不同處理對桂花種子萌發率及過氧化氫酶活性的影響

成露露 張秋園 王東輝

摘要 桂花種子有堅硬的種殼和后熟期。為提高種子發芽率，通過去種殼、低溫層積以及不同濃度赤霉素浸泡處理，開展桂花種子萌發試驗，并測定萌發期間種子內過氧化氫酶的活性。結果表明，種殼對種子發芽有一定的抑制作用，低溫層積處理對桂花種子的萌發作用不明顯；赤霉素對種子的發芽有促進作用，以140 mg/L濃度處理的效果最佳；種子中過氧化氫酶活性的高低與種子的活力成正相關。

關鍵詞 桂花種子；休眠；發芽；赤霉素；過氧化氫酶

中圖分類號 S685.13 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2018）19-0162-02

Abstract Osmanthus fragrans seeds have hard seed coat and maturity stage.In order to improve the germination rate of seeds，the seed germination test was carried out by seed shelling，low temperature stratification，and soaking with different concentrations of gibberellin，and the activity of catalase in seeds during germination was determined.The results showed that the seed coat had a certain inhibitory effect on the germination of seeds.The low temperature stratification treatment had no obvious effect on the germination of Osmanthus fragrans seeds.The gibberellin promoted the germination of seeds，and the effect was the best at 140 mg/L concentration treatment.The level of catalase activity was positively correlated with the vigor of the seed.

Key words Osmanthus fragrans seed；dormancy；germination；gibberellin；catalase

桂花屬木犀科，為常綠小喬木。目前，我國共有桂花品種162個[1]，桂花樹具有較高的園林觀賞價值。同時，桂花樹四季常青、姿態優美[2]，抗寒能力和滯塵能力較強[3]。種子休眠一般分為外源休眠、內源休眠和綜合休眠。由于桂花種子具有內源性休眠的生理特性[4]，如果催芽播種方法不當，往往不出苗，或出苗率很低，且不整齊[5]。種子物理透性常引起外源休眠，休眠程度與種皮的不透性或硬實程度有關。種子外種皮堅硬，阻礙了胚與外界的氣體交換，進而引起種子休眠。桂花種子具有休眠特性，一般當年4—5月成熟的種子到翌年2—3月才會萌發，低溫層積能夠促進桂花種子萌發，在層積前用赤霉素浸泡促進桂花種子萌發的作用明顯[6]。幾乎所有的生物體中都存在過氧化氫，細胞清除過氧化氫的能力下降，會導致過氧化氫積累，最終誘發細胞凋亡過程[7]。因此，過氧化氫含量的增加很可能是細胞凋亡必需的[8]，種子中過氧化氫酶活性與種子活力成正相關。對于桂花種子萌發期間內部過氧化氫酶的含量變化，目前尚未見報道。因此，本研究通過不同方法對桂花種子進行處理，再選擇激素處理效果較好的桂花種子，研究萌發期間種子內部過氧化氫酶活性的變化。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗材料為采自湖北民族學院的桂花樹（金桂）種子。采集時間為3月29日至4月2日。所采集的種子成熟度均一致（紫黑色）。所有供試種子均經過去皮處理。

1.2 試驗方法

1.2.1 種子去皮。將種子中混入適量的河沙，用手揉搓，去掉種皮，直至白色種殼出現，再用清水清洗出所有的種子。

1.2.2 種子去殼。桂花種子的種殼堅硬，不利于種子吸收水分、空氣和養分，不利于種子萌發，采用硫酸和溫水浸泡去除種殼。①硫酸處理。用不同濃度濃硫酸（30%、50%、70%、90%）處理桂花種子30 min，然后用清水沖洗干凈。②熱水浸泡。用40 ℃溫水浸泡種子4 h，待種子外殼變軟，直接用手剝去種殼。

1.2.3 GA3 處理。用不同濃度（60、80、100、120、140 mg/L）GA3溶液浸泡去殼種子24 h，移到培養盤中，并以清水作為對照組，每組種子30粒。最后統計發芽率。

1.2.4 低溫層積處理。在2 ℃的條件下，每30粒去殼種子為一組，設置3組試驗，分別放置25、50、75 d，在外面套上塑料袋，每7 d換氣1次。然后，放入25 ℃恒溫箱中處理30 d；設置一組試驗不進行低溫處理，直接放入恒溫箱作為空白對照，最后統計發芽率。

1.2.5 過氧化氫酶活性測定。對100、120、140 mg/L赤霉素處理的種子，5、10、15 d后進行過氧化氫酶活性測定。過氧化氫酶催化過氧化氫分解的過程是：過氧化氫酶先與過氧化氫結合，生成中間產物，接著中間產物氧化供氧物質，最后生成相應的氧化物和水，同時此中間產物還能催化過氧化氫分解成水和氧氣。測定方法為在反應系統中加入一定的過氧化氫溶液，經酶促反應后，用標準的高錳酸鉀溶液（在酸性條件下）滴定多余的過氧化氫。

