催芽溫度和天數(shù)對紫椴種子可溶性糖和淀粉含量的影響

戰(zhàn)俊東

(國營桓仁滿族自治縣黑溝林場，遼寧 丹東 118200)

催芽溫度和天數(shù)對紫椴種子可溶性糖和淀粉含量的影響

戰(zhàn)俊東

(國營桓仁滿族自治縣黑溝林場，遼寧 丹東 118200)

通過設(shè)置不同的恒溫和變溫條件，研究了紫椴種子萌發(fā)溫度和天數(shù)對可溶性糖和淀粉含量的影響，結(jié)果表明：紫椴種子發(fā)芽率在10℃恒溫條件下可達80.5%，在10～15℃變溫條件發(fā)芽率達到83.4%。在10～15℃變溫條件下不同催芽天數(shù)可溶糖含量20.5～14.3 mgg-1，高于25℃恒溫條件，可溶糖含量隨著催芽天數(shù)增加而減少。淀粉含量也是隨著催芽天數(shù)的增加出現(xiàn)下降的趨勢，由催芽初期的6.8 mgg-1下降至第16天的3.4 mgg-1。

紫椴種子；催芽溫度；催芽天數(shù)；可溶糖；淀粉

Abstract Effects of germination temperature and days on soluble sugar and starch ofTiliaamurensisseeds were studied by setting different constant temperature and temperature-shifting conditions. Result shows that the germination rate ofTiliaamurensisis 80.5% at the constant temperature being 10 ℃, and the germination rate is 83.4% at shifting-temperature being from 10 ℃ to 15 ℃. The soluble sugar content is from 20.5 mgg-1to 14.3 mgg-1, and the content of soluble sugar decrease with the increase of germination days. The starch content also decrease with the increase of the number of days, and decrease from 6.8 mgg-1to 3.4 mgg-1at the 16th day.

Key wordsTiliaamurensis; pregermination temperature ;pregermination days; soluble sugar;starch

紫椴(TiliaamurensisRupr.)系椴樹科椴樹屬落葉喬木，既是重要的蜜源植物樹種，又是重要的用材林樹種，在北方是天然次生混交林主要樹種之一，也是水源涵養(yǎng)林較好的經(jīng)濟樹種。由于過度利用，在次生林分布的數(shù)量急劇下降，現(xiàn)已被列為國家Ⅱ級保護樹種[1]

紫椴主要采用種子繁殖，在播種育苗中，種子催芽率是普遍最為關(guān)注的問題。雖然許多學(xué)者做了種子催芽試驗[2]，但大多數(shù)關(guān)注催芽率，卻很少報道種子發(fā)芽率與淀粉和糖含量的關(guān)系問題。因為種子萌發(fā)最基本的生理因素是種子內(nèi)部養(yǎng)分狀況的轉(zhuǎn)化和分解。了解和掌握主要養(yǎng)分在某段時間的變化規(guī)律有助于確定種子催芽方法和最好的播種期。因此，在一定的溫度條件下研究紫椴種子發(fā)芽率、溶性糖、可溶性蛋白、淀粉、淀粉酶活性的變化規(guī)律，對揭示紫椴種子打破休眠后主要養(yǎng)分的代謝機理，確定解除休眠種子處置方法和播種期有重要的作用。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

種子來源于寬甸滿族自治縣白石砬子自然保護區(qū)。種子千粒質(zhì)量為39.5±1.5 g，風(fēng)干種子平均含水量為10.41±1.02 g，凈度為87.6%。

1.2 試驗方法

探討發(fā)芽率與催芽作用的關(guān)系試驗。紫椴種子經(jīng)層積處理110 d后，在黑暗條件下，做5個恒溫處理，分別為(1)5 ℃、(2)10 ℃、(3)15 ℃、(4)20 ℃、(5)25 ℃。同時做了4個變溫處理，時間設(shè)定為12h,分別為(6)5℃～15℃(5/15);(7)5℃～25℃(5/25);(8)10℃～15℃ (10/15)，(9)10℃～20℃(10/20)，共9個溫度處理。每個處理種子100粒，做4 次重復(fù)。每隔2 d觀察種子發(fā)芽粒數(shù)，直至種子發(fā)芽結(jié)束。計算每個處理種子的發(fā)芽率，從中找出發(fā)芽率最高的對應(yīng)的溫度條件。

研究適宜的催芽天數(shù)與可溶性糖、淀粉和可溶性蛋白的變化。選擇種子發(fā)芽率最高所對應(yīng)的適宜溫度10 ℃/15 ℃和發(fā)芽率最低的5 ℃/25 ℃溫度繼續(xù)做發(fā)芽試驗，依次在種子發(fā)芽的第0、2、4、6、8、10、12、14、16、20 d取樣測定淀粉[3]、可溶性糖、 可溶性蛋白含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 恒溫催芽對紫椴種子發(fā)芽率的影響

