不同品系栝樓種子萌發(fā)特性比較

鄒琳+周潔+邊麗華+王曉+劉偉+張永清

摘要：以栝樓品系KXY-001和KXY-005為試材，研究不同萌發(fā)溫度和果實(shí)貯藏時(shí)間對(duì)種子萌發(fā)特性、淀粉酶活性及抗氧化酶（CAT、SOD、POD）活性的影響。結(jié)果表明：栝樓品系KXY-001和KXY-005種子的最佳萌發(fā)溫度均為25℃；若以收獲的栝樓種子用于播種為目的，品系KXY-005可于果實(shí)采收后0～10d內(nèi)采種，品系KXY-001可于果實(shí)采后10～20d后采種。

關(guān)鍵詞：栝樓；品系；溫度；貯藏時(shí)間；萌發(fā)特性

中圖分類號(hào)：S567.901文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A文章編號(hào)：1001-4942（2015）04-0052-04

栝樓（TrichosantheskirilowiiMaxim.）為葫蘆科栝樓屬多年生攀援藤本，其果實(shí)、果皮、種子和根分別作為中藥瓜蔞、瓜蔞皮、瓜蔞子和天花粉入藥，用于防治多種疾病[1，2]。生產(chǎn)上栝樓以種子繁殖為主，其萌發(fā)特性直接影響藥材產(chǎn)量。此外，栝樓果實(shí)采后需長(zhǎng)期晾曬，種子的萌發(fā)能力勢(shì)必發(fā)生變化。若收獲的種子以播種為目的，確定果實(shí)合理的貯藏時(shí)間非常重要。本研究以生產(chǎn)上2個(gè)主栽栝樓品系（KXY-001和KXY-005）為試材，比較了其種子的最適萌發(fā)溫度及果實(shí)貯藏不同時(shí)間后種子的萌發(fā)特性，以期為生產(chǎn)上栝樓優(yōu)良品種的選育及確定不同品系栝樓果實(shí)最佳貯藏時(shí)間提供依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

栝樓品系KXY-001和KXY-005均采自濟(jì)南禾寶中藥材有限公司生產(chǎn)基地，經(jīng)山東中醫(yī)藥大學(xué)張永清教授鑒定為葫蘆科栝樓屬栝樓（TrichosantheskirilowiiMaxim.）。其中，品系KXY-001主要特點(diǎn)為果型較大，圓球形，直徑約8～12cm，表皮白綠色，皮薄，籽粒飽滿；品系KXY-005主要特點(diǎn)為果型較小，橢圓形，直徑約6～10cm，表皮網(wǎng)狀墨綠色，皮厚。二者生物學(xué)特征如表1所示。

收稿日期：2014-12-12

基金項(xiàng)目：“十二五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃課題“山茱萸、栝樓、厚樸、盾葉薯蕷規(guī)范化種植基地及其SOP優(yōu)化升級(jí)研究”（2011BAI06B06）；山東省海外高層次人才資助專項(xiàng)資金

1.2試驗(yàn)方法

1.2.1不同溫度下種子的萌發(fā)特性比較選取籽粒飽滿、大小均一的栝樓種子，用10%H2O2消毒15min，蒸餾水沖洗3～4次，晾干備用。將種子置于鋪有兩層濾紙且用蒸餾水潤(rùn)濕的培養(yǎng)皿（直徑20cm）中，每皿50粒，分別置于10、15、20、25℃光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，培養(yǎng)條件：光強(qiáng)260～270μmol/（m2·s），14h光/10h暗，相對(duì)濕度65%～70%。從試驗(yàn)當(dāng)日起，每天記錄種子萌發(fā)數(shù)（以胚根頂出種皮為發(fā)芽標(biāo)準(zhǔn)），適時(shí)補(bǔ)充蒸餾水，以連續(xù)5d不再有種子萌發(fā)的時(shí)間作為種子發(fā)芽結(jié)束期。

