聚乙二醇(PEG)处理对希蒙德木种子活力的影响

安徽农学通报, Anhui Agri..bu201016(20)47聚乙二醇(PEG)处理对希蒙德木种子活力的影响周建勇高捍东2(1滁州市林业局,安徽滁州2390002南京林业大学)摘要:希蒙德木种子经过PEG处理后内部酶的活性发生变化,不同浓度的PEG处理24h后,可以降低种子的膜透性和丙二醛的含量,提高超氧化物歧化酶和过氧化氢酶的活性;但随着处理时间的延长,膜的透性增加,丙二醛含量上升,超氧化物歧化酶和过氧化氢酶的活性降低PEG5%处理24h效果最好关键词:聚乙二醇;希蒙德木种子;相对电导率丙二醛;超氧化物岐酶;过氧化氢酶中图分类号S793文献标识码B文章编号1007-7731(2010)20-047-00 Effect of PEG Pretreatment on Vigor of Simmomdsia Seed Zhou Jianyong' Gao Handong' (1Chuzhou Forestry Bureau, Chuzhou339000, China; 2 Nanjing Forestry University) Abstrac: Simmondsia seeds were treated with PEC.The results showed that pretreatments of PEG with differe ent levels after 24h can decrease relative electrical conductivity and MDA content, and increase SOD activity and CAT activity.But with the time longened, relative electrical conductivity and MDA content increase while SOD and CAT activity decrease. The treatment of PEG5% with 24h has the greatest effect. Key words: PEG;Simmondsis seed; Relative electrical conductivity; Malonaldehyde;Catalase;Superoxide dismutase希蒙德木( Simmondsia Chinensis(link)Schneider)系 DUNCAN多重比较希蒙德木科,仅1属1种,为多年生常绿灌木,是一种耐干旱2结果与分析的重要油料植物,原产地在美国西南部与墨西哥西北部接2.1PEG处理对种子活力的影响壤的索诺拉沙漠地区。PEG是一种优良的高分子渗透剂,种子发芽率是衡量种子生活力的重要指标,而种子发197 3Heydecker3年首次利用PEG处理种子,获得了整齐的出芽指数和活力指数反映出该批种子萌发速率和活力状况。苗效果我们用PE-6000处理希蒙德木种子,研究其对种PEG处理对种子的发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数影响子生化指标的影响,以期提高种子活力。如图1从图1中可以发现,不同浓度、不同渗调时间处理对1试验材料与方法种子的发芽率有明显的差异,B2处理比对照提高了17.34%11试验材料其次是C1、A1比对照相应地增加了16.67%、1%,而B3和C3试验用种子为以色列进口。两个处理反而比对照的发芽率低。在发芽势、发芽指数、1.2试验方法力指数方面都比对照有明显的提高。但随着渗透调节时间1.2.1PEG渗透调节处理采用PEG-6000按下表处理,以清的延长,各项指标都相应地下降,这是因为PEC溶液是粘稠水浸泡12h的种子为对照(5%、15%、25%的PE-6000的的液体,随着浓度、时间的增加,溶液中氧气的含量下降,抑渗透势分别相当于-0.25Mpa、0.75Ma、-1.25Mpa),每处制了种子的有氧呼吸,在某种程度上抑制了种子代谢。理重复3次,每次随机取100粒种子。1.2.2生化指标的测定发芽测定:将各处理种子洗净后放置在铺有湿润脱脂棉的发芽盒内,置于25℃恒温发芽箱中发芽,定期统计发芽数,并对发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数进行计算。质膜透性的测定采用相对电导率法;过氧化氢酶(CAT)活性的测定采用高锰酸钾滴定法2丙G处种子二醛(MDA)含量的测定方法参照汪安琳的硫代巴比妥酸图1不同PEG处理对种子发芽的影响(TBA法超氧化物歧化酶SOD活性的测定方法参照汪种子活力是指在适宜和不适宜的环境条件下种子的发安琳李柏林采用NBT光照化学还原法。