乙烯利對綠豆芽前期生長和品質的影響

鐘群 潘祉名 余江濤 王銳 毛嬋娟 婁玉霞 明鳳

摘? 要： 為研究乙烯對綠豆芽前期生長與品質的影響，采用4種不同質量濃度的乙烯利（30，60，90，120 mg?L-1）對種子萌發前和萌發后進行處理，用以評價綠豆芽各項生長指標。結果表明：在萌發前和萌發后施加不同質量濃度乙烯利溶液對綠豆芽生長和品質有不同程度的影響。一方面，萌發前用30 mg?L-1的乙烯利溶液處理8 h后，種子萌發率達到62.2%，與對照組存在顯著差異，而高質量濃度的乙烯利溶液120 mg?L-1則抑制萌發;此外，用30 mg?L-1乙烯利處理，種子側根生長被顯著抑制，超氧物歧化酶（SOD）和過氧化物酶（POD）活性提高，而用較高質量濃度乙烯利溶液處理時，下胚軸長度減小和粗度增加，相同時間產量減小。另一方面，在種子萌發后用乙烯利溶液處理，除30 mg?L-1乙烯利處理外，其他質量濃度在發芽30 h內產量顯著降低;而用90 mg?L-1乙烯利處理后，在培養50 h時產量出現顯著增加，抗氧化性有所提升。研究結果發現：30 mg?L-1乙烯利對綠豆芽萌發與質量來說是最佳選擇，本研究為綠豆芽高效安全的生產提供了一定的理論和技術支持。

關鍵詞： 乙烯利; 綠豆芽; 下胚軸; 活性氧; 產量

中圖分類號： Q 945? ? 文獻標志碼： A? ? 文章編號： 1000-5137（2020）06-0650-07

Abstract： An experiment was carried out in order to investigate the effects of ethephon on mung bean（Phaseolus aureus） sprouts early-stage growth and quality.The seeds were treated by ethephon，solutions of different concentration（30，60，90，120 mg?L-1）before and after they sprouted.The results showed that applying different concentrations of ethephon solution before and after germination had different effects on the growth and quality of mung bean sprouts.On one hand，after 8 h of treatment with 30 mg?L-1 ethephon solution before germination，the seed germination rate reached 62.2%，which was significantly different from the control group，while the high-concentration ethephon solution 120 mg?L-1 inhibited germination.30 mg?L-1 ethephon with the treatment of favorable concentration，the growth of seed lateral roots was significantly inhibited，and the activity of superoxide dismutase（SOD） and peroxidase（POD） increased.At higher concentrations，the length and thickness of hypocotyls decreased，and the yield decreased at the same time.On the other hand，the yields of all treatment concentration groups，except for the 30 mg?L-1 treatment group，decreased within 30 h of germination.The 90 mg?L-1 ethephon treatment showed a significant increase in output after 50 h cultivation，while the antioxidant capacity was improved.The results show that the concentration of 30 mg?L-1 ethephon is the optimal choice for the germination and quality of mung bean sprouts.This study provides certain theoretical and technical support for the efficient and safe production of mung bean sprouts.

Key words： ethephon; mung bean sprouts; hypocotyls; active oxygen; yield

0? 引? 言

芽類食品是人們喜愛的一種傳統食品，是由谷類、豆類經發芽而成的，一般有：綠豆芽（mung bean sprout）、紅豆芽、麥芽。其中，綠豆芽是最為常見的，其不僅含有豐富的蛋白質、維生素、纖維素、碳水化合物，以及鈣、磷等多種礦物質，還具有健身祛病的功能，例如：有利于恢復口腔潰瘍;通便和預防消化道癌癥;還可以清除血管壁中的膽固醇和脂肪堆積，防止心血管病變;而且豆芽的熱量很低，水分和纖維素含量較高，常吃豆芽，可以達到減肥的目的[1]。

2.1.2 萌發前乙烯利對綠豆芽下胚軸長度的影響

綠豆下胚軸的長度與粗度，是評價綠豆芽品質好壞的指標之一。由于乙烯在幼苗生長期中能減小下胚軸軸長，增加下胚軸軸粗，對上述處理的綠豆種子，在萌發后的10，20，30 h不同發芽階段進行了下胚軸長度的測定。經過用不同質量濃度乙烯利浸種后的綠豆芽，下胚軸長度不同，在3個時期的測量值都小于對照組（圖2），這與植物生理學上乙烯三重反應的理論相符合。

2.1.3 萌發前乙烯利對綠豆芽側根數的影響

對萌發前不同乙烯利處理的綠豆種子進行培養，2 d后評價側根數。乙烯利溶液處理組綠豆芽平均側根數較對照組均顯著減少，其中，用質量濃度為60，90，120 mg?L-1的乙烯利溶液處理組與對照組出現極顯著差異（圖3）。結果表明用適合質量濃度的乙烯利溶液浸種可以有效抑制側根的形成與伸長，減少綠豆芽側根數，從而提高綠豆芽的品質。

