低温胁迫下桑寄生种子的生理指标变化的影响

2021-09-17 17:47裴河欢
中国药学药品知识仓库 2021年6期
关键词:低温胁迫种子

摘要: 目的 研究低温胁迫下桑寄生种子的各生理指标变化。方法 2018年6月-2019年5月采集20批桑寄生种子,分别选择不同温度处理,并在不同时间取样开展各项生理指标的检测,分析其指标变化。结果 -5、0、5、10摄氏度时处理1、2、3、4d后的相对电导率均高出对照组(P<0.05)。-5、0、5、10摄氏度时处理1、2、3、4d后的可溶性糖与对照组差异显著(P<0.05)。-5、0、5、10摄氏度时处理1、2、3、4d后的可溶性淀粉与对照组比较差异显著(P<0.05)。-5、0、5、10摄氏度时处理1、2、3、4d后的可溶性蛋白与对照组比较差异显著(P<0.05)。结论 低温胁迫下桑寄生种子的电导率、可溶性糖、可溶性淀粉及可溶性蛋白发生明显变化,尤其是0摄氏度及以下的条件不利于种子保存。

关键词:桑寄生;相对电导率;低温胁迫;种子

【中图分类号】R4 【文献标识码】A 【文章编号】2107-2306(2021)06-225-01

桑寄生属于我国传统中药材之一,具有强筋骨、除风湿、安胎及补肝肾的作用,同时成为国内特色的道地寄生类药材。而桑寄生种子具有一定顽拗性,其低温敏感性较强,且容易失活,加上其仅可经过种子繁殖,可直接影响其繁殖发展[1]。以往临床曾针对顽拗性种子进行低温保存的研究,但实际能够长时间低温保存的报道较少,可能与其低温敏感的响应机制存在关系,同时成为顽拗性种子死亡的主要因素[2-3]。一旦种子受到低温胁迫,其不仅出现生物膜改变,还可导致膜系统结构发生变化,促使膜上各类酶活性受损,最终造成种子变质死亡[4]。另外为了减轻低温带来的损害,种子可能通过产生小分子物质或者分解原本物质的方式,来稳定细胞膜系统,进而避免低温胁迫引发的伤害[5]。因此本文展开试验,结果如下:

1 资料与方法

1.1 材料

2018年6月-2019年5月采集20批桑寄生种子,其种子的成熟度、饱满度一致,且无机械损伤或者病虫害。分别进行常规清洗、剥除果皮果胶,放在不同温度下处理,同时选择25摄氏度下处理的种子作为对照组。其中不同温度为-5、0、5、10摄氏度,其环境相对湿度均处于70-75%左右,而對照品在人工气候的培养箱内进行。

1.2 方法

选择电导仪(DDS-307)检测-5、0、5、10摄氏度及处理后1、2、3、4d的电导率,并遵照蒽酮比色法检测可溶性糖与淀粉,按考马斯亮蓝G-250法检测可溶性蛋白,严格按照试剂盒说明书要求进行操作。

1.3 观察指标

对比不同温度处理桑寄生种子1、2、3、4d后的相对电导率、可溶性糖、可溶性淀粉及可溶性蛋白水平。

1.4 统计学处理

全文数据选择SPSS 20.0系统计算,表达计量数据,选择t检验;百分比表达计数数据,选择X2检验,P<0.05为两组数据存在差异。

2 结果

2.1 不同温度处理后的相对电导率

-5、0、5、10摄氏度时处理1、2、3、4d后的相对电导率均高出对照组(P<0.05)。见表1。

2.2 不同温度处理后的可溶性糖水平

-5、0、5、10摄氏度时处理1、2、3、4d后的可溶性糖与对照组差异显著(P<0.05)。见表2。

2.3 不同温度处理后的可溶性淀粉水平

-5、0、5、10摄氏度时处理1、2、3、4d后的可溶性淀粉与对照组比较差异显著(P<0.05)。见表3。

2.4 不同温度处理后的蛋白水平

-5、0、5、10摄氏度时处理1、2、3、4d后的可溶性蛋白与对照组比较差异显著(P<0.05)。见表4。

3 讨论

由于顽拗性种子难以耐受低温,难以使用低温种子库等常规方式进行保存,明显提升种子保存的困难程度[6]。因此全面掌握顽拗性种子低温敏感的机理成为关键,但其过程较为复杂,目前临床仅对其脱水敏感性进行观察,并未重视低温敏感的研究[7]。因此本文展开分析,对桑寄生种子在低温胁迫下的生理指标进行观察,为低温敏感机制提供参考依据。

