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摘 要： 为研究乙烯对绿豆芽前期生长与品质的影响，采用4种不同质量浓度的乙烯利（30，60，90，120 mg?L-1）对种子萌发前和萌发后进行处理，用以评价绿豆芽各项生长指标。结果表明：在萌发前和萌发后施加不同质量浓度乙烯利溶液对绿豆芽生长和品质有不同程度的影响。一方面，萌发前用30 mg?L-1的乙烯利溶液处理8 h后，种子萌发率达到62.2%，与对照组存在显著差异，而高质量浓度的乙烯利溶液120 mg?L-1则抑制萌发;此外，用30 mg?L-1乙烯利处理，种子侧根生长被显著抑制，超氧物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性提高，而用较高质量浓度乙烯利溶液处理时，下胚轴长度减小和粗度增加，相同时间产量减小。另一方面，在种子萌发后用乙烯利溶液处理，除30 mg?L-1乙烯利处理外，其他质量浓度在发芽30 h内产量显著降低;而用90 mg?L-1乙烯利处理后，在培养50 h时产量出现显著增加，抗氧化性有所提升。研究结果发现：30 mg?L-1乙烯利对绿豆芽萌发与质量来说是最佳选择，本研究为绿豆芽高效安全的生产提供了一定的理论和技术支持。
关键词： 乙烯利; 绿豆芽; 下胚轴; 活性氧; 产量
中图分类号： Q 945 文献标志码： A 文章编号： 1000-5137（2020）06-0650-07
Abstract： An experiment was carried out in order to investigate the effects of ethephon on mung bean（Phaseolus aureus） sprouts’ early-stage growth and quality.The seeds were treated by ethephon，solutions of different concentration（30，60，90，120 mg?L-1）before and after they sprouted.The results showed that applying different concentrations of ethephon solution before and after germination had different effects on the growth and quality of mung bean sprouts.On one hand，after 8 h of treatment with 30 mg?L-1 ethephon solution before germination，the seed germination rate reached 62.2%，which was significantly different from the control group，while the high-concentration ethephon solution 120 mg?L-1 inhibited germination.30 mg?L-1 ethephon with the treatment of favorable concentration，the growth of seed lateral roots was significantly inhibited，and the activity of superoxide dismutase（SOD） and peroxidase（POD） increased.At higher concentrations，the length and thickness of hypocotyls decreased，and the yield decreased at the same time.On the other hand，the yields of all treatment concentration