壳寡糖对小麦种子萌发和幼苗生长的影响

袁建平 李国辉 王淑敏 高永闯

摘要：用不同浓度壳寡糖处理小麦种子及幼苗，以种子根长、芽长及淀粉酶活性为种子萌发指标，以幼苗的叶片叶绿素含量及根系活力为幼苗生长指标，探讨壳寡糖对小麦种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明，壳寡糖对小麦具有生长调节作用，０．１0 μｇ／ｍＬ壳寡糖可明显促进小麦种子胚芽、胚根的生长，提高种子淀粉酶活性，同时对幼苗的叶绿素含量和根系活力具有显著促进作用。而１０．０0 μｇ／ｍＬ壳寡糖处理种子淀粉酶活性较对照组低，且浸种处理第１天时差异显著，表现出一定的抑制作用。

关键词：壳寡糖；小麦；种子萌发；幼苗生长；影响

中图分类号：Ｓ４８２．８；Ｓ５１２．１文献标识码：Ａ文章编号：0439－８114（２０12）16－3431-02

Effect of Chito-Oligosaccharide on Seed Germination and Seedlings Growth of Wheat

ＹＵＡＮ Ｊｉａｎ－ｐｉｎｇ１，ＬＩ Ｇｕｏ－ｈｕｉ２，ＷＡＮＧ Ｓｈｕ－ｍｉｎ１，ＧＡＯ Ｙｏｎｇ－ｃｈｕａｎｇ１

（１．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ， Ｌａｎｇｆａｎｇ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｌａｎｇｆａｎｇ ０６５０００， Ｈｅｂｅｉ，Ｃｈｉｎａ；

２． Ｚｈｕｏｚｈｏｕ Ｂｕｒｅａｕ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ， Zhuozhou ０７２７５０， Ｈｅｂｅｉ，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｒｅａｔｉｎｇ ｗｈｅａｔ ｓｅｅｄｓ ａｎｄ ｓｅｅｄｌｉｎｇｓ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｃｈｉｔｏ－ｏｌｉｇｏｓａｃｃｈａｒｉｄｅ， ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｃｈｉｔｏ－ｏｌｉｇｏｓａｃｃｈａｒｉｄｅ ｏｎ ｗｈｅａｔ ｓｅｅｄ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｅｅｄｌｉｎｇｓ ｇｒｏｗｔｈ ｗｅｒｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ． ０．１0 μｇ／ｍＬ ｏｆ ｃｈｉｔｏ－ｏｌｉｇｏｓａｃｃｈａｒｉｄｅ ｃｏｕｌｄ ｐｒｏｍｏｔｅ ｔｈｅ ｇｒｏｗｔｈ ｏｆ ｔｈｅ ｂｕｄ ａｎｄ ｒｏｏｔ as well as ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ａｍｙｌａｓｅ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｗｈｅａｔ ｓｅｅｄ ｏｂｖｉｏｕｓｌｙ， ａｎｄ increase ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ ｃｏｎｔｅｎｔ ａｎｄ ｒｏｏｔ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｗｈｅａｔ ｓｅｅｄｌｉｎｇ． Ｏｎ ｔｈｅ ｏｔｈｅｒ ｈａｎｄ， １０．０0 μｇ／ｍＬ ｏｆ ｃｈｉｔｏ－ｏｌｉｇｏｓａｃｃｈａｒｉｄｅ ｓｈｏｗｅｄ ｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔ ｏｎ ｔｈｅ ａｍｙｌａｓｅ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｗｈｅａｔ ｓｅｅｄ． Ｔｈｅｓｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｃｈｉｔｏ－ｏｌｉｇｏｓａｃｃｈａｒｉｄｅ ｈａｄ ｓｏｍｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｎ ｔｈｅ ｇｒｏｗｔｈ ｏｆ ｗｈｅａｔ ａｎｄ ｃｏｕｌｄ ｐｌａｙ ｇｒｅａｔ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｖａｌｕｅ ｉｎ ｗｈｅａｔ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｃｈｉｔｏ－ｏｌｉｇｏｓａｃｃｈａｒｉｄｅ； ｗｈｅａｔ； ｓｅｅｄ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ； ｓｅｅｄｌｉｎｇｓ ｇｒｏｗｔｈ； ｅｆｆｅｃｔ

壳寡糖（Ｃｈｉｔｏ－ｏｌｉｇｏｓａｃｃｈａｒｉｄｅ）在生物制药、抗肿瘤、提高动物免疫力等医药领域具有不容忽视的作用；在调节植物生长、提高植物抗病力等方面也有广阔的应用前景［１，２］。试验利用不同浓度的壳寡糖溶液处理小麦种子和幼苗，研究其对小麦种子萌发及幼苗生长的影响，以期为壳寡糖更好地应用于农业生产提供理论依据。

１材料与方法

１．１试验材料

供试小麦品种：轮选９８７（购于廊坊市广阳区中爱种子公司）。壳寡糖：由廊坊师范学院生命科学学院微生物实验室制备并提供。

１．２试验方法

将小麦种子用０．１％的高锰酸钾溶液消毒５ ｍｉｎ，然后迅速用去离子水冲洗，用滤纸吸干种子表面的水分［３］。挑选大小一致的种子，分别用浓度为１０．００、１．００、０．１０、０．０１ μｇ／ｍＬ的壳寡糖溶液室温下浸种２４ ｈ，同时以去离子水浸种作为空白对照。将处理后的种子播种，出土后分别用清水及上述４种浓度的壳寡糖溶液进行叶面喷施，每２４ ｈ喷洒１次。

