6-BA激素處理結(jié)合變溫層積對(duì)大百合種子生理指標(biāo)的影響

摘 要：以大百合種子為試驗(yàn)材料，對(duì)其進(jìn)行6-BA激素處理結(jié)合變溫層積試驗(yàn)，并測(cè)定6-BA激素處理結(jié)合變溫層積后大百合種子的生理指標(biāo)。結(jié)果表明，在變溫層積過(guò)程中，可溶性糖含量、淀粉含量和可溶性蛋白含量呈先下降后上升再呈下降的趨勢(shì)；對(duì)比空白對(duì)照的種子和層積90 d加入50 mg/L 6-BA浸泡24 h的種子得出，激素處理過(guò)的種子這3個(gè)生理指標(biāo)均比空白對(duì)照下降的幅度大，說(shuō)明層積90 d加入50 mg/L 6-BA 浸泡24 h處理能加快種子內(nèi)部可溶性糖、淀粉和可溶性蛋白的消耗，為其生命活動(dòng)提供物質(zhì)能量，促使種子盡快解除休眠，以促進(jìn)種子萌發(fā)。

關(guān)鍵詞：生理指標(biāo)；變溫層積；激素處理

中圖分類(lèi)號(hào)：S682.29" "文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B" "文章編號(hào)：1674-7909（2025）4-127-5

DOI：10.19345/j.cnki.1674-7909.2025.04.025

0 引言

大百合屬［Cardiocrinum（Endl.）Lindl.］屬于百合科，因其植株高大、葉心形、葉脈網(wǎng)狀而顯著區(qū)別于百合屬植物而得名［1］。近年來(lái)，大百合因其富含淀粉等多種營(yíng)養(yǎng)成分，已作為中藥廣泛用于實(shí)際生產(chǎn)生活中。從國(guó)內(nèi)外對(duì)大百合引種栽培的實(shí)際情況來(lái)看，大百合存在深度休眠現(xiàn)象，且通過(guò)對(duì)比學(xué)者對(duì)哀牢山自然保護(hù)區(qū)大百合種子的休眠原因及休眠破除方法的研究，證明了野生大百合種子存在形態(tài)和生理后熟現(xiàn)象，其種子播種后要經(jīng)歷1.5 a的時(shí)間才能完全破除休眠，屬于復(fù)雜的形態(tài)生理休眠類(lèi)型。這限制了野生大百合的人工馴化種植，不利于野生大百合資源的開(kāi)發(fā)和利用［2］。

野生大百合廣泛分布于我國(guó)云南、西藏、四川、廣西等地，且在印度、尼泊爾、不丹等地均有分布。如何解決野生大百合的人工繁殖問(wèn)題，是對(duì)大百合植物資源進(jìn)行引種和生產(chǎn)利用的關(guān)鍵。目前，我國(guó)對(duì)野生大百合的引種栽培多采用鱗莖扦插繁殖，而種子繁殖主要依靠繁殖苗的自身能力進(jìn)行生長(zhǎng)發(fā)育，可塑性較強(qiáng)，能促進(jìn)其在不同生長(zhǎng)環(huán)境下的適應(yīng)能力，對(duì)野生大百合馴化栽培具有積極作用。因此，種子繁殖可作為引種大百合的重要途徑，其具有繁殖系數(shù)高、病毒植株少等特點(diǎn)，既能減少對(duì)野生植物資源的破壞，又有利于增強(qiáng)其對(duì)不同環(huán)境的適應(yīng)能力［3］。因此，如何有效縮短大百合種子的休眠時(shí)間，促進(jìn)其在短時(shí)間內(nèi)完成后熟，進(jìn)而快速萌發(fā)出苗，同時(shí)加強(qiáng)大百合資源的利用與技術(shù)創(chuàng)新，是當(dāng)前迫切需要解決的問(wèn)題。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料為大百合種子，采摘于云南省高黎貢山自然保護(hù)區(qū)，在陰涼干燥處晾干后放入4 ℃低溫環(huán)境下儲(chǔ)存。試驗(yàn)所用6-BA試劑購(gòu)自國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 實(shí)驗(yàn)室激素處理結(jié)合變溫層積

