海島素不同濃度浸種對水稻的影響

陸紅霞 匡 輝 杜公福 陳丁丁 王會民 藍億億

（1.海南正業(yè)中農(nóng)高科股份有限公司 570206； 2.湖北省植物保護總站 武漢 430070）

海島素（5%氨基寡糖素水劑）是從海洋甲殼類動物外殼中提取的殼聚糖通過生物酶解工程制備而來，通過誘導(dǎo)植物體提高自身對外界的免疫力，從而實現(xiàn)對作物促生長、抗病、增產(chǎn)的作用。海島素是海南正業(yè)在國家“十一五”和“十二五”國家海洋“863”計劃、發(fā)改委綠色農(nóng)用生物制品專項、海南省重點計劃項目等5個課題支持下，歷經(jīng)8年時間開發(fā)高新技術(shù)產(chǎn)品，是一種新型的多功能“植物免疫誘抗劑”。本試驗應(yīng)用不同濃度的海島素溶液處理水稻，研究其對水稻種子萌發(fā)及幼苗生長的影響，以期為海島素在水稻浸種上提供實驗依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 供試藥劑

海島素（5%氨基寡糖素）海南正業(yè)中農(nóng)高科股份有限公司。

1.1.2 試驗作物

水稻，特優(yōu)009。

1.1.3 試驗器具

培養(yǎng)皿、濾紙、電熱恒溫箱、鑷子、分光光度計。

1.2 試驗設(shè)計

試驗共設(shè)25ppm、50ppm、100ppm、200ppm、400ppm和清水對照6個處理，每個處理3次重復(fù)，每個重復(fù)100粒種子處理。

1.3 試驗方法

1.3.1 浸種

選取健康飽滿的水稻種子用 10%升汞溶液浸泡消毒5min，蒸餾水沖選3次晾干后分別用不同濃度的（25ppm、50ppm、100ppm、200ppm、400ppm）海島素溶液浸泡48h，撈出后用清水洗凈，以清水浸種作為對照。將上述適量種子分別均勻散布在鋪有兩層濾紙直徑 20cm的培養(yǎng)皿內(nèi)，每皿100粒，每處理重復(fù)3次，置于晝夜溫度（25±0.5）℃/（20±0.5）℃環(huán)境下催芽。

1.3.2 發(fā)芽床的制備

按技術(shù)規(guī)定，選用適當(dāng)?shù)陌l(fā)芽床，在培養(yǎng)皿鋪放兩層濾紙，注入清水。達到飽和為止。發(fā)芽試驗用的一切用具和發(fā)芽床，均須經(jīng)過蒸汽或水煮沸消毒。

1.3.3 催芽

取上述處理過的種子，分別擺放在發(fā)芽床上，種子間距離按粒長的1倍～2倍擺放。擺完后加蓋，但不要妨礙空氣流通。在發(fā)芽皿上貼標(biāo)簽，注明處理編號、品種名稱、試臉開始日期。然后把發(fā)芽床送入恒溫箱內(nèi)，晝夜（25±0.5）℃/（20±0.5）℃按技術(shù)規(guī)定的溫度和天數(shù)進行發(fā)芽試驗。

1.4 試驗測定方法

在發(fā)芽試驗開始后，除保持發(fā)芽所需的水分和溫度外，每天檢查一次發(fā)芽情況，按規(guī)定的發(fā)芽勢和發(fā)芽率的截止日期，及時檢查正常與不正常的發(fā)芽種子，作好記錄。最后測量稻芽干重，計算發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)。出苗21d后調(diào)查株高、葉綠素、根系活力等指標(biāo)。

1.4.1 發(fā)芽相關(guān)指標(biāo)測定

a）正常發(fā)芽種子

種子的幼根達種子長，幼芽至少達粒長的二分之一；

種子雖無主根，但側(cè)根發(fā)育正常；

以新鮮幼芽突破籽粒種皮（俗稱露白）即為正常發(fā)芽粒。

b）不正常發(fā)芽種子

種子幼根或幼芽殘缺、畸形或腐爛；

幼根顯著萎縮，中間呈纖維狀幼根，幼芽水腫狀且無根毛；

c）結(jié)果計算

種子發(fā)芽勢和種子發(fā)芽率分別按公式(1)和公式(2)計：

活力指數(shù)=發(fā)芽指數(shù)×幼苗干重；

1.4.2 葉綠素含量測定

稱取葉片0.2g，放入研缽中，加入少量石英砂及2ml～3ml的95%乙醇，研成勻漿，再加入乙醇10ml，繼續(xù)研磨至組織發(fā)白。靜置3min～5min。

