杜新民+張海春
摘要:以花生(Arachis hypogaea)種子為試驗(yàn)材料,分別用0、2、4、6、8 mg/L的Na2SeO3溶液浸種20 h,研究硒對(duì)花生芽菜產(chǎn)量、品質(zhì)及保護(hù)酶活性的影響。結(jié)果表明,4 mg/L Na2SeO3溶液浸種可顯著提高花生種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢,促進(jìn)花生芽菜生長,提高芽菜產(chǎn)量。適量的硒浸種可提高花生芽菜的品質(zhì),4 mg/L Na2SeO3溶液處理時(shí),芽菜的VC、可溶性糖含量最高;8 mg/L Na2SeO3溶液處理時(shí),硝酸鹽含量最低。一定濃度的硒浸種可以顯著提高花生芽菜保護(hù)酶活性,6 mg/L Na2SeO3溶液處理時(shí),芽菜的POD、CAT活性最高;8 mg/L Na2SeO3溶液處理時(shí),芽菜的SOD活性最高。適量的硒對(duì)花生芽菜具有明顯的增產(chǎn)和改善品質(zhì)與提高保護(hù)酶活性的作用,最適宜花生芽菜生長的Na2SeO3濃度為4~6 mg/L。
關(guān)鍵詞:硒;花生芽菜;產(chǎn)量;品質(zhì);保護(hù)酶活性
中圖分類號(hào):S565.2;S143.7+2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):0439-8114(2014)15-3568-03
Effects of Selenium on Yield, Qualities and Protective Enzymes
of Peanut Sprouts
DU Xin-min,ZHANG Hai-chun
(College of Life Science, Shanxi Normal University, Linfen 041004,Shanxi,China)
Abstract: Effects of selenium on yield and qualities and protective enzyme of peanut(Arachis hypogaea)sprouts were studied using different concentrations Na2SeO3 solution(0,2,4,6,8 mg/L) to soake seeds for 20 h. The results showed that when seeds were soaked in Se solution with the concentration of 4 mg/L, the germination rate, germination power and production were significantly improved and content of vitamin C and soluble sugar was the highest. Content of nitrate nitrogen reached the lowest at 8 mg/L. With the concentration of 6 mg/L, the activities of peroxidase and catalase were the highest. The activities of superoxide was the highest at 8 mg/L. Adding appropriate Se can promote the growth, yield, qualities and protective enzyme activity in peanut sprouts. The optimal concentration of Se for peanut sprouts growth was 4~6 mg/L.
Key words: selenium; peanut sprouts; yield; quality; protective enzyme activity
收稿日期:2013-10-14
基金項(xiàng)目:山西師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院自然科學(xué)基金項(xiàng)目(SMYKZ-6);2012年度省級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目(105075)
作者簡介:杜新民(1962-),男,山西襄汾人,副教授,碩士,主要從事蔬菜生理生態(tài)方面的教學(xué)與研究工作,(電話)13834898952(電子信箱)
duxinm@163.com。
