假色槭种子层积过程中储藏物质及淀粉酶活性变化

周旭昌，赵　莹，杨香茹，林士杰

（1.吉林省汪清县林业局，吉林汪清　133200；2.吉林省洮南市机械林场，吉林洮南　137100；3.吉林省林业科学研究院，吉林长春　130033）

假色槭种子层积过程中储藏物质及淀粉酶活性变化

周旭昌1，赵莹1，杨香茹2，林士杰3

（1.吉林省汪清县林业局，吉林汪清133200；2.吉林省洮南市机械林场，吉林洮南137100；3.吉林省林业科学研究院，吉林长春130033）

研究假色槭种子层积过程中内含物质及淀粉酶活性的变化情况，以揭示种子生理物质的变化规律，阐明种子休眠解除与种子层积过程中内含物质及淀粉酶活性变化的联系.结果表明:在自然层积过程中，假色槭种子中的可溶性糖、淀粉、可溶性蛋白的含量从整体来看变化趋势基本一致，均表现为逐渐减少；α淀粉酶活性均表现为先下降后上升，再下降，再上升的趋势；β淀粉酶活性先迅速下降，再变化比较平缓.由此说明，假色槭种子中的贮藏物质在层积过程中不断分解代谢，为种子萌发做物质和能量上的准备.

假色槭；可溶性蛋白；淀粉；可溶性糖；淀粉酶活性

【引用格式】周旭昌，赵莹，杨香茹，等.假色槭种子层积过程中储藏物质及淀粉酶活性变化［J］.北华大学学报（自然科学版），2016，17（3）:322-325.

假色槭（Acerpseudo-sieboldianum），隶属槭树科槭属，既是细木用材、染料原料，也是蜜源植物，秋季的红叶极具观赏价值［1］，是一种具有较大开发潜力的乡土树种.目前，国内外学者主要针对假色槭生长规律、观赏价值等进行了研究［2-5］，而假色槭的基础研究仍处于起步阶段.生产实践中假色槭的繁殖方式仍以种子繁殖为主，但假色槭种子具有深休眠特性，给生产带来了极大困难，这主要是由于在假色槭种子休眠解除与萌发过程中生理生化指标方面缺少系统全面的研究，种子休眠解除过程中内含物质变化关系复杂，诸多问题有待于进一步研究.为了揭示假色槭种子休眠解除过程中内含物质的变化机制，本次将研究在假色槭种子层积过程中内含物质及淀粉酶活性的变化，以揭示种子休眠解除过程中内含物质的变化规律，阐明种子休眠解除过程中可溶性糖、可溶性蛋白、淀粉及淀粉酶活性变化的联系，为解除种子休眠提供技术支撑.

1　材料与方法

1.1试验材料

假色槭种子采集自吉林蛟河，自然风干后存于4℃冰箱中备用.千粒重（45.63±0.42）g，含水率（7.05± 0.12）%.

1.2试验方法

将消毒后的种子与湿沙按体积比1∶3的比例混匀后放入窖中，定期定量洒水、翻动，以保持湿润状态.假色槭于层积前和层积后1～8个月每月取样1次.去掉种皮，取种仁测定种子可溶性糖、淀粉、可溶性蛋白、α淀粉酶、β淀粉酶含量以及α+β淀粉酶活性［6-7］，设置重复3次.

1.3数据处理

采用Excel 2003和SPSS 17.0软件进行数据分析，用Duncan法进行多重比较.

2　结果与分析

2.1可溶性糖含量变化

在低温层积过程中，假色槭种子可溶性糖含量变化见图1.由图1可见:从整体趋势来看，随着层积时间的延长，假色槭种子可溶性糖含量总体呈逐渐降低的趋势.层积初期0～3个月，种子可溶性糖迅速下降（6.58mg/g），随后开始上升，但仍低于层积前的含量（30.42mg/g），而后又表现为下降直至层积结束（5.22 mg/g），与对照相比，层积结束时可溶性糖含量降低了82.86%.经方差分析可知，层积2和4个月、层积3 和5个月、层积7和8个月差异不显著，其他层积处理间可溶性糖含量的差异均达到显著水平（P＜0.05）.

