(dāng)引發(fā)液為H2O2時(shí)，在處理濃度為0.25%～0.75%期間，可溶性糖含量隨著濃度的升高而逐漸增加，在處理濃度為0.75%～1.25%期間，隨著處理濃度的升高，可溶性糖含量呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，其中，處理濃度為0.75%時(shí)可溶性糖的含量最高，處理濃度為1.25%時(shí)，可溶性糖含量最低；當(dāng)引發(fā)液為PEG時(shí)，在處理濃度5%～15%期間，可溶性糖含量隨著處理濃度的升高而逐漸增加，處理濃度在15%～25%期間，隨濃度的升高，可溶性糖含量逐漸減少。4個(gè)實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照相比，可溶性糖含量均比對(duì)照的高，其中以1.25%NaCl引發(fā)回干處理時(shí)，可溶性糖的含量與對(duì)照差異較小，在15%PEG引發(fā)回干處理下，可溶性糖的含量最高。

圖1　不同引發(fā)回干處理對(duì)中糯二號(hào)糯玉米種子可溶性糖含量的影響

2.2.2不同引發(fā)回干處理對(duì)糯玉米種子可溶性蛋白含量的影響

從表4可知，不同引發(fā)液引發(fā)回干處理對(duì)中糯二號(hào)玉米種子可溶性蛋白含量的方差分析中，F(xiàn)=162631.852，P=0.000 < 0.01，所以，引發(fā)回干處理對(duì)中糯二號(hào)玉米的可溶性蛋白含量的影響在不同引發(fā)液處理下存在極顯著差異。

表4　不同引發(fā)液引發(fā)回干處理對(duì)中糯二號(hào)玉米種子可溶性蛋白含量的方差分析表

從圖2我們可以看出，當(dāng)引發(fā)液為NaCl時(shí)，在濃度0.50%～1.25%期間，可溶性蛋白的含量隨著引發(fā)液的濃度升高而減少，其中濃度為0.50%時(shí)，可溶性蛋白含量最高，濃度為1.25%時(shí)，可溶性蛋白含量最低；當(dāng)引發(fā)液為KNO3時(shí)，可溶性蛋白含量隨著引發(fā)液濃度的升高而降低，其中濃度為0.25%時(shí)，可溶性蛋白含量最高，濃度為1.25%時(shí)，可溶性蛋白的含量最低；當(dāng)引發(fā)液為H2O2時(shí)，在濃度0.25%～0.75%期間，可溶性蛋白含量隨著引發(fā)液濃度升高而增加，在濃度0.75%～1.25%期間，可溶性蛋白含量隨著引發(fā)液濃度的升高而減少，其中以濃度為0.75%時(shí)，可溶性蛋白含量最高，濃度為0.25%時(shí)，含量最低；當(dāng)引發(fā)液為PEG時(shí)，在濃度5%～15%期間，隨著引發(fā)液濃度的升高，可溶性蛋白含量逐漸增加，在濃度15%～25%期間，隨濃度的升高，可溶性蛋白含量呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，濃度為15%時(shí)，可溶性蛋白含量呈下降趨勢(shì)。以0.25%、0.75%NaCl，1.00%、1.25%KNO3引發(fā)處理的較對(duì)照而言，可溶性蛋白含量無(wú)明顯差異。在所有處理中，以15%PEG引發(fā)回干處理的，可溶性蛋白含量最高，以1.25%NaCl引發(fā)回干處理的，可溶性蛋白的含量最低。

圖2　不同引發(fā)回干處理對(duì)中糯二號(hào)玉米種子可溶性蛋白含量的影響

2.2.3不同引發(fā)回干處理對(duì)糯玉米種子丙二醛含量的影響

從表5可知，不同引發(fā)液引發(fā)回干處理對(duì)中糯二號(hào)玉米種子丙二醛的方差分析中，F(xiàn)=160.116，P=0.000 < 0.01，所以，引發(fā)回干處理對(duì)中糯二號(hào)玉米的丙二醛含量的影響在不同引發(fā)液處理下存在極顯著差異。

