郝 西 崔亞男 張 俊 劉 娟 臧秀旺 高 偉 劉 兵 董文召 湯豐收

研究簡(jiǎn)報(bào)

過(guò)氧化氫浸種對(duì)花生種子發(fā)芽及生理代謝的影響

郝 西 崔亞男 張 俊 劉 娟 臧秀旺 高 偉 劉 兵 董文召 湯豐收*

河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所 / 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部黃淮海油料作物重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 / 河南省油料作物遺傳改良重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 河南鄭州 450002

為明確過(guò)氧化氫浸種對(duì)低溫條件下花生發(fā)芽及種子生理代謝的影響, 以花生品種開(kāi)農(nóng)176為材料, 測(cè)定了過(guò)氧化氫浸種后的種子發(fā)芽及相關(guān)生理指標(biāo)。結(jié)果表明, 過(guò)氧化氫浸種顯著提高了花生的發(fā)芽能力, 發(fā)芽勢(shì)從0提高到24.45%, 發(fā)芽率從39.33%提高到90.99%。過(guò)氧化氫提高了花生種子赤霉素含量, 同時(shí)降低了脫落酸含量, 發(fā)芽0、24、48 h的赤霉素含量分別比對(duì)照提高10.82%、5.73%、18.64%, 脫落酸含量分別比對(duì)照降低44.98%、36.45%、39.70%。同時(shí), 提高了抗氧化酶SOD、CAT的活性以及可溶性糖、可溶性蛋白的含量, 降低了丙二醛的含量; 促進(jìn)了大分子貯藏物質(zhì)脂肪、蛋白質(zhì)、淀粉的分解代謝, 為種子發(fā)芽提供更多的ATP和蛋白質(zhì)、核酸的合成底物。研究表明, H2O2通過(guò)介導(dǎo)抗氧化酶、ABA和GA以及貯藏物質(zhì)的分解來(lái)促進(jìn)低溫脅迫下花生種子的萌發(fā)。

花生; 浸種; 過(guò)氧化氫; 發(fā)芽; 生理代謝

花生是我國(guó)植物蛋白和食用植物油的重要來(lái)源[1], 種植面積、總產(chǎn)分別居世界第二、第一[2]。低溫脅迫是影響我國(guó)花生發(fā)芽出苗的重要因素, 北方地區(qū)的“倒春寒”、華南地區(qū)的“秋季冷害”等常引起花生低溫爛種, 導(dǎo)致花生嚴(yán)重減產(chǎn)[3]。國(guó)內(nèi)多家單位相繼開(kāi)展了花生耐播種期低溫品種篩選、發(fā)芽生理及調(diào)控技術(shù)等研究[4-8]。低溫影響花生種子的貯存物質(zhì)分解代謝、細(xì)胞膜及滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)、活性氧代謝及抗氧化酶活性、核酸及蛋白質(zhì)合成等[9]。因此, 研究花生在低溫冷害條件下的發(fā)芽生理及調(diào)控技術(shù), 對(duì)促進(jìn)我國(guó)花生的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效具有重要意義。

過(guò)氧化氫(hydrogen peroxide, H2O2)作為植物體內(nèi)的信號(hào)分子參與種子休眠與發(fā)芽、脅迫應(yīng)答和激素信號(hào)等多種代謝途徑[10]。前人已開(kāi)展了H2O2在作物種子發(fā)芽中的調(diào)控作用研究, 如黃瓜[11]、水稻[12]、油菜[13]、甜菜[14]、大豆[15]等, 明確了適宜濃度的H2O2可以促進(jìn)作物種子的萌發(fā), 提高抗逆性。研究發(fā)現(xiàn), 0.05% H2O2浸種顯著增強(qiáng)油菜種子的抗氧化能力和抗寒相關(guān)基因的表達(dá), 從而提高了耐低溫發(fā)芽能力[13]。朱利君等[11]發(fā)現(xiàn), 0.3% H2O2能夠緩解鹽脅迫對(duì)黃瓜種子發(fā)芽的抑制。NADPH氧化酶產(chǎn)生的活性氧參與水稻發(fā)芽過(guò)程中胚根和根系的伸長(zhǎng)[16]。

