壳寡糖浸种对低温下花生种子萌发及生理代谢的影响

doi:10.19802/j.issn.1007-9084.2021322

摘要/Abstract

摘要：

为提高播种期花生抗寒性，明确壳寡糖（COS）浸种对低温条件下花生种子发芽及生理代谢的影响，测定COS浸种后种子发芽及相关生理指标。结果表明，与低温对照（CK）相比，COS（250 mg/L）浸种显著提高了低温下花生种子的发芽能力，发芽率和相对发芽率均增加了44.45个百分点、发芽指数和种子活力指数分别增加了5.59和24.83；COS浸种也显著提高了发芽过程中花生种子的赤霉素（GA）含量，降低了脱落酸（ABA）含量，发芽0、12、24、36、48 h的GA含量分别显著提高了7.94%、3.84%、8.52%、12.40%、19.20%，ABA含量分别显著降低了38.41%、36.99%、38.03%、41.20%、40.12%；同时，COS浸种提高了脂肪酶（LIP）、蛋白酶（PR）、α-淀粉酶（α-AMS）和超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）的活性，增加了三磷酸腺苷（ATP）和可溶性糖（SS）、可溶性蛋白（SP）、脯氨酸（Pro）的含量，降低了丙二醛（MDA）和过氧化氢（H₂O₂）的含量。研究表明，COS通过调节低温下花生种子发芽初期的激素水平、提高水解酶活性，促进贮藏物质分解，并提高抗氧化物酶活性、增加渗透调节物质含量，减缓脂膜过氧化，促进种子萌发。

关键词: 花生, 壳寡糖, 种子发芽, 低温, 激素, 抗氧化酶促系统

Abstract:

To investigate the effects of chitooligosaccharide （COS） soaking on germination and physiological metabolism of peanut seeds under low temperature, seed germination and related physiological indexes of peanut were observed following immersion in chitooligosaccharide solution. Results showed that 250 mg/L COS significantly increased peanut germination at low temperature. Compared with no soaking control, both germination rate and relative germination rate increased by 44.45 percentage points, germination index and seed vigor index increased by 5.59 and 24.83, respectively. COS soaking also significantly increased gibberellin content and decreased abscisic acid content of peanut seeds during germination. The content of gibberellin in germinating seeds at 0, 12, 24, 36 and 48 h were significantly increased by 7.94%, 3.84%, 8.52%, 12.40% and 19.20%, and abscisic acid content was significantly decreased by 38.41%, 36.99%, 38.03%, 41.20%, 40.12%. Meanwhile, COS soaking increased the activities of lipase, protease, α-amylase, superoxide dismutase, peroxidase and catalase, and accumulated the quantities of adenosine triphosphate, soluble sugar, soluble protein and proline, while decreased the contents of malondialdehyde and hydrogen peroxide. Studies revealed that COS could regulate hormone level of peanut seeds and improve the activities of hydrolase at the early germination stage under low temperature environment, promote the decomposition of storage substances, and also enhance the activity of antioxidant enzymes, increase the content of osmotic regulatory substances, slow down lipid membrane peroxidation, which promote seed germination.

Key words: peanut, chitooligosaccharide, seed germination, low temperature, hormones, antioxidant enzyme promoting system

中图分类号:

S565.2

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图/表 8

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处理缩写 Abbreviation	处理名称 Treatment
CK0	常温（25℃）对照处理 CK0
LT0/CK	低温（15℃）对照处理CK Low temperature （LT， CK）
LT1	低温处理+ 50 mg/L COS （LT+ 50 mg/L COS）
LT2	低温处理+ 100 mg/L COS （LT+ 100 mg/L COS）
LT3	低温处理+ 150 mg/L COS （LT+ 150 mg/L COS）
LT4	低温处理+ 200 mg/L COS （LT+ 200 mg/L COS）
LT5	低温处理+ 250 mg/L COS （LT+ 250 mg/L COS）
LT6	低温处理+ 300 mg/L COS （LT+ 300 mg/L COS）
LT7	低温处理+ 350 mg/L COS （LT+ 350 mg/L COS）

处理Treat.	露白率 Percentage of seeds with radicals breaking through testa /%
处理Treat.	1 d	2 d	3 d	4 d	5 d	6 d	7 d
CK0	41.11±6.94a	91.11±3.85a	97.78±1.92a	100.00±0.00a	100.00±0.00a	100.00±0.00a	100.00±0.00a
LT0	0.00±0.00d	10.00±3.33d	30.00±6.67f	72.22±3.85d	90.00±5.77c	91.11±3.85b	91.11±3.84b
LT1	0.00±0.00d	13.33±3.34d	46.67±3.34e	73.33±5.77d	91.11±1.92c	91.11±1.92b	91.11±1.92b
LT2	0.00±0.00d	22.22±1.92c	57.78±5.09de	88.89±5.09bc	94.45±3.85ab	95.56±1.93ab	95.56±1.93ab
LT3	3.33±3.34cd	35.56±1.93b	82.22±3.85b	88.89±7.70bc	92.22±5.09c	94.45±6.94ab	94.45±6.94ab
LT4	3.33±0.00cd	31.11±10.18b	68.89±10.71cd	90.00±0.00abc	91.11±1.92c	94.44±1.93ab	94.44±1.93ab
LT5	5.56±1.93c	33.34±5.77b	86.67±8.82ab	95.56±5.09ab	96.67±3.34ab	96.67±3.34ab	96.67±3.34ab
LT6	7.78±1.92bc	37.78±6.94b	83.33±8.82b	95.56±1.93ab	96.67±0.00ab	96.67±0.00ab	96.67±0.00ab
LT7	12.22±1.92b	35.56±1.93b	75.55±3.85bc	84.44±10.18c	92.22±5.09c	92.22±5.09b	92.22±5.09b

处理 Treat.	发芽率 /% Germination rate	相对发芽率 /% Relative germination rate	发芽指数 Germination index	种子活力指数 Seed vigor index	根长胁迫指数 Root length stress index
CK0	100.00±0.00a	100.00±0.00a	27.93±1.57a	225.60±3.78a	100.00±4.95a
CK/LT0	3.33±3.33f	3.33±3.33f	0.20±0.23d	0.32±0.41e	12.64±11.21e
LT1	4.44±1.92f	4.44±1.92f	0.26±0.20d	0.29±0.21e	14.25±0.72e
LT2	13.33±3.33e	13.33±3.33e	1.09±0.07d	1.65±0.03e	18.70±1.30e
LT3	20.00±5.77e	20.00±5.77e	1.85±0.30cd	3.34±0.45e	22.41±1.17e
LT4	34.44±5.09d	34.44±5.09d	3.29±0.38c	8.88±2.74d	32.83±6.93d
LT5/COS	47.78±5.09b	47.78±5.09b	5.79±0.61b	25.15±0.94b	54.04±5.01b
LT6	44.44±5.09bc	44.44±5.09bc	5.37±1.28b	25.20±1.64b	46.21±5.05bc
LT7	37.78±6.94cd	37.78±6.94cd	5.66±2.12b	19.22±6.59c	42.63±3.98c

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