不同脱水条件对草珊瑚种子萌发及生理指标的影响_蓝祖栽.pdf

不同脱水条件对草珊瑚种子萌发及生理指标的影响蓝祖栽1，潘春柳1，余丽莹1，黄雪彦1，姚李祥1，王春丽1，姚绍嫦2，李 莹1*(1广西壮族自治区药用植物园广西中药资源普查与整理研究重点实验室，广西南宁 530023;2广西中医药大学药学院，广西南宁 530100)摘要 目的 对不同时间梯度脱水条件下的草珊瑚种子进行萌发试验及生理生化指标测定。方法 用硅胶脱水(快速脱水)和 30 恒温培养箱脱水(慢速脱水)2 种方法获取不同含水量的草珊瑚种子。对不同含水量种子进行萌发测试，并采用紫外分光光度法对种子中各项理化指标进行测定，综合判断种子的脱水耐性及其生理基础。结果 随着脱水时间的延长，草珊瑚种子含水量呈逐渐下降趋势。在慢速脱水 24 h 条件下，草珊瑚种子平均含水量为 528%，导致种子丧失萌发能力。而快速脱水 8 h 的草珊瑚种子含水量已低于 10%，其萌发率仅为 1667%，亦较大程度地丧失萌发能力，因此慢速脱水 24 h 和快速脱水 8 h 可作为草珊瑚种子脱水的最终梯度。快速脱水的草珊瑚种子比慢速脱水具有更高的萌发率。当种子含水量接近且低于 10%时，快速脱水种子中的过氧化氢酶(CAT)活性比慢速脱水高，而过氧化氢(H2O2)含量和超氧阴离子含量比慢速脱水低。脯氨酸含量在慢速脱水条件下并未发现增加趋势，但快速脱水后期(24 h)显著增加。慢速脱水后期(424 h)种子可溶性糖含量增加，而快速脱水期间可溶性糖含量基本保持不变。在快速脱水 16 h、慢速脱水 24 h 的淀粉含量均增加，但当种子含水量接近且低于 10%时，快速脱水种子的淀粉含量比慢速脱水低。草珊瑚种子内 淀粉酶活性高于 淀粉酶。结论 该研究为草珊瑚种子萌发条件和萌发机理提供一定的参考依据。关键词草珊瑚;种子;脱水;萌发;生理指标中图分类号S5671文献标识码A文章编号05176611(2023)01016204doi:103969/jissn05176611202301036开放科学(资源服务)标识码(OSID):Effects of Different Dehydration Conditions on Germination and Physiological Indexes of Sarcandra glabra SeedsLAN Zu-zai，PAN Chun-liu，YU Li-ying et al(Guangxi Zhuang Autonomous egion Medicinal Botanical Garden/Guangxi Key Laborato-ry of Investigation and Arrangement of Traditional Chinese Medicine esources，Nanning，Guangxi 530023)Abstract ObjectiveThe germination test and physiological and biochemical indexes of S glabra seeds under different time gradient dehy-dration conditions were conducted Method The samples of S glabra seeds with different water content gradients were obtained by silica geldehydration(rapid dehydration)and constant temperature chamber dehydration at 30(slow dehydration)The physiological and biochemi-cal indexes in the samples were determined by ultraviolet spectrophotometry，and the dehydration tolerance and physiological basis of seedswere judged by the related indexes of germination rate esult The water content of S glabra seeds decreased gradually with the increase ofdehydration time The average water content of the seeds was 528%under the condition of slow dehydration for 24 hours，and the germinationability of the seeds was lost The germination rate of S glabra seeds was only 1667%，but the water content of S glabra seeds was lower than10%after rapid dehydration for 8 h，and the germination ability of S glabra seeds was lost to a great extent The slow dehydration for 24 h andfast dehydration for 8 h could be used as the final gradient of seed dehydrationapidly dehydration of S glabra seed had higher germinationrate than slowly dehydrationWhen the seed water content was close to and lower than 10%，the