groups，except for the 30 mg?L-1 treatment group，decreased within 30 h of germination.The 90 mg?L-1 ethephon treatment showed a significant increase in output after 50 h cultivation，while the antioxidant capacity was improved.The results show that the concentration of 30 mg?L-1 ethephon is the optimal choice for the germination and quality of mung bean sprouts.This study provides certain theoretical and technical support for the efficient and safe production of mung bean sprouts.
Key words： ethephon; mung bean sprouts; hypocotyls; active oxygen; yield
0 引 言
芽类食品是人们喜爱的一种传统食品，是由谷类、豆类经发芽而成的，一般有：绿豆芽（mung bean sprout）、红豆芽、麦芽。其中，绿豆芽是最为常见的，其不仅含有丰富的蛋白质、维生素、纤维素、碳水化合物，以及钙、磷等多种矿物质，还具有健身祛病的功能，例如：有利于恢复口腔溃疡;通便和预防消化道癌症;还可以清除血管壁中的胆固醇和脂肪堆积，防止心血管病变;而且豆芽的热量很低，水分和纤维素含量较高，常吃豆芽，可以达到减肥的目的[1]。 为了缩短豆芽生长周期，生产上出现滥用化肥、无根剂、增白防腐剂、各类药用激素等行为，严重危害人体健康[2]。例如，4-氯苯氧乙酸钠为白色针状或棱状结晶，易溶于水，性质稳定，长期存放不变质，在豆芽生产中，可以促进下胚抽粗大，减少根部萌发，加速细胞分裂[3]，但对人体有一定毒性积累作用，国标已取消其作为食品添加剂的生产许可申请[4];而传统方法生产的绿豆芽除胚根以外，还具有较多的根和须根，影响了绿豆芽的品质。因此，研发既能提高豆芽产量和品质，又高效安全的生产方式，成为豆芽产业发展的关键。
乙烯是一种气体植物生长调节剂，作为一种天然激素，结构简单，在果实催熟等过程中运用广泛，还在植物种子萌发、根系发育、叶片脱落、果实成熟和细胞程序性死亡等生理过程及对外界环境信号响应中都发挥着重要的作用[5]。以往的研究表明：在豆芽生长过程中，植物体本身也会产生乙烯，但产生量不足，用乙烯利处理48 h之后，为抑制生长素的极性运输，绿豆芽胚轴基部产生大量须根;WANG等[6]用乙烯拮抗剂处理植物后得到相反的结果，也证明了这一点。在豆芽生长过程中，除了可食用的下胚轴外，胚根（须）也在逐渐伸长，根须生长既浪费营养物质，还会增加采摘的麻烦[7]。汪志君等[8]的研究表明，植物的侧根生长与乙烯和乙烯的前体物质1-氨基环丙酸-1-羧酸酶（ACC）的积累有关，低浓度乙烯会刺激根的生长，高浓度乙烯则会引起抑制的作用，施加适合浓度的乙烯时，可控制绿豆芽的根和侧根的形成和生长[9]。刘红开[10]的研究表明，乙烯能促进了绿豆芽下胚轴细胞壁的合成代谢，使得下胚轴细胞壁含量增加，促进下胚轴变短增粗，有利于提高豆芽的品质。经乙烯利处理的绿豆芽不仅提高了产量，同时也提高了品质，例如：在绿豆萌发早期，乙烯将绿豆芽蛋白质质量浓度提高了26%，下胚轴游离氨基酸质量浓度提高了32%，同时维生素B5和维生素D也显著上升[11]。不仅如此，植物体内的酶促抗氧化系统包括超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）等，当植物遇到生物胁迫和非生物胁迫时，SOD活性增强，能提升植物的抗压能力，它通过催化、歧化作用去除O2-，使细胞免于自由基的伤害[12]。同时，豆芽在萌发过程中，细胞膜脂过氧化产物丙二醛（MDA）积累增多，破坏绿豆芽体内的氧化还原平衡，易发生芽体褐变造成腐烂，影响绿豆芽形态色泽和营养品质[13]。但乙烯利处理能有效降低豆芽的POD含量，使其抗氧化活性增加，能有效抑制绿豆芽中MDA的产生。由此可知，乙烯是改善绿豆芽营养品质的一种快捷、安全、有效的方法[14]。