選取若干有活力的種子裝入尼龍網(wǎng)袋，并用潮濕苔蘚嚴(yán)密包裹。自封袋密封后，用牙簽在自封袋上戳3～4個(gè)孔保持透氣，然后將種子放入變溫箱［25 ℃/15 ℃（60 d）→15 ℃/5 ℃（60 d）→4 ℃（50 d）］進(jìn)行層積處理。層積到90 d時(shí)取出100粒種子，加入50 mg/L 6-BA浸泡24 h［4］。空白對(duì)照為蒸餾水浸泡種子24 h。2組試驗(yàn)均設(shè)置3個(gè)重復(fù)，之后將種子放回變溫箱繼續(xù)進(jìn)行層積處理。

1.2.2 可溶性糖和淀粉含量測(cè)定

1.2.2.1 可溶性糖含量測(cè)定

標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制：取6支試管，依次編號(hào)，按表1加入各試劑，迅速搖勻后，室溫靜置10～15 min顯色，冷卻后在620 nm波長(zhǎng)下測(cè)定吸光度。以吸光度為縱坐標(biāo)，蔗糖含量（μg）為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線（圖1），得到標(biāo)準(zhǔn)曲線線性方程為y=0.185 1x+0.010 5［5］。

可溶性糖提?。悍Q(chēng)取粉碎的樣品0.2 g放入100 mL容量瓶，加蒸餾水定容至刻度，置于室溫下提取20 min，2～3 min搖動(dòng)一次。過(guò)濾到100 mL燒杯中，濾液即為待測(cè)液。

可溶性糖含量測(cè)定：取20 mL試管2支，一支加2 mL待測(cè)液，另一支加2 mL蒸餾水，分別沿管壁加入5 mL蒽酮試劑，振蕩試管2～3 s。靜置于室溫下顯色10～15 min，冷卻后在620 nm波長(zhǎng)下測(cè)定吸光度。對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)曲線，根據(jù)測(cè)定的吸光度求出1.0 mL樣品提取液中的可溶性糖含量，重復(fù)3次。

可溶性糖含量（%）計(jì)算公式見(jiàn)式（1）。

可溶性糖含量（%）=（C×V）/（106×a×W）×100 （1）

式（1）中：C為根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線方程求得的可溶性糖質(zhì)量，μg；V為樣品提取液總體積，mL；a為顯色時(shí)所取樣品體積，mL；W為樣品質(zhì)量，g。

1.2.2.2 淀粉含量測(cè)定

淀粉提取：將可溶性糖提取殘?jiān)迫氪笤嚬苤校尤?0 mL熱蒸餾水，置入沸水浴中煮沸15 min，再加入2 mL 9.2 mol/L的高氯酸溶液提取15 min，待試管冷卻后搖勻，過(guò)濾液移至50 mL容量瓶中，加蒸餾水定容［5］。

淀粉含量測(cè)定：同可溶性糖含量測(cè)定。淀粉含量（%）計(jì)算公式見(jiàn)式（2）。

淀粉含量（%）＝（C×V）×0.9×100/（106×a×W） （2）

式（2）中：C為根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線方程求得的可溶性糖質(zhì)量，μg；V為樣品提取液總體積，mL；a為顯色時(shí)所取樣品體積，mL； W為樣品質(zhì)量，g。

1.2.2.3 可溶性蛋白含量測(cè)定

標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制：取6支試管，按表2加入試劑，迅速搖勻后靜置5 min，在595 nm波長(zhǎng)下測(cè)定吸光度。以吸光度為縱坐標(biāo)，牛血清蛋白質(zhì)含量為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線（見(jiàn)圖2），得到標(biāo)準(zhǔn)曲線線性方程為y=0.175 5x+0.020 5［5］。

可溶性蛋白提?。悍Q(chēng)取樣品0.5 g，加入少量石英砂，用蒸餾水研磨成勻漿，定容至100 mL，靜置10～30 min，每隔3～5 min搖動(dòng)一次，過(guò)濾，濾液備用。

可溶性蛋白含量測(cè)定：取2支試管，各加樣液1 mL和考馬斯亮藍(lán)G-250溶液5 mL，充分搖勻后在波長(zhǎng)595 nm下測(cè)定吸光度。并根據(jù)測(cè)定的吸光度，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)線性方程計(jì)算樣品中的可溶性蛋白質(zhì)量（μg），重復(fù)3次。

可溶性蛋白含量計(jì)算公式見(jiàn)式（3）。

可溶性蛋白含量（mg/g）=（C×VT）/（VS×WF×103）"""（3）

式（3）中：C表示根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線求得的可溶性蛋白質(zhì)量，μg；VT表示提取液總體積，mL；WF表示樣品質(zhì)量，g；VS表示測(cè)定時(shí)提取液的體積，mL。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理方法

