高 旭

(新賓滿族自治縣趙家林場(chǎng)，遼寧 新賓 113213)

蒙古櫟Quercusmongolica是我國(guó)北方主要的闊葉樹(shù)種之一，更是國(guó)家二級(jí)珍貴樹(shù)種，具有強(qiáng)盛的萌蘗和有性繁殖能力，主要分布在大小興安嶺、張廣才嶺和三江平原，幾乎遍及黑龍江省的山地，是中國(guó)東北天然次生林主要組成樹(shù)種[1-4]。蒙古櫟更是營(yíng)造防風(fēng)林、水源涵養(yǎng)林及防火林的優(yōu)良樹(shù)種，孤植、叢植或與其它樹(shù)木混交成林均適宜[5-6]。目前生產(chǎn)上培育蒙古櫟造林苗木的主要方式還是播種育苗，但在播種育苗過(guò)程中促使種子快速萌發(fā)以及生理生化指標(biāo)影響報(bào)道較少。已有研究表明，赤霉素(GA3)對(duì)植物休眠具有一定效果，外施赤霉素可以解除種子和芽的休眠，促進(jìn)其萌發(fā)。這是因?yàn)槌嗝顾啬苷T導(dǎo)植物體內(nèi)某些水解酶的產(chǎn)生，促進(jìn)淀粉水解，從而為種子萌發(fā)提供能源物質(zhì)。目前利用赤霉素加快植物種子萌發(fā)的研究有很多。本項(xiàng)研究針對(duì)外源激素赤霉素對(duì)于促進(jìn)蒙古櫟種子快速萌發(fā)及生理生化指標(biāo)的測(cè)定，為以后蒙古櫟生產(chǎn)過(guò)程中培育高質(zhì)量造林苗木提供參考依據(jù)[7-8]，同時(shí)，對(duì)其種子資源保育和開(kāi)發(fā)利用具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗(yàn)材料為蒙古櫟種子，2018年10月釆自遼寧省鳳城市邊溝林場(chǎng)大堡工區(qū)，樹(shù)齡35 a。母樹(shù)種子自然風(fēng)干后，置于4 ℃冰箱中儲(chǔ)存?zhèn)溆?。種子平均千粒重2.02 kg，平均含水率9.46%。

1.2 赤霉素(GA3)種子萌發(fā)處理

采用機(jī)械去皮后，選取干凈無(wú)果皮的純凈蒙古櫟種子以質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5% KMnO4浸泡20 min后，用無(wú)菌水沖洗至無(wú)顏色，分別浸泡于GA3溶液(50、100、150 mg·L-1)中24 h，以浸于清水中的種子為對(duì)照(ck)，1、2、4、8、12、24 h觀察蒙古櫟種子發(fā)芽率。

選取處理后的種子各100粒，與濕沙按體積比1∶3混勻埋入已消毒的細(xì)沙中層積，3次重復(fù)。先在室溫下層積15 d，再置于恒溫氣候箱(溫度4 ℃，濕度70%)中層積。

1.3 赤霉素(GA3)處理過(guò)程中生理生化指標(biāo)測(cè)定

在種子層積的第0、15、30、55、80天隨機(jī)取樣測(cè)定種子可溶性糖、淀粉含量、淀粉酶活性及可溶性蛋白。

1.3.1 可溶性糖測(cè)定

采用蒽酮比色法，將樣品搗碎后稱取0.5 g，加入80%乙醇4 mL，80 ℃水浴30 min，3 000 r·min-1離心15 min，用80%乙醇定容至10 mL待用，吸取待測(cè)液1 mL，加入5 mL蒽酮試劑混勻，沸水浴10 min，冷卻至室溫后625 nm波長(zhǎng)下比色。

1.3.2 淀粉含量測(cè)定

將樣品搗碎后稱取0.5 g，加入3.2 mL 60%高氯酸磨成勻漿，然后用蒸餾水定容至100 mL待用。取0.5 mL提取液，加3 mL蒸餾水，2 mL碘液，搖勻，放置5 min后定容至10 mL，用蒸餾水作對(duì)照在波長(zhǎng)660 nm下比色。

1.3.3 淀粉酶活性測(cè)定

將樣品搗碎后稱取0.5 g，加少量石英砂和2 mL蒸餾水研磨成勻漿。加6 mL蒸餾水混勻后，在室溫下放置提取20 min并不斷搖動(dòng)，使其充分提取。3 000 r·min-1離心10 min，取上清液加蒸餾水定容至100 mL，即為淀粉酶待測(cè)液。

1.3.4 可溶性蛋白含量測(cè)定

將樣品搗碎后稱取0.5 g，加入5 mL蒸餾水研磨至勻漿，吸取樣品提取液1 mL，與5 mL考馬斯亮藍(lán)G-250溶液混勻，放置2 min后在595 nm下比色。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Excel 2007軟件進(jìn)行處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 赤霉素對(duì)蒙古櫟種子萌發(fā)的影響

