高 旭

(新賓滿族自治縣趙家林場，遼寧 新賓 113213)

蒙古櫟Quercusmongolica是我國北方主要的闊葉樹種之一，更是國家二級珍貴樹種，具有強盛的萌蘗和有性繁殖能力，主要分布在大小興安嶺、張廣才嶺和三江平原，幾乎遍及黑龍江省的山地，是中國東北天然次生林主要組成樹種[1-4]。蒙古櫟更是營造防風林、水源涵養(yǎng)林及防火林的優(yōu)良樹種，孤植、叢植或與其它樹木混交成林均適宜[5-6]。目前生產(chǎn)上培育蒙古櫟造林苗木的主要方式還是播種育苗，但在播種育苗過程中促使種子快速萌發(fā)以及生理生化指標影響報道較少。已有研究表明，赤霉素(GA3)對植物休眠具有一定效果，外施赤霉素可以解除種子和芽的休眠，促進其萌發(fā)。這是因為赤霉素能誘導植物體內(nèi)某些水解酶的產(chǎn)生，促進淀粉水解，從而為種子萌發(fā)提供能源物質(zhì)。目前利用赤霉素加快植物種子萌發(fā)的研究有很多。本項研究針對外源激素赤霉素對于促進蒙古櫟種子快速萌發(fā)及生理生化指標的測定，為以后蒙古櫟生產(chǎn)過程中培育高質(zhì)量造林苗木提供參考依據(jù)[7-8]，同時，對其種子資源保育和開發(fā)利用具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗材料為蒙古櫟種子，2018年10月釆自遼寧省鳳城市邊溝林場大堡工區(qū)，樹齡35 a。母樹種子自然風干后，置于4 ℃冰箱中儲存?zhèn)溆?。種子平均千粒重2.02 kg，平均含水率9.46%。

1.2 赤霉素(GA3)種子萌發(fā)處理

采用機械去皮后，選取干凈無果皮的純凈蒙古櫟種子以質(zhì)量分數(shù)0.5% KMnO4浸泡20 min后，用無菌水沖洗至無顏色，分別浸泡于GA3溶液(50、100、150 mg·L-1)中24 h，以浸于清水中的種子為對照(ck)，1、2、4、8、12、24 h觀察蒙古櫟種子發(fā)芽率。

選取處理后的種子各100粒，與濕沙按體積比1∶3混勻埋入已消毒的細沙中層積，3次重復。先在室溫下層積15 d，再置于恒溫氣候箱(溫度4 ℃，濕度70%)中層積。

1.3 赤霉素(GA3)處理過程中生理生化指標測定

在種子層積的第0、15、30、55、80天隨機取樣測定種子可溶性糖、淀粉含量、淀粉酶活性及可溶性蛋白。

1.3.1 可溶性糖測定

采用蒽酮比色法，將樣品搗碎后稱取0.5 g，加入80%乙醇4 mL，80 ℃水浴30 min，3 000 r·min-1離心15 min，用80%乙醇定容至10 mL待用，吸取待測液1 mL，加入5 mL蒽酮試劑混勻，沸水浴10 min，冷卻至室溫后625 nm波長下比色。

1.3.2 淀粉含量測定

將樣品搗碎后稱取0.5 g，加入3.2 mL 60%高氯酸磨成勻漿，然后用蒸餾水定容至100 mL待用。取0.5 mL提取液，加3 mL蒸餾水，2 mL碘液，搖勻，放置5 min后定容至10 mL，用蒸餾水作對照在波長660 nm下比色。

1.3.3 淀粉酶活性測定

將樣品搗碎后稱取0.5 g，加少量石英砂和2 mL蒸餾水研磨成勻漿。加6 mL蒸餾水混勻后，在室溫下放置提取20 min并不斷搖動，使其充分提取。3 000 r·min-1離心10 min，取上清液加蒸餾水定容至100 mL，即為淀粉酶待測液。

1.3.4 可溶性蛋白含量測定

將樣品搗碎后稱取0.5 g，加入5 mL蒸餾水研磨至勻漿，吸取樣品提取液1 mL，與5 mL考馬斯亮藍G-250溶液混勻，放置2 min后在595 nm下比色。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)用Excel 2007軟件進行處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 赤霉素對蒙古櫟種子萌發(fā)的影響