芽和出苗能力包括幼苗生长势和整齐度。因此在衡量种子13数据分析与处理活力时常将发芽指数与幼苗生长势结合起来用活力指数采用 Mierosoft Excel SAS统计软件进行方差分析和反映种子活力水平。对种子活力进行评价时,活力指数是作者简介:周建勇(1973-),男,工程师,从事林学管理、林木种苗研究。收稿日期:2010-09-2148安徽农学通报, Anhui Agri.c.u201016(20)一个比较灵敏的指标。它综合了种子发芽率、发芽速度和膜脂过氧化指标,表示细胞膜过氧化程度和对逆境条件反幼苗生长势等因素方差分析表明(表1)不同处理对活力应的强弱。PEG处理对丙二醛含量的影响如图3不同处理指数影响达到极显著差异。多重比较表明(表),在0.05水的丙二醛的含量都比对照低同一浓度,随着渗透时间的平下,A1与B2、A2、C1、A3、C2、B3、C3、ck之间差异显著、B1延长,丙二醛的含量也逐步上升PEG15%处理24h丙二醛与A3、C2、B3、3、ck之间差异显著、B2与ck之间差异显著,的含量最低,PEG25%处理72h丙二醛含量是PEG15%处理其它处理间不显著;在0.01水平下,A1与A3、2、B3、C3、ck72h的1.99倍,是PEG5%处理72h的2.39倍PEG处理的丙之间差异极显著、B1与A3、C2、B3、C3、ck之间差异极显著。二醛含量变化与电导率的变化是一致的。方差分析表3)综合活力指数、发芽指数、发芽势和发芽率,B1处理效果最表明各处理间差异极显著好其次是A1、C1,C3处理效果最差。表1不同处理对种子活力指数影响的方差分析变异来源自由度平方和均方F值Pr>F91164160.46275.070.0012处理206.775731.6306总变异292076.775注:表示在0.01水平下差异极显著图3不同处理对MDA含量的影响表2不同处理对种子活力指数影响多重比较表3不同处理对MDA含量影响的方差分析处理A1A2A3B1B2B3C1C2C3ck变异来源自由度平方和均方F值Pr>F1311处9平均3.4320.177271395491.29120.001显性误差209.86610.4933 a-0. sd hed总变2911.388=.01 ABC BC AB ABC BC ABC BC注:表示在0.01水平下差异极显著注:相同字母表示处理间差异不显著2.2PEG处理对种子膜透性的影响细胞膜透性或细胞膜的完整性是评价种子活力高低的重要指标之种子在贮藏过程中或吸胀阶段细胞膜结构完整性会遭到破坏,膜透性增加,引起外渗液电导率和浓度的增加,种子活力降低。根据膜修复理论种子萌发前首先必须吸水使细胞膜得到修复种子质量好、活力高、膜修复快细胞液外渗量少,而外渗细胞液的数量可以通过电导率大小来测定。围4不同处理对SOD相对活性的影响2.3.2SOD活性的变化超氧物歧化酶(SOD)是一种清除自由基的酶,它催化02的反应式为:202+2H+→H2O2+O反应产生的H2O2可被过氧化氢酶(CAT)进一步分解。不同渗调处理SOD活性变化如图4不同浓度PEG渗透处理后SOD相对活性均有不同程度的提高。3种浓度的PEG处理图2不同处理对相对电导率的影响24h酶活性之间差异不显著,PEC5%、PEG15%、PEG25%处电导率的结果从膜透性的恢复方面反映了PEG处理对理24hSOD相对活性分别是对照的1.76、1.67、1.79倍。渗透种子活力的影响。由图2可知,不同浓度的PEG在渗透24h时间对SOD活性影响很大,一浓度随着处理时间的增加,后,相对电导率都呈下降的趋势,PEG15%处理的电导率比SOD活性逐步下降,PEG5%处理下降的速度比其它两种浓对照下降了7.69%,PEG5%的处理只比对照低.48%,可能度处理的更快。是因为浓度较低,种子吸水相对较快,从而造成种子的修表4不同处理对S0D相对活性影响的方差分析复程度较低渗透48h后,PEG25%的处理电导率比对照高了3.92%,72h时,比对照高6.87%。种子吸水,其内部代谢加变异来源自由度平方和均方F值Pr>F强,由于浓度过高、渗透时间过长,溶液中氧气缺乏,使种处理91619.7597179.9733187.72**0.0001误差2019.17450.9587子由有氧呼吸转为无氧呼吸,使得细胞膜不但没有得到修总变异291638.9342复,反而遭到破坏,在电导率上得到反映。注:表示在0.01水平下差异极显著2.3PEG处理对酶活性的影响方差分析(表4)表明,处理间差异极显著。SOD活性的2.3.1丙二醛活性的变化植物器官衰老或在逆境条件下增大种子清除0能力得到提高。