殼聚糖對白菜陳種子萌發的影響

劉惠靜，夏俊豐，郝建全，郎朗

（天津科潤蔬菜研究所，300384）

白菜古名菘，有大白萊和小白菜之分，為我國原產和特產蔬菜。白菜已成為人們喜歡食用的重要蔬菜之一，是一種普通到不能再普通的蔬菜，但是它具有較高的營養價值，含有豐富的粗纖維、維生素C等，具有益胃生津、清熱解毒的功效；另外，還發現白菜中含有預防腫瘤的成分，故有“百菜不如白菜”的說法。白菜原產地為地中海沿岸和中國，在我國栽培歷史很長。長江以南為主要產區，種植面積占蔬菜播種面積的40%～60%。20世紀70年代后，中國北方栽培面積也迅速擴大，各地普遍栽培，其栽培面積和消費量居各類蔬菜之首。白菜是十字花科蕓薹屬蕓薹種白菜亞種的一個變種，以綠葉為產品的一二年生草本植物，種子是其最重要的繁殖材料，但是在貯藏過程中，種子活力會隨著貯藏年限的增加而降低，導致發芽率降低、出苗不整齊且極易感染病害，以致失去種用價值。一般在播種前對種子進行預處理可以加快種子萌發生長，提高種子活力。殼聚糖（Chitosan）又稱脫乙酰幾丁質、聚氨基葡萄糖、可溶性甲殼素、黏性甲殼素，化學名稱為聚葡萄糖胺（1-4）-2-氨基-β-D葡萄糖，是幾丁質脫乙酰化的產物，在食品、醫藥、工業等領域具有一定的應用價值。近年來，人們發現它在農業領域也具有廣闊的應用前景。研究表明，利用殼聚糖浸種可促進種子萌發、增加種子活力，目前已在豇豆[1]、黃瓜[2]、小麥[3]、水稻[4]等蔬菜或農作物上進行了相關研究。但到目前為止，還未見殼聚糖對白菜陳種子萌發影響的研究報道。本研究對白菜陳種子進行了不同濃度、不同時間的殼聚糖浸種試驗，通過測定種子發芽率、發芽勢、發芽指數和活力指數，以探討提高白菜陳種子活力的殼聚適宜處理時間和濃度，為白菜陳種子合理利用以及殼聚糖用于蔬菜生產提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗所用材料為2007年采收的常溫貯藏的白菜陳種子，由天津科潤蔬菜研究所種子庫提供。

1.2 試驗方法

試驗于2013年7～8月在天津科潤蔬菜研究所種子檢測實驗室進行。配制3種殼聚糖溶液，濃度分別為0.01%，0.03%，0.05%，把種子分別浸泡在不同濃度的殼聚糖溶液中，以清水為對照，分別浸種1，2，4，6 h晾干后進行種子發芽試驗，參照GB/T 3543.4-1995農作物種子檢驗規程，采用紙上法，每處理4次重復，每重復隨機數取100粒種子。置床后放入20℃培養箱中。逐日記載發芽種子數，按國家《農作物種子檢驗規程》中發芽技術規定，第4天測發芽勢，第8天測發芽率。發芽結束后，每份發芽苗中隨機選取10棵完整幼苗稱質量，以平均值表示幼苗鮮質量。發芽指標計算方法如下，發芽勢（%）=（4 d內發芽的種子數/供試種子數）×100%；發芽率（%）=（8d內發芽的種子數/供試種子數）×100%；發芽指數（GI）=Σ（Gt/Dt），其中 Gt為在第t天種子的發芽數，Dt為相應的發芽天數；活力指數（VI）=GI×S，其中S為幼苗鮮質量。

2 結果與分析

2.1 對發芽勢的影響

從圖1可知，白菜陳種子經不同濃度的殼聚糖溶液處理后，同一浸泡時間的種子發芽勢隨溶液濃度增加而呈現先升后降的趨勢，但都高于相應CK，其中以0.01%的殼聚糖處理1 h效果最好，發芽勢達到了81%，比同一濃度浸泡4 h的處理提高了4%。但隨著清水浸種時間延長到4 h和6 h，發芽勢大幅下降，分別比浸種1 h降低了7%和10%，經0.01%殼聚糖處理后，浸種時間為4 h、6 h的白菜陳種子發芽勢比相應的對照提高了12%。

2.2 對發芽率的影響

從圖2可知，清水浸泡1 h和2 h的白菜陳種子，其發芽率比浸泡4 h和6 h的高。經過殼聚糖溶液處理后，浸泡2 h和4 h的種子發芽率都高于相應對照，其中以0.01%的殼聚糖處理4 h效果最好，發芽率達到了86%，比其對照提高了12%，而且浸泡4 h和6 h的種子發芽率提高幅度比1 h和2 h的高（分別與其相應對照相比），分別高10%和12%。

