超干处理延长菜豆种子寿命的生理生化机制研究

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2021-0036

中国农学通报 ›› 2021, Vol. 37 ›› Issue (34): 64-70.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2021-0036

所属专题：生物技术

超干处理延长菜豆种子寿命的生理生化机制研究

孙璐(), 冯国军(), 刘大军, 杨晓旭, 刘畅, 闫志山

黑龙江大学现代农业与生态环境学院,哈尔滨 150080

收稿日期:2021-01-14 修回日期:2021-08-04 出版日期:2021-12-05 发布日期:2022-01-06
通讯作者: 冯国军
作者简介:孙璐,女,1997年出生,江苏盐城人,硕士在读研究生,研究方向：寒区作物种质资源创新及利用。通信地址：150080 黑龙江省哈尔滨市学府路74号黑龙江大学,E-mail： sunlu37@126.com。
基金资助:
2019年度黑龙江省应用技术研究与开发计划“寒地果菜优质高效栽培技术研究与应用”(GA19B102)

Physiological and Biochemical Mechanism of Ultra-dry Storage Treatment to Prolong Seed Life of Phaseolus vulgaris

Sun Lu(), Feng Guojun(), Liu Dajun, Yang Xiaoxu, Liu Chang, Yan Zhishan

College of Modern Agriculture and Ecological Environment, Heilongjiang University, Harbin 150080

Received:2021-01-14 Revised:2021-08-04 Online:2021-12-05 Published:2022-01-06
Contact: Feng Guojun

摘要/Abstract

摘要：

为研究菜豆种子在超干处理条件下抗老化能力,以菜豆品种‘将军’、‘紫冠’、‘热那亚’为试验材料,采用硅胶脱水的方法制备不同含水量的种子,并对不同程度超干处理的菜豆种子进行人工老化,对老化后种子发芽率、发芽指数、种子活力及生理指标进行测定,进一步讨论菜豆种子的最适含水量。结果表明,‘将军’种子含水量降至5.78%~6.95%时,种子各指标在老化后保持在较高水平;‘紫冠’种子含水量为5.35%~6.89%时,老化后各指标均高于自然干燥种子,且差异显著;‘热那亚’种子含水量为5.01%~6.15%时,老化后各发芽指标、热稳蛋白含量均高于自然干燥种子。说明超干保存菜豆种子具有一定的可行性。

关键词: 超干处理, 菜豆, 人工老化, 生理生化特性, 含水量

Abstract:

The purpose is to study the anti-aging ability of common beans under the condition of ultra-dry treatment. ‘Jiangjun’, ‘Ziguan’ and ‘Renaya’ were used as experimental materials, seeds with different moisture contents were prepared by silica gel dehydration and different degrees of ultra-dry seeds of artificial aging, the aging after the seed germination rate, germination index, seed vigor and physiological indexes were assessed for further discussion of appropriate moisture content of common beans. The results revealed that when the moisture content of ‘Jiangjun’ seeds decreased to 5.78%-6.95%, the seed indexes remained high after aging. When the moisture content of ‘Ziguan’ seeds was at 5.35%-6.89%, all the indexes after aging were higher than those of untreated seeds, and the differences were significant. After aging, the germination index and thermostable protein content of ‘Renaya’ seeds were higher than those of untreated seeds when the moisture content was 5.01%-6.15%. The study demonstrates that common beans could be stored in ultra-dry state.

Key words: ultra-dry treatment, common bean, artificial aging, physiological and biochemical characteristics, moisture content

中图分类号:

S643.1

孙璐, 冯国军, 刘大军, 杨晓旭, 刘畅, 闫志山. 超干处理延长菜豆种子寿命的生理生化机制研究[J]. 中国农学通报, 2021, 37(34): 64-70.

Sun Lu, Feng Guojun, Liu Dajun, Yang Xiaoxu, Liu Chang, Yan Zhishan. Physiological and Biochemical Mechanism of Ultra-dry Storage Treatment to Prolong Seed Life of Phaseolus vulgaris[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2021, 37(34): 64-70.

图/表 10

图1. 菜豆种子在室温下的脱水速率

品种	含水量/%	发芽率/%	硬实率/%	发芽指数	活力指数
将军	12.44(CK)	57.33±4.98c	0	34.99±4.51c	1.43±0.31b
	8.52	84.67±2.50ab	3.33±0.94	49.64±4.06b	2.15±0.30b
	6.95	90.67±2.49a	6.00±1.63	65.70±2.41a	3.48±0.47a
	5.78	79.33±4.98b	16.00±3.26	56.40±4.15ab	3.91±0.24a
紫冠	12.77(CK)	60.67±5.25c	0	37.41±2.71c	1.24±0.16b
	8.38	86.00±3.27b	0	50.29±3.41b	2.12±0.56b
	6.89	93.33±2.49a	0.67±0.01	64.83±7.19a	3.87±0.49a
	5.35	87.33±5.73ab	6.77±0.94	61.94±3.53a	4.12±0.21a
热那亚	11.87(CK)	48.67±4.71b	0	24.89±0.95c	0.83±0.03b
	8.11	98.00±1.63a	0	60.08±1.55a	2.41±0.25a
	6.15	99.33±0.94a	0	60.10±1.55a	2.42±0.25a
	5.01	94±3.26a	0	55.03±3.51b	2.43±0.07a

表1. 老化处理后超干菜豆种子萌发和活力水平

图2. 不同含水量菜豆种子老化胚根线粒体结构变化 A.老化6 d含水量5.78%‘将军’,B.老化6 d含水量12.44%‘将军’,C.老化6 d含水量5.01%‘热那亚’,D.老化6 d含水量11.87%‘热那亚’,E.老化6 d含水量5.35%‘紫冠’,F.老化6 d含水量12.77%‘紫冠’;标尺1 μm;图中C指示线粒体嵴,M指示线粒体

图3. 不同含水量菜豆种子老化后电导率变化

图4. 不同含水量菜豆种子老化后热稳蛋白含量变化

图5. 不同含水量菜豆种子老化后MDA含量变化

图6. 不同含水量菜豆种子老化后O2-含量变化

图7. 不同含水量菜豆种子老化后SOD含量变化

图8. 不同含水量菜豆种子老化后POD含量变化

图9. 不同含水量菜豆种子老化后CAT含量变化

参考文献 28

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Physiological and Biochemical Mechanism of Ultra-dry Storage Treatment to Prolong Seed Life of Phaseolus vulgaris

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