圖1 赤霉素對(duì)蒙古櫟種子發(fā)芽的影響

從圖1可以看出，隨著時(shí)間延長(zhǎng)，不同質(zhì)量濃度赤霉素(GA3)處理的種子發(fā)芽率均呈現(xiàn)先上升后下降趨勢(shì)。150 mg·L-1浸泡蒙古櫟種子12 h發(fā)芽率達(dá)到最大值90%，而50 mg·L-1和100 mg·L-1的蒙古櫟種子發(fā)芽率分別為78%和82%。浸泡24 h后，蒙古櫟種子發(fā)芽率有所下降，其中150 mg·L-1處理的蒙古櫟種子發(fā)芽率80%，50、100 mg·L-1處理的蒙古櫟種子發(fā)芽率分別為68%和76%。由此可知，赤霉素解除蒙古櫟種子休眠的最佳條件為150 mg·L-1浸泡12 h。

2.2 赤霉素對(duì)蒙古櫟種子可溶性糖含量影響

可溶性糖是植物體內(nèi)重要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，可調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)的滲透勢(shì)，維持植株體內(nèi)的水分平衡。從圖2可以看出，隨著時(shí)間延長(zhǎng)，不同處理的蒙古櫟種子可溶性糖含量都呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢(shì)，其中150 mg·L-1處理的可溶性糖含量下降最明顯，從16.8%下降到層積80 d的6.4%，下降速度與ck差異顯著(P<0.05)。

圖2 赤霉素對(duì)蒙古櫟種子可溶性糖含量的影響

2.3 赤霉素對(duì)蒙古櫟種子淀粉含量的影響

淀粉是種子萌發(fā)過(guò)程中重要的代謝物質(zhì)，為種子萌發(fā)過(guò)程提供重要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和能量，是種子萌發(fā)過(guò)程中關(guān)鍵判定指標(biāo)。由圖3可知，隨著時(shí)間延長(zhǎng)，不同處理蒙古櫟種子淀粉含量均下降，層積0～30 d，不同處理淀粉含量均呈下降趨勢(shì)，層積30～80 d，下降速度趨于平穩(wěn)，其中150 mg·L-1處理的蒙古櫟種子淀粉含量下降最明顯，從最初的7.8%下降至2.6%，說(shuō)明赤霉素150 mg·L-1能有效促進(jìn)種子萌發(fā)。

2.4 赤霉素對(duì)蒙古櫟種子淀粉酶活性的影響

種子在萌發(fā)過(guò)程中，植物體內(nèi)的淀粉在酶的作用下水解成有機(jī)物，是種子萌發(fā)的重要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)來(lái)源，淀粉酶的活性關(guān)系到種子萌發(fā)的速率，是判定種子萌發(fā)的重要指標(biāo)。由圖4可知，不同處理蒙古櫟種子淀粉酶活性均呈現(xiàn)逐步上升的趨勢(shì)，層積0～55 d，淀粉酶活性上升速度明顯，層積55～80 d，上升速度趨于平穩(wěn)。150 mg·L-1處理的蒙古櫟種子淀粉酶活性上升速度最明顯，與ck相比差異顯著(P<0.05)。

圖3 赤霉素對(duì)蒙古櫟種子淀粉含量的影響

圖4 赤霉素對(duì)蒙古櫟種子淀粉酶活性的影響

2.5 赤霉素對(duì)蒙古櫟種子可溶性蛋白含量的影響

圖5 赤霉素對(duì)蒙古櫟種子可溶性蛋白含量的影響

可溶性蛋白是種子萌發(fā)過(guò)程中最為關(guān)鍵的水溶性蛋白質(zhì)，含量的大小直接影響著新陳代謝的強(qiáng)弱。

由圖5可知，不同處理下蒙古櫟種子可溶性蛋白含量均呈先上升后趨于平穩(wěn)的趨勢(shì)。層積0～15 d，淀粉酶活性上升速度最為明顯，其中150 mg·L-1處理的蒙古櫟種子可溶性蛋白含量上升速度最明顯，與對(duì)照相比差異顯著(P<0.05)。在層積15 d以后，不同處理的可溶性蛋白含量均趨于平穩(wěn)狀態(tài)。

3 結(jié) 論

不同質(zhì)量濃度赤霉素(GA3)處理?xiàng)l件下，150 mg·L-1赤霉素浸泡12 h蒙古櫟種子發(fā)芽率達(dá)到最大值90%。隨著時(shí)間延長(zhǎng)，150 mg·L-1處理的可溶性糖含量、淀粉含量下降最明顯。層積0～55 d，不同處理淀粉酶活性上升速度明顯，層積55～80 d，上升速度趨于平穩(wěn)，其中上升速度最快為150 mg·L-1處理。不同處理蒙古櫟種子可溶性蛋白含量均呈先上升后趨于平穩(wěn)的趨勢(shì)，上升時(shí)間段均在層積0～15 d，之后趨于平穩(wěn)，其中上升速度最快仍然為150 mg·L-1處理?？梢?jiàn)，赤霉素(GA3)150 mg·L-1處理能加速蒙古櫟種子生理生化反應(yīng)進(jìn)程，促進(jìn)種子萌發(fā)。