目前部分加工厂已将乙烯应用于豆芽生产中，然而乙烯影响绿豆芽生长和品质改善的机理尚未完全研究清楚。本文作者通过使用不同质量浓度的乙烯利处理绿豆，探究乙烯利质量浓度与豆芽产量和品质的关系，为更好地应用乙烯到豆芽生产中提供理论依据。
1 材料與方法
1.1 材料与试剂
“盖亚农场”有机绿豆（北京市平谷区）、乙烯利、超纯水、氯化硝基四氮唑蓝（NBT）、二氨基联苯胺（DAB）、甘油、无水乙醇均购自国药集团化学试剂有限公司。
1.2 仪器与设备
培养皿（雷博尔实验器材有限公司）;恒温箱（莱玻特瑞仪器设备有限公司）;试剂瓶（蜀牛玻璃仪器有限公司）。
1.3 方 法
1.3.1 实验分组及处理
选取大小一致、颗粒饱满，无虫蛀、无畸形、无损伤、无霉变的种子，每盘选取30粒。用0，30，60，90，120 mg?L-1不同质量浓度的乙烯利溶液萌发处理8 h，在37 ℃恒温箱、黑暗条件下培养，统计萌发率;分别在萌发后的10，20和30 h进行芽长测量;30 h和50 h后进行鲜重测量;48 h左右进行侧根数统计和抗氧化性检测。对照组用超纯水洗净种子后，在恒温箱、黑暗条件下培养至完全萌发，换质量浓度梯度分别为0，30，60，90，120 mg?L-1的乙烯利溶液继续培养，培养30 h后进行鲜重统计，50 h后进行鲜重二次统计和抗氧化性检测。每个样品3次重复。
1.3.2 理化指标的测定
1） 萌发率、侧根数、鲜重的测定：以下胚轴长2 mm作为萌发标准，计算萌发绿豆芽数量;计算侧根数量;测量每个培养皿中绿豆芽的总鲜重再计算出单根绿豆芽的鲜重。
2） 根系和下胚轴长度的测定：定期观察绿豆芽生长情况，用直尺测量所有绿豆芽的根系和下胚轴长度。
3） POD和SOD活性的检测：POD活性用DAB染色法测定;SOD活性用NBT染色法测定。在各乙烯利质量浓度梯度处理的样品中随机取6个，加入染液（液体均没过样品），100 ℃水浴加热5 min，避光处静置12 h染色，将染液倒出，用蒸馏水清洗样品2～3次，加入无水乙醇，水浴加热5 min，脱色，倒去乙醇，加入40%体积分数的甘油溶液，避光处静置2 h，倒出甘油溶液，进行观察。
1.3.3 数据处理
用Excel进行数据整理与分析;用Origin Pro 8.0制图;采用Student’s t-test进行单因素方差分析。
2 结果与分析
2.1 萌发前乙烯利处理对绿豆种子生理形态的影响
2.1.1 萌发前乙烯利对种子萌发率的影响
为评价乙烯是否影响绿豆种子的萌发，选取洗涤干净饱和度均一的绿豆种子，对其进行不同质量浓度的乙烯利溶液处理，8 h后测定种子的萌发率和照相（图1（a），1（b））。当乙烯利溶液质量浓度为30，60 mg?L-1时，能促进绿豆种子萌发，30 mg?L-1促进作用比较明显，萌发率达到62.2%，与对照组存在显著差异（p<0.05）;而当乙烯利质量浓度为120 mg?L-1时对绿豆种子萌发起到抑制作用;质量浓度为90 mg?L-1的乙烯利对绿豆种子的萌发与对照组相比没有显著影响（图1（b）。由此可知：在萌发前用适量质量浓度的乙烯利处理绿豆种子，可以提高种子萌发率，加快出芽速度，在豆芽生产上可以提高萌发率而获得均一苗，具有很高的应用价值。 2.1.2 萌发前乙烯利对绿豆芽下胚轴长度的影响
绿豆下胚轴的长度与粗度，是评价绿豆芽品质好坏的指标之一。由于乙烯在幼苗生长期中能减小下胚轴轴长，增加下胚轴轴粗，对上述处理的绿豆种子，在萌发后的10，20，30 h不同发芽阶段进行了下胚轴长度的测定。经过用不同质量浓度乙烯利浸种后的绿豆芽，下胚轴长度不同，在3个时期的测量值都小于对照组（图2），这与植物生理学上乙烯三重反应的理论相符合。
2.1.3 萌发前乙烯利对绿豆芽侧根数的影响