1.3 數據分析方法

試驗數據采用軟件SPSS 18.0進行鄧肯氏方差分析。

2 結果與分析

2.1 去殼效果比較

如表1所示，當濃硫酸濃度過大時，會破壞種子內部結構；濃度不夠時，則造成去殼難。用40 ℃溫水浸泡種子4 h后，可直接剝開種殼，且不破壞種子內部結構。故選擇用溫水浸泡種子去殼。

2.2 層積處理對種子發芽的影響

層積處理是一種解除種子休眠的措施，可以有效促進種子后熟。低溫層積是生產上廣泛使用的一種種子處理方法，對一些有生理休眠特性的種子來說尤其有效[9]。如表2所示，桂花種子低溫層積處理50 d左右效果較好，發芽率達到30%。

2.3 不同濃度GA3處理對種子發芽率的影響

由表3可知，GA3處理種子有利于種子萌發。隨著GA3濃度的增大，種子的萌發率也隨之增加；濃度越大，種子萌發率越高。

2.4 不同濃度GA3處理后種子過氧化氫酶活性變化

如圖1、表4可知，在不同濃度下，所有處理種子過氧化氫酶活性都隨著時間的推移而增強。但是總體來說，用140 mg/L GA3處理的種子，過氧化氫酶活性最強；用清水處理的種子，過氧化氫酶活性最弱；用100 mg/L GA3處理的種子與用120 mg/L處理的種子過氧化氫酶活性相差不大，但是在前5 d時用120 mg/L處理的種子過氧化氫酶活性更強，在第5～10天用100 mg/L GA3處理過的種子過氧化氫酶活性變化比較快。

不同濃度GA3處理，種子過氧化氫酶活性有顯著差異，不同時間與不同赤霉素濃度的互作差異不顯著；采用鄧肯氏多重比較方法對不同時間、不同濃度下過氧化氫酶活性進行多重比較，結果如表5、6所示。

從表6可以看出，100 mg/L GA3處理與120 mg/L GA3處理間種子過氧化氫酶活性差異不明顯，但是清水對照組與GA3處理組種子中過氧化氫酶活性有顯著差異，說明桂花種子經GA3溶液處理后，種子中過氧化氫酶的活性更強，種子的活力更旺盛；同時100 mg/L GA3處理和120 mg/L GA3處理與140 mg/L處理的種子過氧化氫酶活性差異顯著。清水對種子過氧化氫酶活性影響不大，其余3組處理對種子過氧化氫酶活性活性影響較大，其中140 mg/L GA3處理對種子過氧化氫酶活性影響最大。總體看來，在一定濃度范圍內，濃度越高影響越大，種子活躍度變化越快；清水處理的種子活性最低，且變化小。時間長些之后，100 mg/L GA3處理和120 mg/L GA3處理的種子過氧化氫酶活性差異不明顯，故可以通過控制GA3的濃度促進種子萌發；在一定范圍內，GA3濃度越大，桂花種子過氧化氫酶活性越高，越有利于桂花種子萌發。

3 結論與討論

綜上所述，桂花種子的種殼對種子發育有一定的抑制作用，不利于種子對水分、空氣等物質的吸收，種子發芽后不易突破堅硬的種殼。桂花種子具有休眠現象，可用GA3處理打破休眠，提高種子發芽率，不同濃度GA3對桂花種子的萌發影響不同[6]。一般看來，在一定范圍內GA3濃度越大，桂花種子活性越高，越有利于桂花種子萌發。種子中過氧化氫酶活性的高低與種子的活力成正相關，在種子萌發時期，用GA3處理桂花種子，在一定濃度范圍內，隨著GA3濃度的增加，種子內過氧化氫酶活性增強，說明種子的生命力變強，更容易萌發。

用溫水浸泡可以使種殼變軟，便于剝去種殼，但此方法不利于大型工業生產；而且桂花種子內可能存在生長抑制物質，不利于種子發芽，因而需要更進一步的研究，以了解抑制種子發芽的真正原因。

4 參考文獻

[1] 王良桂，楊秀蓮.淹水對2個桂花品種生理特性的影響[J].安徽農業大學學報，2009，36（3）：382-386.

[2] 李東升，燕亞飛.桂花在園林中的審美藝術與造景[J].林業調查規劃，2006（5）：151-153.

[3] EDWARD F，GILMAN，DENNIS G WATSON.Osmanthus amerieanus：Devilwood[C]//Fact Sheet ST-424，a series of the Environmental Horti-culture Department.Florida：University of Florida，1994.

[4] 楊秀蓮，郝其梅.桂花種子休眠和萌發的初步研究[J].浙江林學院學報，2010（3）：272-276.

[5] 王慶全.桂花種子隨采隨播有辦法[J].中國花卉盆景，2000（5）：21.

[6] 張義，宋春燕.赤霉素浸種與低溫層積對桂花種子發芽的影響[J].中國林副特，2005（6）：9-10.

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[9] 蓋鈞鎰.試驗統計方法[ M].北京：中國農業出版社，2000.