干热处理对茴香幼苗叶绿素含量和抗性生理的影响

秦立金1,2，刘亚亚1

（1.赤峰学院 生命科学学院；2.赤峰学院 农业科学研究院，内蒙古 赤峰 024000）

基金项目：内蒙古教育厅高校科研项目.项目名称：干热处理对伞形科难发芽蔬菜种子萌发及生长的研究（NJZY14279）

1 引言

茴香，为伞形科草本植物.因含有茴香醚及茴香酮等挥发油而具有特殊香味.维生素C、胡萝卜素及钙等含量丰富.茴香种子香味更浓，常作调料或药用，有温肝肾、暖胃气、散寒结的作用.茴香生长期较短，耐寒耐热，适应性强，结合保护地四季均可栽培.北方露地栽培分为春、秋两季.保护地生产元旦春节期间上市效益较高.

干热处理是应用在蔬菜种子上的一种物理处理方法[1-2].据报道，此方法能够安全有效地处理葫芦属、茄果类、各种不同的砧木、十字花科等很多蔬菜的种子等，在伞形科上的应用研究鲜有报道.

本试验以茴香种子为试材，采用干热处理的物理方法，设计干热处理温度与时间的处理组合，通过对茴香幼苗叶绿素含量和抗性生理指标的测定，筛选出最佳处理组合，为今后茴香大面积生产种植提供理论依据.

2 材料与方法

2.1 试验材料

茴香种子：荷兰速生茴香，河北粒尔田种业有限公司

2.2 试验指标及测定方法

2.2.1 叶绿素a、b含量的测定—分光光度法[3]

2.2.2 可溶性糖含量—硫酸蒽酮比色法[4]

2.2.3 脯氨酸含量—酸性茚三酮显色法[5]

2.3 试验方法

本试验设计40℃、60℃、80℃3个干热处理温度，以常温（25℃）为对照，干热处理时间分别为2h、4h、6h、8h、10h、12h，共计24个处理，每个处理100粒种子，每个处理3次重复，于2014年2月28日，将上述干热处理的茴香种子浸种12h，置于25℃下的恒温培养箱中催芽.

茴香田间种植试验于2014年4月14日进行播种，采用干播法，一共24个处理，每个处理3重复，小区面积为50cm×50cm，2014年9月20日，测定茴香叶绿素含量和抗性生理指标.

实验数据采用spss17.0统计分析软件.

3 结果与分析

3.1 干热处理对茴香叶绿素含量的影响

叶绿素含量的多少与植物干物质积累量有着密切关系.由表1～表3知，不同干热处理温度和时间，叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总含量随着干热处理温度和时间的增加，都呈先上升后下降的趋势.在干热处理温度时间为60℃、8h时，茴香植株的叶绿素a含量、叶绿素b含量和叶绿素总含量最多，这说明在温度时间为60℃、8h时光合作用最强，适宜茴香植株的生长.其中，60℃和80℃干热处理的叶绿素a含量分别与CK达到0.01极显著差异和0.05显著差异.60℃干热处理的叶绿素b含量与CK达到0.01极显著差异.叶绿素总含量也在干热处理60℃时，与CK达到0.01极显著差异.

3.2 干热处理对茴香抗性生理的影响

3.2.1 对可溶性糖含量的影响

植物为了适应逆境环境，如盐胁迫、干旱，会主动积累可溶性糖，降低渗透势，以适应外界环境条件的变化，处于逆境下的植物，可溶性糖作为渗透调节保护物质，含量往往升高.由表4可知，茴香植株中可溶性糖含量随干热处理温度和时间的增加呈先上升后下降趋势，说明茴香植株可通过可溶性糖含量的增加进行渗透调节，在干热处理温度为60℃时对逆境环境的适应性最强，茴香的品质较好.其中，60℃和80℃干热处理的可溶性糖含量分别与CK达到0.01极显著差异和0.05显著差异.

