乙烯利对绿豆芽前期生长和品质的影响

钟群 潘祉名 余江涛 王锐 毛婵娟 娄玉霞 明凤

摘  要： 为研究乙烯对绿豆芽前期生长与品质的影响，采用4种不同质量浓度的乙烯利（30，60，90，120 mg?L-1）对种子萌发前和萌发后进行处理，用以评价绿豆芽各项生长指标。结果表明：在萌发前和萌发后施加不同质量浓度乙烯利溶液对绿豆芽生长和品质有不同程度的影响。一方面，萌发前用30 mg?L-1的乙烯利溶液处理8 h后，种子萌发率达到62.2%，与对照组存在显著差异，而高质量浓度的乙烯利溶液120 mg?L-1则抑制萌发;此外，用30 mg?L-1乙烯利处理，种子侧根生长被显著抑制，超氧物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性提高，而用较高质量浓度乙烯利溶液处理时，下胚轴长度减小和粗度增加，相同时间产量减小。另一方面，在种子萌发后用乙烯利溶液处理，除30 mg?L-1乙烯利处理外，其他质量浓度在发芽30 h内产量显著降低;而用90 mg?L-1乙烯利处理后，在培养50 h时产量出现显著增加，抗氧化性有所提升。研究结果发现：30 mg?L-1乙烯利对绿豆芽萌发与质量来说是最佳选择，本研究为绿豆芽高效安全的生产提供了一定的理论和技术支持。

关键词： 乙烯利; 绿豆芽; 下胚轴; 活性氧; 产量

中图分类号： Q 945    文献标志码： A    文章编号： 1000-5137（2020）06-0650-07

Abstract： An experiment was carried out in order to investigate the effects of ethephon on mung bean（Phaseolus aureus） sprouts early-stage growth and quality.The seeds were treated by ethephon，solutions of different concentration（30，60，90，120 mg?L-1）before and after they sprouted.The results showed that applying different concentrations of ethephon solution before and after germination had different effects on the growth and quality of mung bean sprouts.On one hand，after 8 h of treatment with 30 mg?L-1 ethephon solution before germination，the seed germination rate reached 62.2%，which was significantly different from the control group，while the high-concentration ethephon solution 120 mg?L-1 inhibited germination.30 mg?L-1 ethephon with the treatment of favorable concentration，the growth of seed lateral roots was significantly inhibited，and the activity of superoxide dismutase（SOD） and peroxidase（POD） increased.At higher concentrations，the length and thickness of hypocotyls decreased，and the yield decreased at the same time.On the other hand，the yields of all treatment concentration groups，except for the 30 mg?L-1 treatment group，decreased within 30 h of germination.The 90 mg?L-1 ethephon treatment showed a significant increase in output after 50 h cultivation，while the antioxidant capacity was improved.The results show that the concentration of 30 mg?L-1 ethephon is the optimal choice for the germination and quality of mung bean sprouts.This study provides certain theoretical and technical support for the efficient and safe production of mung bean sprouts.

Key words： ethephon; mung bean sprouts; hypocotyls; active oxygen; yield

0  引  言

芽类食品是人们喜爱的一种传统食品，是由谷类、豆类经发芽而成的，一般有：绿豆芽（mung bean sprout）、红豆芽、麦芽。其中，绿豆芽是最为常见的，其不仅含有丰富的蛋白质、维生素、纤维素、碳水化合物，以及钙、磷等多种矿物质，还具有健身祛病的功能，例如：有利于恢复口腔溃疡;通便和预防消化道癌症;还可以清除血管壁中的胆固醇和脂肪堆积，防止心血管病变;而且豆芽的热量很低，水分和纤维素含量较高，常吃豆芽，可以达到减肥的目的[1]。

2.1.2 萌发前乙烯利对绿豆芽下胚轴长度的影响

绿豆下胚轴的长度与粗度，是评价绿豆芽品质好坏的指标之一。由于乙烯在幼苗生长期中能减小下胚轴轴长，增加下胚轴轴粗，对上述处理的绿豆种子，在萌发后的10，20，30 h不同发芽阶段进行了下胚轴长度的测定。经过用不同质量浓度乙烯利浸种后的绿豆芽，下胚轴长度不同，在3个时期的测量值都小于对照组（图2），这与植物生理学上乙烯三重反应的理论相符合。

2.1.3 萌发前乙烯利对绿豆芽侧根数的影响

对萌发前不同乙烯利处理的绿豆种子进行培养，2 d后评价侧根数。乙烯利溶液处理组绿豆芽平均侧根数较对照组均显著减少，其中，用质量浓度为60，90，120 mg?L-1的乙烯利溶液处理组与对照组出现极显著差异（图3）。结果表明用适合质量浓度的乙烯利溶液浸种可以有效抑制侧根的形成与伸长，减少绿豆芽侧根数，从而提高绿豆芽的品质。