catalase(CAT)activity in rapidly dehydratedseeds was higher than that in slowly dehydrated seeds，while the hydrogen peroxide(H2O2)content and superoxide anion content were lowerthan those in slowly dehydrated seedsProline content did not increase under the condition of slow dehydration，but increased significantly atthe later stage(24 h)of rapid dehydrationIn the late stage of slow dehydration(424 h)，the soluble sugar content of seeds increased，whilethe soluble sugar content remained unchanged during rapid dehydrationThe starch content of fast dehydrated seeds increased at 16 h and slowdehydrated seeds at 24 h，but when the seed water content was close to and below 10%，the starch content of fast dehydrated seeds was lowerthan that of slow dehydrated seedsThe-amylase activity was higher than-amylase in S glabra seeds ConclusionThis study providessome reference for the germination condition and mechanism of S glabraKey wordsSarcandra glabra;Seed;Dehydration;Germination;Physiological index基金项目广西科技计划项目(桂科 AD17129020);广西中医药管理局科技项目(GXZYYZZ202201);中央本级重大增减支项目(2060302)。作者简介蓝祖栽(1966)，男，广西忻城人，副主任技师，从事药用植物资源学和植物栽培学研究。*通信作者，高级工程师，硕士，从事药用植物资源学和植物生理学研究。收稿日期20220304;修回日期20220707草珊瑚 Sarcandra glabra(Thunb)Nakai为金粟兰科(Chloranthaceae)多年生常绿亚灌木1，全草可供药用，药材名为肿节风，具有清热凉血、活血消斑、祛风通络的功效，用于血热发斑发疹、风湿痹痛、跌打损伤2。研究表明，草珊瑚主要含有倍半萜、倍半萜聚合体、酚酸、香豆素和黄酮类等化学成分，具有抗炎、抗肿瘤、抗菌、抗氧化和神经保护等生物活性，是多种中成药的重要原料3。草珊瑚是我国常用大宗药材。然而，由于野生资源的过度利用，全国野生草珊瑚蕴藏量逐年锐减，已难满足制药企业对草珊瑚药材的需求，急需开展人工栽培研究，进一步提高该资源的利用效率。目前在草珊瑚组培快繁技术方面已取得重要突破45。然而，生产上草珊瑚以种子繁殖为主，其种子具有休眠且不耐贮藏的特性成为其规模化栽培的重要限制因素6。该研究以了解草珊瑚脱水耐性的生理基础为出发点，对不同梯度脱水条件下的草珊瑚种子进行含水量测定、种子萌发试验及生理指标测定，比较分析不同脱水条件对种子萌发和生理指标的影响，为阐释草珊瑚种子脱水耐性机制及萌发生理提供科学依据。1材料与方法11试验材料试验材料来源于广西融安县。于草珊瑚果实成熟期采集新鲜果实，搓洗去除果皮后，置于室内通风处晾干种子表面水分。12试验方法121脱水处理。将种子分为 2 份。一份置于装有变色硅安徽农业科学，JAnhui AgricSci 2023，51(1):162165，178胶的干燥器中进行快速脱水处理，另一份置于 30 恒温培养箱中进行慢速脱水处理。于脱水后 4、8、16 和 24 h 将种子取出，获得不同脱水条件下不同含水量的种子。以未经脱水处理的种子作为对照(CK)。122指标测定。种子含水量及萌发试验参照李合生7 的方法进行。过氧化氢酶(CAT)活性、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢(H2O2)含量、超氧阴离子含量、脯氨酸含量、淀粉酶活性、淀粉含量及可溶性糖含量等生理指标参照李合生等78 的方法进行测定。13数据处理使用 Microsoft Excel 2013 对数据进行整理。使用 IBM SPSS Statistics 220 软件进行 OneWay ANOVA 分析，多重比较采用 Duncan 检验。2结果与分析21不同脱水条件对种子含水量的影响从表 1 可以看出，不同慢速脱水条件下，草珊瑚种子含水量差异显著。随着草珊瑚脱水时间的延长，无论慢速脱水还是快速脱水，其含水量均呈逐渐下降趋势。但在相同脱水时间内，快速脱水的草珊瑚种子均比慢速脱水条件下的种子含水量低;慢速脱水 16h 后，种子含水量仍在 30%以上;而快速脱水 4 h 后，草珊瑚种子含水量已降至 30%以下，说明硅胶快速脱水对草珊瑚种子含水量影响更大。此外，快速脱水条件下，脱水 8 和 16 h的草珊瑚种子含水量无显著差异。表 1不同脱水条件下草珊瑚种子含水量的比较Table 1Comparison of water content of S glabra seeds under differ-ent dehydration conditions单位:%处理时间Processing ti