溫度及GA3處理對東北紅豆杉種子貯藏物質(zhì)的影響

李晶莼　莊曉冬

摘要：采用低溫層積、暖溫層積和變溫層積方法，結(jié)合4種不同濃度的GA3處理方法對東北紅豆杉種子進行催芽試驗，研究了不同催芽方法對東北紅豆杉種子貯藏物質(zhì)中可溶性糖含量、粗脂肪含量、可溶性蛋白質(zhì)含量的變化影響，結(jié)果表明變溫處理（20℃/10℃晝夜各12小時）結(jié)合GA3 200毫克/升處理最有利于東北紅豆杉種子貯藏物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，有利于種子萌發(fā)。

關(guān)鍵詞：溫度變化；GA3處理；東北紅豆杉種子；貯藏物質(zhì)

中圖分類號： S791.49 文獻標識碼： A DOI編號： 10.14025/j.cnki.jlny.2015.04.036

東北紅豆杉（學名Taxus cuspidata），又稱紫衫，紅豆杉科，紅豆杉屬，是第三紀孑遺的珍貴樹種。該樹種不僅是材用樹種，也是重要的藥用樹種，其枝、干、莖、葉、根等可提煉紫杉醇、紫杉堿、雙萜類化合物，具有抗癌功能，并有抑制糖尿病及治療心臟病的效用，此外該樹木種子還可以榨油等[1]。在東北地區(qū)，由于長期過度采伐和不合理利用，其野生資源已將近枯竭，而東北紅豆杉苗木的市場需求量卻逐年猛增，東北紅豆杉以種子繁殖、扦插繁殖為主，而扦插繁殖的后代性狀容易發(fā)生變化，導致培育的苗木長不高，綠化用還可以，但成材困難，種子繁殖由于東北紅豆杉種子有休眠特性，給播種育苗生產(chǎn)帶來了一定的困難[2]。為了更好地開發(fā)、擴繁東北紅豆杉，該試驗針對東北紅豆杉種子的特性進行了研究，主要采用溫度變化及不同濃度的GA3處理方法對東北紅豆杉種子進行催芽試驗，測定種子在萌發(fā)過程中貯藏物質(zhì)的變化情況，以探討最佳的種子萌發(fā)途徑，并提出快速、有效地解除種子休眠的方法。

1材料與方法

1.1試驗材料

試驗于2013年12月～2014年9月，在吉林市第一中學生物實驗室進行。東北紅豆杉種子由吉林農(nóng)業(yè)科技學院育種實驗室提供。赤霉素GA3及各種儀器材料均由吉林市第一中學生物實驗室提供。

1.2試驗方法

以溫度變化（A）和赤霉素GA3處理（B）為兩因素， 溫度設低溫層積A1（10℃）、暖溫層積A2（20℃）和變溫層積A3（20℃/10℃晝夜各12小時） 3個比較， 赤霉素采用B1（0 毫克/升）、B2（100毫克/升）、B3（200毫克/升）、B4（400 毫克/升）4個比較，共形成12個處理組合，設置3次重復。每個處理取50粒種子進行層積催芽（種子與濕沙的體積比為1∶3），每周翻倒1 次，層積6個月后進行測量。

1.3測定方法

1.3.1可溶性糖含量的測定 采用蒽酮比色法測定可溶性糖含量[3]。可溶性糖含量（%）=標準曲線方程查得的糖含量（微克）×稀釋倍數(shù)×100/樣品重量（克）×106；標準曲線方程y=0.044+0.004x。

1.3.2 粗脂肪含量的測定 采用索氏提取法測定粗脂肪含量[4]。粗脂肪含量（%） =粗脂肪重量×100/樣品干重。

1.3.3 可溶性蛋白質(zhì)含量的測定 采用考馬斯亮藍G-250法測定可溶性蛋白質(zhì)含量[3]。蛋白質(zhì)含量微克/克鮮重 =標準曲線方程查得的蛋白質(zhì)含量×提取液總體積（毫升）/測定取樣品液體積×樣品重量（克）。

2結(jié)果與分析

2.1可溶性糖含量的比較

12個處理組合的東北紅豆杉種子經(jīng)過層積6個月后，檢測可溶性糖含量的結(jié)果如圖1，對圖1中的數(shù)據(jù)采用SPSS13.0軟件分析，結(jié)果如表1。

