， ,2， ， ， ， 圣楠，

(1.貴州大學農學院， 貴陽 550025； 2.貴州省中藥材繁育與種植重點(工程)實驗室， 貴陽 550025)

通氣狀況及不同貯藏溫度對白術種子質量的影響

陳怡1，趙致1,2，彭方麗1，白宇1，鐘倩1，陳圣楠1，聶鮮鈺1

(1.貴州大學農學院， 貴陽 550025； 2.貴州省中藥材繁育與種植重點(工程)實驗室， 貴陽 550025)

[目的]探究通氣狀況及不同貯藏溫度對白術種子質量的影響，為其貯藏提供理論依據(jù)。[方法]采用兩因素完全試驗設計，設通氣狀況和溫度2個因素，將種子按不同處理條件貯藏，定期取樣測定種子的質量指標和生理指標。[結果]白術種子貯藏12個月后，在相同通氣狀況下，低溫(4，-18 ℃)貯藏種子的發(fā)芽率、生活力、抗氧化酶活性比高溫(20 ℃、室溫)貯藏的高，電導率、MDA比高溫貯藏的低；同一溫度條件下貯藏，密封貯藏種子發(fā)芽率、生活力、抗氧化性酶活性高于網(wǎng)袋貯藏；電導率、MDA含量低于網(wǎng)袋貯藏。白術種子在高溫通氣條件下只能貯藏4個月，在高溫密封條件下能貯藏6個月，而在低溫條件下能貯藏至少12個月，且密封貯藏效果比網(wǎng)袋貯藏好。[結論]白術種子低溫貯藏效果優(yōu)于高溫貯藏，密封貯藏優(yōu)于通氣貯藏；本試驗的最佳處理組合為-18 ℃密封貯藏。

白術種子； 貯藏溫度； 發(fā)芽率； 生理指標

白術(AtractylodesmacrocephalaKoidz.)為菊科(Compositae)蒼術屬(Atractylodes)多年生草本植物，以根莖入藥[1]。在《醫(yī)學啟源》記載：“除濕益燥，和中益氣，溫中，去脾胃中濕，除胃熱，強脾胃，進飲食，止渴，安胎?！盵2]。在江蘇、浙江、福建、江西、安徽、四川、湖北及湖南等地有栽培。

種子是植物生活史的重要階段，對植物的繁衍起著至關重要的作用[3]，種子貯藏的條件狀況，直接影響種子的質量及農業(yè)生產安全和經濟效益。溫度、濕度、通氣狀況等會直接影響種子的儲藏壽命。白術種子不耐貯藏，目前對白術種子貯藏的研究甚少，本實驗采用完全試驗設計，研究了通氣狀況及不同貯藏溫度對白術種子質量的影響，旨在為白術種子貯藏提供更多的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗所用白術種子于2014年11月采自貴州省修文縣貴州金實農業(yè)有限公司白術種植基地，經貴州大學劉紅昌老師鑒定為菊科蒼術屬白術(AtractylodesmacrocephalaKoidz.)種子。采收后自然晾干，去除雜質后立即進行試驗。經測得白術種子初始含水量為8.34%，發(fā)芽率為94.44%，生活力為95.56%。

儀器：真空硅膠干燥器、紫外分光光度計(普析通用)、酶標儀(Thermo Multiskan FC)、Cond 3310手持式電導率分析儀、球磨儀(德國Retsch MM 400)、光照培養(yǎng)箱、數(shù)顯恒溫水浴鍋。

試劑：L-甲硫氨酸、硫代巴比妥酸、核黃素、30%H2O2、愈創(chuàng)木酚、三氯乙酸、氯化硝基四氮唑藍(NBT)、TTC、乙二胺四乙酸二鈉、考馬斯亮藍G-250、標準牛血清蛋白，實驗用水均為去離子水。

1.2 方 法

1.2.1 白術種子貯藏試驗設計及試驗方法

如表1，A因素為通氣狀況，2水平，B因素為溫度，4水平，完全隨機試驗設計，共8個處理。稱取300 g自然干燥后的白術種子(含水量為8.34%)，用2層鋁箔紙抽真空密封包裝和種子網(wǎng)袋包裝后置于-18 ℃，4 ℃、室溫、20 ℃ 4個溫度條件下貯藏，4個月后第1次取樣，以后每隔2個月取樣，測定種子的質量指標及生理指標。