芽苗菜是植物種子萌發(fā)之后短時(shí)間生長的幼苗,因其清香脆嫩,營養(yǎng)豐富,生產(chǎn)周期短,經(jīng)濟(jì)價(jià)值高,在生產(chǎn)過程中不使用任何肥料、激素和農(nóng)藥,成為消費(fèi)者青睞的綠色無公害蔬菜,具有廣闊的市場前景[1]。硒是人類和動(dòng)物必需的營養(yǎng)元素,具有防癌抗癌、抗氧化等多種生理功能[2]。臨床醫(yī)學(xué)證明,威脅人類健康和生命的四十多種疾病都與人體缺硒有關(guān),如癌癥、心血管病、糖尿病、生殖系統(tǒng)疾病等[3]。因此,對(duì)人進(jìn)行硒元素調(diào)節(jié)已受到醫(yī)學(xué)、農(nóng)學(xué)界的廣泛關(guān)注。植物是自然界硒循環(huán)生態(tài)鏈和無機(jī)硒轉(zhuǎn)化為有機(jī)硒的關(guān)鍵環(huán)節(jié),又是人攝入硒最重要的硒源。因此,通過作物富硒途徑可改善低硒和缺硒地區(qū)人的硒營養(yǎng)水平。
已有研究表明, 適量的硒能促進(jìn)菠菜[4]、小白菜[4]、黃豆芽[5]、綠豆芽[6]、苦蕎[7]和蕓豆芽[8]的生長,提高產(chǎn)量和品質(zhì)。但有關(guān)硒對(duì)花生芽菜生長和生理指標(biāo)的研究尚未見報(bào)道。為此,通過研究硒對(duì)花生芽菜產(chǎn)量、品質(zhì)及保護(hù)酶活性的影響,進(jìn)而篩選出富硒花生芽菜的合適硒處理濃度,為富硒芽菜的生產(chǎn)提供理論依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)材料
供試花生(Arachis hypogaea)品種為百日紅,由山西省小麥研究所提供;硒源為分析純亞硒酸鈉(Na2SeO3)。
1.2 試驗(yàn)方法
試驗(yàn)于2013年5月在山西師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行,試驗(yàn)時(shí)設(shè)0(對(duì)照)、2、4、6、8 mg/L 5個(gè)Na2SeO3濃度處理,分別用Se0(CK)、Se2、Se4、Se6、Se8表示,每個(gè)處理選取50粒飽滿種子在100 mL Na2SeO3溶液中浸種(30 ℃) 20 h,重復(fù)3次。種子取出后置于鋪有雙層濾紙的苗盤中,在25 ℃的恒溫培養(yǎng)箱中催芽,催芽期間保持種子濕潤,3 d后統(tǒng)計(jì)發(fā)芽勢,12 d后統(tǒng)計(jì)發(fā)芽率、產(chǎn)量,測定芽菜品質(zhì)及保護(hù)酶活性。
1.3 測定指標(biāo)及方法
芽苗菜產(chǎn)量以盤為單位稱重;VC含量的測定用2,6-二氯酚靛酚滴定法;可溶性糖含量的測定用蒽酮比色法;硝態(tài)氮含量的測定用硝基水楊酸比色法;SOD活性的測定采用氮藍(lán)四唑光還原法;POD活性的測定采用愈創(chuàng)木酚法;CAT活性的測定采用紫外吸收法[9]。各指標(biāo)均以鮮重計(jì)。
2 結(jié)果與分析
2.1 硒對(duì)花生發(fā)芽及芽苗菜產(chǎn)量的影響
從表1可以看出,不同濃度的硒處理均可以提高花生種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽率,促進(jìn)花生芽苗菜的生長,提高芽苗菜的產(chǎn)量。其中Se4處理發(fā)芽勢、發(fā)芽率、芽苗菜產(chǎn)量最高,發(fā)芽勢比對(duì)照高10個(gè)百分點(diǎn),除與Se6處理差異不顯著外,顯著高于其他處理;發(fā)芽率比對(duì)照高7.5個(gè)百分點(diǎn),顯著高于其他處理,其他處理之間差異不顯著;產(chǎn)量比對(duì)照高24.38%,且顯著高于其他處理。當(dāng)Na2SeO3濃度大于4.0 mg/L時(shí), 花生種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽率降低,產(chǎn)量下降。表明硒對(duì)花生芽苗菜的生長存在明顯的劑量效應(yīng),低濃度促進(jìn)生長,高濃度則抑制生長。
2.2 硒對(duì)花生芽菜品質(zhì)的影響
2.2.1 硒對(duì)花生芽菜VC含量的影響 由表2可以看出,隨著Se濃度的提高,花生芽菜VC的含量先升高后降低,在Se4處理時(shí),VC含量達(dá)到最高,且顯著高于其他處理,比Se0處理增加29.52%;隨著硒濃度的繼續(xù)升高,VC含量明顯降低,但各處理VC含量都高于對(duì)照,說明適量低硒(4 mg/L)處理有利于花生芽苗菜體內(nèi)VC的合成,高硒處理則效果較差。
2.2.2 硒對(duì)花生芽菜硝態(tài)氮含量的影響 由表2可知,隨著Se濃度的增加,花生芽菜硝態(tài)氮含量逐漸降低。Se8處理時(shí)硝態(tài)氮含量最低,比對(duì)照降低52.86%,且與其他處理差異顯著;Se0與Se2處理、Se4與Se6處理之間差異不顯著。
