摘 要

银杏是中生代孑遗的稀有树种，为中国特产，其果实具有较高的食用和药用价值，而树体又具有较高经济和园林观赏价值。本文选用湖北安陆市的杂交金叶银杏、泰州泰兴市的大佛指、江苏省邳州市的大马铃3个不同种源地的银杏种子为试验材料，研究不同贮藏方式下银杏种子内部各种酶活力的动态变化。以过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT)、超氧化物歧化酶（SOD）的活性变化，分析银杏种子酶活性与种子活力的关系，来揭示哪种贮藏条件更适用于银杏种子的贮藏，为银杏种子的合理贮藏提供试验依据。主要结论如下：

1. 过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）和超氧化物歧化酶（SOD）活性在不同种源地的种子间有较大差异，且沙藏的种子过氧化物酶和超氧化物歧化酶活性均高于室温干燥贮藏的种子酶活性。
2. 不同的贮藏方式和贮藏时间的长短对银杏种子酶活性有较大影响。总体上表现为，随着贮藏时间的延长，常温干藏情况下过氧化物酶（POD）活性逐渐降低，最终活性为最初活性的55.3%；湿沙层积贮藏下过氧化物酶（POD）活性先降低后升高，最终活性保持在最初活性的82.4%的较高水平。
3. 过氧化氢酶（CAT）活性主要表现为，随着贮藏时间的延长，大致呈现高低变动的趋势。干藏时除泰兴种源的种子逐渐升高，邳州和湖北种源都呈现先升后降的趋势，最终活性均高于最初测定的活性；沙藏时最终显示的酶活性均低于最初测定的酶活性，与干藏时相反。
4. 超氧化物歧化酶（SOD）活性变化表现出与过氧化物酶（POD）相似的变化。干藏时随时间的延长逐渐降低，最终活性为最初活性的63.4%；沙藏时随时间的延长呈先升后降的趋势，不同种源地种子的最终活性均高于最初活性。
5. 湿沙层积贮藏银杏种子相较与常温干燥贮藏更利于维持过氧化物酶（POD）和超氧化物歧化酶（SOD）的活性，以至于保持种子活力，提高种子的发芽率。

关键词：银杏；种子活力；酶活性；贮藏条件

Dynamic enzyme and different way to ginkgo seed germination during storage its impact

ABSTRACT

Ginkgo biloba is a rare species of Mesozoic relict.It is a special product of China.The fruit has high edible and medicinal value.And the tree also has high economic value and ornamental value.This paper chooses Hubei Anlu City hybrid Golden ginkgo seed,Taizhou Taixing City Dafozhi and Jiangsu Pizhou City Damaling the three different provenance of the ginkgo biloba seeds as experimental material.By studying the dynamic changes of a variety of enzyme activity such as POD,CAT and SOD within the seeds of ginkgo under different storage methods.To discuss the relationship between enzyme activity and seed vigor of ginkgo.This paper is to reveal which storage conditions are more suitable for the storage of ginkgo seeds,and provide experimental basis for the reasonable storage of ginkgo seeds.

Key words：Ginkgo；seed vigor；enzymes activation；storage condition

目 录

1 引言 1

1.1 立题依据及研究目的 1

2 国内外研究进展 2

2.1 银杏的资源调查及应用价值 2

2.1.1 银杏种质资源调查 2

2.1.2 银杏的应用价值 3

2.1.3 种子活力研究概况 4

3 材料与方法 5

3.1 试验材料 5

3.2 试验方法 6

3.2.1 过氧化物酶（POD）活性的测定 6

3.2.2 过氧化氢酶（CAT）活性的测定 6

3.2.3 超氧化物岐化酶(SOD)活性测定 6

4 结果与分析 7

4.1 不同贮藏条件下的种子POD酶活性变化 7

4.2 不同贮藏条件下的种子CAT酶活性的变化 8

4.3 不同贮藏条件下的种子SOD活性变化 9

4.4 银杏种子活力与3种酶活性的相关分析 10

4.5 不同贮藏条件下种子发芽率比较 11

结 论 11

致 谢 13

1 引言

银杏（Ginkgo biloba L.）是中国所特有的珍贵树种，是现存裸子植物中与恐龙同时代的最古老的孑遗植物，银杏具有极高的经济、生态、观赏和科研价值，集食用、药用、材用、保健为一体，是难得的多用途特种经济树种^[1]。近年来，以生产种子为目的银杏栽培在国内外迅速发展，银杏种子的发育生理和采后生理的研究得到日益重视^[2]。种子是遗传因素的载体之一，种子的质量在很大程度上决定了植株的生长发育和产量，所以它作为增产的第一要素，越来越受到人们的重视。就银杏种子而言，种子工作者则多重视银杏种子的形态、发芽率、发芽势等指标，而种子活力问题容易被研究者忽视。种子在收获后的贮藏过程中,由于贮藏条件不同，其内部生理生化特性也表现出一定的差异。不适宜的贮藏条件是种子容易发生劣变,导致发芽率降低,种子活力下降,既影响了农业生产又降低了食用品质。所以，种子活力作为一项重要的种子质量指标，如今越来越受到人们的广泛重视。

1.1 立题依据及研究目的

由于种子活力研究的重大生产意义和科学价值，种子活力研究一直是种子学领域的热门课题之一^[3]。近年来，关于种子活力与产量性状关系的研究工作在不断地深入。研究表明，高活力的种子萌发快，分孽、抽穗、开花提早，速度快而整齐，高活力的大粒种子比小粒种子平均增产32.2%^[4]。经过加速老化处理的种子形成6-1级由高至低的不同活力水平，其中6-3级活力水平的种子发芽率相差无几，最终产量却差异显著，高活力种子比低活力种子高产^[5]。