脫落酸(abscisic acid, ABA)和赤霉素(gibberellins, GA)是2種重要的植物激素, 在作物種子的萌發(fā)過(guò)程中具有重要作用。ABA在種子休眠的誘導(dǎo)和維持過(guò)程中起主要作用, 而GA在打破種子休眠和促進(jìn)種子萌發(fā)中發(fā)揮關(guān)鍵作用[17]。過(guò)氧化氫參與植物種子休眠的釋放和萌發(fā)的啟動(dòng)[18-19], 目前認(rèn)為過(guò)氧化氫主要通過(guò)疏松堅(jiān)硬的種皮促進(jìn)種子吸水, 以及調(diào)控脫落酸與赤霉素的含量來(lái)促進(jìn)種子發(fā)芽。H2O2緩解鹽脅迫對(duì)黃瓜種子發(fā)芽的抑制, 主要通過(guò)調(diào)控抗氧化酶系統(tǒng)以及ABA和GA的代謝[11]。在種子發(fā)芽過(guò)程中, ABA和GA均受到H2O2的調(diào)控[20]。研究發(fā)現(xiàn), H2O2促進(jìn)ABA分解從而降低ABA含量, 促進(jìn)GA合成[21]。但H2O2對(duì)花生種子發(fā)芽生理的影響及調(diào)控技術(shù)等方面, 尚未開(kāi)展系統(tǒng)研究。鑒于此, 本研究開(kāi)展H2O2浸種對(duì)花生低溫發(fā)芽生理特性的研究, 以期為實(shí)現(xiàn)花生一播全苗與壯苗增產(chǎn)提供指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2019年在河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。選擇前期試驗(yàn)中對(duì)發(fā)芽期低溫較敏感的花生品種開(kāi)農(nóng)176為試驗(yàn)材料, 該品種為開(kāi)封市農(nóng)林科學(xué)院選育。選擇飽滿一致、無(wú)病斑的花生種子用0.5%次氯酸鈉消毒3 min, 然后用無(wú)菌水沖洗3遍。消過(guò)毒的種子在25℃條件下浸種12 h, 浸種溶液分為蒸餾水、50 mmol L-1H2O22個(gè)處理, 以蒸餾水浸種處理為對(duì)照; 浸種結(jié)束后, 種子分別擺放于直徑15 cm的培養(yǎng)皿中發(fā)芽7 d, 環(huán)境條件為15℃恒溫暗培養(yǎng), 重復(fù)3次, 每重復(fù)30粒種子。

1.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法

發(fā)芽期間, 分別調(diào)查第4天發(fā)芽勢(shì)和第10天的萌發(fā)率、發(fā)芽率, 并計(jì)算發(fā)芽指數(shù)。

種子胚根剛突破種皮, 為萌發(fā);

發(fā)芽勢(shì)=第4天芽長(zhǎng)≥2 mm種子數(shù)/種子總粒數(shù)× 100%;

發(fā)芽率=第10天芽長(zhǎng)≥2 mm種子數(shù)/種子總粒數(shù)× 100%;

發(fā)芽指數(shù)＝∑(G/D)

式中G為種子在日的發(fā)芽數(shù),D為發(fā)芽天數(shù)。

分別在15℃恒溫發(fā)芽的0、24、48 h取種子樣品, 液氮冷凍后保存于-80℃超低溫冰箱。采用微量法試劑盒(蘇州科銘生物技術(shù)有限公司)測(cè)定赤霉素GA3、脫落酸、丙二醛、可溶性糖、可溶性蛋白、三磷酸腺苷(ATP)含量及SOD、POD、CAT、α-淀粉酶的活性。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

采用Microsoft Excel 2007錄入、整理和計(jì)算數(shù)據(jù), 運(yùn)用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行分析, 采用LSD法進(jìn)行數(shù)據(jù)間的多重比較, Microsoft Excel 2007作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 H2O2浸種對(duì)花生種子發(fā)芽能力的影響

與對(duì)照相比, H2O2浸種顯著提高了花生的萌發(fā)率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù), 萌發(fā)率從72.8%提高到97.06%, 發(fā)芽勢(shì)從0提高到24.4%, 發(fā)芽率從39.3%提高到90.99%, 發(fā)芽指數(shù)從0提高到2.14; 4個(gè)指標(biāo)在H2O2與對(duì)照間的差異均達(dá)到極顯著水平(表1)。說(shuō)明H2O2浸種顯著提高了花生低溫條件下的發(fā)芽能力。