表1 通氣狀況、溫度白術種子貯藏試驗因素水平

水平因素通氣狀況貯藏溫度(℃)1網(wǎng)袋室內室溫2密封20344-18

1.2.2 測定指標

種子含水量：測定方法參照《農作物種子檢驗規(guī)程》GB/T 3543.6—1995，重復3次。

發(fā)芽率測定：采用雙層濾紙培養(yǎng)皿法，每個處理4次重復，每盤培養(yǎng)皿擺30粒種子。將白術種子先用酒精消毒30 s，0.1%HgCl2消毒15 min，用無菌水反復沖洗后浸泡24 h，放入已墊好雙層濾紙的培養(yǎng)皿中。發(fā)芽條件為25 ℃，黑暗，發(fā)芽周期為5 d，每天記錄種子的發(fā)芽情況。

生活力測定：采用TTC染色法。

浸出液電導率測定：實驗使用去離子水在使用前已在20 ℃條件下放置24 h以上，每個處理3次重復。取50粒種子稱重，精確至0.01 g，將種子用去離子水反復沖洗后放入燒杯中，加入250 mL去離子水，封口，在20 ℃條件下放置24 h后，以去離子水作對照，測定種子浸出液電導率。

生理指標測定：參照高俊鳳主編《植物生理學實驗指導》，有改動。種子從硅膠中取出后，先用液氮速凍，再用Retsch MM 400球磨儀在低溫條件下打粉，稱取材料0.50 g，加入5 mL磷酸鈉緩沖液(50 mmol/L，pH 7.09，內含1%pvp，1 mmol/L EDTA-Na2)研磨，4 ℃下15 000 r/min離心15 min，上清液定容至5 mL，取部分上清液用于各抗氧化酶(CAT、POD、SOD)活性和MDA含量的測定，每個處理3次重復。

1.2.3 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2007和SPSS 19.0統(tǒng)計軟件對試驗數(shù)據(jù)進行處理及相關分析。

2 結果與分析

2.1 通氣狀況及不同溫度貯藏對白術種子發(fā)芽率的影響

由圖1可知，白術種子在不同通氣狀況和不同貯藏溫度條件下變化差異較大。8個處理隨著貯藏時間的延長總體呈現(xiàn)下降的趨勢。其中4 ℃密封貯藏、4 ℃網(wǎng)袋貯藏、-18 ℃密封貯藏及-18 ℃網(wǎng)袋貯藏4個處理貯藏1年后發(fā)芽率還能保持60%以上，-18 ℃密封貯藏發(fā)芽率達到70%；20 ℃網(wǎng)袋貯藏、室溫網(wǎng)袋貯藏2個處理發(fā)芽率急劇下降，從4個月開始發(fā)芽率便從初始的98.89%降低至60%左右，到6個月，2個處理已幾乎沒有種子發(fā)芽；室溫密封、20 ℃密封貯藏，2個處理從初始到6個月，發(fā)芽率下降緩慢，到8個月時，發(fā)芽率急劇下降至12%以下。總體來說，8個處理發(fā)芽率大小依次為-18 ℃密封gt;4 ℃密封gt;-18 ℃網(wǎng)袋gt;4 ℃網(wǎng)袋gt;20 ℃密封gt;室溫密封gt;室溫網(wǎng)袋gt;20 ℃網(wǎng)袋。在同一溫度條件下，密封貯藏比通氣條件貯藏發(fā)芽率高、貯藏時間長；在相同通氣狀況下，低溫比高溫發(fā)芽率高，貯藏時間長，由此可以推測對于白術種子貯藏，溫度因素較通氣狀況更重要，低溫及密封貯藏有利于白術種子貯藏。

圖1 不同通氣狀況白術種子在不同溫度下貯藏發(fā)芽率變化

2.2 通氣狀況及不同溫度貯藏對白術種子生活力的影響

生活力是衡量種子發(fā)芽能力大小的重要指標之一。由圖2可知，8個處理的生活力變化趨勢和發(fā)芽率大致一樣，但白術種子發(fā)芽率較低時種子仍然具有生活力。4 ℃密封貯藏、4 ℃網(wǎng)袋貯藏、-18 ℃密封貯藏及-18 ℃網(wǎng)袋貯藏4個處理貯藏1年后生活力仍能保持90%以上，但發(fā)芽率僅有60%以上，說明生活力高不一定能發(fā)芽，白術胚和胚乳雖然有活力，但種子發(fā)芽是一個完整的生命活動過程，可能與種子內部其他生理變化有關；室溫密封和室溫網(wǎng)袋貯藏從初始到6個月，白術種子生活力變化緩慢，到8個月時，室溫密封生活力下降至17.78%，而室溫網(wǎng)袋則全部失去生活力；20 ℃密封和20 ℃網(wǎng)袋貯藏相比其他處理生活力下降更快，從初始到6個月，20 ℃密封生活力緩慢下降至73.33%，到10個月時生活力喪失，而20 ℃網(wǎng)袋則從初始到8個月直線降低為零。由此來看，白術種子置低溫條件下貯藏能保持較高的生活力；在同一溫度下，密封貯藏生活力下降較慢；變溫(室溫)貯藏比恒溫(20 ℃)貯藏種子生活力高，可能由于在變溫條件下，白術種子自身抗逆性增強的緣故。

