高 旭

(新宾满族自治县赵家林场，辽宁 新宾 113213)

蒙古栎Quercusmongolica是我国北方主要的阔叶树种之一，更是国家二级珍贵树种，具有强盛的萌蘖和有性繁殖能力，主要分布在大小兴安岭、张广才岭和三江平原，几乎遍及黑龙江省的山地，是中国东北天然次生林主要组成树种[1-4]。蒙古栎更是营造防风林、水源涵养林及防火林的优良树种，孤植、丛植或与其它树木混交成林均适宜[5-6]。目前生产上培育蒙古栎造林苗木的主要方式还是播种育苗，但在播种育苗过程中促使种子快速萌发以及生理生化指标影响报道较少。已有研究表明，赤霉素(GA3)对植物休眠具有一定效果，外施赤霉素可以解除种子和芽的休眠，促进其萌发。这是因为赤霉素能诱导植物体内某些水解酶的产生，促进淀粉水解，从而为种子萌发提供能源物质。目前利用赤霉素加快植物种子萌发的研究有很多。本项研究针对外源激素赤霉素对于促进蒙古栎种子快速萌发及生理生化指标的测定，为以后蒙古栎生产过程中培育高质量造林苗木提供参考依据[7-8]，同时，对其种子资源保育和开发利用具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 材 料

试验材料为蒙古栎种子，2018年10月釆自辽宁省凤城市边沟林场大堡工区，树龄35 a。母树种子自然风干后，置于4 ℃冰箱中储存备用。种子平均千粒重2.02 kg，平均含水率9.46%。

1.2 赤霉素(GA3)种子萌发处理

采用机械去皮后，选取干净无果皮的纯净蒙古栎种子以质量分数0.5% KMnO4浸泡20 min后，用无菌水冲洗至无颜色，分别浸泡于GA3溶液(50、100、150 mg·L-1)中24 h，以浸于清水中的种子为对照(ck)，1、2、4、8、12、24 h观察蒙古栎种子发芽率。

选取处理后的种子各100粒，与湿沙按体积比1∶3混匀埋入已消毒的细沙中层积，3次重复。先在室温下层积15 d，再置于恒温气候箱(温度4 ℃，湿度70%)中层积。

1.3 赤霉素(GA3)处理过程中生理生化指标测定

在种子层积的第0、15、30、55、80天随机取样测定种子可溶性糖、淀粉含量、淀粉酶活性及可溶性蛋白。

1.3.1 可溶性糖测定

采用蒽酮比色法，将样品捣碎后称取0.5 g，加入80%乙醇4 mL，80 ℃水浴30 min，3 000 r·min-1离心15 min，用80%乙醇定容至10 mL待用，吸取待测液1 mL，加入5 mL蒽酮试剂混匀，沸水浴10 min，冷却至室温后625 nm波长下比色。

1.3.2 淀粉含量测定

将样品捣碎后称取0.5 g，加入3.2 mL 60%高氯酸磨成匀浆，然后用蒸馏水定容至100 mL待用。取0.5 mL提取液，加3 mL蒸馏水，2 mL碘液，摇匀，放置5 min后定容至10 mL，用蒸馏水作对照在波长660 nm下比色。

1.3.3 淀粉酶活性测定

将样品捣碎后称取0.5 g，加少量石英砂和2 mL蒸馏水研磨成匀浆。加6 mL蒸馏水混匀后，在室温下放置提取20 min并不断摇动，使其充分提取。3 000 r·min-1离心10 min，取上清液加蒸馏水定容至100 mL，即为淀粉酶待测液。