会发生膜脂过氧化作用,其产物是丙二醛,通常用它作为2.3.3CAT活性的变化(下转54页)54安徽农学通报, Anhui Agri.c.u.201016(20)严格禁食、禁水以减轻对消化道的刺激由于本病脱水迅【1沈文正,张君慧,张晶等103例犬细小病毒病临床特征和诊疗速,故应根据脱水程度以及症状合理输液、补糖和电解质,甘肃畜牧医2009,46-7呕吐严重的应注意补钾,腹泻严重的应注意补碳酸氢钠,2张仁舟,杨松涛,冯昊等中国国内首次检测到犬细小病毒CPV-同时也应注意补钙以增强心肌收缩力。2中国病原生物学杂志,2010.5(4):246-2496在临床诊疗中用云南白药思密达、抗生素、高锰【3余燕,马金友,陈金山犬细小病毒病的组织病理学观察山酸钾溶液等进行灌肠也是犬细小病毒病比较多用的一种西农业科学,2007,35(4):75-76.辅助治疗方法灌肠可使犬排出肠内容物,防治肠内毒素[4]许建民犬瘟热与犬细小病毒病例消化道与呼吸道细菌的分离、的产生和蓄积,另外还可以使药物与肠黏膜直接接触发挥培养鉴定与药敏试验中国动物检疫2003,2(7)23-26.药效但灌肠本身对受损的肠黏膜产生刺激,所以灌肠疗【5]闫振贵,高玉君苏平等犬细小病毒病的综合诊疗畜牧与法适用于犬细小病毒病的中后期,且只能使用1~2次,不兽医200638(5):40-41可多用。6]靳月生,姚学军,扬晓青,等用灌肠疗法辅助治疗犬细小病毒病参考文献效果好当代畜牧2007,11:54-55(张宏民编校)(上接48页)CAT普遍存在于植物的组织与细胞中,是最早由基的协调作用,SOD、CAT与A极其负相关,说明OD发现的与种子活力有关的氧化酶类之一,CAT属于血红与CAT能在一定程度上减缓自由基对细胞膜的伤害。电蛋白酶,含有铁金属,催化H2O2的反应如下:R(F2)2+导率、MDA与VI之间呈负相关,SOD、CAT与V呈正相关。h2O2→r(feoh)2irfeoh)2+22→r(fe2),PE处理能够提高SOD、CAT的活性,减少MDA含量,减轻+2H2O+O2其活性可间接反映种子活力的大小。由图5发对膜的伤害,质膜相对透性减小,种子活力得到提高。现,不同处理CAT活性的变化趋势与SOD变化大致相同同3结论一浓度PEG处理24h后CAT酶活性上升到最大值,随着渗调PEG渗透调节后,活力指数均有不同程度的提高,时间的持续,酶活性逐渐下降PEG5%处理的CAT增加量PEG5%处理24h后活力指数提高最高,比对照增加了比其它两种浓度都大。CAT活性的提高,使清除过氧化氢28.39随着PEG浓度增加和渗调时间的延长,发芽率、发芽的能力大大增强。势、发芽指数、活力指数均呈不同程度的下降,其中3种浓度处理72h后种子发芽率都比对照下降。3种浓度PEG处理24h后相对电导率均比对照下降,其中PEG15%处理相对电导率最低。PEG25%处理48h、72h的相对电导率比对照分别高3.98%、6.87%。PEG渗调后,SOD、CAT两种酶活性均比对照显著提高,MDA相应下降。SOD与CAT间相关系数为0.8959,SOD、CAT与MDA极其负图5不同处理对CAT活性的影响相关,电导率、MDA与VI之间呈负相关,SOD、CAT与V呈正相关。PEG处理能明显提高SOD和CAT保护酶系统活性表5不同处理对CAT活性影响的方差分析从而有利于清除过多的自由基,MDA产生量明显较对照变异来源自由度平方和均方F值Pr>低,质膜相对透性降低PEG处理后能够促进种子膜的修处理91.06090.117940.32**0.0001复,有效地提高种子SOD、CAT酶的活性,减轻膜脂的过氧误差200850.0029总变1.1193化作用,提高种子活力。综合生理生化各指标,PEG5%处理注:表示在0.01水平下差异极显著24h效果最好。参考文献PEC%、24PC252两处理对CA活性影响最大。(2)李合生等植物生理生化实验原理和技术M北京:高等教育出版社2001.表PG处理后各生理生化指标间的相关分析[3]汪安琳等油菜素内酯对湿地松幼苗抗逆性的影响南京林业指标电导事 SOD CAT MDA大学学报,1993,17(3):27-31.电导率1.0000-0.55930.54440.56364]李柏林等燕麦叶片衰老与活性氧代谢的关系植物生理学报,soD-0.55931989,15(1):6-12.T MDA056600000.89590.7330-0.8856995808.006.5636-0.7330-0.88565吕庆等干早及活性氧引起小麦膜脂过氧化与脱酯化中国科学:C辑,1996,26(1).26-302.34生理生化指标之间的相关关系分析表6明,SOD[6徐本美等种子活力研究种子,1989(5):53-55与CAT间相关系数为0.8959,表明两者对清除种子体内自(廖娟编校)