硒酵母浸種對低溫脅迫下辣椒種子萌發、幼苗生理特征的影響

趙世軍

辣椒（Capsicum annuumL.）是甘肅定西地區農業優勢產業之一。近年來隨著定西區域氣候的變化，露地辣椒育苗和定植階段倒春寒現象發生普遍，給生產者造成很大經濟損失。 現階段蔬菜苗期多采用外源化學物質抵御低溫逆境， 但對于辣椒苗期抗低溫脅迫的化學調控措施研究較少， 篩選適宜濃度的外源化學調控物質對增強辣椒苗期抗低溫脅迫能力具有重要意義。

硒（Se）作為植物體內GSH-Px（谷胱甘肽過氧化物酶）的主要組成部分，其在促進生長發育、改善果實品質、提高植株抗氧化能力、增強抗逆性方面效果突出。 硒酵母片價格低廉且含硒量高（70 mg 中含硒50 μg）， 用于辣椒浸種不會出現食品安全問題。 目前，硒酵母對植株生長發育影響的研究鮮有報道，其中低溫脅迫對辣椒生產應用研究報道極缺。因此，本試驗以隴椒5 號為試材， 探究低溫下不同濃度硒酵母溶液處理對辣椒種子萌發（低溫4 ℃）和幼苗（低溫12 ℃）生長的影響， 期望能夠篩選出低溫條件下辣椒苗期最佳硒酵母溶液濃度， 以期進一步探索出增強辣椒種子萌發和幼苗抗低溫脅迫的簡單便捷措施。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 辣椒品種為隴椒5 號，試驗所用硒酵母商品為西維爾。

1.2 試驗設計 試驗于2023 年4 月在甘肅定西安定區溫室進行，設7 個處理（表1），每個處理選取50粒辣椒種子，3 次重復。 辣椒種子各處理使用不同濃度硒酵母溶液30 mL 黑暗中浸種24 h。

表1 試驗設計

辣椒種子4 ℃萌發試驗：取浸泡后的種子，將其放在上下均與相應處理濃度硒酵母溶液濕潤的濾紙上，蓋上培養皿（直徑120 mm）蓋，放入4 ℃冰箱中處理48 h，取出放入26 ℃氣候培養箱中進行常規培養，對種子萌發和生長情況進行觀察記錄。

辣椒幼苗12 ℃處理試驗： 取浸泡后的種子，放入培養皿， 置于26 ℃氣候培養箱中進行常規培養。將發芽的種子放入帶有育苗基質的50 孔穴盤（54 cm×28 cm）中，將穴盤放入光照強度均為200 μmol/m2·s ,光周期均為12 h 光/12 h 暗，白天28 ℃、晚上26 ℃的氣候培養箱中。每隔2 d 澆灌500 mL 霍格蘭營養液，在辣椒幼苗長至2 葉1 心時，在氣候培養箱內進行12 ℃培養7 d 的處理，觀察記錄辣椒幼苗生長情況并取樣。

1.3 測定指標

1）根長。用直尺測定辣椒芽苗主根長度，每個處理選擇15 株。

2）芽苗高。 用直尺測定辣椒芽苗子葉到根頸的長度，每個處理選擇15 株。

3）生理生化指標。幼苗長至2 葉1 心時，用硫代巴比妥酸法測定MDA 含量；用羥胺氧化法測定超氧陰離子含量；用分光光度法測定葉綠素含量；用考馬斯亮藍法測定可溶性蛋白含量； 用氯化三苯基四氮唑法測定根系活力； 用氮藍四唑法測定SOD 含量；用愈創木酚法測定POD 含量；CAT 活性通過試劑盒測定。

2 結果與分析

2.1 不同硒處理對低溫下辣椒種子萌發的影響適宜濃度的硒酵母溶液（T3，0.09 mg/L）浸種處理可以促進辣椒種子在低溫（4 ℃）下的萌發與生長，濃度過大（T5，0.15 mg/L） 則會抑制種子萌發與生長（表2）。 T5 處理較CK 在發芽勢、發芽率、發芽指數、根長、 芽苗高方面分別降低17.45%、0.06%、5.14%、8.3%和4.24%；T3 處理綜合表現最佳，其發芽勢、發芽率、 發芽指數、 根長及芽苗高分別較CK 提高23.02%、3.63%、20.01%、19.1%和16.52%。

表2 辣椒種子萌發指標

2.2 不同硒處理對低溫下辣椒幼苗傷害物質產生的影響 辣椒幼苗在低溫（12 ℃）條件下，隨處理天數增加，植株體內O2-產生速率呈現上升—下降—上升趨勢（圖1），在低溫處理第7 d，T3 和T4 處理O2-含量顯著低于CK， 分別降低34.57%和20.54%，而T5 和T6 處理體內O2-含量上升， 分別較CK 增加2.77%和5.36%。 綜合表現T3 最佳。