１．３测定项目及方法

１．３．１种子根长、芽长的测定分别取各试验组处理过的种子２００粒，置于铺有２层滤纸的托盘中，上盖４层纱布，置于种子萌发箱中２５ ℃恒温培养，种子萌发第四天测量种子的芽长和根长。

１．３．２淀粉酶粗酶液的提取及活力测定分别于浸种后０、１、２、３ ｄ随机称取各试验组种子１．０ ｇ，加入２５ ｍＬ ｐＨ ６．４柠檬酸缓冲液，低温迅速研磨，４ ℃、

３ ０００ ｒ／ｍｉｎ离心１５ ｍｉｎ，上清液即为淀粉酶原液。采用３，５－二硝基水杨酸法测定淀粉酶的活性［４］。

１．３．3叶绿素含量及根系活力的测定待小麦幼苗长出３片叶时，称取叶片１．０ ｇ，采用Ａｒｎｏｎ法测定幼苗叶片的叶绿素含量［５］；称取小麦根样品０．５ ｇ，采用ＴＴＣ法测定幼苗的根系活力［４］。

２结果与分析

２．１壳寡糖对小麦种子根长、芽长的影响

小麦种子萌发后第四天平均根长、平均芽长的测量结果见表１。从表１可以看出，壳寡糖浓度０．１０ μｇ／ｍＬ处理的平均根长和平均芽长分别高出对照２５．３％和２６．２％，且差异极显著；壳寡糖浓度１．００ μｇ／ｍＬ处理的平均芽长较对照长１２．０％，差异显著，平均根长与对照间无显著差异；１０．００与０．０１ μｇ／ｍＬ处理平均根长、平均芽长与对照间无显著差异。

２．２壳寡糖对小麦种子淀粉酶活性的影响

小麦种子不同萌发时间淀粉酶活性测定结果见表２。由表２可以看出，浸种后０ ｄ各试验组间淀粉酶活性无显著差异。１ ｄ时壳寡糖浓度０．１０ μｇ／ｍＬ处理淀粉酶活性较对照高１１．４％，差异显著；１．００、０．０１ μｇ／ｍＬ处理与对照间差异不显著；１０．００ μｇ／ｍＬ处理较对照低１２．８０％，差异显著，表现出抑制作用。２ ｄ时０．１０、１．００ μｇ／ｍＬ处理淀粉酶活性分别较对照高２０．３％、１８．６％，差异极显著；３ ｄ时０．１０、１．００ μｇ／ｍＬ处理淀粉酶活性分别较对照高２８．５％、１６．３％，差异极显著；１０．００ μｇ／ｍＬ处理２ ｄ和３ ｄ时淀粉酶活性分别较对照低２．８％、３．９％，但差异不显著。

２．３壳寡糖对小麦幼苗叶片叶绿素含量及根系活力的影响

小麦幼苗叶片叶绿素含量及根系活力的测定结果表３。从表３可以看出，壳寡糖浓度０．１０ μｇ／ｍＬ处理叶绿素含量及根系活力分别较对照提高３０．８％、４８．４％，差异极显著；壳寡糖浓度１．００ μｇ／ｍＬ处理叶绿素含量及根系活力分别较对照提高１９．２％、１９．４％，差异极显著；０．０１、１０．００ μｇ／ｍＬ处理与对照间无显著差异。

３结论与讨论

试验结果表明，壳寡糖对小麦具有生长调节作用，０．１０ μｇ／ｍＬ壳寡糖可明显促进小麦种子胚芽、胚根的生长，提高种子淀粉酶活性，同时对幼苗叶片的叶绿素含量和根系活力具有明显的促进作用。而１０．００ μｇ／ｍＬ壳寡糖处理的淀粉酶活性较对照低，且浸种处理第一天时差异显著，表现出抑制作用。壳寡糖对细胞内某些酶表达的促进作用可能是其促进小麦种子萌发及幼苗生长的一个重要原因。有报道称壳寡糖可与细胞原生质膜上的特定受体相互作用，激活信号传导，促进基因的转录与表达［６，７］。试验中０．１０ μｇ／ｍＬ处理的结果证实了壳寡糖的生长调节作用；而１０．００ μｇ／ｍＬ处理对小麦种子淀粉酶活性的抑制作用则提示过量的壳寡糖可能会对细胞原生质膜上的特定受体产生屏蔽作用，抑制了信号的传导或产生抑制信号，从而表现出一定的抑制作用。

参考文献：

［１］ 胡志鹏．壳寡糖的研究进展［Ｊ］．中国生化药物杂志，２００３，２４（４）：２１０－２ｌ２．

［２］ 刘幸海，李正名，王宝雷． 具有农业生物活性壳寡糖的研究进展［Ｊ］．农药学学报，２００６，８（１）：１－７．

［３］ 周天，胡永军，姜坤，等．壳聚糖对玉米种子萌发和幼苗生长的影响［Ｊ］．吉林农业科学，２００４，２９（３）：８－１０，１８．

［４］ 张志良，瞿伟菁．植物生理学实验指导［Ｍ］．第三版.北京：高等教育出版社，２００3．３９－４１．

［５］ 苏正淑，张宪政．几种测定植物叶绿素含量的方法比较［Ｊ］．植物生理学通讯，１９８９，２５（５）：７７－７８．

［６］ 石瑛，杜昱光，白雪芳．寡聚糖诱导的植物抗性信号转导［Ｊ］．生命科学研究，２００１，５（１）：２９－３１．

［７］ 刘晓，杜昱光，白雪芳．壳寡糖诱导小麦种胚细胞抗脱氧雪腐镰刀菌烯醇抑制的效应［Ｊ］．植物学报，２００１，４３（４）：３７０－３７４．