3.2.2 对脯氨酸含量的影响

脯氨酸含量的高低能反映植株生长受抑制的程度.由表5可知，茴香植株中脯氨酸含量随干热处理温度和时间的增加呈先上升后下降的趋势.在干热处理温度时间为60℃、6h时脯氨酸含量最多，说明此温度下，茴香植株抗性最强.其中，60℃干热处理的脯氨酸含量分别与CK达到0.01极显著差异.

4 结论与讨论

4.1 干热处理对茴香叶绿素含量的影响

叶绿素是光合作用中最主要的光合色素，对光能的吸收和利用起着重要的作用，所以叶绿素含量的多少与绿色植物光合作用的强弱息息相关.本试验结果表明，在不同干热处理温度和时间下，茴香叶片叶绿素含量随干热处理温度和时间的增加呈先上升后下降的趋势.叶绿素含量增加可能是由于不同干热处理温度和时间使叶绿素的合成受到刺激，叶绿素的生物合成加强，导致叶绿素的合成增多.叶绿素含量下降可能是由于较高干热处理温度和较长时间使叶绿体的类囊体结构遭到损伤，叶绿素的生物合成速度减慢，对应叶绿素的降解速度加快，最终表现出叶绿素含量减少.

4.2 干热处理对茴香抗性生理的影响

4.2.1 干热处理对茴香植株可溶性糖含量的影响

糖类物质是构成植物体的重要组成成分之一，也是新陈代谢的主要原料和贮存物质.可溶性糖的含量常作为植物体内的碳素营养状况重要指标，并且可以了解和鉴定蔬菜品质的高低.在逆境条件下，植物也会累积一些可溶性糖，降低植物的渗透势和冰点，以此来度过逆境.本试验结果表明：随着干热处理温度和时间的增大，植物可溶性糖的含量先增加后减少.表明在一定的干热处理温度下，可溶性糖含量的累积对植物细胞进行渗透调节，阻止细胞膜的分解，使细胞的结构稳定，提高细胞的保水能力，预防细胞严重失水.

4.2.2 干热处理对茴香植株脯氨酸含量的影响

脯氨酸不仅作为渗透调节物质，用于保持细胞质基质与环境的渗透平衡，防止水分散失，而且能保持膜结构的完整性，增强蛋白质与蛋白质间的水合作用.植物处于一定的逆境条件下（水涝、干旱、寒冷、高温、盐渍等），体内脯氨酸的含量明显增多，反应了植物的抗逆性增强，因此测定脯氨酸含量可以作为一项生理抗性指标的研究.

本试验结果表明：随着干热处理温度和时间的增加，各处理的茴香植株脯氨酸含量先增加后减少.植株脯氨酸含量随干热处理温度的增加先上升后下降，导致脯氨酸积累先增多后减少.脯氨酸累积增大，当温度达一定程度后，植物体内磷酸脱氢酶活性降低或失活，脯氨酸累积减小.

综上所述，通过对茴香植株叶绿素含量及抗性生理指标的综合分析，本试验筛选的最佳干热处理温度为60℃，干热处理时间对于结果的影响不显著.

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参考文献：

〔1〕Kim D H, Lee JM. Seed treatment for cucumber green mottle mosaic virus (CGMMV) in gourd (Lagenaria siceraria )seeds and its detection[J].J Kor Soc Hortsci,2000,41: 16.

〔2〕Kim S M , Nam S H, Lee J M, et al . Destruction of cucumber green mottle mosaic virus by heat treatment and rapid detect ion of virus inactivation by RTPCR[J] . Mol Cells, 2003, 16(3) : 338-342.

〔3〕张志良,等.植物生理学实验指导[M].北京：高等教育出版社，2009.58-60.

〔4〕张志良,等.植物生理学实验指导[M].北京：高等教育出版社，2009.209.

〔5〕李玲,等.植物生理学模块实验指导[M].北京：科学出版社，2009.35.