南京林业大学学报(自然科学版)

作者：袁鸣,朱铭玮,侯静,朱莹莹,李淑娴

单位：1.南京林业大学林学院,南方现代林业协同创新中心,江苏 南京 210037,2.苏州纽迈分析仪器股份有限公司,江苏 苏州 215163,3.苏州市职业大学,江苏 苏州 215104

关键词：刺槐种子,吸水过程,低场核磁共振技术,水分相态

基金：国家自然科学基金项目(31901331),江苏高校优势学科建设工程资助项目(PAPD)

【目的】探究种子吸水萌发过程中水分相态的变化,为种子吸水、萌发研究提供一种新的研究手段。【方法】以初始温度85 ℃热水处理后的刺槐种子为材料,采用质量法确定种子的吸水曲线,低场核磁共振技术(L-NMR)采集刺槐种子吸水、萌发过程中横向弛豫时间(T2)的信号,并反演得到T2弛豫谱,分析此过程中种子体内水分相态及含量的变化。【结果】热水处理后刺槐种子的吸水率远远高于对照组,0~12 h为快速吸水阶段,之后吸水速度变缓,至36 h时吸水渐趋于平衡。核磁共振波谱图表明,刺槐种子水分质量(x)与核磁共振弛豫图谱峰面积(y)呈一元线性回归关系,其线性回归方程为:y = 21 132x + 698.05,R2=0.999 6。刺槐种子在吸水萌发过程中存在3种相态的水:束缚水(T21,>0.1~1.0 ms)、不易流动水(T22,>1~100 ms)、自由水(T23,>100~1 000 ms)。吸水萌发过程中束缚水的峰顶点变化不显著,弛豫范围、峰面积总体呈先上升后下降的趋势,但峰比例总体呈下降趋势,吸水24 h后,比例维持在4%以下,胚根伸出时,束缚水消失。在吸水3~9 h过程中,不易流动水的峰显著向右偏移,随后峰顶点时间趋于稳定(9~96 h);胚根伸出时,峰再次显著向右偏移;弛豫时间范围基本呈不断增大的趋势,胚根伸出时又显著减小;其峰面积总体呈先迅速上升(3~12 h)后保持基本稳定的趋势,但比例略有下降。自由水峰顶点随时间呈先上升后下降的趋势,且在吸水72 h时达到最大值;峰面积及比例的最大值出现在胚根伸出时(3 h时峰面积最大值是最小值的4.16倍)。【结论】刺槐种子在吸水萌发过程中存在3种相态的水,其中不易流动水占比最大,各相态水的含量处于一个动态变化过程;随吸水时间的延长,种子内部营养物质开始分解转化,水分结合能力变弱,特别是胚根穿过种皮时,种子代谢活动旺盛,自由水含量大幅增加。

来源：2022年第2期

《南京林业大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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