对萌发前不同乙烯利处理的绿豆种子进行培养，2 d后评价侧根数。乙烯利溶液处理组绿豆芽平均侧根数较对照组均显著减少，其中，用质量浓度为60，90，120 mg?L-1的乙烯利溶液处理组与对照组出现极显著差异（图3）。结果表明用适合质量浓度的乙烯利溶液浸种可以有效抑制侧根的形成与伸长，减少绿豆芽侧根数，从而提高绿豆芽的品质。
2.1.4 萌发前乙烯利对绿豆芽鲜重的影响
对乙烯利溶液处理组绿豆芽，在处理后30 h和50 h测定其鲜重。发现30 h后，除30 mg?L-1乙烯利溶液处理外，其他处理组对绿豆芽鲜重都有抑制作用，且抑制程度随溶液质量浓度的上升而提升（图4（a））。但50 h后，只有高质量浓度的乙烯利处理组发生显著抑制现象（图4（b）），结果表明在绿豆种子萌发前，选择质量浓度为30 mg?L-1的乙烯利溶液进行浸种处理，可以同时保证绿豆芽的产量和品质。
2.1.5 萌发前乙烯利对绿豆芽抗氧化性的影响
外源乙烯对绿豆芽是一种氧化胁迫，可以激活绿豆芽自身的酶促抗氧化系统。采用DAB，NBT染液进行染色（棕黄色为DAB染色，蓝紫色为NBT）来检测POD与SOD的积累，探究乙烯对绿豆芽抗氧化性的影响。乙烯利处理组与对照组相比，30 mg?L-1乙烯利处理组的DAB染色棕黄色有变浅趋势，表明该乙烯利处理下绿豆芽POD活性较高，抗氧化性较高;而30 mg?L-1和60 mg?L-1乙烯利处理组的NBT染色蓝紫色同样明显变浅，表明该处理条件下的绿豆芽SOD活性有所提升，绿豆芽的抗氧化性提高（图5）。表明低质量浓度的乙烯利溶液处理，一方面可以降低豆芽培育成本，另一方面还能增加豆芽的抗氧化性，延缓其衰老;而乙烯利质量浓度过高，会加速绿豆芽衰老，不利于销售。
2.2 萌发后乙烯利处理对绿豆芽生理形态的影响
2.2.1 萌发后乙烯利对绿豆芽产量的影响
待绿豆种子萌发后，施加不同质量浓度的乙烯利处理，并对豆芽的产量进行指标分析。萌发后施加乙烯利，绿豆芽鲜重在生长短期内（30 h），乙烯利处理组比对照组无产量上的显著差异（图6（a））;随着绿豆芽继续生长至后期（50 h）时，发现乙烯利90 mg?L-1溶液处理组的鲜重显著增加，但是乙烯利120 mg?L-1溶液处理组的鲜重较对照组显著降低了（图6（b））。以上结果表明：在绿豆种子萌发后，选择质量浓度为90 mg?L-1的乙烯利溶液进行处理，可以达到增产的目的。
2.2.2 萌发后乙烯利处理对绿豆芽抗氧化能力的影响
为了探究萌发后施加乙烯利是否影响绿豆芽的酶促抗氧化系统，同样采用DAB，NBT染色（图7），与对照组相比，DAB处理组颜色无明显差异，证明萌发后施加乙烯利，POD活性无明显变化，但是在乙烯利质量浓度为90 mg?L-1时，NBT染色与对照组相比颜色稍微变浅，表明绿豆芽种子萌发后用90 mg?L-1乙烯利处理，能通过增加SOD的方式提高绿豆芽的抗氧化性。
3 讨论及结论
对于高等植物，乙烯能促进核糖核酸（RNA）和蛋白质的合成，增强细胞膜通透性，从而加速呼吸作用，达到促进种子萌发的效果。质量浓度过高的外源乙烯使1-氨基环丙酸-1-羧酸合成酶（ACS）、1-氨基环丙酸-1-羧酸氧化酶（ACO）等酶的活性提升，使植物自身大量合成乙烯，抑制生长素的合成，从而抑制了萌发[15]，这一结果表明，不同质量浓度的乙烯对豆芽的生长具有不同的调控作用。
本研究结果表明：选择质量浓度为30 mg?L-1乙烯利溶液处理萌发前的绿豆芽种子，8 h种子萌发率达到62.2%，有效缩短了萌发时间，而高质量浓度的乙烯利溶液会抑制种子萌发，这符合乙烯三重反应理论[12]。同时，30 mg?L-1的乙烯利处理能抑制绿豆芽根的伸长和侧根的形成，主要原因是乙烯能促进绿豆芽下胚轴细胞壁的合成代谢，从而可培育出根短、茎粗、高产的绿豆芽[11]。乙烯利处理作为外界的氧化胁迫，会改变植物体内活性氧成分。在绿豆芽种子萌发前，用30 mg?L-1乙烯利处理能提高绿豆芽POD和SOD活性，即提高了绿豆芽的抗氧化性，同时鲜重并未降低，保证了产量的稳定。综合考虑，萌发前用质量浓度为30 mg?L-1的乙烯利对绿豆芽进行处理，对生产安全与食品保鲜具有积极的影响，有助于提升绿豆芽的产量和品質。在绿豆芽种子萌发后的生长期进行乙烯利处理，仅90 mg?L-1的乙烯利处理可达到增产的目的，质量浓度再高则起到相反的作用，并且仅此质量浓度处理下的绿豆芽SOD活性有所提高，抗氧化性增强，所以种子萌发后施加质量浓度为90 mg?L-1的乙烯利对提高绿豆芽产量和品质有所帮助。