2.2 H2O2浸種對(duì)花生種子發(fā)芽過(guò)程中GA和ABA含量的影響

由圖1可知, 在發(fā)芽后0～48 h內(nèi), GA和ABA含量均呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢(shì)。與對(duì)照相比, H2O2浸種顯著提高了花生種子發(fā)芽過(guò)程中的GA含量, 降低了ABA含量。H2O2浸種處理后, 在發(fā)芽0、24、48 h的GA含量分別比對(duì)照提高10.82%、5.73%、18.64%, 其中在發(fā)芽0 h、48 h 2個(gè)時(shí)間點(diǎn)處理與對(duì)照間差異達(dá)到顯著水平; 在發(fā)芽0、24、48 h, ABA含量分別比對(duì)照降低44.98%、36.45%、39.70%, 均達(dá)到顯著差異水平。說(shuō)明H2O2處理對(duì)花生種子ABA含量的影響更大。

表1 H2O2浸種處理對(duì)花生發(fā)芽的影響

表中數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(= 6)。同列標(biāo)以不同大寫字母的值表示差異達(dá)0.01顯著水平。

Value is the mean±SD (= 6). Values within a column followed by different capital letters are significantly different at the 0.01 probability level.

2.3 H2O2浸種對(duì)花生種子發(fā)芽過(guò)程中抗氧化酶活性的影響

2個(gè)處理的種子SOD酶活性在發(fā)芽開(kāi)始后0～48 h內(nèi)均呈上升趨勢(shì)。但與對(duì)照處理相比, H2O2浸種處理的酶活性在0～24 h內(nèi)增速更快。從圖2可知, 在發(fā)芽0、24、48 h, SOD酶活性分別比對(duì)照提高27.51%、15.22%、-2.53%, 其中在發(fā)芽0 h、24 h 2個(gè)時(shí)間點(diǎn)處理與對(duì)照間差異均達(dá)顯著水平。在發(fā)芽0、24、48 h, H2O2浸種處理的POD酶活性均低于對(duì)照, 分別比對(duì)照降低7.57%、11.43%、18.32%, 均達(dá)到顯著差異水平。

2個(gè)處理的種子CAT酶活性在發(fā)芽開(kāi)始后0～48 h內(nèi)均呈上升趨勢(shì)。但與對(duì)照處理相比, H2O2浸種處理的酶活性增加幅度更大。從圖3可知, 在發(fā)芽0、24、48 h, CAT酶活性分別比對(duì)照提高26.28%、34.43%、15.49%, 均達(dá)到顯著差異水平。H2O2浸種主要提高花生種子SOD和CAT的酶活性, 而POD酶活性低于對(duì)照, 并且H2O2處理后CAT酶活性提高的幅度大于SOD。

2.4 H2O2浸種對(duì)花生種子發(fā)芽過(guò)程中可溶性糖、可溶性蛋白和丙二醛含量的影響

2個(gè)處理的種子可溶性糖含量在發(fā)芽開(kāi)始后0～48 h內(nèi)均呈上升趨勢(shì)。與對(duì)照相比, H2O2浸種提高了花生種子發(fā)芽過(guò)程中的可溶性糖含量, 發(fā)芽0、24、48 h的可溶性糖含量分別比對(duì)照提高7.78%、12.85%、0.54% (圖4); 其中在0 h、24 h 2個(gè)時(shí)間點(diǎn), 處理與對(duì)照間差異均達(dá)到顯著水平。

CK0′、0 h、24 h、48 h分別代表干種子、浸種結(jié)束種子(發(fā)芽0 h)、發(fā)芽24 h種子、發(fā)芽48 h種子。誤差線表示3次重復(fù)的標(biāo)準(zhǔn)差。柱上標(biāo)以不同小寫字母表示差異達(dá)0.05顯著水平。

CK0′, 0 h, 24 h, and 48 h represent dry seed, seed after soaking (germination 0 hour), germinating seed after 24 hours, germinating seed after 48 hours, respectively. Error bars show the standard deviations of three replicates.Different lowercase letter above the bar means significant difference at the 0.05 probability level.

CK0′、0 h、24 h、48 h分別代表干種子、浸種結(jié)束種子(發(fā)芽0 h)、發(fā)芽24 h種子、發(fā)芽48 h種子。誤差線表示3次重復(fù)的標(biāo)準(zhǔn)差。柱上標(biāo)以不同小寫字母表示差異達(dá)0.05顯著水平。

CK0′, 0 h, 24 h, and 48 h represent dry seed, seed after soaking(germination 0 hour), germinating seed after 24 hours, germinating seed after 48 hours, respectively. Error bars show the standard deviations of three replicates.Different lowercase letter above the bar means significant difference at the 0.05 probability level.