紫椴種子在不同溫度條件下催芽效果不同，見圖1所示，在5 ℃時恒溫條件下平均發(fā)芽率為47.4%、10 ℃為76.8%、15 ℃為74.3%、20 ℃為38.1%、25 ℃為23.6%，可見在10 ℃時種子發(fā)芽率最高達到76.8%。在種子發(fā)芽率方面，溫度10 ℃與15 ℃相比差異不顯著，與其他溫度差異顯著。說明在恒溫條件下采取10～15 ℃的恒溫條件是可行的。因此，紫椴種子在層積處理后催芽過程中采取控溫措施是必要的。其最佳催芽溫度是10～15 ℃范圍。

2.2 變溫催芽對紫椴種子發(fā)芽率的影響

紫椴種子在變溫條件下種子平均發(fā)芽率在不同變溫范圍內(nèi)表現(xiàn)不同，見圖1。在5 ℃/15 ℃時種子平均發(fā)芽率81.5.6%，10～15 ℃時為86.2%， 10～20 ℃時62.1%、5～25 ℃時51.6%?？梢娫?0～15 ℃種子發(fā)芽率達到最高。其中，10～15 ℃和5～15 ℃的變溫幅度種子發(fā)芽率差異不顯著，說明可同時考慮這2個較好的變溫區(qū)間。

圖1 在恒溫和變溫條件下紫椴種子發(fā)芽率

2.3 發(fā)芽溫度對紫椴種子可溶性糖的變化的影響

紫椴種子可溶性糖的數(shù)量變化在某種程度上詮釋著碳水化合物的積累和轉(zhuǎn)化水平。由圖2可知，可溶性糖的變化是隨著天數(shù)增加而遞減的，并且遞減的數(shù)量是波動的，不是一條勻速的曲線。從曲線中看出，10 ℃/15 ℃可溶糖含量比25 ℃可溶性糖含量較高，但基本變化趨勢是相一致的，催芽時間在第4 d可溶性糖出現(xiàn)拐點，可溶糖明顯下降，隨后在第10 d又出現(xiàn)第2個拐點，可溶性糖由開始催芽的20.5 mg/g下降至第14天的14.3 mgg-1。

圖2 不同溫度不同天數(shù)紫椴種子可溶性糖含量變化

2.4 不同溫度對紫椴種子淀粉含量的影響

不同催芽溫度對紫椴種子的淀粉含量有明顯的影響。由圖3曲線看出，淀粉含量的曲線變化總體上是先高后低，即隨著天數(shù)的增加呈明顯的下降趨勢，這是淀粉總量在一定的條件下，隨著培養(yǎng)天數(shù)的增加，淀粉含量在逐漸減少，由初始的6.8 mgg-1下降至3.4 mgg-1左右,這符合種子呼吸消耗能量的規(guī)律。

圖3 不同溫度條件下紫椴種子淀粉含量變化

3 結(jié)論與討論

3.1 紫椴種子在層積催芽過程中的溫度變化能影響種子的發(fā)芽率和發(fā)芽速度，溫度的變化區(qū)間是較為復(fù)雜的，選擇適宜的催芽溫度有利于種子發(fā)芽并減少種子養(yǎng)分代謝的消耗。

3.2 催芽過程中，恒溫同變溫相比，變溫更有利于獲得較高的催芽率，這符合種子在自然氣候溫度變化過程中，種子內(nèi)部養(yǎng)分變化與外界氣溫變化相適應(yīng)的變化規(guī)律。由于種子內(nèi)部養(yǎng)分貯藏的總體水平有限，養(yǎng)分總體水平是隨著時間的延長而出現(xiàn)下降，所以找出適宜的恒溫和變溫區(qū)間，對縮短催芽時間，減少養(yǎng)分消耗是必要的。

3.3 種子可溶性糖和淀粉含量，也是表示著種子內(nèi)含物轉(zhuǎn)化水平。研究表明，隨著時間的延長可溶性糖和淀粉含量在下降，隨時間延長養(yǎng)分呈現(xiàn)波動性的變化趨勢。

[1] 王九齡,楊建平.紫鍛種子休眠原因的初步研究[J].林業(yè)科學(xué),1981(3):317-324

[2] 李合生.植物生理生化實驗原理和技術(shù)[M].北京:高等教育出版社,2000

[3] 北京師范大學(xué)生物系生化教研室.基礎(chǔ)生物化學(xué)實驗[M].北京:高等教育出版社,1982:142-162

[4] 田宏,劉洋,張鶴山,等.硬雀麥種子萌發(fā)吸水特性和萌發(fā)溫度的研究[J].種子,2008,27(12):22-24,29

Effects of Pregermination Temperature and Days on Soluble Sugar and Starch ofTiliaamurensisSeeds

Zhan Jundong

(Heigou Forest Farm,State-owned Manchu Autonomous County, Dandong 118200, China)

1005-5215(2017)02-0049-02

2017-01-25

戰(zhàn)俊東(1972-)，男，遼寧桓仁人，大學(xué)，工程師，從事林場管理工作.

Q945.34

A

10.13601/j.issn.1005-5215.2017.02.017