本研究结果表明：适合质量浓度的乙烯利处理在绿豆芽生产中能起到提高产量及品质的作用，在实际应用中可尝试增加对绿豆芽其他生理指标的考察，以同时提高绿豆芽的产量和品质。
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（责任编辑：顾浩然，郁慧）
关键词： 乙烯利; 绿豆芽; 下胚轴; 活性氧; 产量
中图分类号： Q 945 文献标志码： A 文章编号： 1000-5137（2020）06-0650-07
Abstract： An experiment was carried out in order to investigate the effects of ethephon on mung bean（Phaseolus aureus） sprouts’ early-stage growth and quality.The seeds were treated by ethephon，solutions of different concentration（30，60，90，120 mg?L-1）before and after they sprouted.The results showed that applying different concentrations of ethephon solution before and after germination had different effects on the growth and quality of mung bean sprouts.On one hand，after 8 h of treatment with 30 mg?L-1 ethephon solution before germination，the seed germination rate reached 62.2%，which was significantly different from the control group，while the high-concentration ethephon solution 120 mg?L-1 inhibited germination.30 mg?L-1 ethephon with the treatment of favorable concentration，the growth of seed lateral roots was significantly inhibited，and the activity of superoxide dismutase（SOD） and peroxidase（POD） increased.At higher concentrations，the length and thickness of hypocotyls decreased，and the yield decreased at the same time.On the other hand，the yields of all treatment concentration groups，except for the 30 mg?L-1 treatment group，decreased within 30 h of germination.The 90 mg?L-1 ethephon treatment showed a significant increase in output after 50 h cultivation，while the antioxidant capacity was improved.The results show that the concentration of 30 mg?L-1 ethephon is the optimal choice for the germination and quality of mung bean sprouts.This study provides certain theoretical and technical support for the efficient and safe production of mung bean sprouts.