采用DPS和Excel統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并制作表格。

2 試驗(yàn)結(jié)果分析

2.1 可溶性糖含量變化

大百合種子層積前，種子內(nèi)可溶性糖含量最高，達(dá)到0.617%；層積0～90 d，隨著層積時(shí)間的延長(zhǎng)，可溶性糖含量逐漸降低，層積到90 d時(shí)可溶性糖含量在整個(gè)過(guò)程中最低（0.09%）；層積90～120 d，空白對(duì)照和激素處理的種子可溶性糖含量均呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，層積120 d分別比90 d時(shí)上升了0.17%和0.23%；層積120 d至發(fā)芽期間，可溶性糖含量開(kāi)始呈下降趨勢(shì)，但下降幅度不大。這是因?yàn)閷臃e0～90 d胚乳的代謝活動(dòng)增強(qiáng)，種子需要消耗大量的糖類(lèi)物質(zhì)來(lái)解除休眠，可溶性糖含量下降；層積90～120 d后代謝活動(dòng)開(kāi)始有所減弱，需要消耗的可溶性糖含量減少，胚乳內(nèi)部分未消耗的可溶性糖積累下來(lái)，使可溶性糖含量呈上升趨勢(shì)；層積120 d到發(fā)芽階段，種子休眠解除后代謝活動(dòng)開(kāi)始增強(qiáng)，這時(shí)種子需要消耗大量糖類(lèi)物質(zhì)為其代謝活動(dòng)提供能量，使可溶性糖含量下降。層積120 d時(shí)，50 mg/L 6-BA浸泡24 h種子的可溶性糖含量比未層積的種子可溶性糖含量下降了0.3%，而空白對(duì)照的種子可溶性糖含量下降了0.36%；層積120 d至發(fā)芽階段，激素處理的種子可溶性糖含量下降了0.05%，空白對(duì)照的種子可溶性糖含量下降了0.04%。經(jīng)方差分析，發(fā)現(xiàn)層積120 d至發(fā)芽階段空白對(duì)照組和激素處理組二者之間的差異顯著（Plt;0.05），說(shuō)明在層積90 d時(shí)加入激素，可以在一定程度上增強(qiáng)種子萌發(fā)前的代謝活動(dòng)，消耗糖類(lèi)物質(zhì)為其提供能量。

2.2 淀粉含量變化

在大百合種子層積過(guò)程中，層積0～90 d，淀粉含量一直呈下降趨勢(shì)，0 d時(shí)淀粉含量在整個(gè)層積過(guò)程中最高，為0.17%。層積90 d時(shí)淀粉含量比未層積的種子下降了0.15%，此階段種子代謝活動(dòng)增強(qiáng)，需要消耗大量的物質(zhì)和能量，因此淀粉大量水解以提供生命活動(dòng)所需的能量。層積90～120 d，空白對(duì)照和激素處理的種子淀粉含量均呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，層積120 d時(shí)激素處理的種子淀粉含量比層積90 d時(shí)上升了0.13%；層積120 d時(shí)空白對(duì)照的種子相較于層積90 d時(shí)上升了0.01%，上升幅度相對(duì)較小。層積90～120 d，種子處于生命活動(dòng)相對(duì)較弱的休眠解除過(guò)程，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和能量的消耗較少，胚乳內(nèi)儲(chǔ)存的淀粉不能順利水解，積累在胚乳內(nèi)，淀粉含量呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。層積120 d至發(fā)芽階段，淀粉含量呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，激素處理的種子淀粉含量下降了0.04%，空白對(duì)照的種子淀粉含量下降了0.01%。對(duì)層積90～120 d、層積120 d至發(fā)芽2個(gè)階段的空白對(duì)照和激素處理方案進(jìn)行方差分析，二者之間差異極顯著（Plt;0.01），層積90 d加入50 mg/L 6-BA浸泡24 h的大百合種子，淀粉含量下降幅度是空白對(duì)照的4倍。