2.2.3 硒對(duì)花生芽菜可溶性糖含量的影響 由表2可知,不同濃度的Se溶液浸種,花生芽苗菜中可溶性糖含量均高于對(duì)照。Se4處理可溶性糖含量達(dá)到最高,隨著硒濃度的繼續(xù)升高,可溶性糖含量降低;Se2、Se4、Se6處理之間差異不顯著。Se0、Se8處理間差異不顯著。說明適當(dāng)濃度的硒浸種有利于提高芽菜體內(nèi)可溶性糖的含量。
2.3 硒對(duì)花生芽菜保護(hù)酶活性的影響
2.3.1 硒對(duì)花生芽菜超氧化物歧化酶(SOD)活性的影響 SOD是植物體內(nèi)清除自由基最關(guān)鍵的保護(hù)酶之一,它與過氧化物酶(POD)、過氧化氫酶(CAT)等協(xié)同作用,防御活性氧或其他過氧化物自由基對(duì)細(xì)胞膜系統(tǒng)的傷害,能催化氧自由基(O2.-)的歧化作用,生成過氧化氫。表3結(jié)果表明,隨著硒濃度的增加,花生芽菜SOD活性隨著硒濃度的提高而增加,當(dāng)硒濃度達(dá)到8 mg/L時(shí)SOD活性最大,比對(duì)照提高了223.36%,比Se6處理提高了22.61%,且顯著高于其他處理。
2.3.2 硒對(duì)花生芽菜過氧化物酶(POD)活性的影響 POD具有清除過氧化氫、提高抗逆性、延緩植株衰老的作用。從表3可以看出,隨著硒濃度的提高,POD活性呈現(xiàn)出先升高后降低的趨勢,Se6處理POD活性顯著高于其他處理,分別比Se0、Se4處理提高150.73%和14.20%,Se2與Se8處理之間差異不顯著,其他處理之間差異顯著。
2.3.3 硒對(duì)花生芽菜過氧化氫酶(CAT)活性的影響 CAT能清除植物體內(nèi)的過氧化氫。表3結(jié)果表明,隨著硒濃度的提高,CAT活性也呈現(xiàn)出先升高后降低的趨勢,Se6處理CAT活性最高,且顯著高于其他處理;各處理CAT活性均顯著高于對(duì)照(Se0),且各處理之間差異顯著。說明適量的硒浸種能提高花生芽菜CAT的活性。
3 小結(jié)與討論
已有研究表明,適量的硒能促進(jìn)植物生長, 提高株高及地上部產(chǎn)量, 硒過量則抑制生長, 降低產(chǎn)量[4,5,8]。本試驗(yàn)結(jié)果表明, 適量濃度的硒浸種(4 mg/L)可提高花生種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢,促進(jìn)花生芽苗菜的生長,提高芽苗菜產(chǎn)量,高濃度硒處理芽菜生長受到抑制。
適量濃度的硒浸種可提高花生芽菜的品質(zhì),Se4處理時(shí),花生芽苗菜可溶性糖和VC含量最高;Se8處理時(shí)硝酸鹽含量最低。肖艷輝等[10]研究表明,硒濃度為10 mg/L時(shí)落葵植株可溶性糖含量最高;彭誠等[11]研究表明,硒濃度為2 mg/L時(shí),白菜幼苗的可溶性糖含量最高,硒濃度大于2 mg/L時(shí),可溶性糖含量下降,這可能是高硒抑制了淀粉酶活性;王昌全等[12]在大蒜、馮兩蕊等[13]在生菜上的研究表明,噴施適量的硒可提高大蒜和生菜VC的含量。硒對(duì)作物營養(yǎng)品質(zhì)的影響,可能是一定濃度硒影響了各營養(yǎng)品質(zhì)因子合成過程中有關(guān)生物酶的活性所致。張馳等[14]研究表明,當(dāng)補(bǔ)硒濃度<15.0 μg/mL時(shí),硝酸還原酶(NR)、淀粉酶(Amylase)的活力均隨補(bǔ)硒濃度的增加而提高,這也可能是本試驗(yàn)條件下硝態(tài)氮降低和可溶性糖含量增加的原因。
張馳等[14]的研究表明,適量的硒能提高油菜苗POD、SOD的活性;李登超[4]研究表明,適量的硒處理能增強(qiáng)菠菜的抗氧化能力,低濃度硒(≤0.1 mg/L)提高了SOD、CAT活性;劉芳等[15]的研究表明,紫花苜蓿不同生育期其葉片中SOD、POD、CAT活性隨施硒量的增加均呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢。在本試驗(yàn)條件下,Se8處理SOD活性最高、Se6處理POD、CAT活性最高。也有研究表明,隨著硒用量的增加SOD、CAT活性呈降低的趨勢,這可能與外界脅迫、硒作用方式的多樣性、抗氧化酶作用底物的相互關(guān)聯(lián)性及其細(xì)胞內(nèi)分布的區(qū)間性等有關(guān)[16]。
適宜濃度的硒浸種可提高花生芽苗菜的產(chǎn)量、品質(zhì)和保護(hù)酶活性,綜合本試驗(yàn)研究結(jié)果,參考國內(nèi)外研究中硒的用量標(biāo)準(zhǔn),從節(jié)約成本、促進(jìn)人體健康的角度考慮,最適宜花生芽菜生長的Na2SeO3浸種濃度為4~6 mg/L。
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