2.3 對發芽指數的影響

從圖3可知，清水浸泡1 h和2 h的白菜陳種子，其發芽指數比浸泡4 h和6 h的高。經過殼聚糖溶液處理后，不同浸種時間的白菜陳種子發芽指數都高于相應CK，其中以0.01%的殼聚糖處理2 h效果最好，發芽指數比相應對照提高了19.01%。然而清水浸種4 h和6 h的陳種子其發芽指數比浸種1 h和2 h的有所下降，經殼聚糖溶液浸種4 h和6 h處理后，其發芽指數都比浸種1 h和2 h（與各自對照相比）的提升幅度略大，分別為19.82%和7.62%。

2.4 對活力指數的影響

從圖4可知，清水浸泡1 h和2 h的白菜陳種子，其活力指數比浸泡4 h和6 h高。經過殼聚糖溶液處理后，種子的活力指數與相應的對照相比都有所增加。其中，以0.01%殼聚糖浸泡2 h的種子活力指數最高，比其對照增加了22.52%。

3 結論與討論

殼聚糖是由自然界廣泛存在的幾丁質（Chitin）經過脫乙酰作用得到的，為天然含氮多糖類生物活性物質，且具有無毒、施用后可被土壤微生物完全降解等特點，不會對土壤微環境造成不利影響，對人體無毒副作用。殼聚糖具有資源豐富、價格便宜、安全無毒、性質穩定等眾多優點，在綠色蔬菜生產中也正在發揮重要作用。殼聚糖對種子萌發的作用已在黃瓜[5]、苦瓜[6，7]、辣椒[8]、豌豆[9]等幾種蔬果植物中進行了研究，王彥文等[10]研究表明殼聚糖溶液浸種可促進甜瓜種子的萌發，提高甜瓜種子發芽率、發芽勢、發芽指數及活力指數。王國武等[11]的試驗結果也表明，殼聚糖在一定處理濃度范圍內對薹菜、油菜和小白菜種子的萌發有促進作用且效果顯著。在以上科研人員的試驗中，都是選用了發芽率很高的優質種子，而殼聚糖對發芽率較低的陳種子處理研究還未見報道，本研究中利用0.01%～0.05%殼聚糖溶液浸種白菜陳種子，其發芽率、發芽勢、發芽指數和活力指數均比對照得到了顯著提高，尤其以0.01%殼聚糖浸種1 h的處理效果顯著，隨著浸種時間延長至4 h或6 h時，白菜陳種子的發芽率、發芽勢、發芽指數和活力指數的對照都較1 h或2 h有所降低，經殼聚糖處理后這四項指標與其各自的對照相比其提高幅度大于1 h或2 h的處理，但只有經0.01%的殼聚糖浸種4 h和6 h的處理發芽率的最終結果超過了浸種1 h或2 h的處理。這可能是由于浸種時間延長后，殼聚糖作為一種生理活性物質影響了種子內部酶的活化和營養物質的轉化所致，具體原因有待于進一步研究。總之，本試驗結果表明，清水浸種時間延長（超過2 h），對種子活力的提高不利，但經殼聚糖處理后，種子的活力與相應的對照相比會有大幅提升。因此，在生產中可以用0.01%的殼聚糖溶液對白菜陳種子浸種1 h，即可達到經濟有效的目的。

圖1 不同殼聚糖浸種時間對白菜陳種子發芽勢的影響

圖2 不同殼聚糖浸種時間對白菜陳種子發芽率的影響

圖3 不同殼聚糖浸種時間對白菜陳種子發芽指數的影響

圖4 不同殼聚糖浸種時間對白菜陳種子活力指數的影響

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[4]葉利民，夏瑾華，徐芬芬，等.殼聚糖浸種對水稻種子萌發及幼苗生長的影響[J].廣東農業科學，2010，37（6）：21-22.

[5]于明革，楊洪強，劉高峰，等.殼聚糖對黃瓜種子萌發和生長發育的影響[J].長江蔬菜，2003（3）：42-43.

[6]謝冬娣，石貴玉，岳君.殼聚糖對苦瓜種子萌發和幼苗生長的影響[J].廣東農業科學，2006（6）：33-35.

[7]謝冬娣.殼聚糖對苦瓜種子萌發過程中幾個生理指標的影響[J].植物生理學通訊，2006，42（4）：693-694.

[8]任廷貴，郭小莉.外源殼聚糖對辣椒種子萌發及抗氧化系統酶的影響[J].甘肅農業科技，2009（2）：12-15.

[9]葉利民，賴志平.殼聚糖對鉻脅迫下豌豆種子萌發的影響[J].吉林農業科學，2011（5）：16-18.

[10]王彥文，金榮榮，曹鴻.低溫脅迫下水溶性殼聚糖對甜瓜種子萌發的影響[J].中小企業管理與科技，2011（18）：297-298.

[11]王國武，韓曉弟.殼聚糖對幾種十字花科蔬菜種子萌發的影響[J].種子，2010（8）：99-101.