H2O2浸种促进油莎豆萌发的生理机制

油莎豆(Cyperus esculentus)为集粮、油、牧、饲于一体的新型油料作物，具有抗旱节水，高产稳产的特点，但我国北方夏季突发低温及南方的倒春寒天气对油莎豆的萌发和生长极其不利。本研究以圆粒型油莎豆为试验材料，研究了不同温度(15、20、25、30、35、40 ℃)对油莎豆萌发的影响，不同浓度H2O2 (0.01%、0.1%、1%、3%、5%)浸种处理对油莎豆萌发的影响(20 ℃)及作用机制。结果表明：油莎豆对温度敏感，低于15 ℃不能萌发，20 ℃时萌发受到严重抑制，35 ℃为其萌发最适温度。20 ℃条件下，H2O2浸种能显著提高油莎豆的发芽能力(P < 0.05)，其中1% H2O2浸种效果最好，发芽率从51.67%提高到98.33%，发芽势从18.33%提高到95.00%，发芽指数从2.89提高到36.83，平均发芽天数从7.86 d降低到5.54 d。理化分析发现，1% H2O2浸种处理后，油莎豆块茎中抗氧化酶SOD、POD、CAT及淀粉酶活性呈先升高后下降的趋势，同时降低了MDA含量，提高了可溶性糖、可溶性蛋白的含量。此外，1% H2O2浸种处理显著提高了IAA、GA3的含量(P < 0.05)；ABA含量呈先升高后下降的趋势。综上所述，1%H2O2浸种处理能有效提高温度胁迫下油莎豆的萌发能力。H2O2主要通过调节内源激素水平、抗氧化酶活性、可溶性糖、可溶性蛋白以解除温度胁迫对油莎豆萌发的影响。