圖2 不同通氣狀況白術種子在不同溫度下貯藏生活力變化

2.3 通氣狀況及不同溫度貯藏對白術種子浸出液電導率的影響

根據(jù)不同通氣狀況白術種子在不同溫度條件貯藏1年后變化規(guī)律(圖3)可以知道溫度、通氣狀況對白術種子浸出液電導率的影響。從8個處理的變化規(guī)律來看，白術種子在貯藏1年后，浸出液電導率總體呈上升趨勢，但是各個處理變化差異較大。從初始到4個月，8個處理的浸出液變化較小，到了6個月，浸出液電導率開始明顯上升，其中室溫網(wǎng)袋和20 ℃網(wǎng)袋2個處理明顯高于其余處理，分別為62.29和66.68μS/(cm·g)，其余處理差異不大；-18 ℃密封、4 ℃網(wǎng)袋、-18 ℃網(wǎng)袋、4 ℃密封4個處理從6個月到12個月電導率上升較平緩，電導率低于50μS/(cm·g)，結合發(fā)芽率，這4個處理貯藏12個月后仍具有發(fā)芽率；室溫網(wǎng)袋、20 ℃網(wǎng)袋處理從8個月到12個月變化不大，而室溫密封、20 ℃密封處理則持續(xù)上升，但這4個處理到8個月時電導率都超過了60μS/(cm·g)，結合發(fā)芽率，此時白術種子已不具有發(fā)芽率，說明當白術種子電導率大于60μS/(cm·g)時，種子已不具備發(fā)芽能力，且溫度對白術種子浸出液電導率較大，這和前人研究結果一致。

2.4 通氣狀況及不同溫度貯藏對白術種子CAT酶活性的影響

由圖4可知，白術種子在不同條件下貯藏，種子的CAT酶活性沒有表現(xiàn)出明顯的規(guī)律。8個處理在貯藏12個月后，低溫條件下的4個處理(-18 ℃密封、-18 ℃網(wǎng)袋、4 ℃密封、4 ℃網(wǎng)袋)的CAT酶活性都保持較高的活性，同時種子還具有發(fā)芽能力；而高溫條件下的4個處理(室溫密封、室溫網(wǎng)袋、20 ℃密封及20 ℃網(wǎng)袋)已沒有了酶活性，其中室溫網(wǎng)袋和20 ℃網(wǎng)袋在8個月時種子便完全喪失了酶活性，20 ℃密封和室溫密封則在10個月時失去CAT酶活性。20 ℃網(wǎng)袋和室溫網(wǎng)袋貯藏的種子CAT酶活性隨著貯藏時間的延長持續(xù)降低；室溫密封和20 ℃密封貯藏種子CAT酶活性到4個月先升高，之后持續(xù)降低；而-18 ℃密封、-18 ℃網(wǎng)袋、4 ℃網(wǎng)袋都是在8個月以前，CAT酶活性變化平緩，到10個月明顯升高，12個月時又明顯下降，僅4 ℃密封貯藏種子CAT酶活性在6個月時達到最大值，之后持續(xù)下降。

圖3 不同通氣狀況白術種子在不同溫度下貯藏浸出液電導率變化

圖4 不同通氣狀況白術種子在不同溫度下貯藏CAT酶活性變化

2.5 通氣狀況及不同溫度貯藏對白術種子SOD酶活性的影響

由圖5可看出，白術種子在不同處理下貯藏12個月，隨著貯藏時間的延長，SOD酶活性總體變化呈現(xiàn)“拋物線”變化，即先上升后下降的趨勢。從初始到4個月，除20 ℃密封、20 ℃網(wǎng)袋處理外，其余處理都呈上升趨勢，但SOD酶活性變化不大，20 ℃密封、20 ℃

表2 白術種子抗氧化酶活性及生理指標間相關性分析

發(fā)芽率生活力電導率CAT酶活性POD酶活性SOD酶活性丙二醛發(fā)芽率1．00生活力0．99?1．00電導率-0．95??-0．97??1．00CAT酶活性0．90?0．95?-0．96??1．00POD酶活性0．180．27-0．370．431．00SOD酶活性0．79?0．87-0．91??0．88?0．571．00丙二醛-0．67?-0．67?0．74?-0．65?-0．63?-0．66?1．00

