周曼(1996年生),女,硕士,主要从事种子生物学研究。E-mail:
为了解濒危物种南方红豆杉(
In order to understand the effects of temperature and humidity stratification on seed content of
南方红豆杉(
供试材料南方红豆杉(
采用SPSS 17.0软件进行数据分析,采用Sigma-plot 12.0软件画图,显著性差异水平为
从
湿度和季节层积对种子可溶性蛋白含量的影响。A: 16%湿度; B: 24%湿度。
Effects of humidity and season stratification on soluble protein content. A: 16% humidity; B: 24% humidity.
在24%湿度下,春季、秋季、冬季层积处理9个月的种子可溶性蛋白含量变化趋势较一致,均持续上升,并在9个月达到最高值,由层积前的18.1 mg/g分别增加到42.1、38.9、36.1 mg/g,层积9个月后呈下降趋势。16%湿度下春季和冬季层积前9个月的种子可溶性蛋白含量比24%湿度下升高。2种湿度下春季层积9个月的种子可溶性蛋白含量最高(
在16%和24%湿度下,种子在3个季节层积(春、秋、冬)前9个月的可溶性糖含量变化趋势基本一致,均呈先增加后减少的趋势, 在前3个月可溶性糖含量降低,3~6个月增加,6个月后又下降(
湿度和季节层积对可溶性糖含量的影响。A: 16%湿度; B: 24%湿度。
Effects of humidity and season stratification on soluble sugar content. A: 16% humidity; B: 24% humidity.
由
湿度和季节层积对淀粉含量的影响。A: 16%湿度; B: 24%湿度。
Effects of humidity and season stratification on starch content. A: 16% humidity; B: 24% humidity.
2种湿度下种子经春、秋、冬季层积12个月, 脂肪含量均有不同程度的降低。16%湿度下种子经春、秋、冬季层积9个月后,脂肪含量由层积前的72.1%分别下降到68.02%、68.48%、68.98%,且以6~9个月的降幅最为显著(
湿度和季节层积对脂肪含量的影响。A: 16%湿度; B: 24%湿度。
Effects of humidity and season stratification on fat content. A: 16% humidity; B: 24% humidity.
不同层积处理与种子内含物的相关性分析表明(
层积处理与南方红豆杉种子内含物的相关性分析
Correlation analysis of fat content with stratification the content of
因子 |
可溶性蛋白Soluble protein | 可溶性糖Soluble sugar | 淀粉Starch | 脂肪Fat | |||||||
*: |
|||||||||||
温度Temperature (A) | 25.257 | 0.000** | 5.192 | 0.100 | 2.831 | 0.072 | 1.714 | 0.195 | |||
湿度Humidity (B) | 0.989 | 0.327 | 3.853 | 0.057 | 5.687 | 0.220 | 0.359 | 0.213 | |||
时间Time (C) | 45.906 | 0.000*** | 43.093 | 0.000*** | 271.934 | 0.000*** | 25.195 | 0.000*** | |||
A×C | 2.394 | 0.069 | 1.435 | 0.242 | 11.005 | 0.000*** | 0.579 | 0.667 | |||
B×C | 0.335 | 0.717 | 2.455 | 0.100 | 2.395 | 0.106 | 1.417 | 0.256 | |||
A×B | 4.679 | 0.016* | 3.124 | 0.056 | 1.847 | 0.172 | 0.556 | 0.578 | |||
A×B×C | 3.198 | 0.024* | 0.420 | 0.793 | 1.310 | 0.285 | 0.108 | 0.979 |
大多数参与植物体内代谢的酶都是蛋白质,其含量在很大程度上反映其代谢状况[
种子中可溶性糖是呼吸代谢底物,来源主要是种胚和胚乳现存的可溶性糖,以及淀粉水解和脂肪的降解[
有研究表明,未层积处理的南方红豆杉种子的脂肪含量较高,脂肪主要通过酶解和糖异生作用转化为糖用于种子的萌发,说明脂肪是红豆杉种子中主要的储藏物质[
南方红豆杉种子在16%和24%湿度下进行不同季节层积,夏季温度过高导致种子发生霉烂从而丧失生命力;春季、秋季、冬季层积处理的种子脂肪含量在16%湿度下比24%湿度下降的更多,表明16%湿度下种子代谢活动更强。春季层积处理的种子可溶性蛋白积累最多,秋季温度层积的淀粉含量、脂肪含量下降最多,说明春季、秋季的温度更能促进种子代谢及其形态后熟。
SU J, SHI H X, WANG L J, et al. Chemical constituents of bark of
苏建, 史红星, 王丽军, 等. 南方红豆杉树皮的化学成分研究[J]. 中药材, 2014, 37(2): 243–251. doi: 10.13863/j.issn1001-4454.2014.02.022.