2.2淀粉含量变化

假色槭种子层积过程中淀粉含量变化见图2.由图2可见:从整体趋势来看，假色槭种子淀粉含量的变化与可溶性糖含量变化相似，均呈逐渐下降的趋势.假色槭种子淀粉含量在层积处理前最高（9.97mg/g），层积初期0～3个月，种子淀粉迅速下降（3.69mg/g），随后开始上升（6.02mg/g），但仍低于层积前的含量；5～6月个又表现为下降（3.08～3.04mg/g）；7个月略有上升（4.64mg/g），而后又表现为下降（3.12mg/g）.与对照相比，层积结束时淀粉含量降低了68.68%.经方差分析可知，层积1，2和4个月，层积3，5，6和8个月差异不显著，其他层积处理间淀粉含量的差异均达到显著水平（P＜0.05）.

2.3可溶性蛋白含量变化

假色槭种子层积过程中可溶性蛋白含量变化见图3.由图3可见:在层积过程中，假色槭种子可溶性蛋白含量呈逐渐下降的趋势.在层积0～4个月，种子可溶性蛋白含量逐渐降低，与对照相比降低了33.06%；4 ～8个月，进入稳定阶段；6个月虽略有上升，但整体表现为缓慢下降，层积结束时，与对照相比，种子可溶性蛋白含量下降了38.25%.经方差分析可知，层积0和1个月，4，5和7个月，层积5和8个月差异不显著，其他层积处理间淀粉含量的差异均达到显著水平（P＜0.05）.

2.4淀粉酶活性变化

假色槭种子层积过程中淀粉酶活性的变化见图4.

2.4.1α淀粉酶活性变化

从整体来看，假色槭种子α淀粉酶活性呈现了先下降后上升，再下降，再上升的趋势.在层积0～1个月，种子α淀粉酶活性下降，与对照相比降低了33.81%，1～3个月表现为大幅上升，比对照增加了75.2 9%；3～5个月表现为大幅下降，与对照相比降低了26.29%；5～8个月，又呈现出大幅上升，与对照相比增加了90.32%.经方差分析可知，层积2，3，7和8个月，2，3，4和6个月差异不显著，其他层积处理间淀粉含量的差异均达到显著水平（P＜0.05）.

2.4.2β淀粉酶活性变化

从整体来看，假色槭种子β淀粉酶活性呈现了0～2个月迅速下降，比对照降低了87.20%；2～6个月，变化较为平稳；6～8个月，略有一定幅度上升.经方差分析可知，层积0和1个月，2，3，4，5和6个月，7和8个月差异不显著，其他层积处理间淀粉含量的差异均达到显著水平（P＜0.05）.

2.4.3α+β淀粉酶活性变化

从整体来看，在层积过程中假色槭种子α+β淀粉酶活性呈现了先下降再上升的趋势.在层积0～2个月，种子α+β淀粉酶活性下降，与对照相比降低了34.21%；2～4个月表现为先略有上升，再下降的趋势，与对照相比下降了53.71%；5～8个月呈现大幅上升，比对照增加了5.3%.经方差分析可知，层积0，1，2，7 和8个月，2，3和4个月，5和6个月差异不显著，其他层积处理间淀粉含量的差异均达到显著水平（P＜0. 05）.

3　讨　论

蛋白质、淀粉、脂肪等是种子萌发生长所需的主要营养物质［8］，在种子萌发过程中会产生一系列的代谢变化，为种子萌发提供物质基础.本研究发现:假色槭种子在自然层积过程中贮藏物质可溶性糖、淀粉、可溶性蛋白的含量从整体来看变化趋势基本一致，均表现为逐渐减少，说明种子休眠解除过程中各种内源酶活性大大提高，加速了大分子物质的代谢，促进了新的营养物质的合成，为种子萌发提供了充足的物质基础.