圖1 不同處理辣椒幼苗超氧陰離子產生速率

幼苗在低溫（12 ℃）條件下，辣椒體內MDA 含量呈現先升后降趨勢 （圖2）， 處理第7 d，T3 處理MDA 含量較CK 降低15.34%，且差異顯著；而高濃度硒酵母處理下T5 和T6 的MDA 含量較CK 分別增加1.46%和2.87%。

圖2 不同處理辣椒幼苗丙二醛含量

2.3 不同硒處理對低溫下辣椒幼苗葉綠素的影響隨著低溫處理時間增加， 辣椒幼苗葉綠素含量出現下降趨勢（圖3），處理第7 d，T3 葉綠素含量高于CK 56.87%，且差異顯著；而高濃度硒酵母會抑制低溫脅迫下辣椒葉綠素的合成，T5 和T6 葉綠素含量較CK分別顯著降低13.82%和19.4%。

圖3 不同處理辣椒幼苗葉綠素含量

2.4 不同硒處理對低溫下辣椒幼苗根系活力的影響 隨著低溫處理時間增加， 各處理根系活力呈現逐漸降低趨勢（圖4）。 適宜的硒酵母濃度可以提高辣椒幼苗根系在低溫下的活力，處理第7 d，T3 根系活力較CK 顯著增加25.38%； 而過低或過高濃度的硒酵母均會降低根系活力，處理第7 d，T1（0.02 mg/L）和T6（0.18 mg/L）較CK 根系活力分別顯著降低1.69%和1.26%。

圖4 不同處理辣椒幼苗根系活力

2.5 不同硒處理對低溫下辣椒幼苗可溶性蛋白活性的影響 不同硒處理辣椒幼苗在低溫脅迫下體內可溶性蛋白含量呈現逐漸增加趨勢（圖5）。 處理第7 d，T3 處理表現最佳， 其可溶性蛋白含量較CK 顯著增加22.53%；高濃度硒處理會抑制可溶性蛋白的合成， 在處理第7 d，T6 較CK 可溶性蛋白含量顯著降低2.39%。

圖5 不同處理辣椒幼苗可溶性蛋白含量

2.6 不同硒處理對低溫下辣椒幼苗抗氧化酶活性的影響 隨著低溫處理時間增加， 辣椒幼苗體內SOD 活性、POD 活性以及CAT 活性均呈現先升后降趨勢（圖6）。 處理第7 d，T3 處理SOD、POD、CAT 活性分別較CK 顯著增加21.04%、16.27%和11.58%；高濃度硒處理會抑制SOD、POD、CAT 活性， 處理第7 d，T5 較CK 的SOD、POD、CAT 活性分別顯著降低4.6%、0.47%、1.45%。 綜合各處理在低溫脅迫下抗氧化酶活性，T3 表現最佳。

圖6 不同處理辣椒幼苗超氧化物歧化酶、過氧化物酶和過氧化氫酶活性

3 小結與討論

硒作為植物吸收的必要元素以及生理活動的多方面參與者， 在減少活性氧損傷、 保護細胞膜完整性、提高光合呼吸等方面作用突出，可以對低溫脅迫下種子萌發和生長起到促進作用。張昊楠研究發現，低溫硒處理水稻種子，相比較不施硒處理，在0.5 mg/L硒濃度下水稻種子發芽率顯著增加3.37%， 水稻幼苗體內可溶性蛋白顯著增加122.73%， 根系活性顯著上升92.25%。 史雅涵等研究發現， 30 g/hm2硒處理下， 蕓豆種子發芽率顯著增加， 葉片中葉綠素含量7.92%， 植株體內MDA 含量降低20.32%。 本試驗發現，T3（0.09 mg/L）處理在低溫下可以促進硒酵母溶液浸種后辣椒種子的萌發與生長， 而過高濃度（≥0.15 mg/L）則會產生抑制作用，同時硒酵母溶液浸種處理還增加了辣椒幼苗對逆境脅迫的抗性，體內抗氧化還原酶活性顯著增加， 膜質過氧化產物降低顯著， 根系活力和葉片中葉綠素含量均保持在較高水平。

綜上， 適宜的硒酵母濃度處理可以有效緩解低溫脅迫給辣椒種子萌發和幼苗生長帶來的抑制作用， 本試驗中硒浸種和幼苗處理最適濃度為0.09 mg/L。