LI Z P, SHI Q W. Studies on the chemical constituents of the bark of
李作平, 史清文. 美丽红豆杉化学成分的研究[J]. 中草药, 2000, 31(7): 490–492. doi: 10.3321/j.issn:0253-2670.2000.07.003.
BIAN F Y. Studies on seed maturation, germination and dormancy mechanism of
卞方圆. 云南红豆杉种子成熟、萌发与休眠机理的研究[D]. 北京: 中国林业科学研究院, 2015.
LIAO Y J, LI X, DONG X H. Effect of different temperature stratifycations on physiological and biochemical characteristic and seed embryos development of
廖云娇, 李雪, 董学会. 不同变温层积过程中东北红豆杉种子生理生化特性和胚形态的变化[J]. 中国农业大学学报, 2010, 15(1): 39–44.
YAN T F, LI W Y, SUN Y Q. Study of physiological and biochemical characteristics changes of
阎腾飞, 李文扬, 孙耀清. 不同湿度条件下红豆杉种子生理生化特性变化规律研究[J]. 林业科技通讯, 2020(1): 35–38. doi: 10.13456/j.cnki.lykt.2018.09.25.0001.
CHEN F J, ZHANG C C, YU Y, et al. Dynamic change of polysaccharide content in south Chinese yew under storage conditions of different humidity [J]. Mod Chin Med, 2016, 18(6): 772–775.
陈发军, 张春椿, 余杨, 等. 不同湿度贮藏条件下南方红豆杉多糖含量动态变化的研究[J]. 中国现代中药, 2016, 18(6): 772–775. doi: 10.13313/j.issn.1673-4890.2016.6.018.
YE S H. Experimental Course of Plant Physiology and Biochemistry [M]. Kunming: Yunnan Science and Technology Press, 2004: 48–79.
叶尚红. 植物生理生化实验教程[M]. 昆明: 云南科技出版, 2004: 48–79.
ZHANG Y J. Studies on seed dormancy mechanism of
张艳杰. 南方红豆杉种子休眠机理的研究[D]. 南京: 南京林业大学, 2007: 1–13.
ZHANG Q, LI L Y, SUN N X. Study on the change of physiology and biochemistry during process of
张青, 李隆云, 孙年喜. 青蒿种子萌发过程中生理生化变化的研究[J]. 种子, 2011, 30(3): 10–13. doi: 10.3969/j.issn.1001-4705.2011.03.003.
LEWAK S. Metabolic control of embryonic dormancy in apple seed: Seven decades of research[J]. Acta Physiol Plant, 2011, 33(1): 1–24. doi: 10.3969/j.issn.1673-4505.2017.02.037.
ZHANG G W. Changes of storage substances and endogenous hormones during seed stratification of
张公伟. 东北红豆杉种子低温层积过程中贮藏物质及内源激素的变化[J]. 林业勘查设计, 2017(2): 88–89.
XU H T, WANG B G, LIU H C, et al. Effects of high temperature on seed germination, physiological characteristics and seed quality of summer
许海涛, 王斌功, 刘海潮, 等. 高温对夏玉米种子萌发、生理特性及籽粒品质的影响[J]. 湖南农业科学, 2019(1): 15–18. doi: 10.16498/j.cnki.hnnykx.2019.001.005.