1.2.2不同果實(shí)貯藏時(shí)間下種子的萌發(fā)特性比較果實(shí)采收后每隔10d隨機(jī)選取4個(gè)果實(shí)取種，用于種子萌發(fā)試驗(yàn)，萌發(fā)溫度25℃，其余條件同上。至發(fā)芽結(jié)束期，取栝樓種子檢測(cè)淀粉酶、抗氧化酶（SOD、POD和CAT）活性，每皿作為一個(gè)處理，每個(gè)理重復(fù)6次。

1.3測(cè)定指標(biāo)與方法

（l）淀粉酶活性采用紫外法測(cè)定[3]。以每分鐘OD值變化表示淀粉酶的相對(duì)活性。

（2）SOD活性采用核黃素-NBT法[4]進(jìn)行測(cè)定。以每毫克蛋白每每分鐘抑制光化還原50%的氯化硝基氮藍(lán)四唑（NBT）為一個(gè)酶活性單位（U），酶活性以U/mgprotein表示。

（3）POD活性采用愈創(chuàng)木酚比色法[5]進(jìn)行測(cè)定。以每毫克蛋白每分鐘A470變化0.01為1個(gè)酶活性單位（U）、酶活性以U/mgprotein表示。

（4）CAT活性采用紫外吸收法[3，6]進(jìn)行測(cè)定。以每毫克蛋白每分鐘A240減少0.01為一個(gè)酶活單位（U），酶活性以U/mgprotein表示。

1.4數(shù)據(jù)分析

采用SPSS16.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差分析，MicrosoftExcel軟件繪制圖表。

2結(jié)果與分析

2.1不同溫度下種子的萌發(fā)特性比較

2.1.1萌發(fā)率比較由表2可見，10℃和15℃條件下2個(gè)品系栝樓種子均未萌發(fā)；20℃條件下，KXY-001萌發(fā)率為16.43%，KXY-005種子萌發(fā)率為0；25℃條件下，KXY-001種子萌發(fā)率較20℃條件下有所升高，達(dá)到32.86%，KXY-005萌發(fā)率為31.43%。由此可見，相同溫度條件下KXY-001種子的萌發(fā)率高于KXY-005，25℃為2個(gè)栝樓品系種子的最佳萌發(fā)溫度。

2.1.2淀粉酶及抗氧化酶活性比較不同溫度下.2個(gè)品系栝樓種子淀粉酶活性變化如圖1A所示。10℃條件下KXY-005中淀粉酶活性比KXY-001高41.51%；15℃和20℃條件下KXY-001中淀粉酶活性比KXY-005分別高54.86%和111.59%；25℃條件下，2個(gè)品系中淀粉酶活性無顯著性差異。總的來看，隨溫度升高兩栝樓品系中淀粉酶活性均有所升高，KXY-001、KXY-005種子中淀粉酶活性分別在20、25℃時(shí)最高。

2個(gè)品系栝樓種子SOD活性隨著溫度升高均呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，且均在20℃時(shí)最高（圖1B）。20℃和25℃條件下KXY-001中SOD活性分別比KXY-005高出52.69%和201.00%。

不同溫度下2個(gè)品系栝樓種子POD活性如圖1C所示。KXY-001種子POD活性隨著溫度升高呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢(shì)，于20℃時(shí)達(dá)最高。KXY-005種子中POD活性隨溫度升高呈現(xiàn)先升高后降低再升高的變化趨勢(shì)，在15℃時(shí)達(dá)最高。

不同溫度下2個(gè)品系栝樓種子CAT活性由圖1D所示。不同溫度下2個(gè)栝樓品系種子CAT活性變化趨勢(shì)與SOD相似，均隨溫度的升高呈先升高后降低的變化趨勢(shì)，且均在20℃時(shí)最高；25℃條件下KXY-001CAT活性比KXY-005高出43.39%。endprint

2.2不同果實(shí)貯藏時(shí)間下種子的萌發(fā)特性比較

2.2.1萌發(fā)率比較由表3可知，不同果實(shí)貯藏時(shí)間對(duì)種子萌發(fā)率影響明顯。剛采收的栝樓果實(shí)其種子萌發(fā)率較低，隨果實(shí)貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，種子萌發(fā)率呈先升高后降低的變化趨勢(shì)。KXY-001和KXY-005種子萌發(fā)率分別在貯藏第20d和第10d時(shí)最高，分別為27.14%和28.57%。