种子自成熟后，即进入逐渐衰老的过程，导致发芽率下降。即使在目前认为较为安全的种子库(低温低湿)贮藏条件下,种子生活力仍在缓慢丧失^[6]。在此期间，种子内部产生一系列的生理生化变化。种子衰老过程中蛋白质的变化首先表现在酶蛋白的变性上，其结果是酶的活性丧失，进而代谢失调。早在十九世纪初期就有人认为过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性与种子活力有一定关系。目前为止,研究最为广泛和深入的是种子中的过氧化物酶、过氧化氢酶、超氧化物歧化酶(SOD)和脱氢酶，这几种酶的活性与种子的发芽率有极高的相关性。本文通过研究不同贮藏方式下银杏种子内部各种酶活力的动态变化。通过酶活力的变化来揭示哪种贮藏条件更适用于银杏种子的贮藏，为银杏种子的合理贮藏提供试验依据。

2 国内外研究进展

国内外对于银杏的研究工作已经进行了很多年，与此相关的文献也发表了许多篇，而且许多学者与研究者对银杏的研究已经进入了分子水平。现如今，对于银杏的研究从叶、果的内含物提取到DNA分子标记都有人进行过研究。我国对于银杏的研究最早见于宋代，在二十世纪八十年代末，我国对于银杏的研究工作进入了高潮。据统计，我国从1991~2011年期间关于银杏的发明专利达到2064件^[7]。可见，我国对银杏的研究已是相当的深入。目前，对银杏的研究主要是集中在种子、叶活性成分的提取及其药用价值的研究，以及银杏的遗传改良等。

2.1 银杏的资源调查及应用价值

2.1.1 银杏种质资源调查

由于地理上的差异，从第四季冰川之后银杏在欧洲已绝迹，仅在我国幸免于难而遗存下来，后来经过繁衍传到国外。银杏的水平分布大体在北纬22~42°，东经97~124°之间，世界上已有20个以上国家或地区栽植利用银杏。银杏在我国的分布范围很广，除新疆、西藏等部分地区外，在全国各个省市均有分布。我国是银杏的故乡，大树资源十分丰富，种质资源也十分丰富，为银杏的育种工作提供了大量的材料。据有关数据统计，在我国百年以上的银杏大树近30万株。其中，胸径达2m以上的银杏古树有100余株，且树龄大多超过1000年，合理利用这些古树资源进行育种，对银杏的育种工作具有十分重要的意义。但是由于银杏在我国分布广泛，造成了长期的生态隔离和地理隔离，使银杏的遗传基因方面具有了一定差异性，这就为银杏的杂交育种工作提供了材料，而且父本和母本之间的基因差异性越大获得优良杂种的可能性也就越大。

国内外对银杏种质资源的收集和保护都予以了高度重视，全国各地许多教学、科研和生产单位都建设了银杏种质资源基地。南京林业大学经济植物研究所经过多年的努力，收集到国内外各类银杏资源700多份，建成了国内外最大、种质资源最丰富的资源圃。另外，在银杏重点产区的江苏省泰兴市和邳州市，山东郑城县，湖北随州市、安陆市，广西灵川县、兴安县,浙江诸暨市、临安县等地都相继建立了一定规模的银杏种质资源圃，并进行了相关的研究^[8]。张云跃等研究表明，银杏种质资源具有多样性的特点，银杏不同种源、不同品种之间、同一品种群体间和群体内在种子性状、叶片性状、根茎性状、抗逆性和适应性等方面均存在很大差异^[9]。

2.1.2 银杏的应用价值

银杏作为一种全身是宝的“活化石”，其全身都可以被利用。银杏种子营养丰富可以做成干果食用，且其种仁中含有白果酸、多糖等，前者具有明显的抑菌作用，后者具有免疫调节、抗炎、抗衰老和抗肿瘤等多种功能^[10]。银杏叶中提取物是目前临床上使用最为广泛的中药提取物之一，具有扩张血管、调血脂、拮抗血小板活化因子、保护缺血损伤、抗炎、抗肿瘤等多种药理作用^[11]。银杏木材质地优良，易干燥，不翘裂，兼有特殊的药香味，素有“药香木”之称。切削容易，切面光滑，油漆后光亮性好，胶粘容易，握钉力弱，不劈裂。常用于建筑、镶嵌、各种雕刻工艺、高级文化和乐器用品以及特殊的工业用具等。银杏木材也常用于制作各种高级家具^[12]。银杏树木干型通直，叶形奇特，树形优美，常用于园林观赏，道路绿化等方面。同时银杏树树龄悠长，暗含长寿之意，所以在庭院以及一些深山古刹中都能看到其身影。

银杏果称白果，是一种营养物质含量十分丰富的干果，可以入药，也可食用。银杏种仁中含脂肪、蛋白质、淀粉、多糖及组氨酸等多种营养物质，具有润肺止咳、定喘、涩精、止带等功能，主治肺虚咳嗽、支气管哮喘、慢性气管炎、肺结核、尿频、遗精、白带等症。外敷可治疗疥疮、粉刺等。果肉中含有白果酸、白果醇、白果酚、鞣酸及糖类等成分^[13]。杨强通过研究银杏果多糖功能特性发现高脂血症可使小鼠血清和肝脏中蛋白质、SOD、GSH-Px和CAT的含量降低、MDA的含量升高，而银杏果多糖则能显著提高血清和肝脏中蛋白质、SOD、GSH-Px和CAT的含量、降低血清和肝脏中MDA的含量，具有很好的抗氧化作用^[14]。