欒兆水等

摘要：以初始水分為6.5%的德高春大白菜（Brassica campestris L. ssp.pekinensis）種子為試材，用不同濃度的KCl和KNO3引發(fā)處理大白菜種子，研究了引發(fā)處理前后種子的活力指標(biāo)和防御酶活性指標(biāo)。結(jié)果表明，用0.25%～1.00%的KCl和KNO3對大白菜種子引發(fā)處理后，多數(shù)處理均可顯著促進(jìn)種子迅速發(fā)芽和出苗，提高種子發(fā)芽勢、發(fā)芽率和活力指數(shù)，縮短平均發(fā)芽日數(shù)，并且提高防御性酶活性和可溶性蛋白含量，極顯著地降低了丙二醛含量。其中以0.75% KNO3溶液于15℃處理12 h的引發(fā)效果最好，可使種子活力指數(shù)提高62.0%。

關(guān)鍵詞：大白菜種子；引發(fā)處理；種子活力；防御酶活性

中圖分類號：S634.104+.1 文獻(xiàn)標(biāo)識號：A 文章編號：1001-4942（2013）08-0047-04

種子引發(fā)（seed priming）的概念最早由Heydecker_[1]于1973年提出。種子引發(fā)是一項(xiàng)控制種子緩慢吸水和后期回干的技術(shù)_[2]。用引發(fā)劑處理種子不僅能提高出苗速率，出苗整齊_[3，4]，而且能提高種子抗寒性、耐旱性和耐鹽性，明顯促進(jìn)種子萌發(fā)。引發(fā)處理可能會影響到種子內(nèi)部丙二醛（MDA）、脯氨酸含量，還可能會影響保護(hù)酶如超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化物酶（POD）和過氧化氫酶（CAT）的活性。目前種子引發(fā)在一些發(fā)達(dá)國家已作為某些蔬菜、花卉種子的常用播前處理技術(shù)_[5，6]。邢燕等_[7]以自然老化西瓜種子為試材，采用不同濃度水楊酸、硝酸鈣、赤霉素進(jìn)行引發(fā)處理，發(fā)現(xiàn)不同處理均能顯著提高老化西瓜種子的活力，明顯降低種子浸出液電導(dǎo)率及種子中MDA含量。鄭昀曄等_[8]用亞精胺和精胺對玉米種子進(jìn)行引發(fā)研究，結(jié)果顯示引發(fā)處理能夠提高種子的發(fā)芽率、抗氧化物酶活性。Patanè等_[9]在不同溫度下用不同濃度NaCl和PEG引發(fā)西瓜種子，同樣發(fā)現(xiàn)適宜的引發(fā)處理能夠提高發(fā)芽率，并縮短發(fā)芽時間。汪有元等_[10]和吉玉玲等_[11]的試驗(yàn)也得出了類似結(jié)論。

大白菜在我國蔬菜市場供應(yīng)和人民生活中占有重要地位。在種子生產(chǎn)過程中，自種子成熟便開始了活力下降的不可逆劣變過程。利用種子引發(fā)技術(shù)，提高大白菜種子播種質(zhì)量，獲得發(fā)芽率高、出苗快、抗逆性好的大白菜種子，則對大白菜生產(chǎn)具有重要意義。本試驗(yàn)采用不同濃度的KCl和KNO3播前引發(fā)處理大白菜種子，以探討最適宜的引發(fā)處理濃度和處理時間。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2011年8月至2012年6月在山東農(nóng)業(yè)大學(xué)種子科學(xué)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。大白菜種子為德高春，由山東德高蔬菜種苗研究所提供。種子初始含水量為6.5%，初始發(fā)芽率為82%。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)和試驗(yàn)方法

1.2.1試驗(yàn)設(shè)計(jì)以KCl和KNO3（分析純）作為引發(fā)劑。引發(fā)溫度為15℃。試驗(yàn)設(shè)引發(fā)濃度和引發(fā)時間兩個處理。其中，引發(fā)濃度設(shè)0.25%、0.50%、0.75%和1.00% 4個水平，引發(fā)時間設(shè)12 h和24 h 2個水平。

1.2.2試驗(yàn)方法種子引發(fā)：供試種子經(jīng)消毒后，稱重0.5 g種子，置于25 ml燒杯中，加入不同濃度的KCl和KNO3引發(fā)溶液，使種子沒于液面以下，置15℃恒溫培養(yǎng)箱中分別引發(fā)處理12 h和24 h。引發(fā)結(jié)束后，將種子用蒸餾水快速沖洗干凈，用濾紙吸干種子表面水分，30℃通風(fēng)回干至初始含水量（6.5%）。對照為不經(jīng)引發(fā)處理的同品種種子。

種子發(fā)芽率測定：取兩層濾紙平展在直徑為9 cm的玻璃培養(yǎng)皿中用水浸濕，將對照和上述處理好的種子均勻擺放在濾紙上，每處理3皿，每皿50粒，20℃全光照培養(yǎng)箱中發(fā)芽。

種子活力測定：按農(nóng)作物種子檢驗(yàn)國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法進(jìn)行。

