道真润楠种子萌发特性分析

摘要：采用不同的激素、贮藏方法和萌发温度进行道真润楠（Machilus dauzhenensis）种子发芽试验。结果表明，赤霉素（GA3）对道真润楠种子的萌发具有促进作用，其中200 mg/L GA3最利于种子的萌发，脱落酸（ABA）则抑制种子的萌发；道真润楠种子容易失水丧失活性，沙藏有利于种子的萌发；15～30 ℃是道真润楠种子萌发的最适温度。超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）的活性在道真润楠种子萌发过程中先升高后下降，丙二醛（MDA）含量变化则相反。

　　关键词：道真润楠（Machilus dauzhenensis）； 种子；发芽率；发芽势；抗氧化酶活性；丙二醛

　　中图分类号：S792.24 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2014）07-1575-04

　　Germination Characteristics of Machilus Dauzhenensis Seed

　　LI Xin-xiu，XIE SHuang-xi

　　（Forestry College， Guizhou University， Guiyang 550025， China）

　　Abstact： Different hormone treatments， storage methods and different temperatures was used to optimize germination conditions of Machilus dauzhenensis seeds. Results showed that GA3 could promote the germination of M. dauzhenensis seeds with the optimal concentration of 200 mg/L. ABA inhibited the germination. The seeds was easy to lose water so as to lose liveness. Sand storage was favorable for the germination of M. dauzhenensis seeds. 15～30 ℃ was the best germination temperature for the germination of M. dauzhenensis seeds. The activities of SOD and POD increased first and then decreased during the early periods of M. dauzhenensis seeds germination. The change tendency of MDA content was just opposite.

　　Key words： Machilus dauzhenensis； seed； germination rate； germination potential； antioxidase activitiy； MDA

　　道真润楠（Machilus dauzhenensis）是樟科（Lauraceae）润楠属（Machilus Nees）常绿树种。道真润楠叶侧脉10～15对，叶形为披针形，小枝、叶背被黄褐色柔毛。果实球形，产自贵州道真、赤水，生长在海拔900～1 100 m处[1]。道真润楠是贵州的特有树种，树木材质优良，树形美丽，具有较高的经济价值和生态价值。目前，对于道真润楠种子萌发特性的研究还未见报道，为此对道真润楠种子的萌发特性进行研究，旨在为道真润楠的培育打下理论基础和提供科学依据。

　　1 材料与方法

　　1.1 材料

　　试验所用道真润楠种子采自贵州省道真县大沙河自然保护区，采集母树树龄为20～30年。

　　1.2 方法

　　1.2.1 种子形态观测 选取饱满的道真润楠种子，用显微镜、肉眼等进行观察。

　　1.2.2 物理指标的测定 种子千粒重的测定：采用百粒法，随机选取新鲜种子100粒，用电子天平称量，3次重复，取平均值，然后计算千粒重。

　　含水量的测定：采用烘干法进行含水量测定，随机选取一定质量的种子，称取1 g种子于108 ℃烘箱中烘24 h， 称量其干重，以种子的鲜重为基础计算种子含水量。

　　1.2.3 不同贮藏方法对道真润楠种子萌发的影响 设计3种不同的贮藏方法，将种子自然风干、冷藏（4 ℃）、沙藏。每处理3次重复，每重复100粒种子。发芽试验前，将道真润楠种子用5 g/L的高锰酸钾溶液消毒2 h， 然后用去离子水冲洗干净。试验前再用去离子水浸种24 h，然后于25 ℃，光照8 h、黑暗24 h的培养箱中进行萌发试验。

　　1.2.4 不同激素处理对道真润楠种子萌发的影响 采用赤霉素（GA3）和脱落酸（ABA）两种激素进行处理。GA3浓度分别设置为0、10、50、200、300 mg/L；ABA的浓度分别设置为0、25、50、75、100 mg/L。用上述溶液分别对道真润楠种子浸种24 h，均以去离子水处理的作对照。每处理100粒种子，3次重复，于25 ℃，光照8 h、黑暗24 h的培养箱中进行萌发试验。

　　1.2.5 不同温度处理对道真润楠种子萌发的影响 设置15、20、25、30 ℃和变温条件15～30 ℃进行温度处理试验。

　　1.2.6 道真润楠种子萌发过程中抗氧化酶活性的变化 经过浸泡的道真润楠种子自浸种后每隔7 d测定一次超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）的活性及丙二醛（MDA）的含量。MDA含量的测定采用硫代巴比妥酸法，SOD活性的测定采用氮蓝四唑法，POD活性的测定采用愈创木酚法[2]。

　　2 结果与分析

　　2.1 道真润楠种子的物理形态特征

　　道真润楠种子呈椭圆形，有一种特殊的味道，外表面上褐色至黑褐色，有明显的花纹。种子长6.47～12.00 mm，横径4.78～8.00 mm。大小差别很大，试验选用长10～12 mm，横径6～8 mm的种子进行发芽试验。种子千粒重298.9 g，含水量30.11%。

