硫酸亞鐵浸種對(duì)黃山欒樹種子發(fā)芽及發(fā)芽特性的影響研究

鄭清 周一濤 周瑞明 鄧麗娜 姜文

摘要：以硫酸亞鐵（FeS04）為外源浸種劑，研究0.1%、0.2%、0.3%FeS04對(duì)黃山欒樹種子浸泡后發(fā)芽效果的影響。結(jié)果表明：FeS04作為外源浸種劑，改變了黃山欒樹種子的SOD、POD，可溶性蛋白含量和水分含量變化不大，其中以0.1 % FeS〇4對(duì)黃山欒樹發(fā)芽效果較好。

關(guān)鍵詞：黃山欒樹;種子;催芽;硫酸亞鐵;超氧化物歧化酶（SOD）;過氧化物酶（POD）

中圖分類號(hào) S792.99 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2020）16-0088-03

黃山欒樹（Koelreuteria bipinnata）屬無患子科（Sapin-claceae）欒樹屬（Koelreuteria）木本植物，樹形挺拔，美麗端莊，枝葉秀麗茂密，春天葉子呈紫紅色，夏天開花樹葉金黃，到秋天之后鮮紅的果子閃爍在葉間十分美麗。對(duì)生境土壤的要求不高，在微酸性、中性、鹽堿土均能生長(zhǎng)，在江淮以南地區(qū)廣泛種植，是行道樹及庭院綠化的常用樹種[1]，市場(chǎng)需求量大[2]。播種是黃山欒樹常用的育苗方法，但黃山欒樹種子的發(fā)芽率非常低，在沒有人為干預(yù)的情況下，黃山欒樹的發(fā)芽率僅僅只有10%～?20%[3]。

目前，對(duì)黃山欒樹研究多集中在生物學(xué)特性方面，而關(guān)于外源浸種劑對(duì)黃山欒樹種子萌發(fā)影響的研究則較少。為此，本研究開展了不同用量FeS04對(duì)黃山欒樹種子的影響試驗(yàn)，測(cè)定種子的發(fā)芽率，發(fā)芽指數(shù)以及幼苗的超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化物酶（POD）、水分含量等相關(guān)指標(biāo)，探討外源浸種劑及其濃度與黃山欒樹種子萌發(fā)的關(guān)系，為提高黃山欒樹種子的發(fā)芽率以及完善黃山欒樹的育苗技術(shù)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料 種子采集于鹽城市區(qū)綠化用黃山欒樹，果實(shí)飽滿、整齊一致、無病蟲害。育苗土壤為水稻土。試驗(yàn)在鹽城工學(xué)院植物資源開發(fā)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。

1.2 試驗(yàn)方法 將FeS04分別配置成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%、0.2%、0.3%，并配置好的溶液放入水浴鍋中水浴加熱至45℃。將一定量的種子分別放入配置好的溶液中催芽12h，再將種子清洗干凈后擦干備用。將經(jīng)過浸種劑處理的黃山欒樹種子在培養(yǎng)皿中發(fā)芽，每個(gè)培養(yǎng)皿中放入30顆種子，種子之間有間隔，再覆蓋上砂石和土，每個(gè)濃度2個(gè)重復(fù)組。最后把培養(yǎng)皿都放入光照培養(yǎng)箱中，溫度調(diào)至24℃，24h光照培養(yǎng)，并且每天澆水，每天記錄發(fā)芽的數(shù)量至15d，最后計(jì)算發(fā)芽率。15d時(shí)，將各個(gè)培養(yǎng)皿內(nèi)已經(jīng)發(fā)芽的幼苗取出，用直尺測(cè)量每株黃山欒樹幼苗的長(zhǎng)度，對(duì)照試驗(yàn)組采用只加清水，每個(gè)濃度重復(fù)2次，取平均值。

1.3 測(cè)定指標(biāo) （1）形態(tài)指標(biāo)：發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)：

發(fā)芽率（%）=發(fā)芽種子數(shù)/發(fā)芽種子總數(shù)×100[4];

發(fā)芽指數(shù)=∑（第t天發(fā)芽數(shù)/發(fā)芽試驗(yàn)的天數(shù)）[4]

生長(zhǎng)指標(biāo)的測(cè)定：在出苗后15d時(shí)用測(cè)量幼芽的根莖葉長(zhǎng)度[4]。株高用直尺，根莖用游標(biāo)卡尺測(cè)量。

（2）生理生化指標(biāo)：

可溶性蛋白質(zhì)含量：采用考馬斯亮藍(lán)G250法[5];