CK0′、0 h、24 h、48 h分別代表干種子、浸種結(jié)束種子(發(fā)芽0 h)、發(fā)芽24 h種子、發(fā)芽48 h種子。誤差線表示3次重復(fù)的標(biāo)準(zhǔn)差。柱上標(biāo)以不同小寫字母表示差異達(dá)0.05顯著水平。

CK0′, 0 h, 24 h, and 48 h represent dry seed, seed after soaking (germination 0 hour), germinating seed after 24 hours, germinating seed after 48 hours, respectively. Error bars show the standard deviations of three replicates.Different lowercase letter above the bar means significant difference at the 0.05 probability level.

由圖4可知, 對(duì)照的種子可溶性蛋白含量在發(fā)芽開(kāi)始后0～48 h內(nèi)呈先下降后上升趨勢(shì), 而H2O2處理則呈現(xiàn)持續(xù)上升趨勢(shì)。H2O2浸種提高了種子可溶性蛋白的含量, H2O2浸種后發(fā)芽0、24、48 h的可溶性蛋白含量分別比對(duì)照提高1.57%、17.82%、6.32%, 其中在24 h、48 h 2個(gè)時(shí)間點(diǎn), 處理與對(duì)照間均達(dá)到顯著差異水平。

從圖5可知, 對(duì)照的丙二醛含量在發(fā)芽開(kāi)始后0～48 h比較穩(wěn)定, 在90.15～92.00 nmol g-1之間, 而H2O2處理則表現(xiàn)為逐漸下降趨勢(shì)。H2O2浸種降低了花生種子的丙二醛含量, 提高了種子細(xì)胞膜的穩(wěn)定性。H2O2浸種后發(fā)芽0、24、48 h的丙二醛含量分別比對(duì)照降低8.33%、23.83%、37.39%, 其中在24 h、48 h 2個(gè)時(shí)間點(diǎn), 處理與對(duì)照間均達(dá)到顯著差異水平。H2O2浸種處理較低的丙二醛含量, 與其具有較高的SOD、CAT酶活性及可溶性糖和可溶性蛋白含量有關(guān)。

2.5 H2O2浸種對(duì)花生種子發(fā)芽過(guò)程貯藏物質(zhì)分解代謝的影響

與對(duì)照相比, H2O2浸種加快了種子脂肪的分解, 提高了花生種子發(fā)芽過(guò)程中的游離脂肪酸含量。H2O2浸種后發(fā)芽0、24、48 h的游離脂肪酸含量分別比對(duì)照提高19.26%、4.70%、26.37%, 其中在0 h、48 h兩個(gè)時(shí)間點(diǎn), 處理與對(duì)照間均達(dá)到顯著差異水平(圖6)。

CK0′、0 h、24 h、48 h分別代表干種子、浸種結(jié)束種子(發(fā)芽0 h)、發(fā)芽24 h種子、發(fā)芽48 h種子。誤差線表示3次重復(fù)的標(biāo)準(zhǔn)差。柱上標(biāo)以不同小寫字母表示差異達(dá)0.05顯著水平。

CK0′, 0 h, 24 h, and 48 h represent dry seed, seed after soaking (germination 0 hour), germinating seed after 24 hours, germinating seed after 48 hours, respectively. Error bars show the standard deviations of three replicates.Different lowercase letter above the bar means significant difference at the 0.05 probability level.

從圖6可知, H2O2浸種加快了花生種子蛋白質(zhì)的分解代謝, 提高了花生種子的總氨基酸含量, 發(fā)芽0、24、48 h的總氨基酸含量分別比對(duì)照提高4.89%、7.10%、0.28%。H2O2浸種也提高了花生種子的α-淀粉酶活性。在H2O2浸種后發(fā)芽的0、24、48 h, 種子α-淀粉酶活性分別比對(duì)照提高0.93%、25.31%、21.34%, 其中在24 h、48 h兩個(gè)時(shí)間點(diǎn), 處理與對(duì)照間均達(dá)到顯著差異水平。