Key words： ethephon; mung bean sprouts; hypocotyls; active oxygen; yield
0 引 言
芽类食品是人们喜爱的一种传统食品，是由谷类、豆类经发芽而成的，一般有：绿豆芽（mung bean sprout）、红豆芽、麦芽。其中，绿豆芽是最为常见的，其不仅含有丰富的蛋白质、维生素、纤维素、碳水化合物，以及钙、磷等多种矿物质，还具有健身祛病的功能，例如：有利于恢复口腔溃疡;通便和预防消化道癌症;还可以清除血管壁中的胆固醇和脂肪堆积，防止心血管病变;而且豆芽的热量很低，水分和纤维素含量较高，常吃豆芽，可以达到减肥的目的[1]。 为了缩短豆芽生长周期，生产上出现滥用化肥、无根剂、增白防腐剂、各类药用激素等行为，严重危害人体健康[2]。例如，4-氯苯氧乙酸钠为白色针状或棱状结晶，易溶于水，性质稳定，长期存放不变质，在豆芽生产中，可以促进下胚抽粗大，减少根部萌发，加速细胞分裂[3]，但对人体有一定毒性积累作用，国标已取消其作为食品添加剂的生产许可申请[4];而传统方法生产的绿豆芽除胚根以外，还具有较多的根和须根，影响了绿豆芽的品质。因此，研发既能提高豆芽产量和品质，又高效安全的生产方式，成为豆芽产业发展的关键。
乙烯是一种气体植物生长调节剂，作为一种天然激素，结构简单，在果实催熟等过程中运用广泛，还在植物种子萌发、根系发育、叶片脱落、果实成熟和细胞程序性死亡等生理过程及对外界环境信号响应中都发挥着重要的作用[5]。以往的研究表明：在豆芽生长过程中，植物体本身也会产生乙烯，但产生量不足，用乙烯利处理48 h之后，为抑制生长素的极性运输，绿豆芽胚轴基部产生大量须根;WANG等[6]用乙烯拮抗剂处理植物后得到相反的结果，也证明了这一点。在豆芽生长过程中，除了可食用的下胚轴外，胚根（须）也在逐渐伸长，根须生长既浪费营养物质，还会增加采摘的麻烦[7]。汪志君等[8]的研究表明，植物的侧根生长与乙烯和乙烯的前体物质1-氨基环丙酸-1-羧酸酶（ACC）的积累有关，低浓度乙烯会刺激根的生长，高浓度乙烯则会引起抑制的作用，施加适合浓度的乙烯时，可控制绿豆芽的根和侧根的形成和生长[9]。刘红开[10]的研究表明，乙烯能促进了绿豆芽下胚轴细胞壁的合成代谢，使得下胚轴细胞壁含量增加，促进下胚轴变短增粗，有利于提高豆芽的品质。经乙烯利处理的绿豆芽不仅提高了产量，同时也提高了品质，例如：在绿豆萌发早期，乙烯将绿豆芽蛋白质质量浓度提高了26%，下胚轴游离氨基酸质量浓度提高了32%，同时维生素B5和维生素D也显著上升[11]。不仅如此，植物体内的酶促抗氧化系统包括超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）等，当植物遇到生物胁迫和非生物胁迫时，SOD活性增强，能提升植物的抗压能力，它通过催化、歧化作用去除O2-，使细胞免于自由基的伤害[12]。同时，豆芽在萌发过程中，细胞膜脂过氧化产物丙二醛（MDA）积累增多，破坏绿豆芽体内的氧化还原平衡，易发生芽体褐变造成腐烂，影响绿豆芽形态色泽和营养品质[13]。但乙烯利处理能有效降低豆芽的POD含量，使其抗氧化活性增加，能有效抑制绿豆芽中MDA的产生。由此可知，乙烯是改善绿豆芽营养品质的一种快捷、安全、有效的方法[14]。
目前部分加工厂已将乙烯应用于豆芽生产中，然而乙烯影响绿豆芽生长和品质改善的机理尚未完全研究清楚。本文作者通过使用不同质量浓度的乙烯利处理绿豆，探究乙烯利质量浓度与豆芽产量和品质的关系，为更好地应用乙烯到豆芽生产中提供理论依据。
1 材料與方法
1.1 材料与试剂