　　2.2 不同贮藏方式对处理道真润楠种子发芽率和发芽势的影响

　　从表1可以看出，3种不同的贮藏方式对道真润楠种子的发芽率和发芽势都有很大的影响。自然风干3个月，种子的发芽率和发芽势仅为1%；冰箱4 ℃保存3个月，种子的发芽率为16%，发芽势为10%；沙藏种子的发芽率和发芽势都达到最高水平，发芽率为78%，发芽势为46%。说明道真润楠种子在自然状态下容易失水从而使种子丧失活力。不同贮藏方式下，道真润楠种子的发芽率达到差异极显著。由此可以看出，沙藏最有利于道真润楠种子的发芽，冰箱4 ℃保存和自然风干贮藏方式下道真润楠种子由于失水过多，种子发芽率明显降低。

　　2.3 不同激素处理对道真润楠种子发芽率和发芽势的影响

　　植物激素对种子的萌发和休眠起着重要的调节作用，施加外源激素GA3能促进种子内部发生生理生化变化从而打破种子的休眠[3]。从图1可以看出，随着GA3浓度的增加，道真润楠种子发芽率和发芽势都是先增大后降低，GA3浓度为200 mg/L时，发芽率和发芽势都达到最高，说明此浓度最有利于道真润楠种子的萌发。

　　ABA在种子萌发过程中能诱导种子休眠。从图2可以看出，随着ABA浓度的增大，道真润楠种子的发芽率和发芽势都呈下降趋势。当浓度达到100 mg/L时发芽率降到5%，发芽势降到4%。说明ABA对道真润楠种子的萌发有抑制作用。这与王熹等[4]对ABA抑制水稻种子萌发的研究结果相似。

　　2.4 不同温度处理对道真润楠种子发芽的影响

　　温度是影响种子萌发的一个重要因素，适宜的温度能够促进种子吸水，促进与种子萌发有关的酶的活化，促使胚内贮藏的营养物质转化为可溶性状态。温度过高或过低都能影响种子活力，不利于种子的发芽和出苗[5]。从图3可以看出，道真润楠种子发芽率随着温度的升高先增高后降低，温度太高或太低都不适合种子的萌发。在恒温25 ℃和变温15～30 ℃下道真润楠种子的发芽率差异不显著，但是发芽势差异显著。变温15～30 ℃条件下与恒温30、15和20 ℃条件下的发芽率和发芽势差异都达极显著水平。所以，15～30 ℃是道真润楠种子萌发的最适温度。

　　2.5 道真润楠种子萌发过程中抗氧化酶和丙二醛含量的变化

　　种子萌发过程中呼吸作用加强，体内产生的自由基积累至一定水平就会对组织产生危害；而组织内含有一套抗氧化系统来维持自由基和活性氧的平衡。超氧化物歧化酶（SOD）催化以活性氧为底物的歧化反应，能将攻击能力强的超氧阴离子活性氧转化为毒性较小的H2O2；过氧化物酶（POD）是清除H2O2的关键酶；而MDA是脂质过氧化作用的终产物，MDA含量表示脂质过氧化强度和膜系统伤害程度，是逆境生理的主要指标[6]。SOD、POD是抗氧化系统的主要酶。其活性的高低可以反映组织抵抗自身活性氧伤害和抗逆境胁迫能力的水平[7]。

　　2.5.1 道真润楠种子萌发过程中SOD活性的变化 超氧化物歧化酶（SOD）作为生物体内消除超氧阴离子自由基的关键酶，在一定程度上能够反映植物抵抗逆境伤害的能力[8]。不同浓度的赤霉素溶液处理对道真润楠种子萌发过程中SOD活性的影响见图4。从图4可以看出，随着萌发的进行，各处理道真润楠种子中SOD活性都呈现先升高后下降的趋势。由于种子吸水使酶活化，所以刚培养时（吸胀24 h后）种子中SOD活性就比较高，因种子吸胀24 h后种子呼吸作用加强，会产生大量活性氧；种子培养的第7天SOD活性达到高峰，随后随着种子的萌发SOD活性逐渐降低。

　　2.5.2 道真润楠种子萌发过程中POD活性的变化 从图5可以看出，道真润楠种子在萌发过程中POD变化呈现出先升高后下降的趋势，在培养后的21 d内，POD活性随着萌发进程而增大，而后逐渐降低。14～28 d POD活性都比较高，这段时间是种子的萌发期。21 d内达到最大值，21 d正好是种子萌发的高峰期，所以，在14～28 d种子POD活性的提高则有力地保证了道真润楠种子和幼苗所需的抗逆能力和消除毒害的能力。这与朱翔等[9]对3种楠属植物的研究结论相符合。

　　2.5.3 道真润楠种子萌发过程中MDA含量的变化 MDA是膜脂过氧化作用的最终分解产物，其含量可以反映植物种子遭受逆境伤害的程度，含量过高影响细胞的正常生命活动[10]。从图6可以看出，道真润楠种子萌发过程中MDA含量呈现出先降低后升高的趋势，种子培养0 d（浸种24 h），MDA的含量比较高，可能是因为浸种后种子进入萌发期，内部活动加剧，种子呼吸作用加强，产生了有毒物质和大量无用代谢物，代谢物在种子内部积聚，种子受到伤害，因此使MDA含量增加。随后随着种子胚根大量突破种皮（即萌发），代谢废物从破裂的种皮中流出，加之SOD和POD活性逐渐增强，MDA含量逐渐下降，直到培养的21 d（发芽高峰期），MDA含量下降到最低，说明SOD、POD确实对种子起到了保护作用。而后MDA含量升高，可能是因为萌发出的幼苗受到了胁迫。