种子休眠解除过程中需要的能量主要来源于储藏物质的代谢转化，而储藏物质的代谢需要大量的酶参与，因此，在种子萌发时，酶的活化是最为明显的现象之一［9］.本研究中α淀粉酶活性均表现为先下降后上升，再下降，再上升的趋势；β淀粉酶活性则表现为先迅速下降，再变化比较平缓，这与陈爱国等［10］的研究结果类似，种子吸水萌发过程中β-淀粉酶被不断活化，同时又被不断消耗，所以β-淀粉酶呈先下降，然后变化平缓；α-淀粉酶的水解主要是提供种子伸长生长的能力，所以大部分时间呈上升的趋势.

本研究仅对自然层积过程中假色槭种子内含物质可溶性糖、淀粉、可溶性蛋白以及α-淀粉酶、β-淀粉酶、总淀粉酶活性的变化规律进行了初步研究，但是种子休眠解除与萌发的生理生化关系复杂多样，物质代谢及其相关酶的变化关系、激素变化与物质代谢等一系列问题还有待于进一步研究.

［1］周旭昌，周晓萌，王水明，等.假色槭果实各部位浸提液对白菜种子发芽及幼苗生长的影响［J］.北华大学学报（自然科学版），2015，16（2）:233-236.

［2］何立伟.假色械青楷械花楷械萌生规律及经营措施的探讨［J］.吉林林业科技，1987（2）:21-22.

［3］梁鸣，李玉芳，徐海军，等.假色槭人工驯化生长特性浅析［J］.国土与自然资源研究，2006（4）:91-92.

［4］徐海军，梁鸣.假色槭驯化苗木物候特征观察［J］.林业科技，2007，32（5）:4-6.

［5］孙波，刘晓东，郑德丞.假色槭叶色变化对土壤施FeSO4酸化处理的响应［J］.东北林业大学学报，2008，36（9）:51-5 2，58.

［6］北京师范大学生物系生化教研室.基础生物化学实验［M］.北京:高等教育出版社，1982:142-162.

［7］李合生.植物生理生化实验原理和技术［M］.北京:高等教育出版社，2006.

［8］傅家瑞.种子生理［M］.北京:科学出版社，1985.

［9］ Carol C，Baskina B，Per Milbergic，et al.Seed dormancy-breaking and germination requirements of Drosera anglica，an insectivorous species o f the Northern Hemisphere［J］.Acta Oecologica.2001，22（2）:1-8.

［10］陈爱国，陈进红.胚芽鞘的伸长机理和生理生态响应［J］.山东农业大学学报（自然科学版），2002，33（4）:438-441.

【责任编辑：郭伟】

Storage Substance Content and Amylase Activities during the Stratification of Acerpseudo-sieboldianum Seeds

Zhou Xuchang1，Zhao Ying1，Yang Xiangru2，Lin Shijie3
（ 1.Forest Bureau of Wangqing County，Wangqing 133200，China； 2.Mechanical Forest Farm of Taonan City，Taonan 137100，China； 3.Jilin Provincial Academy of Forestry Science，Changchun 130033，China）

The substance transformation and amylase activities of stratified seeds of Acerpseudo-sieboldianum were discussed in order to study the change of physiological indexes.During stratification，the content of soluble sugars， soluble protein and starch all gradually declined. The activities of α-amylase activities in the stratified seeds descends early，then ascends，and then descends and then ascends.The β-amylase activities in the stratified seeds descends early，then changes mildly. The results would provide an useful reference to find out the germination physiology of seeds.

Acerpseudo-sieboldianum；soluble protein；starch；soluble sugars；amylase activities

2014年中国科技核心期刊综合大学学报类核心影响因子排序*

S722

A

1009-4822（2016）03-0322-04

10.11713/j.issn.1009-4822.2016.03.008

2015-12-30

吉林省科技发展计划资助项目（201201093）.

周旭昌（1965-），男，正高级工程师，主要从事森林经营研究，E-mail:1733438969@qq.com；通信作者:林士杰（1979-），女，硕士，助理研究员，主要从事林木遗传育种研究，E-mail:linshijie1979@126.com.