2.3 可溶性蛋白含量變化

在大百合種子層積過(guò)程中，0 d時(shí)可溶性蛋白含量是層積過(guò)程中最高的，達(dá)到0.24 mg/g。層積0～90 d，可溶性蛋白含量一直呈下降趨勢(shì)。層積30 d、60 d時(shí)可溶性蛋白含量相對(duì)0 d時(shí)分別下降了0.01 mg/g和0.06 mg/g，可溶性蛋白含量減少的幅度不太明顯。而層積90 d時(shí)，可溶性蛋白含量相對(duì)0 d時(shí)下降了0.17 mg/g，與0～30 d、30～60 d 2個(gè)層積階段相比下降幅度增大，層積60～90 d種子代謝活動(dòng)增強(qiáng)，需要消耗一定的蛋白質(zhì)來(lái)提供能量。層積120 d時(shí)，空白對(duì)照和50 mg/L 6-BA浸泡24 h的種子可溶性蛋白含量比層積90 d時(shí)分別增加了0.03 mg/g和0.003 mg/g，可能是因?yàn)榇藭r(shí)生命活動(dòng)減弱，未被消耗的可溶性蛋白在胚乳內(nèi)有少量積累。而層積120 d至種子發(fā)芽階段，可溶性蛋白含量呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，是由于種子在休眠解除階段其內(nèi)部的各項(xiàng)生命活動(dòng)增強(qiáng)，其生長(zhǎng)部位合成新組織需要大量原料及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，種子不斷將可溶性蛋白質(zhì)水解成小分子可溶性化合物，從而使種子內(nèi)蛋白質(zhì)含量下降。對(duì)層積90～120 d、層積120 d至發(fā)芽 2個(gè)階段的空白對(duì)照和激素處理方案進(jìn)行方差分析，二者之間差異極顯著（Plt;0.01），且激素處理過(guò)的種子可溶性蛋白含量下降幅度高于空白對(duì)照，說(shuō)明層積90 d加入50 mg/L 6-BA浸泡24 h處理有利于種子萌發(fā)前可溶性蛋白的消耗。

3 結(jié)論與討論

在種子休眠解除和萌發(fā)初期，糖類(lèi)物質(zhì)是種子發(fā)育的主要碳源，種子激活和修復(fù)代謝機(jī)制需要大量能量，而蛋白質(zhì)和脂肪等能量物質(zhì)水解需要經(jīng)歷漫長(zhǎng)而復(fù)雜的過(guò)程，不足以為種子修復(fù)和激活代謝機(jī)制提供所需能量。因此，種胚或胚乳內(nèi)宿存的可溶性糖是種子早期打破休眠時(shí)呼吸利用的主要基質(zhì)，只有在胚開(kāi)始生長(zhǎng)后種子才會(huì)水解胚乳內(nèi)儲(chǔ)存的其他能量物質(zhì)。試驗(yàn)結(jié)果表明，層積0～90 d，隨著層積時(shí)間的延長(zhǎng)，可溶性糖含量逐漸降低，這個(gè)階段種子處于胚生長(zhǎng)階段，尤其經(jīng)歷高溫層積后轉(zhuǎn)入中溫層積，胚生長(zhǎng)明顯加快，而胚生長(zhǎng)需要消耗大量的糖類(lèi)物質(zhì)，導(dǎo)致可溶性糖含量下降明顯。層積90～120 d，可溶性糖含量有所增加，可能是由于此階段胚乳內(nèi)其他儲(chǔ)存物質(zhì)大量轉(zhuǎn)化為可溶性糖，為低溫階段胚根突破胚乳和種皮提供所需的物質(zhì)和能量。之后轉(zhuǎn)入低溫階段，種子開(kāi)始解除休眠，胚根逐漸突破種皮，消耗可溶性糖作為能量支撐，因此可溶性糖含量有所下降。在層積90 d加入50 mg/L 6-BA浸泡24 h處理大百合種子，發(fā)現(xiàn)在種子解除休眠開(kāi)始萌發(fā)時(shí)，可溶性糖含量下降幅度比空白對(duì)照的大，所以在層積90 d加入50 mg/L 6-BA浸泡24 h可以加快種子解除休眠，消耗大量的可溶性糖來(lái)為其萌發(fā)提供所需的物質(zhì)和能量。