桑寄生种子通常对低温较为敏感,本文结果中看到:-5、0、5、10摄氏度时处理1、2、3、4d后的相对电导率、可溶性淀粉、可溶性糖及可溶性蛋白与对照组差异显著(P<0.05),提示低温胁迫下桑寄生种子的电导率、可溶性糖及可溶性淀粉受到一定影响,特别是0摄氏度及以下条件时,不利于种子保存。经分析发现,电导率与低温胁迫的时长存在一定关系,随着处理时间的延长,其温度越低,细胞膜受到的伤害越大,且电导率随之升高[8]。而可溶性糖、淀粉及蛋白均属于植物渗透调节物质及内容物,经过分解渗透或者积累方式调节物质,可达到平衡细胞渗透的效果,进而避免逆境条件对植物造成的伤害[9-10]。曾有研究指出[11],较高水平的可溶性糖以及蛋白在增强植物抗寒性上具有重要意义。而桑寄生种子在低温环境中,可能出现相关糖来抵抗低温胁迫,但随着处理时长的增加,其合成能力受到损害。由此可见,不同温度及处理时间下,桑寄生种子上可溶性糖、淀粉及蛋白水平发生一系列变化,尤其是0摄氏度及以下条件时变化更明显,不利于其保存及萌发。

综上所述,低温胁迫下桑寄生种子的电导率、可溶性糖、可溶性淀粉及可溶性蛋白发生明显变化,尤其是0摄氏度及以下的条件不利于种子保存。

参考文献:

[1]万凌云,裴河欢,付金娥,等.桑寄生种子的顽拗性生物学特征及保存技术研究[J].种子,2019,38(12):48-53.

[2]沙晓梅,李娟,帕提古力·阿不力孜,等.低温胁迫对棉花种子萌发的影响[J].种子,2021,40(2):80-85.

[3]KWEON, SANG HYO, KIM, JONG-HYUN, IM, MIR, et al. Physical Properties of (Na1-xKx)NbO3 Thin Film Grown at Low Temperature Using Two-Dimensional Ca2Nb3O10 Nanosheet Seed Layer[J]. ACS applied materials & interfaces,2018,10(30):25536-25546.

[4]徐婷,樊景胜,连永利,等.低温对高纬度半干旱区玉米主栽品种种子萌发特性的影响[J].安徽农业科学,2021,49(9):25-27.

[5]邓晓娟,苏秀娟,玛依拉·依不拉音,等.人工老化和低温胁迫对陆地棉种子活力的影响和评价[J].新疆农业科学,2021,58(6):998-1005.

[6]李秀梅,古吉,李亚清,等.不同引发温度及时间对烟草种子低温萌发的影响[J].种子,2020,39(5):99-103.

[7]张晓宁,张烨,肖玉菲,等.含水量对超低温保存后马尾松种子生理生化特性的影响[J].种子,2020,39(8):48-51.

[8]徐小萌,吕鹏辉,赵阳佳,等.利用低温萌发试验评价不同颜色紫云英种子的活力[J].北京農学院学报,2021,36(2):16-19.

[9]DE ANDRADE DE SIQUEIRA, GEISA LIANDRA, DA SILVEIRA, ANA CLAUDIA, DA SILVEIRA LAZZAROTTO, SIMONE ROSA, et al. Hydrolysis of the low gelatinization temperature Araucaria angustifolia pine seed starch Thermal, rheological and structural properties[J]. Journal of thermal analysis and calorimetry,2019,138(2):1269-1278.

[10]李任任,耿贵,吕春华,等.低温对甜菜种子发芽及幼苗生长的影响[J].黑龙江大学自然科学学报,2020,37(6):718-725.

[11]樊娟,龙海江,向晓龙,等.低温胁迫对戊唑醇包衣高粱种子出苗和幼苗生理生化的影响[J].东北农业大学学报,2020,51(3):26-35.

钦州市科学研究与技术开发计划项目 合同编号:201811503

作者简介:裴河欢(1981-),男,在职研究生,副主任药师,主要从事药用植物学、天然药物开发和中药制剂研发,E-mail:pei.hehuan@163.com。

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