注：“*”表示相關性差異達到顯著水平(plt;0.05)，“**”表示相關性達到極顯著水平(plt;0.01)。

網(wǎng)袋則先小幅下降；從4個月到6個月，8個處理均快速上升，分別達到各個處理的最大值；8個月開始，各個處理之間變化差異較大，其中4 ℃密封、4 ℃網(wǎng)袋、-18 ℃密封、-18 ℃網(wǎng)袋的變化較小且變化趨勢較為一致，從6個月到12個月，SOD酶活性一直高于初始種子SOD酶活性；而室溫密封、20 ℃密封、室溫網(wǎng)袋、20 ℃網(wǎng)袋則從6個月到12個月急劇下降，直至種子SOD酶沒有活性，其中室溫密封、20 ℃密封處理到10個月時SOD酶仍具有活性，而室溫網(wǎng)袋、20 ℃網(wǎng)袋處理則到10個月SOD酶便沒有了活性，說明通氣狀況下貯藏種子更容易失去酶活性。

圖5 不同通氣狀況白術種子在不同溫度下貯藏SOD酶活性變化

2.6 通氣狀況及不同溫度貯藏對白術種子POD酶活性的影響

由圖6可知，白術種子在不同通氣狀況和不同溫度條件下貯藏，隨著貯藏時間的延長，種子POD酶活性總體變化趨勢相一致，都是先升高后一直降低，除了室溫網(wǎng)袋處理外，其余處理都是在8個月出現(xiàn)最大值。

從初始到8個月，除了4 ℃密封處理外，其余處理種子POD酶活性都呈現(xiàn)上升趨勢，4 ℃密封在4個月時下降，結合發(fā)芽率指標，可能是由于在貯藏過程中，密封受到影響，進入空氣導致實驗誤差所致；從8個月到10個月，4 ℃密封、4 ℃網(wǎng)袋、-18 ℃密封、-18 ℃網(wǎng)袋處理的POD酶活性快速下降，但還保持一定的酶活性，其中-18 ℃密封處理顯著(plt;0.05)高于其余處理，而室溫密封、20 ℃密封、室溫網(wǎng)袋、20 ℃網(wǎng)袋處理POD酶活性則急劇下降接近POD酶沒有活性；10個月到12個月，4 ℃密封、4 ℃網(wǎng)袋、-18 ℃密封、-18 ℃網(wǎng)袋處理的POD酶活性下降到較為一致的水平，POD酶活性和初始相當，而其余4個處理則都失去了酶活性。

圖6 不同通氣狀況白術種子在不同溫度下貯藏POD酶活性變化

2.7 通氣狀況及不同溫度貯藏對白術種子MDA含量的影響

丙二醛是過氧化反應產生的直接的產物，MDA含量的多少反應了脂質劣變的程度。白術種子在貯藏的過程中，所有處理的白術種子丙二醛含量都呈現(xiàn)不斷升高的趨勢(見圖7)。其中-18 ℃密封、-18 ℃網(wǎng)袋、4 ℃密封、4 ℃網(wǎng)袋貯藏的變化趨勢類似，在整個過程上升都很緩慢；室溫密封、室溫網(wǎng)袋、20 ℃密封、20 ℃網(wǎng)袋處理變化趨勢也類似，從初始到6個月上升緩慢，從6個月之后快速上升，此時種子已沒有發(fā)芽能力，MDA含量仍不斷上升，說明種子仍在不斷劣變。貯藏12個月后，低溫(4，-18 ℃)貯藏種子的MDA含量明顯低于高溫(20 ℃、室溫)貯藏的，密封貯藏種子的MDA含量低于網(wǎng)袋貯藏種子的。

2.8 貯藏8個月時白術種子各指標間相關性分析

白術種子貯藏8個月后，對其種子間指標進行相關性分析可知(表2)，大部分指標間都達到了顯著相關性。其中發(fā)芽率與生活力、CAT酶活性、SOD酶活性達到顯著正相關，與浸出液電導率、MDA含量呈顯著負相關；生活力與CAT酶活性呈顯著正相關，與浸出液電導率、MDA含量呈負相關；MDA含量僅與浸出液電導率呈正相關，與其余指標都達到了顯著負相關；因此得出，白術種子在不斷劣變的過程中，種子生命力越強，酶活性越高，有害物質越低。