1.3.4 可溶性蛋白含量测定

将样品捣碎后称取0.5 g，加入5 mL蒸馏水研磨至匀浆，吸取样品提取液1 mL，与5 mL考马斯亮蓝G-250溶液混匀，放置2 min后在595 nm下比色。

1.4 数据处理

试验数据用Excel 2007软件进行处理。

2 结果与分析

2.1 赤霉素对蒙古栎种子萌发的影响

图1 赤霉素对蒙古栎种子发芽的影响

从图1可以看出，随着时间延长，不同质量浓度赤霉素(GA3)处理的种子发芽率均呈现先上升后下降趋势。150 mg·L-1浸泡蒙古栎种子12 h发芽率达到最大值90%，而50 mg·L-1和100 mg·L-1的蒙古栎种子发芽率分别为78%和82%。浸泡24 h后，蒙古栎种子发芽率有所下降，其中150 mg·L-1处理的蒙古栎种子发芽率80%，50、100 mg·L-1处理的蒙古栎种子发芽率分别为68%和76%。由此可知，赤霉素解除蒙古栎种子休眠的最佳条件为150 mg·L-1浸泡12 h。

2.2 赤霉素对蒙古栎种子可溶性糖含量影响

可溶性糖是植物体内重要的渗透调节物质，可调节细胞内的渗透势，维持植株体内的水分平衡。从图2可以看出，随着时间延长，不同处理的蒙古栎种子可溶性糖含量都呈现逐渐下降的趋势，其中150 mg·L-1处理的可溶性糖含量下降最明显，从16.8%下降到层积80 d的6.4%，下降速度与ck差异显著(P<0.05)。

图2 赤霉素对蒙古栎种子可溶性糖含量的影响

2.3 赤霉素对蒙古栎种子淀粉含量的影响

淀粉是种子萌发过程中重要的代谢物质，为种子萌发过程提供重要的营养物质和能量，是种子萌发过程中关键判定指标。由图3可知，随着时间延长，不同处理蒙古栎种子淀粉含量均下降，层积0～30 d，不同处理淀粉含量均呈下降趋势，层积30～80 d，下降速度趋于平稳，其中150 mg·L-1处理的蒙古栎种子淀粉含量下降最明显，从最初的7.8%下降至2.6%，说明赤霉素150 mg·L-1能有效促进种子萌发。

2.4 赤霉素对蒙古栎种子淀粉酶活性的影响

种子在萌发过程中，植物体内的淀粉在酶的作用下水解成有机物，是种子萌发的重要营养物质来源，淀粉酶的活性关系到种子萌发的速率，是判定种子萌发的重要指标。由图4可知，不同处理蒙古栎种子淀粉酶活性均呈现逐步上升的趋势，层积0～55 d，淀粉酶活性上升速度明显，层积55～80 d，上升速度趋于平稳。150 mg·L-1处理的蒙古栎种子淀粉酶活性上升速度最明显，与ck相比差异显著(P<0.05)。

图3 赤霉素对蒙古栎种子淀粉含量的影响

图4 赤霉素对蒙古栎种子淀粉酶活性的影响

2.5 赤霉素对蒙古栎种子可溶性蛋白含量的影响

图5 赤霉素对蒙古栎种子可溶性蛋白含量的影响

可溶性蛋白是种子萌发过程中最为关键的水溶性蛋白质，含量的大小直接影响着新陈代谢的强弱。

由图5可知，不同处理下蒙古栎种子可溶性蛋白含量均呈先上升后趋于平稳的趋势。层积0～15 d，淀粉酶活性上升速度最为明显，其中150 mg·L-1处理的蒙古栎种子可溶性蛋白含量上升速度最明显，与对照相比差异显著(P<0.05)。在层积15 d以后，不同处理的可溶性蛋白含量均趋于平稳状态。

3 结 论

不同质量浓度赤霉素(GA3)处理条件下，150 mg·L-1赤霉素浸泡12 h蒙古栎种子发芽率达到最大值90%。随着时间延长，150 mg·L-1处理的可溶性糖含量、淀粉含量下降最明显。层积0～55 d，不同处理淀粉酶活性上升速度明显，层积55～80 d，上升速度趋于平稳，其中上升速度最快为150 mg·L-1处理。不同处理蒙古栎种子可溶性蛋白含量均呈先上升后趋于平稳的趋势，上升时间段均在层积0～15 d，之后趋于平稳，其中上升速度最快仍然为150 mg·L-1处理。可见，赤霉素(GA3)150 mg·L-1处理能加速蒙古栎种子生理生化反应进程，促进种子萌发。