取濾紙一張，置漏斗中，用乙醇潤濕，沿玻璃棒把提取液倒入漏斗中，過濾到25ml棕色容量瓶中，用少量乙醇沖洗研缽、研棒，一起倒入漏斗中。

用滴管吸取乙醇，將濾紙上的葉綠色素全部洗入容量瓶中，直至濾紙無綠色為止，最后用乙醇定容至25ml，搖勻。

把提取的葉綠色素倒入比色皿內(nèi)，以95%乙醇為空白，在波長665nm、649nm下測定吸光度。

計算公式：CA=13.95OD665－6.88OD649；

CB=24.96OD649－7.32OD665

總?cè)~綠素的濃度=CA+CB

葉綠素的含量=（葉綠素的濃度×提取液體積×稀釋倍數(shù)）/樣品鮮重

1.4.3 根系活力測定（TTC法）

a）TTC標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作：取0.4%TTC溶液0.2ml放入10ml量瓶中，加少許Na2S2O4粉搖勻后立即產(chǎn)生紅色的甲月替。再用乙酸乙酯定容至刻度，搖勻。然后分別取此液0.25ml、0.50ml、1.00ml、1.50ml、2.00ml置10ml容量瓶中，用乙酸乙酯定容至刻度，即得到含甲月替25g、50g、100g、150g、200g的標(biāo)準(zhǔn)比色系列，以空白作參比，在485nm波長下測定吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

b）稱取根尖樣品0.5g，放入10ml燒杯中，加入 0.4%TTC溶液和磷酸緩沖液的等量混合液10ml，把根充分浸沒在溶液內(nèi)，在37℃下暗保溫1h～3h，此后加入1mol·L-1硫酸2ml，以停止反應(yīng)。（與此同時做一空白實驗，先加硫酸，再加根樣品，其他操作同上）。

c）把根取出，吸干水分后與乙酸乙酯3ml～4ml和少量石英砂一起在研缽內(nèi)磨碎，以提出甲月替。紅色提取液移入試管，并用少量乙酸乙酯把殘渣洗滌二、三次，皆移入試管，最后加乙酸乙酯使總量為10ml，用分光光度計在波長485nm下比色，以空白試驗作參比測出吸光度，查標(biāo)準(zhǔn)曲線，即可求出四氮唑還原量。

計算公式：四氮唑還原強度（mg.g-1根鮮重h-1）＝四氮唑還原量（mg）根重（g）×?xí)r間（h）

1.4.4 可溶性糖含量測定（用蒽酮法）

2 試驗結(jié)果

2.1 水稻發(fā)芽測定結(jié)果

表1 海島素不同濃度浸種水稻發(fā)芽的影響

各處理對水稻發(fā)芽的影響見表1。表1表明，實驗數(shù)據(jù)分析得海島素25ppm、50ppm、100ppm、200ppm、400ppm浸種水稻后水稻發(fā)芽率、干重、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)均有所提高，以海島素100 ppm（稀釋500倍）浸種效果最佳，較對照發(fā)芽勢、干重、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)分別提高4.5%、7.6%、13.1%、21.5%，其次是50ppm、200ppm。

2.2 水稻生長指標(biāo)測定

表2 海島素不同濃度浸種水稻生長的影響

各處理對水稻生長的影響見表2。從表2可以看出，海島素浸種能有效提高水稻根長、根數(shù)、株高的生長，其中以海島素100ppm為最佳浸種濃度，較對照根長、根數(shù)、株高分別增加99.0%、47.5%、20%，其次是50ppm、200ppm。

2.3 海島素對水稻幼苗葉綠素含量、根系活力、可溶性糖的影響

不同處理對水稻苗生化指標(biāo)的影響見表3。表3顯示，經(jīng)過海島素浸種處理后，幼苗葉綠素、根系活力和可溶性糖均顯著高于對照，其中海島素100ppm浸種處理水稻的效果最好，葉綠素含量、根系活力、可溶性總糖分別比對照組高23.2%、38.3%、19.5%，試驗表明海島素浸種能使幼苗葉綠素含量及光合速率保持在較高水平，還可提高水稻的根系活力，使水稻苗健壯生長。

3 結(jié)果與討論

本研究的結(jié)果表明，不同濃度的海島素溶液對水稻浸種，各處理對水稻平均發(fā)芽率、干重、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)均有很好的促進效果。其中海島素對水稻種子浸種處理時應(yīng)以100ppm濃度效果最佳；較對照發(fā)芽勢、干重、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)分別提高4.5%、7.6%、13.1%、21.5%；葉綠素含量、根系活力、可溶性總糖分別比對照組提高23.2%、38.3%、19.5%。同時，海島素用于種子浸種處理能有效的刺激種子萌發(fā)，提高發(fā)芽率和促進幼苗根系生長。