摘要：以小麦品种济麦22和山农17为材料，研究了不同温度及20% peg-6000模拟干旱条件下小麦种子萌发过程中抗氧化酶和α-淀粉酶活性、可溶性糖含量的变化。结果表明，在不同温度和模拟干旱条件下，pod、sod活性随着萌发时间的延长而升高，但在不同温度下活性的高低不同；cat活性在20℃和25℃条件下先升高后降低，在其他处理下逐渐升高；20% peg-6000处理的抗氧化酶活性要比同温度下正常萌发的低。可溶性糖含量在萌发初期迅速升高，然后降低。α-淀粉酶活性随着萌发时间的延长而升高，在25℃和20℃条件下达到最高值后开始下降。
关键词：小麦种子；萌发；抗氧化酶活性；可溶性糖；α-淀粉酶活性
中图分类号：s512.104.1文献标识号：a文章编号：1001-4942（2013）07-0042-04
种子萌发是一个复杂的生理生化过程，受多种因素的影响[1]。种子劣变后，活力下降，萌发缓慢，发芽率降低，而抗氧化系统的酶活性下降以及脂质过氧化作用加强是种子劣变的主要原因。超氧化物歧化酶（sod）和过氧化物酶（pod）是植物体内重要的抗氧化酶，其中sod是自然界唯一的以氧自由基为底物的酶，可以淬灭超氧阴离子产生h2o2；cat是分解h2o2的重要物质，可以在一定程度内降低活性氧对植物的伤害，减轻膜脂过氧化，保护酶系统的协调一致[2]。
α-淀粉酶是淀粉代谢的重要酶之一，种子萌发时，胚中产生的ga转移至糊粉层诱导合成α-淀粉酶等水解酶，以水解胚乳中的贮藏物质，为种子萌发提供能量和底物[3～5]。郁飞燕等研究表明，较高浓度的peg处理，能不同程度地抑制α-淀粉酶活性，降低可溶性糖含量，进而影响水稻种子的萌发[6]；当peg-6000的浓度大于10%时，小麦胚芽的伸长受到抑制[7]。本试验以小麦种子为材料，研究了萌发期间温度和peg模拟干旱处理对种子中抗氧化酶和α-淀粉酶活性以及可溶性糖含量的影响。
1材料与方法
1.1试验材料及培养方法
以小麦品种济麦22和山农17的种子为试材。将选取的种子于5%双氧水中消毒3 min，然后用去离子水冲洗2遍，置于铺有4层滤纸的发芽盒中。温度处理的分别置于10、15、20、25℃条件下培养，每天适量浇水；模拟干旱处理的加入适量20%的peg-6000溶液， 20℃下培养，每天适量补充20%的peg-6000溶液。定时取样，重复3次，用于测定不同的生理指标。
1.2抗氧化酶活性测定
1.2.1酶液的制备称取0.5 g种胚样品放入研钵中，加入ph 7.8的磷酸缓冲液5 ml，冰浴研磨至匀浆，倒入离心管中，10 000 r/min冷冻离心20 min，取上清，置于0～4℃下保存待用。
1.2.2sod活性的测定按赵世杰等[8]的方法进行，以nbt光还原50%为一个酶活性单位（u）。
1.3.2可溶性糖含量测定采用蒽酮比色法[9]。
1.4数据处理采用microsoft excel软件进行数据处理和作图。
2结果与分析
2.1不同温度和peg处理对小麦种子萌发期抗氧化酶活性的影响
2.1.1sod活性由图1看出，除10℃处理的sod活性较低、保持基本不变外，其他温度处理和模拟干旱处理的两品种sod活性均随萌发时间的延长而逐渐升高。萌发24 h后，20℃处理的sod活性一直保持较高水平，依次高于20% peg-6000、15℃、25℃和10℃处理。
2.1.2pod活性变化由图2看出，在吸水萌发的12～72 h内，不同温度处理下两个品种的pod活性均呈现出随萌发时间的延长而逐渐升高的趋势，但萌发24 h内增长比较缓慢，之后除10℃处理变化很小外，各温度处理下的pod活性均快速升高；不同温度处理间比较，萌发30 h后，两个品种的pod活性整体均表现为随温度的升高而升高。
20% peg-6000处理下，济麦22的pod活性一直保持随萌发时间的延长而增长的趋势；而山农17则随萌发时间的延长，pod活性先增长，至萌发60 h时达到峰值，之后略有下降。
2.1.3cat活性变化由图3看出，随着萌发时间的延长，两个品种的cat活性在10℃、15℃处理下呈逐渐升高的趋势，但10℃处理的cat活性维持在一个较低的水平；25℃和20℃处理的cat活性均先升高后降低，济麦22分别于萌发36 h和48 h达到峰值，山农17分别于萌发42 h和48 h达到峰值。
20% peg-6000处理条件下，两品种的cat活性也随萌发时间的延长而升高，但萌发前期增长缓慢，济麦22和山农17分别于萌发42 h和48 h后升高较快。
2.2不同温度和peg处理对小麦种子萌发期间α-淀
粉酶活性以及可溶性糖含量的变化
2.2.1α-淀粉酶活性的变化由图4可以看出，在25℃萌发条件下，两品种的α-淀粉酶活性先迅速升高，至萌发第4天达到最大值，而后又大幅降低。20℃条件下，济麦22的α-淀粉酶活性随萌发时间的延长逐渐升高，至萌发第6天时达到峰值，之后又略有下降；山农17的α-淀粉酶活性在萌发前5天缓慢增长，之后快速下降。
3结论与讨论
抗氧化酶活性与小麦种子的吸胀萌发进程有关。种子从开始吸水起其抗氧化酶活性就逐步升高，这对于修复细胞结构、清除种子在贮藏过程和萌发时产生的活性氧、形成正常的幼苗是必需的。本试验结果也表明，在萌发72 h内sod活性始终保持上升趋势；pod活性在吸涨萌发24 h前增加十分缓慢，随着种子萌发率的增加其活性则迅速增加，在种子基本完成萌发后也未下降，这除了与其参与活性氧代谢有关外，还与其他多种功能有关；cat活性也是在胚根未突破种皮前增加较缓慢，以后随着种子胚根突破种皮数量的增加其活性则增加较快。10℃条件下3种抗氧化酶活性都维持在很低的水平，变化较小，相应的种子萌发速度较慢。20%peg模拟干旱条件会加强种子中活性氧代谢，导致活性氧或其他过氧化物自由基积累，从而激活抗氧化酶系统，保护膜结构，增强抗性。 种子萌发是一个从异养到自养的过程，初期所需要的营养物质来自于种子中淀粉的分解，温度越高，种子萌发越快，对营养物质的需求也就越多，α-淀粉酶活性升高也越快，分解的淀粉越多，从而使得可溶性糖含量迅速升高；在种子完成萌发后，幼苗所需的营养物质可以部分地通过自己的光合作用来合成，种子中的α-淀粉酶活性迅速降低，可溶性糖含量也逐渐降低，但是下降比较慢。
20% peg-6000处理的两品种的抗氧化酶活性要比同温度下正常萌发的低，且总体来说均随萌发时间的延长而升高，只有山农17的pod活性在萌发60 h后略有降低；α-淀粉酶活性呈缓慢增长的趋势，除山农17萌发6～7天的活性略高外，萌发过程中两品种的α-淀粉酶活性均低于同温度正常萌发的处理；可溶性糖含量也呈单峰曲线变化，两品种均于萌发48 h达到峰值。表明，20%peg-6000处理能够抑制种子萌发。
参考文献：
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