圖1 赤霉素對蒙古櫟種子發(fā)芽的影響

從圖1可以看出，隨著時間延長，不同質(zhì)量濃度赤霉素(GA3)處理的種子發(fā)芽率均呈現(xiàn)先上升后下降趨勢。150 mg·L-1浸泡蒙古櫟種子12 h發(fā)芽率達到最大值90%，而50 mg·L-1和100 mg·L-1的蒙古櫟種子發(fā)芽率分別為78%和82%。浸泡24 h后，蒙古櫟種子發(fā)芽率有所下降，其中150 mg·L-1處理的蒙古櫟種子發(fā)芽率80%，50、100 mg·L-1處理的蒙古櫟種子發(fā)芽率分別為68%和76%。由此可知，赤霉素解除蒙古櫟種子休眠的最佳條件為150 mg·L-1浸泡12 h。

2.2 赤霉素對蒙古櫟種子可溶性糖含量影響

可溶性糖是植物體內(nèi)重要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，可調(diào)節(jié)細胞內(nèi)的滲透勢，維持植株體內(nèi)的水分平衡。從圖2可以看出，隨著時間延長，不同處理的蒙古櫟種子可溶性糖含量都呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢，其中150 mg·L-1處理的可溶性糖含量下降最明顯，從16.8%下降到層積80 d的6.4%，下降速度與ck差異顯著(P<0.05)。

圖2 赤霉素對蒙古櫟種子可溶性糖含量的影響

2.3 赤霉素對蒙古櫟種子淀粉含量的影響

淀粉是種子萌發(fā)過程中重要的代謝物質(zhì)，為種子萌發(fā)過程提供重要的營養(yǎng)物質(zhì)和能量，是種子萌發(fā)過程中關鍵判定指標。由圖3可知，隨著時間延長，不同處理蒙古櫟種子淀粉含量均下降，層積0～30 d，不同處理淀粉含量均呈下降趨勢，層積30～80 d，下降速度趨于平穩(wěn)，其中150 mg·L-1處理的蒙古櫟種子淀粉含量下降最明顯，從最初的7.8%下降至2.6%，說明赤霉素150 mg·L-1能有效促進種子萌發(fā)。

2.4 赤霉素對蒙古櫟種子淀粉酶活性的影響

種子在萌發(fā)過程中，植物體內(nèi)的淀粉在酶的作用下水解成有機物，是種子萌發(fā)的重要營養(yǎng)物質(zhì)來源，淀粉酶的活性關系到種子萌發(fā)的速率，是判定種子萌發(fā)的重要指標。由圖4可知，不同處理蒙古櫟種子淀粉酶活性均呈現(xiàn)逐步上升的趨勢，層積0～55 d，淀粉酶活性上升速度明顯，層積55～80 d，上升速度趨于平穩(wěn)。150 mg·L-1處理的蒙古櫟種子淀粉酶活性上升速度最明顯，與ck相比差異顯著(P<0.05)。

圖3 赤霉素對蒙古櫟種子淀粉含量的影響

圖4 赤霉素對蒙古櫟種子淀粉酶活性的影響

2.5 赤霉素對蒙古櫟種子可溶性蛋白含量的影響

圖5 赤霉素對蒙古櫟種子可溶性蛋白含量的影響

可溶性蛋白是種子萌發(fā)過程中最為關鍵的水溶性蛋白質(zhì)，含量的大小直接影響著新陳代謝的強弱。

由圖5可知，不同處理下蒙古櫟種子可溶性蛋白含量均呈先上升后趨于平穩(wěn)的趨勢。層積0～15 d，淀粉酶活性上升速度最為明顯，其中150 mg·L-1處理的蒙古櫟種子可溶性蛋白含量上升速度最明顯，與對照相比差異顯著(P<0.05)。在層積15 d以后，不同處理的可溶性蛋白含量均趨于平穩(wěn)狀態(tài)。

3 結(jié) 論

不同質(zhì)量濃度赤霉素(GA3)處理條件下，150 mg·L-1赤霉素浸泡12 h蒙古櫟種子發(fā)芽率達到最大值90%。隨著時間延長，150 mg·L-1處理的可溶性糖含量、淀粉含量下降最明顯。層積0～55 d，不同處理淀粉酶活性上升速度明顯，層積55～80 d，上升速度趨于平穩(wěn)，其中上升速度最快為150 mg·L-1處理。不同處理蒙古櫟種子可溶性蛋白含量均呈先上升后趨于平穩(wěn)的趨勢，上升時間段均在層積0～15 d，之后趨于平穩(wěn)，其中上升速度最快仍然為150 mg·L-1處理?？梢?，赤霉素(GA3)150 mg·L-1處理能加速蒙古櫟種子生理生化反應進程，促進種子萌發(fā)。