圖7 不同通氣狀況白術種子在不同溫度下貯藏MDA含量變化

3 結論與討論

種子貯藏12個月后，相同通氣狀況下，低溫(4，-18 ℃)貯藏種子的發(fā)芽率、生活力、抗氧化酶活性比高溫(20 ℃、室溫)貯藏高，電導率、MDA含量比高溫貯藏的低；同一溫度條件下，密封貯藏種子發(fā)芽率、生活力、抗氧化性酶活性高于網(wǎng)袋貯藏；電導率、MDA含量低于網(wǎng)袋貯藏。隨著貯藏時間的延長，白術種子發(fā)芽率、生活力逐漸降低，浸出液電導率及MDA含量逐漸升高；SOD、POD酶活性先升高后降低；CAT酶活性變化無明顯規(guī)律；白術種子各指標間相關性達到一定顯著水平。白術種子在-18 ℃下有較好的貯藏效果，屬于正常性種子。因此得出本試驗的最佳處理組合為-18 ℃密封貯藏，低溫貯藏優(yōu)于高溫貯藏，密封貯藏優(yōu)于通氣貯藏。本次試驗的最佳處理組合為-18 ℃密封貯藏。

4個低溫處理、4個高溫處理種子的質量變化趨勢較一致。貯藏12個月后， 4個低溫處理種子的活力保存較好。隨貯藏時間的延長，白術種子發(fā)芽率、生活力逐漸降低，電導率逐漸升高；SOD、POD酶活性先升高后降低；CAT酶活性沒有明顯的變化規(guī)律；MDA含量呈持續(xù)上升的趨勢。種子壽命長短與貯藏條件有密切的關系，貯藏溫度和種子含水量是影響其貯藏壽命的關鍵因素[4]。本次試驗得出最佳的低溫(4，-18 ℃)貯藏效果比高溫(20 ℃、室溫)貯藏好，同一溫度條件下貯藏，密封貯藏效果優(yōu)于網(wǎng)袋貯藏。密封貯藏的作用主要是隔絕空氣，最低限度減少種子含水量變化，白術種子在密封條件下貯藏，與空氣中氧氣接觸變少，膜脂過氧化作用相應減弱，產生的有害物質減少，MDA含量降低，因此密封貯藏條件下白術種子劣變速率慢。

當氧氣和溫度高時種子發(fā)芽率顯著消失[5]。而與密封貯藏相比，網(wǎng)袋貯藏的白術種子會根據(jù)貯藏環(huán)境的變化而發(fā)生一系列的變化。種子本身具有吸濕性，其含水量會隨環(huán)境中的濕度而變化，從而達到水分平衡，種子隨時吸收空氣中的含水量，與氧氣接觸，呼吸作用增強，膜脂過氧化產物MDA含量升高，膜受損害也相應增強。室溫條件下，濕度高種子吸水、濕度降低，種子又失水。因此室溫、20 ℃網(wǎng)袋條件下貯藏，即在高溫、通氣的狀況下很快失去發(fā)芽能力。

在衰老的種子里，酶活性下降，如過氧化氫酶、脫氫酶，谷氨酸脫羧酶，已被充分證實[5]。高茜[6]通過研究紅紗種子得出，隨著貯藏時間的延長，CAT酶活性和可溶性糖先升高后降低；MDA含量先升高再降低最后升高；而SOD酶則呈現(xiàn)降低—升高—降低雙峰變化。本試驗研究得出CAT酶、MDA含量變化趨勢與高茜一致。Abdul-Baki認為，種子的發(fā)芽率與生活力下降有關的生化變化主要有：CAT酶、POD酶、脫氫酶等降低，膜透性增大[7]。本次試驗結果表明，隨著貯藏時間的不斷延長，不同處理的種子發(fā)芽率均不同程度的下降，種子抗氧化酶表現(xiàn)出了一定的保護作用，這一結果與楊全的研究結果一致[8]。POD酶、CAT酶均呈現(xiàn)先升高，后降低的變化趨勢，可能由于隨著貯藏時間的延長，種子不斷劣變，種子內部處于自身保護機制，因此酶升高以清除有害物質，隨著時間的延長，有害物質越來越多，膜慢慢受都損傷，種子生命力慢慢減退，酶活性就逐漸降低。

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Effect of Ventilation Conditions and the Different Temperature Storage onAtractylodesSeed Quality

CHENYi1,ZHAOZhi1,2,PENGFangli1,BAIYu1,ZHONGQian1,CHENShengnan1,NIEXianyu1

2016-10-27

大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目(貴大(省)創(chuàng)2015(003))。

陳 怡(1995—) ，女，本科，研究方向：中草藥栽培與鑒定；E-mail：937265732@qq.com。

趙 致，教授，E-mail：zzhao@gzu.edu.cn。

10.16590/j.cnki.1001-4705.2017.03.083

S 567.23+3

A

1001-4705(2017)03-0083-05