表5　不同引發(fā)液引發(fā)回干處理對(duì)中糯二號(hào)玉米種子丙二醛含量的方差分析表

從圖3我們可以看出，當(dāng)引發(fā)液為NaCl時(shí)，在濃度0.25%～0.75%期間，丙二醛的含量隨引發(fā)液濃度的升高而逐漸增加，在濃度0.75%～1.25%期間，丙二醛含量隨濃度升高而減少，其中濃度為0.75%時(shí)，丙二醛含量最高，濃度為0.25%時(shí)，丙二醛含量最低；當(dāng)引發(fā)液為KNO3時(shí)，丙二醛的含量隨著濃度的升高而逐漸減少，濃度為0.25%時(shí)，丙二醛含量最高，濃度為1.25%時(shí)，丙二醛含量最低；當(dāng)引發(fā)液為H2O2時(shí)，在濃度為0.25%～0.75%期間，丙二醛含量隨濃度的升高而逐漸增加，在濃度為0.75%～1.25%期間，丙二醛含量隨濃度升高而減少，其中，丙二醛含量在濃度為0.75%時(shí)，含量最高，在濃度1.25%時(shí)，含量最低；當(dāng)引發(fā)液為PEG時(shí)，在濃度5%～15%期間，丙二醛含量隨濃度升高而增加，在濃度15%～25%期間，隨濃度升高而減少，濃度為15%時(shí)，丙二醛含量最高，濃度為5%時(shí)，含量最低。處理實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照相比，丙二醛的含量顯著減少，其中以0.25%NaCl引發(fā)處理的丙二醛含量最低。

圖3　不同引發(fā)回干處理對(duì)中糯二號(hào)糯玉米種子丙二醛含量的影響

2.2.4不同引發(fā)回干處理對(duì)糯玉米種子過氧化氫酶活性的影響

從表6可知，不同引發(fā)液引發(fā)回干處理對(duì)中糯二號(hào)玉米種子過氧化氫酶活性的方差分析中，F(xiàn)=11.138，P=0.000＜0.01，所以，引發(fā)回干處理對(duì)中糯二號(hào)玉米的過氧化氫酶活性的影響在不同引發(fā)液處理下存在極顯著差異。

表6　不同引發(fā)液引發(fā)回干處理對(duì)中糯二號(hào)玉米過氧化氫酶活性的方差分析表

從圖4我們可以看出，當(dāng)引發(fā)液為NaCl時(shí)，在濃度0.25%～0.75%期間，過氧化氫酶的活性隨著引發(fā)液濃度的升高而加強(qiáng)，在濃度0.75%～1.25%期間，過氧化氫酶活性隨濃度的升高而減弱，其中濃度為0.75%時(shí)，過氧化氫酶的活性最強(qiáng)，濃度為0.25%時(shí)，活性最弱；當(dāng)引發(fā)液為KNO3時(shí)，過氧化氫酶活性隨著引發(fā)液濃度的升高而逐漸減弱，其中濃度為0.25%時(shí)過氧化氫酶活性最強(qiáng)，濃度為1.25%活性最弱；當(dāng)引發(fā)液為H2O2時(shí)，在濃度為0.25%～0.75%期間，過氧化氫酶活性隨濃度的升高而逐漸增加，在濃度為0.75%～1.25%期間，過氧化氫酶活性隨濃度升高而減弱，其中，過氧化氫酶活性在H2O2濃度為0.75%時(shí)最高；當(dāng)引發(fā)液為PEG時(shí)，在濃度5%～15%期間，過氧化氫酶的活性隨濃度的升高而增強(qiáng)，在濃度為25%時(shí)又出現(xiàn)增強(qiáng)的情況，其中，濃度為15%時(shí)，過氧化氫酶活性最強(qiáng)，濃度為20%時(shí)，活性最弱。與對(duì)照相比，在0.25%NaCl、1.25%KNO3引發(fā)處理下，過氧化氫酶活性差異不大，以15 %PEG引發(fā)回干處理的種子過氧化氫酶活性最強(qiáng)。

圖4　不同引發(fā)回干處理對(duì)中糯二號(hào)糯玉米種子過氧化氫酶活性的影響

3　結(jié)論與討論

3.1結(jié)論

通過引發(fā)回干處理對(duì)中糯二號(hào)玉米種子萌發(fā)特性的影響分析表明，中糯二號(hào)玉米種子在不同引發(fā)液不同濃度處理下，發(fā)芽指標(biāo)都出現(xiàn)了不同影響。實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組相比，除5%、10%、20%、25% PEG組引發(fā)回干處理外，其他組的萌發(fā)率均較高。其中在濃度為0.50%NaCl和0.75%H2O2引發(fā)回干處理下，中糯二號(hào)玉米的萌發(fā)狀況最好。