2.2.2淀粉酶及抗氧化酶活性比較不同果實(shí)貯藏時(shí)間下，2個(gè)栝樓品系種子淀粉酶活性隨果實(shí)貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)呈先升高后降低再升高的變化趨勢(shì)（圖2A）。KXY-001在果實(shí)貯藏第10d時(shí)達(dá)到最大，而KXY-005淀粉酶活性在30d時(shí)最高。

不同果實(shí)貯藏時(shí)間下，2個(gè)品系種子SOD活性如圖2B所示。KXY-001種子SOD活性隨果實(shí)貯藏時(shí)間延長(zhǎng)呈先升高后降低的變化趨勢(shì)，果實(shí)貯藏20d時(shí)SOD活性達(dá)最高，是剛采收果實(shí)種子的5.06倍。KXY-005種子SOD活性隨果實(shí)貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)呈先降低后增加的變化趨勢(shì)，果實(shí)貯藏30d時(shí)SOD活性最高，是剛采果實(shí)種子的6.54倍。

不同果實(shí)貯藏時(shí)間下，2個(gè)品系種子POD活性如圖2C所示。KXY-001種子POD活性隨果實(shí)貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，呈先升高后降低的變化趨勢(shì)。KXY-005種子POD活性隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)呈先降低后升高再降低的變化趨勢(shì)。果實(shí)貯藏第20d時(shí)，KXY-001和KXY-005種子POD活性均達(dá)最高，分別為剛采收果實(shí)種子的4.40倍和1.20倍。

不同果實(shí)貯藏時(shí)間下，2個(gè)品系種子CAT活性如圖2D所示。隨果實(shí)貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，KXY-001種子CAT活性呈先降低后升高再降低的變化趨勢(shì)，KXY-005種子CAT活性呈先升高后降低的變化趨勢(shì)，二者均在果實(shí)貯藏20d時(shí)達(dá)最大，分別為剛采收果實(shí)的11.20倍和6.44倍。

3結(jié)論與討論

本試驗(yàn)結(jié)果表明，栝樓品系KXY-001和KXY-005種子的最佳萌發(fā)溫度均為25℃，低溫不利于其萌發(fā)。山東屬典型的暖溫帶季風(fēng)氣候，經(jīng)常出現(xiàn)倒春寒現(xiàn)象，為栝樓種子萌發(fā)帶來嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，種子抗寒特性是品種選育的重要方向。KXY-001屬于本地優(yōu)選種質(zhì)，也是目前生產(chǎn)上主要栽培品系之一，較能適應(yīng)主產(chǎn)區(qū)的氣候特征。在吸脹萌發(fā)期，種子內(nèi)會(huì)積累有害物質(zhì)代謝和呼吸代謝所產(chǎn)生的活性氧，保護(hù)酶系統(tǒng)（如SOD、POD、CAT）主要擔(dān)負(fù)著清除活性氧的作用，使活性氧維持在一個(gè)較低的水平[7～9]。SOD、POD、CAT在低溫條件下活性較低，隨著溫度升高不斷變化，相互協(xié)調(diào)。

果實(shí)采收后立即采種，KXY-001種子萌發(fā)率較低，貯藏10d和20d后采種，萌發(fā)率明顯升高，且淀粉酶活性也較高。果實(shí)采后貯藏0～10d采種，kXY-005種子萌發(fā)率較高。隨著貯藏時(shí)間延長(zhǎng)，抗氧化酶活性均表現(xiàn)出不同程度的先升高后降低，這可能是源于果實(shí)貯藏早期水分逐漸喪失，導(dǎo)致生物膜中的脂質(zhì)過氧化，抗氧化酶活性增加以保護(hù)機(jī)體免受氧化損傷，而貯藏后期果實(shí)失水程度加劇，活性氧產(chǎn)生和消除之間的平衡體系遭到破壞，抗氧化系統(tǒng)受到損壞。總體來看，若以收獲的栝樓種子用于播種為目的，KXY-005可于果實(shí)采收后0～10d內(nèi)采種，而KXY-001可于果實(shí)采后10～20d采種。endprint