2.1.4 萌发前乙烯利对绿豆芽鲜重的影响

对乙烯利溶液处理组绿豆芽，在处理后30 h和50 h测定其鲜重。发现30 h后，除30 mg?L-1乙烯利溶液处理外，其他处理组对绿豆芽鲜重都有抑制作用，且抑制程度随溶液质量浓度的上升而提升（图4（a））。但50 h后，只有高质量浓度的乙烯利处理组发生显著抑制现象（图4（b）），结果表明在绿豆种子萌发前，选择质量浓度为30 mg?L-1的乙烯利溶液进行浸种处理，可以同时保证绿豆芽的产量和品质。

2.1.5 萌发前乙烯利对绿豆芽抗氧化性的影响

外源乙烯对绿豆芽是一种氧化胁迫，可以激活绿豆芽自身的酶促抗氧化系统。采用DAB，NBT染液进行染色（棕黄色为DAB染色，蓝紫色为NBT）来检测POD与SOD的积累，探究乙烯对绿豆芽抗氧化性的影响。乙烯利处理组与对照组相比，30 mg?L-1乙烯利处理组的DAB染色棕黄色有变浅趋势，表明该乙烯利处理下绿豆芽POD活性较高，抗氧化性较高;而30 mg?L-1和60 mg?L-1乙烯利处理组的NBT染色蓝紫色同样明显变浅，表明该处理条件下的绿豆芽SOD活性有所提升，绿豆芽的抗氧化性提高（图5）。表明低质量浓度的乙烯利溶液处理，一方面可以降低豆芽培育成本，另一方面还能增加豆芽的抗氧化性，延缓其衰老;而乙烯利质量浓度过高，会加速绿豆芽衰老，不利于销售。

2.2 萌发后乙烯利处理对绿豆芽生理形态的影响

2.2.1 萌发后乙烯利对绿豆芽产量的影响

待绿豆种子萌发后，施加不同质量浓度的乙烯利处理，并对豆芽的产量进行指标分析。萌发后施加乙烯利，绿豆芽鲜重在生长短期内（30 h），乙烯利处理组比对照组无产量上的显著差异（图6（a））;随着绿豆芽继续生长至后期（50 h）时，发现乙烯利90 mg?L-1溶液处理组的鲜重显著增加，但是乙烯利120 mg?L-1溶液处理组的鲜重较对照组显著降低了（图6（b））。以上结果表明：在绿豆种子萌发后，选择质量浓度为90 mg?L-1的乙烯利溶液进行处理，可以达到增产的目的。

2.2.2 萌发后乙烯利处理对绿豆芽抗氧化能力的影响

为了探究萌发后施加乙烯利是否影响绿豆芽的酶促抗氧化系统，同样采用DAB，NBT染色（图7），与对照组相比，DAB处理组颜色无明显差异，证明萌发后施加乙烯利，POD活性无明显变化，但是在乙烯利质量浓度为90 mg?L-1时，NBT染色与对照组相比颜色稍微变浅，表明绿豆芽种子萌发后用90 mg?L-1乙烯利处理，能通过增加SOD的方式提高绿豆芽的抗氧化性。

3  讨论及结论

对于高等植物，乙烯能促进核糖核酸（RNA）和蛋白质的合成，增强细胞膜通透性，从而加速呼吸作用，达到促进种子萌发的效果。质量浓度过高的外源乙烯使1-氨基环丙酸-1-羧酸合成酶（ACS）、1-氨基环丙酸-1-羧酸氧化酶（ACO）等酶的活性提升，使植物自身大量合成乙烯，抑制生长素的合成，从而抑制了萌发[15]，这一结果表明，不同质量浓度的乙烯对豆芽的生长具有不同的调控作用。

本研究结果表明：选择质量浓度为30 mg?L-1乙烯利溶液处理萌发前的绿豆芽种子，8 h种子萌发率达到62.2%，有效缩短了萌发时间，而高质量浓度的乙烯利溶液会抑制种子萌发，这符合乙烯三重反应理论[12]。同时，30 mg?L-1的乙烯利处理能抑制绿豆芽根的伸长和侧根的形成，主要原因是乙烯能促进绿豆芽下胚轴细胞壁的合成代谢，从而可培育出根短、茎粗、高产的绿豆芽[11]。乙烯利处理作为外界的氧化胁迫，会改变植物体内活性氧成分。在绿豆芽种子萌发前，用30 mg?L-1乙烯利处理能提高绿豆芽POD和SOD活性，即提高了绿豆芽的抗氧化性，同时鲜重并未降低，保证了产量的稳定。综合考虑，萌发前用质量浓度为30 mg?L-1的乙烯利对绿豆芽进行处理，对生产安全与食品保鲜具有积极的影响，有助于提升绿豆芽的产量和品質。在绿豆芽种子萌发后的生长期进行乙烯利处理，仅90 mg?L-1的乙烯利处理可达到增产的目的，质量浓度再高则起到相反的作用，并且仅此质量浓度处理下的绿豆芽SOD活性有所提高，抗氧化性增强，所以种子萌发后施加质量浓度为90 mg?L-1的乙烯利对提高绿豆芽产量和品质有所帮助。

本研究结果表明：适合质量浓度的乙烯利处理在绿豆芽生产中能起到提高产量及品质的作用，在实际应用中可尝试增加对绿豆芽其他生理指标的考察，以同时提高绿豆芽的产量和品质。

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（责任编辑：顾浩然，郁慧）