淀粉是種子儲(chǔ)存在胚乳內(nèi)的主要碳水化合物，是種子內(nèi)部的主要能量來(lái)源，其降解成小分子物質(zhì)通常有2種方式。一是在活化后的磷酸化酶作用下分解成小分子物質(zhì)，為呼吸作用第一階段提供基質(zhì)；二是在淀粉酶的作用下，直鏈和支鏈淀粉水解成小分子碳水化合物。試驗(yàn)結(jié)果表明，層積0～90 d，淀粉含量呈下降趨勢(shì)，與可溶性糖含量一樣。層積0～30 d淀粉含量下降緩慢，這是由于此時(shí)種子生命活動(dòng)較弱，胚生長(zhǎng)較為緩慢，消耗的能量較少，所以淀粉含量下降幅度不是很大。層積60～90 d，胚開(kāi)始加快生長(zhǎng)，胚乳內(nèi)儲(chǔ)存的淀粉等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被水解成可溶性糖，不斷被輸送到胚或被作為種子呼吸的基質(zhì)消耗，為種子萌發(fā)提供能量，導(dǎo)致可溶性糖含量下降。層積90～120 d，淀粉含量有所增加，可能是由于此階段外界物質(zhì)轉(zhuǎn)化為淀粉儲(chǔ)存在胚乳內(nèi)，使淀粉含量升高。之后進(jìn)入低溫層積階段，種子解除休眠，需要淀粉水解為小分子可溶性糖為其生命活動(dòng)提供能量，因此休眠解除至種子發(fā)芽這段時(shí)間淀粉含量急劇下降。在層積90 d加入50 mg/L 6-BA浸泡24 h處理大百合種子，發(fā)現(xiàn)在種子解除休眠開(kāi)始萌發(fā)時(shí)，可溶性糖含量下降幅度比未加入激素處理的空白對(duì)照的大，所以在層積90 d加入50 mg/L 6-BA浸泡24 h可以在種子休眠解除階段加快解除休眠，促進(jìn)淀粉水解為小分子可溶性糖，為種子提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。

胚乳中的蛋白質(zhì)包括貯藏蛋白質(zhì)和結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)，種子解除休眠和萌發(fā)早期是由貯藏蛋白質(zhì)先開(kāi)始水解，為種子的萌發(fā)提供能量物質(zhì)。在該試驗(yàn)中，層積0～30 d，可溶性蛋白含量變化不大，說(shuō)明此階段大百合種子胚乳中貯藏蛋白質(zhì)還未開(kāi)始水解，可溶性蛋白利用數(shù)量較少；而層積30～90 d，可溶性蛋白含量下降明顯，此階段種胚開(kāi)始加速生長(zhǎng)，種子中的可溶性蛋白迅速被水解成小分子可溶性化合物，導(dǎo)致種子內(nèi)可溶性蛋白含量迅速下降。層積90～120 d，可溶性蛋白含量略有上升，可能是一部分未消耗完的可溶性蛋白在胚乳內(nèi)積累下來(lái)。層積120 d以后休眠解除，種子開(kāi)始萌發(fā)，此時(shí)可溶性蛋白被大量水解利用，含量又呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。在層積90 d加入50 mg/L 6-BA浸泡24 h與空白對(duì)照對(duì)比發(fā)現(xiàn)，加入激素處理可溶性蛋白含量下降幅度高于空白對(duì)照，說(shuō)明層積90 d加入6-BA 50 mg/L浸泡24 h處理可以促進(jìn)可溶性蛋白水解，為盡快解除休眠提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。

綜上所述，在試驗(yàn)條件下6-BA激素處理結(jié)合變溫層積發(fā)現(xiàn)，層積90 d加入50 mg/L 6-BA浸泡24 h處理，能提高大百合種子的生命活動(dòng)，使其盡快解除休眠并促進(jìn)種子萌發(fā)。

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Effects of 6-BA Treatment Combined with Alternating Temperature Stratification on Physiological Characteristics of Cardiocrinum giganteum Seeds

ZHAO Honglei

Landscape Bureau of Qujing， Qujing 655000， China

Abstract： This study investigated alternating temperature stratification and 6-BA treatment on Cardiocrinum giganteum seed. Physiological indexes of Lilium macrocephala seeds were determined after combined 6-BA hormone and variable temperature stratification. During the stratification process， their contents of soluble sugar， starch and protein all declined and then rebounded during alternating temperature stratification. By comparing the seeds in the blank control group and the seeds which were soaked in 6-BA 50 mg/L for 24 hours after being stratified for 90 days， it was found that the three physical indexes of the seeds treated by hormone are significantly lower than those of the seeds in the blank control group. This indicates that the seeds soaked in 6-BA 50 mg/L for 24 hours after being stratified for 90 days are able to break dormancy and sprout more quickly.

Key words： physiological indexes; hormone treatment; alternating temperature stratification

作者簡(jiǎn)介：趙宏磊（1990—），男，本科，工程師，研究方向：森林保護(hù)與培育。