圖1表明，在3個不同溫度的層積過程中，隨著GA3處理濃度的增大，可溶性糖含量出現(xiàn)增高、增高到最后下降的過程。表1可知，12個處理組合的可溶性糖含量均極顯著高于對照，說明在層積的過程中，種子中的其他成分物質(zhì)，例如淀粉、脂肪等，可以轉(zhuǎn)變成糖。可看出，A1B1組合的可溶性糖含量最低，為0.070%。A3B3組合顯著高于其他各處理，極顯著高于A1B1、A1B4、A2B1、A2B4、A2B2、A3B4、A3B1、A2B3，可溶性糖含量最高，達到0.119%。

2.2粗脂肪含量的比較

12個處理組合的東北紅豆杉種子經(jīng)過層積6個月后，檢測粗脂肪含量的結(jié)果如圖2，對圖1中的數(shù)據(jù)采用SPSS13.0軟件分析，結(jié)果如表2。

圖2可知，在3個溫度處理的粗脂肪含量中，GA3在0毫克/升處理的含量較高，隨后降低，GA3在200毫克/升處理的含量最低。由表2可知，對照（不經(jīng)過任何處理）的粗脂肪含量為80.052%，說明粗脂肪是種子中的主要成分，另檢測結(jié)果顯示各處理的粗脂肪含量均高于對照，說明在種子層積過程中，種子中粗脂肪逐漸轉(zhuǎn)化為其他物質(zhì)。12個處理組合中，A3B1脂肪含量最高，為69.102%，A3B3脂肪含量最低，為62.409%，說明A3B3處理中種子的脂肪轉(zhuǎn)化效果最好。

2.3可溶性蛋白質(zhì)含量的比較

12個處理組合的東北紅豆杉種子經(jīng)過層積6個月后，檢測可溶性蛋白質(zhì)含量的結(jié)果如圖3，對圖3中的數(shù)據(jù)采用SPSS13.0軟件分析，結(jié)果如表3。

圖3可知，低溫、晝夜變溫處理中，經(jīng)過GA3在200毫克/升處理種子的可溶性蛋白質(zhì)含量最低，暖溫處理中，不同濃度GA3處理的可溶性蛋白質(zhì)含量變化不大。由表3可知，各處理中的可溶性蛋白質(zhì)含量均高于對照，說明在層積過程中，可溶性蛋白質(zhì)在種胚的發(fā)育過程中被利用。經(jīng)過GA3在100毫克/升、GA3在200毫克/升處理的種子中可溶性蛋白質(zhì)含量較低，A3B3、A1B3、A2B3間差異顯著，A3B2、A2B2、A1B2間差異顯著，A3B3可溶性蛋白質(zhì)含量最低，為3107.23微克/克鮮重，其他各組合均極顯著高于A3B3，說明A3B3處理種子在種胚發(fā)育過程中可溶性蛋白質(zhì)利用的最為充分。

3 結(jié)論與討論

通過采用低溫層積、暖溫層積和變溫層積3個溫度變化結(jié)合4個濃度的GA3處理對山桃種子進行處理，結(jié)果得出赤霉素結(jié)合溫度處理能有效促進東北紅豆杉種子后熟過程中貯藏物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，有利于種子萌發(fā)，在各組合中，變溫處理（20℃/10℃晝夜各12小時）結(jié)合GA3在200毫克/升處理最有利于東北紅豆杉種子貯藏物質(zhì)的轉(zhuǎn)化。播種育苗過程中，種子萌發(fā)的情況決定出苗質(zhì)量，催芽過程中種子貯藏物質(zhì)含量的變化表明，在酶的作用下，種子中的大分子淀粉、脂肪及蛋白質(zhì)可轉(zhuǎn)化成小分子化合物，容易被種胚吸收利用，為種胚萌發(fā)提供了充足的能量。催芽過程中，可溶性糖含量、脂肪含量、可溶性蛋白質(zhì)含量的變化對種子萌發(fā)及育苗非常有意義。

參考文獻

[1] 程廣有，唐曉杰，高紅兵，等.東北紅豆杉種子休眠機理與解除技術(shù)探討.北京林業(yè)大學學報，2004，（1）：93-97.

[2] 滕祥金，孫玉剛，曲線.東北紅豆杉的繁育及養(yǎng)護技術(shù)研究[J].中國農(nóng)學通報，2009，（12）：42-43.

[3] 西北農(nóng)業(yè)大學.基礎生物化學實驗指導[M].西安：陜西科學技術(shù)出版社，1986：16-18.66-68.

[4] 中國科學院上海植物生理研究所，上海市植物生理學會.現(xiàn)代植物生理學實驗指南[M].北京：科學出版社，2000：184-185.

作者簡介：李晶莼，吉林市第一中學，學生；指導教師：莊曉冬，碩士，吉林市第一中學，教師，研究方向：生物教學。endprint