“盖亚农场”有机绿豆（北京市平谷区）、乙烯利、超纯水、氯化硝基四氮唑蓝（NBT）、二氨基联苯胺（DAB）、甘油、无水乙醇均购自国药集团化学试剂有限公司。
1.2 仪器与设备
培养皿（雷博尔实验器材有限公司）;恒温箱（莱玻特瑞仪器设备有限公司）;试剂瓶（蜀牛玻璃仪器有限公司）。
1.3 方 法
1.3.1 实验分组及处理
选取大小一致、颗粒饱满，无虫蛀、无畸形、无损伤、无霉变的种子，每盘选取30粒。用0，30，60，90，120 mg?L-1不同质量浓度的乙烯利溶液萌发处理8 h，在37 ℃恒温箱、黑暗条件下培养，统计萌发率;分别在萌发后的10，20和30 h进行芽长测量;30 h和50 h后进行鲜重测量;48 h左右进行侧根数统计和抗氧化性检测。对照组用超纯水洗净种子后，在恒温箱、黑暗条件下培养至完全萌发，换质量浓度梯度分别为0，30，60，90，120 mg?L-1的乙烯利溶液继续培养，培养30 h后进行鲜重统计，50 h后进行鲜重二次统计和抗氧化性检测。每个样品3次重复。
1.3.2 理化指标的测定
1） 萌发率、侧根数、鲜重的测定：以下胚轴长2 mm作为萌发标准，计算萌发绿豆芽数量;计算侧根数量;测量每个培养皿中绿豆芽的总鲜重再计算出单根绿豆芽的鲜重。
2） 根系和下胚轴长度的测定：定期观察绿豆芽生长情况，用直尺测量所有绿豆芽的根系和下胚轴长度。
3） POD和SOD活性的检测：POD活性用DAB染色法测定;SOD活性用NBT染色法测定。在各乙烯利质量浓度梯度处理的样品中随机取6个，加入染液（液体均没过样品），100 ℃水浴加热5 min，避光处静置12 h染色，将染液倒出，用蒸馏水清洗样品2～3次，加入无水乙醇，水浴加热5 min，脱色，倒去乙醇，加入40%体积分数的甘油溶液，避光处静置2 h，倒出甘油溶液，进行观察。
1.3.3 数据处理
用Excel进行数据整理与分析;用Origin Pro 8.0制图;采用Student’s t-test进行单因素方差分析。
2 结果与分析
2.1 萌发前乙烯利处理对绿豆种子生理形态的影响
2.1.1 萌发前乙烯利对种子萌发率的影响
为评价乙烯是否影响绿豆种子的萌发，选取洗涤干净饱和度均一的绿豆种子，对其进行不同质量浓度的乙烯利溶液处理，8 h后测定种子的萌发率和照相（图1（a），1（b））。当乙烯利溶液质量浓度为30，60 mg?L-1时，能促进绿豆种子萌发，30 mg?L-1促进作用比较明显，萌发率达到62.2%，与对照组存在显著差异（p<0.05）;而当乙烯利质量浓度为120 mg?L-1时对绿豆种子萌发起到抑制作用;质量浓度为90 mg?L-1的乙烯利对绿豆种子的萌发与对照组相比没有显著影响（图1（b）。由此可知：在萌发前用适量质量浓度的乙烯利处理绿豆种子，可以提高种子萌发率，加快出芽速度，在豆芽生产上可以提高萌发率而获得均一苗，具有很高的应用价值。 2.1.2 萌发前乙烯利对绿豆芽下胚轴长度的影响
绿豆下胚轴的长度与粗度，是评价绿豆芽品质好坏的指标之一。由于乙烯在幼苗生长期中能减小下胚轴轴长，增加下胚轴轴粗，对上述处理的绿豆种子，在萌发后的10，20，30 h不同发芽阶段进行了下胚轴长度的测定。经过用不同质量浓度乙烯利浸种后的绿豆芽，下胚轴长度不同，在3个时期的测量值都小于对照组（图2），这与植物生理学上乙烯三重反应的理论相符合。
2.1.3 萌发前乙烯利对绿豆芽侧根数的影响
对萌发前不同乙烯利处理的绿豆种子进行培养，2 d后评价侧根数。乙烯利溶液处理组绿豆芽平均侧根数较对照组均显著减少，其中，用质量浓度为60，90，120 mg?L-1的乙烯利溶液处理组与对照组出现极显著差异（图3）。结果表明用适合质量浓度的乙烯利溶液浸种可以有效抑制侧根的形成与伸长，减少绿豆芽侧根数，从而提高绿豆芽的品质。
2.1.4 萌发前乙烯利对绿豆芽鲜重的影响
对乙烯利溶液处理组绿豆芽，在处理后30 h和50 h测定其鲜重。发现30 h后，除30 mg?L-1乙烯利溶液处理外，其他处理组对绿豆芽鲜重都有抑制作用，且抑制程度随溶液质量浓度的上升而提升（图4（a））。但50 h后，只有高质量浓度的乙烯利处理组发生显著抑制现象（图4（b）），结果表明在绿豆种子萌发前，选择质量浓度为30 mg?L-1的乙烯利溶液进行浸种处理，可以同时保证绿豆芽的产量和品质。