超氧化歧化酶（SOD）酶活：NBT核黃素比色法[6]，總SOD活力（U/g） = （對(duì)照組0D值-測(cè)定0D值）/對(duì)照組0D值×2×反應(yīng)體系的稀釋倍數(shù)/待測(cè)樣本的蛋白濃度（mgprot/mL）;

過氧化物酶（POD）酶活：愈創(chuàng)木酚比色法[7]，POD活力（U/mg）=（測(cè)定0D-對(duì)照0D值）/12×反應(yīng)液總體積（mL）/樣本量/反應(yīng)時(shí)間（30min）/勻漿蛋白濃度（mgprot/mL） ×1000含水量：烘干法[8]。

1.4 數(shù)據(jù)處理 數(shù)據(jù)處理分析采用Excel 2017軟件處理完成。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃度FeS〇4處理對(duì)黃山欒樹發(fā)芽率的影響 發(fā)芽率是研究植物生長(zhǎng)狀況等指標(biāo)十分重要的因素之一[9]。由圖1可知，F(xiàn)eS04處理后對(duì)黃山欒樹種子發(fā)芽有一定的促進(jìn)作用，0.1%FeSO4處理對(duì)黃山欒樹發(fā)芽率提高的效果最大，15d的發(fā)芽率達(dá)44%，0.2%FeSO4處理，15d的發(fā)芽率達(dá)34%，硫酸亞鐵12h浸泡后發(fā)芽效果由高到低為0.1% FeS04〉0.3% FeS04〉0.2% FeS04。

2.2 不同濃度FeS04處理對(duì)黃山欒樹的發(fā)芽指數(shù)的影響 發(fā)芽指數(shù)體現(xiàn)了種子的萌發(fā)活性，發(fā)芽指數(shù)越高說明種子活性越高。由圖2可知，0.1%FeS04處理下發(fā)芽指數(shù)最高，其次是0.3%，最低的是0.2%處理。

2.3 不同濃度FeS04處理對(duì)黃山欒樹幼苗根莖葉長(zhǎng)度的影響 幼芽的根莖葉長(zhǎng)度是非常重要的指標(biāo)，可在一定程度上直觀地表現(xiàn)出浸種劑對(duì)黃山欒樹中子的催芽效果。在接種后15d時(shí)，測(cè)量幼芽的根莖葉長(zhǎng)度，結(jié)果如圖3所示[10]。由圖3可知，各個(gè)濃度的處理之中，0.1% FeS04處理的黃山欒樹種子萌發(fā)的幼苗平均根長(zhǎng)最長(zhǎng)，但葉的長(zhǎng)度不如對(duì)照組，0.2%FeS〇4和0.3%FeS04處理黃山欒樹種子萌發(fā)的幼苗根，葉都不如對(duì)照組，0.2%FeS04的莖不如對(duì)照組，說明雖然0.2%濃度的FeS04處理能夠促進(jìn)黃山欒樹種子的萌發(fā)，但是萌發(fā)以后，幼苗的生長(zhǎng)較慢，長(zhǎng)勢(shì)較差，0.3% FeS04的莖比對(duì)照組的長(zhǎng)度長(zhǎng)。

2.4 不同濃度FeS04處理?xiàng)l件對(duì)黃山欒樹可溶性蛋白的影響 植物可溶性蛋白的作用十分巨大，他們中的很大一部分都調(diào)控著植物的生長(zhǎng)與代謝，對(duì)于研究黃山欒樹的總代謝指標(biāo)來說是一個(gè)不能忽視的指標(biāo)[11]?？扇苄缘鞍缀康奶岣邥?huì)使植物種的水分含量增高，因?yàn)樗軌蚴裹S山欒樹植物細(xì)胞對(duì)水分的吸收提高，是一種對(duì)植物具有重要意義的滲透調(diào)節(jié)蛋白?？扇苄缘鞍椎暮孔鳛橹参矬w內(nèi)最為重要的生理生化指標(biāo)之一。由圖4可知，在各個(gè)濃度的處理之中，0.2% FeS04處理的黃山欒樹種子的可溶性蛋白含量最高。但是總體來看，每一個(gè)處理的可溶性蛋白含量都差不多，推測(cè)是這幾種方法處理都沒有很有效地提高黃山欒樹種子的可溶性蛋白。