防御酶活性等測定：SOD活性測定參照余冰賓_[12]氮藍(lán)四唑還原法，POD活性測定采用愈創(chuàng)木酚法_[13]，CAT活性測定參照趙世杰等_[14]的方法，MDA含量測定采用硫代巴比妥酸法測定_[15]，可溶性蛋白質(zhì)含量采用考馬斯亮藍(lán)法_[16]。每處理稱種子樣品0.5 g，重復(fù)3次。

2結(jié)果與分析

2.1不同濃度鉀鹽引發(fā)處理對種子活力指標(biāo)的影響

對德高春種子引發(fā)處理12 h的試驗(yàn)結(jié)果（圖1）表明，用0.25%、0.50%和0.75%鉀鹽溶液引發(fā)處理種子12 h可顯著提高種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢，1.00%的鉀鹽溶液引發(fā)處理對發(fā)芽率和發(fā)芽勢影響不明顯。0.25%、0.50%、0.75%和1.00%

發(fā)芽勢、活力指數(shù)和平均發(fā)芽日數(shù)

鉀鹽溶液引發(fā)處理種子12 h可顯著縮短種子平均發(fā)芽日數(shù)。所有的引發(fā)處理均能提高種子的活力指數(shù)；

除0.25%KNO3處理外，其它引發(fā)處理均可極顯著提高種子的活力指數(shù)。研究結(jié)果顯示，不同引發(fā)劑及其引發(fā)濃度的引發(fā)效果存在差異。

2.2不同濃度鉀鹽引發(fā)處理對種子抗氧化酶活性、MDA和可溶性蛋白含量的影響

種子引發(fā)處理12 h后防御酶活性等理化指標(biāo)測試結(jié)果（表1）表明，KNO3引發(fā)處理種子的效果優(yōu)于KCl，0.50%和0.75%引發(fā)處理的SOD、POD和CAT活性均極顯著高于對照，而KCl引發(fā)處理僅對SOD和CAT活性有極顯著影響。KCl和KNO3的4個濃度的引發(fā)處理均可極顯著地降低種子MDA含量，同時極顯著提高可溶性蛋白含量。

3結(jié)論

鉀鹽溶液處理能夠降低種子中MDA含量，促進(jìn)受損細(xì)胞膜的修復(fù)，有利于德高春大白菜種子的提早出苗，提高了種子活力。KNO3溶液比KCl溶液更適合于作為德高春大白菜種子引發(fā)劑，其中0.75% KNO3溶液于15℃條件下處理12 h為最佳引發(fā)處理組合，能使德高春種子活力指數(shù)提高62.0%。

參考文獻(xiàn)：

[1]Heydecker W. Germination of an idea： the priming of seeds[C]. University of Nottingham School of Agriculture Report，1973/1974， 50-67.

[2]Heydecker W， Coolbear P. Seed treatments for improved performance survey and attempted prognosis[J]. Seed Sci. Technol.， 1977， 5： 353-425.

[3]Harris D， Joshi A K， Sodhi P S. On-farm seed priming in semiarid agriculture development and evaluation in maize， rice， and chick-pea in India using participatory methods[J]. Exp. Agric.， 1999， 35： 15-19.

[4]Bradford K J. Manipulation of seed water relations via osmotic priming to improve germination under stress conditions[J]. HortScience， 1986， 21： 1105-1112.

[5]Mittal R， Dubey R S. Influence of sodium chloride salinity on polyphenol oxidase， indole 3-acetic acid oxidase and catalase activities in rice seedlings differing in salt tolerance[J]. Tropical Sci.， 1995， 35： 141-149.

[6]Bohnert H J， Shen B. Transformation and compatible solutes[J]. Sci. Hort.， 1999， 78： 237-260.

[7]邢燕，王吉慶，菅廣宇，等.不同引發(fā)劑處理對西瓜種子萌發(fā)及生理特性的影響[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào)， 2009，25（11）： 133-136.

[8]鄭昀曄，曹棟棟，張勝，等.多胺對玉米種子吸脹期間耐冷性和種子發(fā)芽能力的影響[J].作物學(xué)報(bào)，2008， 34（2）： 261-267.

[9]Patanè C， Cavallaro V， Cosentino S L. Germination and radicle growth in unprimed and primed seeds of sweet sorghum as affected by reduced water potential in NaCl at different temperatures[J]. Industrial Crops and Products， 2009，30： 1-8.

[10]汪有元，李維江，董合忠.不同化學(xué)試劑處理對棉花種子萌發(fā)和抗鹽性的影響[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，3：73-76.

[11]吉玉玲，蓧原溫.珍珠巖引發(fā)對茄子種子發(fā)芽率的影響[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008， 4：42-44.

[12]余冰賓.生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)[M].北京：清華大學(xué)出版社， 2003，131-140.

[13]李合生. 植物生理生化試驗(yàn)原理和技術(shù)[M].北京：高等教育出版社，2001.

[14]趙世杰.植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)[M].北京：中國農(nóng)業(yè)科技出版社， 1998，152-154.

[15]王愛國，邵從本，羅廣華.丙二醛作為植物脂質(zhì)過氧化指標(biāo)的探討[J].植物生理學(xué)通訊， 1986，2：55-57.

[16]趙世杰，劉華山，董新純.植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)[M].北京：中國農(nóng)業(yè)科技出版社， 2005.