YANG X L, GUO S H, ZHANG J W, et al. Effects of stratification and hormone treatments on physiological and biochemical indexes of hawthorn seed[J]. Nonwood For Res, 2009, 27(1): 76–79.
杨晓玲, 郭守华, 张建文, 等. 层积和激素处理对山楂种子生理生化的影响[J]. 经济林研究, 2009, 27(1): 76–79. doi: 10.3969/j.issn.1003-8981.2009.01.017.
SHARMA S, GAMBHIR S, MUNSHI S K. Changes in lipid and carbohydrate composition of germinating soybean seeds under different storage conditions[J]. Asian J Plant Sci, 2007, 6(3): 502–507. doi: 10.3923/ajps.2007.502.507.
DAI P. Studies on seed germination physiological characteristics and methods to break dormancy of
戴萍. 光皮树种子萌发的生理特性及破眠技术研究[D]. 南京: 南京林业大学, 2011.
LI G, TANG L, WANG Y F, et al. Effect of different stratification treatment on physiological characteristics of
李戈, 唐玲, 王艳芳, 等. 不同层积条件下滇重楼种子的生理变化[J]. 中国农学通报, 2015, 31(7): 149–153.
LIU W Y, YANG H W, WEI X H, et al. Effects of exogenous nitric oixde on seed germination, physiological characteristics and active oxygen metabolism of
刘文瑜, 杨宏伟, 魏小红, 等. 外源NO调控盐胁迫下蒺藜苜蓿种子萌发生理特性及抗氧化酶的研究[J]. 草业学报, 2015, 24(2): 85–95. doi: 10.11686/cyxb20150211.
WEI X L, ZHOU X D. Effect of different storage condition on seed physiology and chemistry character and germination of
韦小丽, 周晓东. 不同贮藏条件对麻疯树种子生理生化和萌发的影响[J]. 种子, 2011, 30(2): 33–37. doi: 10.3969/j.issn.1001-4705.2011.02.009.
SI Q Q. Study on dormancy characteristics and germination physiology of
司倩倩. 粗榧种子休眠特性及萌发生理研究[D]. 泰安: 山东农业大学, 2017.
YUAN W W, TAN X L, ZHOU J, et al. Dynamic change of lipases activity during post-germinative growth and seed development in
袁伟伟, 谭小力, 周佳, 等. 油菜种子萌发期和形成期脂肪酶活性的动态变化[J]. 江苏农业学报, 2010, 26(3): 482–486. doi: 10.3969/j.issn.1000-4440.2010.03.006.
MIYOSHI K, SATO T. The effects of kinetin and gibberellin on the germination of dehusked seeds of Indica and Japonica rice (
HUANG R Z, GUO X Q, FANG X T, et al. Effect of cold-warm-cold stratification treatment on physiological and biochemical characterristics of
黄儒珠, 郭祥泉, 方兴添, 等. 变温层积处理对南方红豆杉种子生理生化特性的影响[J]. 福建师范大学学报(自然科学版), 2006, 22(2): 95–98. doi: 10.3969/j.issn.1000-5277.2006.02.022.
LI Q Q, YU H L, ZHOU F X, et al. Physiological and biochemical characteristics of
李秋琦, 于海莲, 周凤娴, 等. 南方红豆杉种子休眠解除过程中的生理生化特性[J]. 贵州农业科学, 2012, 40(6): 26–30. doi: 10.3969/j.issn.1001-3601.2012.06.008.
BAO J P, ZHANG S L. Changes in germination, storage materials and antioxidant enzyme activities in pear (
TIAN B Q, XIE B J, SHI J, et al. Physicochemical changes of oat seeds during germination[J]. Food Chem, 2010, 119(3): 1195–1200. doi: 10. 1016/j.foodchem.2009.08.035.