與對(duì)照相比, H2O2浸種提高了花生種子的ATP含量, 可以為種子發(fā)芽提供更多的能量。H2O2浸種處理后, 在發(fā)芽0、24、48 h的ATP含量分別比對(duì)照提高20.82%、28.07%、0.75%, 其中在0 h、24 h兩個(gè)時(shí)間點(diǎn), 處理與對(duì)照間差異均達(dá)到顯著差異(圖6)。

3 討論

3.1 H2O2處理對(duì)花生種子低溫萌發(fā)條件下抗氧化酶活力的調(diào)控

低溫導(dǎo)致植物活性氧水平升高, 引起細(xì)胞膜脂過(guò)氧化程度加劇, 嚴(yán)重影響植物的生長(zhǎng)與發(fā)育[22]。植物的抗氧化酶活性與抗氧化物質(zhì)含量受到低溫脅迫的誘導(dǎo), 提高了細(xì)胞的活性氧清除能力, 從而有利于維持植物正常的生長(zhǎng)與代謝。本研究表明, 低溫發(fā)芽條件下H2O2處理顯著提高了花生品種開(kāi)農(nóng)176的SOD、CAT酶活性, 最高增幅分別達(dá)到27.51%、34.43%; 而POD酶活性在發(fā)芽0～48 h內(nèi)均低于對(duì)照。表明H2O2浸種主要提高低溫脅迫下花生種子SOD和CAT的酶活性, 并且CAT酶活性提高的幅度大于SOD, 而抗氧化能力的提高有助于降低過(guò)量活性氧的積累及對(duì)細(xì)胞膜的傷害, 降低丙二醛含量[23]。這與前人得出的H2O2浸種處理可同時(shí)提高低溫等逆境條件下種子內(nèi)SOD、POD和CAT活性的結(jié)論不完全一致[11-13]。這種結(jié)果差異可能與選擇不同的處理溫度, 或者與研究的作物種類不同有關(guān)。

CK0′、0 h、24 h、48 h分別代表干種子、浸種結(jié)束種子(發(fā)芽0 h)、發(fā)芽24 h種子、發(fā)芽48 h種子。誤差線表示3次重復(fù)的標(biāo)準(zhǔn)差。柱上標(biāo)以不同小寫字母表示差異達(dá)0.05顯著水平。

CK0′, 0 h, 24 h, and 48 h represent dry seed, seed after soaking (germination 0 hour), germinating seed after 24 hours, germinating seed after 48 hours, respectively. Error bars show the standard deviations of three replicates.Different lowercase letter above the bar means significant difference at the 0.05 probability level.

3.2 H2O2處理對(duì)花生種子GA和ABA含量的調(diào)控

GA和ABA是調(diào)控種子萌發(fā)過(guò)程的主要植物激素[24]。GA具有解除種子休眠、促進(jìn)種子萌發(fā)和拮抗脫落酸的作用, 它通過(guò)促進(jìn)基因表達(dá)、激活種子中多種水解酶來(lái)促進(jìn)種子萌發(fā); ABA具有維持種子休眠和抑制種子的萌發(fā)作用[12]。本研究發(fā)現(xiàn), H2O2浸種顯著提高了開(kāi)農(nóng)176種子發(fā)芽過(guò)程中的GA含量, 降低了ABA含量, 發(fā)芽48 h的GA含量比對(duì)照提高18.64%, ABA含量比對(duì)照降低39.70%, 因此H2O2通過(guò)改變花生種子GA與ABA的含量, 從而促進(jìn)了種子發(fā)芽。H2O2是通過(guò)促進(jìn)ABA的分解還是抑制ABA的合成來(lái)調(diào)控ABA的含量, 則需要進(jìn)一步的試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證。