2.1.4 萌發前乙烯利對綠豆芽鮮重的影響

對乙烯利溶液處理組綠豆芽，在處理后30 h和50 h測定其鮮重。發現30 h后，除30 mg?L-1乙烯利溶液處理外，其他處理組對綠豆芽鮮重都有抑制作用，且抑制程度隨溶液質量濃度的上升而提升（圖4（a））。但50 h后，只有高質量濃度的乙烯利處理組發生顯著抑制現象（圖4（b）），結果表明在綠豆種子萌發前，選擇質量濃度為30 mg?L-1的乙烯利溶液進行浸種處理，可以同時保證綠豆芽的產量和品質。

2.1.5 萌發前乙烯利對綠豆芽抗氧化性的影響

外源乙烯對綠豆芽是一種氧化脅迫，可以激活綠豆芽自身的酶促抗氧化系統。采用DAB，NBT染液進行染色（棕黃色為DAB染色，藍紫色為NBT）來檢測POD與SOD的積累，探究乙烯對綠豆芽抗氧化性的影響。乙烯利處理組與對照組相比，30 mg?L-1乙烯利處理組的DAB染色棕黃色有變淺趨勢，表明該乙烯利處理下綠豆芽POD活性較高，抗氧化性較高;而30 mg?L-1和60 mg?L-1乙烯利處理組的NBT染色藍紫色同樣明顯變淺，表明該處理條件下的綠豆芽SOD活性有所提升，綠豆芽的抗氧化性提高（圖5）。表明低質量濃度的乙烯利溶液處理，一方面可以降低豆芽培育成本，另一方面還能增加豆芽的抗氧化性，延緩其衰老;而乙烯利質量濃度過高，會加速綠豆芽衰老，不利于銷售。

2.2 萌發后乙烯利處理對綠豆芽生理形態的影響

2.2.1 萌發后乙烯利對綠豆芽產量的影響

待綠豆種子萌發后，施加不同質量濃度的乙烯利處理，并對豆芽的產量進行指標分析。萌發后施加乙烯利，綠豆芽鮮重在生長短期內（30 h），乙烯利處理組比對照組無產量上的顯著差異（圖6（a））;隨著綠豆芽繼續生長至后期（50 h）時，發現乙烯利90 mg?L-1溶液處理組的鮮重顯著增加，但是乙烯利120 mg?L-1溶液處理組的鮮重較對照組顯著降低了（圖6（b））。以上結果表明：在綠豆種子萌發后，選擇質量濃度為90 mg?L-1的乙烯利溶液進行處理，可以達到增產的目的。

2.2.2 萌發后乙烯利處理對綠豆芽抗氧化能力的影響

為了探究萌發后施加乙烯利是否影響綠豆芽的酶促抗氧化系統，同樣采用DAB，NBT染色（圖7），與對照組相比，DAB處理組顏色無明顯差異，證明萌發后施加乙烯利，POD活性無明顯變化，但是在乙烯利質量濃度為90 mg?L-1時，NBT染色與對照組相比顏色稍微變淺，表明綠豆芽種子萌發后用90 mg?L-1乙烯利處理，能通過增加SOD的方式提高綠豆芽的抗氧化性。

3? 討論及結論

對于高等植物，乙烯能促進核糖核酸（RNA）和蛋白質的合成，增強細胞膜通透性，從而加速呼吸作用，達到促進種子萌發的效果。質量濃度過高的外源乙烯使1-氨基環丙酸-1-羧酸合成酶（ACS）、1-氨基環丙酸-1-羧酸氧化酶（ACO）等酶的活性提升，使植物自身大量合成乙烯，抑制生長素的合成，從而抑制了萌發[15]，這一結果表明，不同質量濃度的乙烯對豆芽的生長具有不同的調控作用。

本研究結果表明：選擇質量濃度為30 mg?L-1乙烯利溶液處理萌發前的綠豆芽種子，8 h種子萌發率達到62.2%，有效縮短了萌發時間，而高質量濃度的乙烯利溶液會抑制種子萌發，這符合乙烯三重反應理論[12]。同時，30 mg?L-1的乙烯利處理能抑制綠豆芽根的伸長和側根的形成，主要原因是乙烯能促進綠豆芽下胚軸細胞壁的合成代謝，從而可培育出根短、莖粗、高產的綠豆芽[11]。乙烯利處理作為外界的氧化脅迫，會改變植物體內活性氧成分。在綠豆芽種子萌發前，用30 mg?L-1乙烯利處理能提高綠豆芽POD和SOD活性，即提高了綠豆芽的抗氧化性，同時鮮重并未降低，保證了產量的穩定。綜合考慮，萌發前用質量濃度為30 mg?L-1的乙烯利對綠豆芽進行處理，對生產安全與食品保鮮具有積極的影響，有助于提升綠豆芽的產量和品質。在綠豆芽種子萌發后的生長期進行乙烯利處理，僅90 mg?L-1的乙烯利處理可達到增產的目的，質量濃度再高則起到相反的作用，并且僅此質量濃度處理下的綠豆芽SOD活性有所提高，抗氧化性增強，所以種子萌發后施加質量濃度為90 mg?L-1的乙烯利對提高綠豆芽產量和品質有所幫助。

本研究結果表明：適合質量濃度的乙烯利處理在綠豆芽生產中能起到提高產量及品質的作用，在實際應用中可嘗試增加對綠豆芽其他生理指標的考察，以同時提高綠豆芽的產量和品質。

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（責任編輯：顧浩然，郁慧）