通過引發(fā)回干處理后對(duì)糯玉米各生理指標(biāo)的影響的分析表明，對(duì)中糯二號(hào)玉米種子進(jìn)行引發(fā)回干處理后，中糯二號(hào)玉米種子的可溶性糖含量，可溶性蛋白含量都有所增加，過氧化氫酶的活性也得到加強(qiáng)，其中在濃度為15%PEG引發(fā)回干處理下，可溶性糖含量，可溶性蛋白含量最高，過氧化氫酶的活性最強(qiáng)，經(jīng)試劑引發(fā)回干處理后，種子內(nèi)丙二醛的含量也顯著減少，其中以0.25%NaCl引發(fā)回干處理的，丙二醛的含量最少。分析表明，通過引發(fā)回干能夠有效提高中糯二號(hào)玉米種子的萌發(fā)效率和影響其萌發(fā)期間生理活性物質(zhì)的積累。

3.2討論

引發(fā)回干處理有利于中糯二號(hào)玉米可溶性糖與可溶性蛋白的積累，經(jīng)15%PEG引發(fā)溶液引發(fā)回干處理后，中糯二號(hào)玉米種子在抵御環(huán)境的變化、參與細(xì)胞自身的修復(fù)、維持細(xì)胞滲透調(diào)節(jié)功能的穩(wěn)定、提升種子的耐受性等方面響應(yīng)最佳，這可能是由于PEG以滲透調(diào)節(jié)的方式引發(fā)種子時(shí)，水溶性的高分子有機(jī)化合物也創(chuàng)造了較好水分脅迫條件，誘導(dǎo)某些脅迫蛋白合成，這些蛋白質(zhì)能輔助和促進(jìn)淀粉的酶促降解，產(chǎn)生可溶性糖，保持了細(xì)胞與環(huán)境之間滲透平衡，防止植物體內(nèi)水分散失，并保持種子內(nèi)部蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性。

丙二醛（MDA）含量的測(cè)定與過氧化氫酶活性的測(cè)定結(jié)果表明，引發(fā)回干處理可以有效地降低丙二醛的含量，提升過氧化氫酶的活性。經(jīng)15 %PEG引發(fā)回干處理后中糯二號(hào)玉米種子對(duì)抵御膜脂過氧化作用、修復(fù)膜系統(tǒng)損傷、保持細(xì)胞結(jié)構(gòu)的完整性、維持種子活力的響應(yīng)較佳，這可能是由于高分子有機(jī)物通過滲透調(diào)節(jié)產(chǎn)生的吸脹作用的程度要高于無(wú)機(jī)鹽，而膜脂的過氧化程度與種子含水量成正相關(guān)關(guān)系，種子含水量超過某一臨界值時(shí)，膜的自身修復(fù)過程會(huì)受到一定程度的阻礙。

綜上所述，中糯二號(hào)玉米種子經(jīng)化學(xué)試劑引發(fā)回干處理后，能夠有效的增加可溶性蛋白，可溶性糖的含量，使過氧化氫酶的活性升高，有效地抵御了膜脂過氧化作用，清除有毒物質(zhì)，保持了種子活力，為種子萌發(fā)創(chuàng)造了良好條件，發(fā)芽能力得以顯著提高。

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The Infl uence of Different Triggering Dehydration Treatment on the Corn Seed Germination

LIU Yong, CHEN Yun
(School of Environment and Resources, Wenshan University, Wenshan Yunnan 663099, China)

To study the effect of priming and drying treatment on corn seed germination, number 2 waxy corn seeds are treated with NaCl solution KNO3solution, H2O2and PEG of different concentrations, respectively and are placed in constant temperature incubator to germinate. Germination rate, germination potential and the content of soluble sugar, soluble protein, malondialdehyde (MDA) and catalase (CAT) in physiology stage are measured. The results show that the 0.50% NaCl and 0.75% H2O2lead to relatively high germination rate and the seeds treated with15% PEG contains higher content of soluble sugar, soluble protein, catalase activity compared with other treatment. Compared with the seeds treated with water dehydration, the seeds treated with triggering dehydration contain less MDA, which shows dehydration treatment can improve the germination rate to a certain extent and affect contents of some physiological substances in seeds.

waxy corn; seed; germination; dehydration

S513

A

1674 - 9200（2016）03 - 0101 - 06

（責(zé)任編輯楊愛民）

2016 - 02 - 25

劉勇，男，云南曲靖人，文山學(xué)院環(huán)境與資源學(xué)院2011級(jí)生物科學(xué)專業(yè)學(xué)生；陳云，女，云南大理人，文山學(xué)院環(huán)境與資源學(xué)院助教，碩士，該文指導(dǎo)教師，主要從事植物生理研究。