3.3 H2O2處理對(duì)花生貯藏物質(zhì)分解代謝的調(diào)控

蛋白質(zhì)、脂肪等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量的變化反映了種子的存在狀態(tài), 可溶性糖含量是種子能否順利萌發(fā)和生長(zhǎng)的重要生理基礎(chǔ)[25]?；ㄉ侵匾挠土献魑? 脂肪、蛋白質(zhì)是其主要的貯藏物質(zhì), 約占80%左右, 是種子萌發(fā)期間所需養(yǎng)分和能量的主要來(lái)源。多數(shù)可溶性蛋白是參與各種代謝的酶類, 其含量的變化能夠反映種子生命活動(dòng)的強(qiáng)弱。本研究發(fā)現(xiàn), H2O2浸種后開(kāi)農(nóng)176種子內(nèi)蛋白、脂肪等物質(zhì)的分解代謝加速, 提高了種子發(fā)芽過(guò)程中的可溶性糖、可溶性蛋白、游離脂肪酸、總氨基酸和ATP的含量, 其中發(fā)芽后24 h的可溶性糖、可溶性蛋白、ATP含量分別比對(duì)照提高12.85%、17.82%、28.07%, 可為種子發(fā)芽過(guò)程中蛋白質(zhì)、核酸的合成提供了所需的底物和能量?；ㄉN子脂肪含量平均為54.2%, 蛋白質(zhì)含量約為24.5%[26], 本研究也發(fā)現(xiàn), H2O2浸種后游離脂肪酸的增幅大于總氨基酸, 表明H2O2處理主要促進(jìn)了脂肪的分解代謝。H2O2處理如何調(diào)控花生發(fā)芽過(guò)程中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)分解代謝過(guò)程, 主要調(diào)控哪些代謝途徑及相關(guān)的酶活性、基因表達(dá)等, 有待下一步的深入研究。

CK0′、0 h、24 h、48 h分別代表干種子、浸種結(jié)束種子(發(fā)芽0 h)、發(fā)芽24 h種子、發(fā)芽48 h種子。誤差線表示3次重復(fù)的標(biāo)準(zhǔn)差。柱上標(biāo)以不同小寫字母表示差異達(dá)0.05顯著水平。

CK0′, 0 h, 24 h, and 48 h represent dry seed, seed after soaking (germination 0 hour), germinating seed after 24 hours, germinating seed after 48 hours, respectively. Error bars show the standard deviations of three replicates.Different lowercase letter above the bar means significant difference at the 0.05 probability level.

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Effects of hydrogen peroxide soaking on germination and physiological metabolism of seeds in peanut

HAO Xi, CUI Ya-Nan, ZHANG Jun, LIU Juan, ZANG Xiu-Wang, GAO Wei, LIU Bing, DONG Wen-Zhao, and TANG Feng-Shou*

Industrial Crops Research Institute, Henan Academy of Agricultural Sciences / Key Laboratory of Oil Crops in Huanghuaihai Plains, Ministry of Agriculture and Rural Affairs / Henan Provincial Key Laboratory for Oil Crops Improvement, Zhengzhou 450002, Henan, China

To investigate the effects of hydrogen peroxide soaking on peanut germination and seed physiological metabolism, the seed germination and related physiological indexes after seed soaking were determined using peanut variety Kainong 176 as experimental material. The results showed that the germination vigor of peanut was increased from 0 to 24.45%, and the germination percentage was increased from 39.33% to 90.99% by hydrogen peroxide soaking. Hydrogen peroxide treatment increased the content of gibberellin in peanut seeds and decreased the content of abscisic acid at germination stage. The contents of gibberellin in germinating seeds at 0, 24, and 48 hour(s) were 10.82%, 5.73%, and 18.64% higher than those of control, and the contents of abscisic acid were 44.98%, 36.45%, and 39.70% lower than that of control, respectively. At the same time, hydrogen peroxide treatment enhanced the activities of antioxidant enzyme SOD and CAT, increased the contents of soluble sugar and soluble protein, decreased the content of MDA, promoted the catabolism of macromolecular storage substances such as fat, protein, and starch, and provided more ATP and substrates for protein and nucleic acid synthesis. Studies revealed that hydrogen peroxide could promote peanut seed germination under low-temperature stress by mediating antioxidant enzymes, ABA and GA, and storage matter decomposition.

peanut; soaking; hydrogen peroxide; germination; physiological metabolism

10.3724/SP.J.1006.2021.04187

本研究由國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目“大田經(jīng)濟(jì)作物優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)的生理基礎(chǔ)與調(diào)控”(2018YFD1000900)和河南省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系項(xiàng)目(S2012-5)資助。

This study was supported by the National Key Research and Development Program of China “Physiological Basis and Agronomic Management for High-quality and High-yield of Field Cash Crops” (2018YFD1000900) and the Henan Agricultural Research System (S2012-05).

湯豐收, E-mail: fshtang@126.com

E-mail: hx1997@163.com

2020-08-12;

2021-01-21;

2021-02-19.

URL: https://kns.cnki.net/kcms/detail/11.1809.S.20210219.1518.006.html