2.1.5 萌发前乙烯利对绿豆芽抗氧化性的影响
外源乙烯对绿豆芽是一种氧化胁迫，可以激活绿豆芽自身的酶促抗氧化系统。采用DAB，NBT染液进行染色（棕黄色为DAB染色，蓝紫色为NBT）来检测POD与SOD的积累，探究乙烯对绿豆芽抗氧化性的影响。乙烯利处理组与对照组相比，30 mg?L-1乙烯利处理组的DAB染色棕黄色有变浅趋势，表明该乙烯利处理下绿豆芽POD活性较高，抗氧化性较高;而30 mg?L-1和60 mg?L-1乙烯利处理组的NBT染色蓝紫色同样明显变浅，表明该处理条件下的绿豆芽SOD活性有所提升，绿豆芽的抗氧化性提高（图5）。表明低质量浓度的乙烯利溶液处理，一方面可以降低豆芽培育成本，另一方面还能增加豆芽的抗氧化性，延缓其衰老;而乙烯利质量浓度过高，会加速绿豆芽衰老，不利于销售。
2.2 萌发后乙烯利处理对绿豆芽生理形态的影响
2.2.1 萌发后乙烯利对绿豆芽产量的影响
待绿豆种子萌发后，施加不同质量浓度的乙烯利处理，并对豆芽的产量进行指标分析。萌发后施加乙烯利，绿豆芽鲜重在生长短期内（30 h），乙烯利处理组比对照组无产量上的显著差异（图6（a））;随着绿豆芽继续生长至后期（50 h）时，发现乙烯利90 mg?L-1溶液处理组的鲜重显著增加，但是乙烯利120 mg?L-1溶液处理组的鲜重较对照组显著降低了（图6（b））。以上结果表明：在绿豆种子萌发后，选择质量浓度为90 mg?L-1的乙烯利溶液进行处理，可以达到增产的目的。
2.2.2 萌发后乙烯利处理对绿豆芽抗氧化能力的影响
为了探究萌发后施加乙烯利是否影响绿豆芽的酶促抗氧化系统，同样采用DAB，NBT染色（图7），与对照组相比，DAB处理组颜色无明显差异，证明萌发后施加乙烯利，POD活性无明显变化，但是在乙烯利质量浓度为90 mg?L-1时，NBT染色与对照组相比颜色稍微变浅，表明绿豆芽种子萌发后用90 mg?L-1乙烯利处理，能通过增加SOD的方式提高绿豆芽的抗氧化性。
3 讨论及结论
对于高等植物，乙烯能促进核糖核酸（RNA）和蛋白质的合成，增强细胞膜通透性，从而加速呼吸作用，达到促进种子萌发的效果。质量浓度过高的外源乙烯使1-氨基环丙酸-1-羧酸合成酶（ACS）、1-氨基环丙酸-1-羧酸氧化酶（ACO）等酶的活性提升，使植物自身大量合成乙烯，抑制生长素的合成，从而抑制了萌发[15]，这一结果表明，不同质量浓度的乙烯对豆芽的生长具有不同的调控作用。
本研究结果表明：选择质量浓度为30 mg?L-1乙烯利溶液处理萌发前的绿豆芽种子，8 h种子萌发率达到62.2%，有效缩短了萌发时间，而高质量浓度的乙烯利溶液会抑制种子萌发，这符合乙烯三重反应理论[12]。同时，30 mg?L-1的乙烯利处理能抑制绿豆芽根的伸长和侧根的形成，主要原因是乙烯能促进绿豆芽下胚轴细胞壁的合成代谢，从而可培育出根短、茎粗、高产的绿豆芽[11]。乙烯利处理作为外界的氧化胁迫，会改变植物体内活性氧成分。在绿豆芽种子萌发前，用30 mg?L-1乙烯利处理能提高绿豆芽POD和SOD活性，即提高了绿豆芽的抗氧化性，同时鲜重并未降低，保证了产量的稳定。综合考虑，萌发前用质量浓度为30 mg?L-1的乙烯利对绿豆芽进行处理，对生产安全与食品保鲜具有积极的影响，有助于提升绿豆芽的产量和品質。在绿豆芽种子萌发后的生长期进行乙烯利处理，仅90 mg?L-1的乙烯利处理可达到增产的目的，质量浓度再高则起到相反的作用，并且仅此质量浓度处理下的绿豆芽SOD活性有所提高，抗氧化性增强，所以种子萌发后施加质量浓度为90 mg?L-1的乙烯利对提高绿豆芽产量和品质有所帮助。
本研究结果表明：适合质量浓度的乙烯利处理在绿豆芽生产中能起到提高产量及品质的作用，在实际应用中可尝试增加对绿豆芽其他生理指标的考察，以同时提高绿豆芽的产量和品质。
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（责任编辑：顾浩然，郁慧）