2.5 不同濃度FeS04處理對(duì)黃山欒樹S OD酶活的影響SOD（Superoxide dismutase）是超氧化物歧化酶的簡(jiǎn)稱，它可以催化超氧陰離子，使其中的自由基被分解成過氧化氫和氧氣，是存在于生物體內(nèi)細(xì)胞十分重要的一種抗氧化金屬酶，它使機(jī)體的氧化與抗氧化達(dá)成一個(gè)平衡，其含量相對(duì)穩(wěn)定，也是植物抗氧化的評(píng)價(jià)指標(biāo)之一[12]。它在需氧生物中含量豐富，是第一個(gè)在活性氧清除系統(tǒng)中起作用的抗氧化酶[13]。此外，植物中細(xì)胞的SOD與很多東西都密切相關(guān)，他讓植物能夠抵抗大氣的污染，在冬天氣溫降低的時(shí)候讓植物能夠不被凍死，還有干旱時(shí)不至于枯萎，以及對(duì)于強(qiáng)光照射和鹽度過高滲透壓較高的地方時(shí)能夠具有抗性[14]。在植物體內(nèi)超氧化物歧化酶的活性高時(shí)，植物的抗逆性較強(qiáng)，酚代謝也會(huì)更加旺盛，并且超氧化物歧化酶的活性也顯示了植物在進(jìn)化的階段過程中的表現(xiàn)。更重要的是它可以提高植物對(duì)于特定環(huán)境比如過旱過潮的抵抗能力[15]。SOD酶的活性越高，說明種子的抗逆性越強(qiáng)，越利于黃山欒樹種子的儲(chǔ)存，0.1% FeS04處理的黃山欒樹種子的SOD濃度最低，說明0.1% FeS04處理的黃山欒樹種子萌發(fā)最好。

2.6 不同濃度FeS04處理對(duì)黃山欒樹POD酶活的影響POD（Peroxidase）是過氧化物酶的英文縮寫，是一種十分重要的氧化還原酶類，是細(xì)胞內(nèi)消除活性氧的保護(hù)酶，也是植物進(jìn)行光合作用的一種十分重要的酶類，能夠消除酚類和過氧化氫、醛和胺類以及苯毒性雙重作用[16]，在黃山欒樹中，POD的含量也比較高，它與植物生理活動(dòng)中的高耗能過程密切相關(guān)，比如植物的光合作用以及呼吸作用，隨著植物的不斷生長(zhǎng)，POD的含量也會(huì)不斷提高，是一種與組織老化密切相關(guān)的生理指標(biāo)[17]。由圖6可知，0.2% FeS04處理的黃山欒樹的POD的酶活最高，其次是0.3% FeS04處理的黃山欒樹種子。

2.7 不同濃度FeS04浸種劑處理對(duì)黃山欒樹的含水量的影響 植物組織中的水通常以2種形式存在，一種是結(jié)合水，一種是自由水，自由水與結(jié)合水的比值的大小對(duì)植物組織的影響很大。當(dāng)自由水和結(jié)合水的比值較高時(shí)，說明植物的生長(zhǎng)較為旺盛，生命代謝活動(dòng)較快，說明植物長(zhǎng)勢(shì)較好。而自由水和結(jié)合水的比值較低時(shí)，說明植物的生長(zhǎng)較為緩慢，生命代謝緩慢，但這種情況下，植物的抗逆性會(huì)大幅提升。所以研究植物體內(nèi)水分含量就可以了解植物的生長(zhǎng)以及代謝情況，是一種十分重要的指標(biāo)。由圖7可知，浸種劑對(duì)黃山欒樹種子的含水量并無太大的影響，0.1%FeS04處理的黃山欒樹種子的含水量最高。

3 結(jié)論

（1）總體上看，在不同濃度FeS04處理中，0.1%濃度的FeS04處理黃山欒樹種子發(fā)芽率是最高的，可能是因?yàn)?.1%FeS04相較于其他濃度的FeS04更能夠提高種子萌發(fā)的蛋白質(zhì)含量。

（2）FeS04處理的黃山欒樹種子可降低SOD含量，可能是由于FeS04處理降低了黃山欒樹種子的抗逆性，提高了呼吸作用，從而提高了黃山欒樹種子的發(fā)芽率。

綜合以上發(fā)芽和生理生化指標(biāo)看出，F(xiàn)eS04可作為外源浸種劑改變黃山欒樹種子的SOD、P0D酶活，可溶性蛋白含量和水分含量變化不大，對(duì)黃山欒樹種子具有促進(jìn)發(fā)芽的作用，其中以0.1 %FeS04的催芽作用較好。

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（責(zé)編：張宏民）

基金項(xiàng)目：江蘇蘇北科技發(fā)展計(jì)劃一科技項(xiàng)目SZ-YC2018023。

作者簡(jiǎn)介：鄭清（1971-），女，江蘇蘇州人，研究方向：植物資源利用。 收稿日期：2020-07-01