黃山花楸果實(shí)水浸提液的萌發(fā)抑制作用

摘要[目的]探討黃山花楸種子休眠與種子內(nèi)源抑制物質(zhì)的關(guān)系。[方法]研究黃山花楸果皮、果肉和種子的不同濃度水浸提液（0.01、0.03、0.06和0.10 g/ml）對白菜種子萌發(fā)的抑制作用。[結(jié)果]各浸提液濃度比例相同的情況下，果肉水浸提液對白菜種子的發(fā)芽率、苗高、根長和種子活力指數(shù)的抑制活性最強(qiáng)，果皮和種子次之。[結(jié)論]黃山花楸果實(shí)中含有抑制種子萌發(fā)的成分，抑制物質(zhì)活性強(qiáng)弱順序依次為果肉、果皮、種子。

關(guān)鍵詞 黃山花楸；抑制物質(zhì)；浸提液；生物測定

中圖分類號Q945.3；S792.25文獻(xiàn)標(biāo)識碼A文章編號0517-6611（2014）29-10183-02

基金項(xiàng)目國家級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目（201210375037）。

作者簡介徐向東（1991- ），男，安徽安慶人，本科生，專業(yè)：林學(xué)。*通迅作者，副教授，博士，從事種苗學(xué)研究。

黃山花楸（Sorbus amabilis）隸屬薔薇科（Rosaeeae）花楸屬（Sorbus）落葉喬木，為20世紀(jì)60年代發(fā)現(xiàn)的我國特有種、國家三級珍稀瀕危保護(hù)植物[1]。其主要分布于我國安徽、浙江、湖北、福建等地，黃山、大別山為中心產(chǎn)地[2-3]，是著名的觀花觀果的園林珍品。其種子具有休眠現(xiàn)象，嚴(yán)重制約其進(jìn)一步推廣開發(fā)。有研究表明黃山花楸種子休眠主要是由種皮機(jī)械障礙引起的物理休眠[4-5]。而國內(nèi)外有學(xué)者對花楸屬其他物種研究表明，花楸的果肉和果汁均明顯抑制種子的發(fā)芽[6-7]。黃山花楸果實(shí)是否存在發(fā)芽抑制物質(zhì)，目前尚未見報(bào)道。為此，筆者研究了黃山花楸果皮、果肉和種子水浸提液對白菜種子萌發(fā)的影響，旨在為闡明黃山花楸種子休眠機(jī)制提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1材料黃山花楸果實(shí)于10月下旬采自安徽省黃山風(fēng)景區(qū)天海景區(qū)（海拔1 700～1 800 m），選擇生長健壯、無病蟲害的母株進(jìn)行采種，分離出果皮和果肉，除雜后將果皮、果肉和種子自然陰干備用。白菜種子為市售，發(fā)芽率≥85%，含水量≤7%，凈度≥98%。

1.2方法

1.2.1果實(shí)浸提液的制備。將黃山花楸種子、果肉和果皮材料分別置于60 ℃烘箱中烘干至恒重后放入研缽中研磨至粉末，按樣品∶蒸餾水=1∶10的比例加入蒸餾水，置于4 ℃冰箱中浸提24 h，定性濾紙過濾，濾液即為水浸提液母液（0.10 g/ml），然后將各浸提液分別配制成0.01、0.03、0.06和0.10 g/ml質(zhì)量濃度溶液，以蒸餾水作對照組。

1.2.2果實(shí)浸提液的生物測定。用黃山花楸種子、果肉和果皮水浸提液各濃度處理及對照溶液分別浸泡白菜種子，每處理設(shè)4次重復(fù)，每重復(fù)50粒種子。浸種24 h后，將白菜種子置床，放入30 ℃黑暗條件下進(jìn)行白菜種子發(fā)芽試驗(yàn)。每天記錄發(fā)芽數(shù)，48 h后統(tǒng)計(jì)白菜種子的發(fā)芽率（以露出子葉為發(fā)芽標(biāo)準(zhǔn)），第5天測定幼苗的苗高和根長。

1.2.3數(shù)據(jù)處理。試驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)用Excel軟件和SPSS17.0軟件進(jìn)行方差分析。

發(fā)芽率：在一定時(shí)間內(nèi)，正常發(fā)芽種子數(shù)占供試種子總數(shù)的百分比。

簡化活力指數(shù)（SVI）：SVI=S×G[8]

式中，S為幼苗高度；G為發(fā)芽率。

2結(jié)果與分析

2.1黃山花楸果實(shí)浸提液對白菜種子發(fā)芽率的影響方差分析表明，用0.01～0.06 g/ml種子浸提液處理的白菜種子發(fā)芽率與對照（蒸餾水浸種）相比，差異均不顯著，當(dāng)濃度達(dá)到0.10 g/ml時(shí)，其種子浸提液處理的白菜種子發(fā)芽率比對照顯著下降10.9%。

由圖1可知，隨著黃山花楸果皮、果肉浸提液濃度的增加，白菜種子的發(fā)芽率均呈逐漸降低的趨勢。果皮浸提液0.01、0.03、0.06、0.10 g/ml濃度處理的白菜種子發(fā)芽率分別比對照降低6.5%、41.8%、63.0%、81.0%，對照組的種子發(fā)芽率與0.01 g/ml果皮水浸提液處理組間差異不顯著，與其他處理組差異均達(dá)到顯著水平；果肉浸提液0.01、0.03、0.06 g/ml濃度處理的白菜種子發(fā)芽率分別比對照降低34.2%、94.0%和98.9%，當(dāng)濃度達(dá)到0.10 g/ml時(shí)其浸提液處理的白菜種子不能發(fā)芽，各處理組種子發(fā)芽率與對照相比差異均達(dá)到顯著水平。

注：柱上不同小寫字母表示處理間在0.05水平差異顯著。

2.2黃山花楸果實(shí)水浸提液對白菜幼苗生長的影響（表1）

2.2.1對白菜幼苗苗高的影響。不同濃度的黃山花楸果實(shí)水浸提液對白菜幼苗高度的影響不同。種子浸提液各濃度處理均促進(jìn)白菜幼苗苗高增加，且差異達(dá)到顯著水平，當(dāng)濃度為0.06 g/ml時(shí)，苗高達(dá)到最大值，之后逐漸下降，表明黃山花楸種子水浸提液可能含有某些促進(jìn)幼苗高生長的水溶性化學(xué)物質(zhì)。黃山花楸果皮水浸提液對苗高影響隨浸提液濃度增加而呈下降趨勢，當(dāng)浸提液濃度達(dá)到0.06、0.10 g/ml時(shí)白菜幼苗苗高分別比對照下降15.3%和33.0%。黃山花楸果肉水浸提液顯著抑制白菜幼苗苗高的生長，浸提液濃度超過0.01 g/ml時(shí)幾乎不見正常白菜幼苗。方差分析表明，各處理組間苗高差異均達(dá)到極顯著水平。

2.2.2對白菜幼苗根長的影響。黃山花楸種子水浸提液在濃度≤0.03 g/ml時(shí)能促進(jìn)白菜幼苗根的生長，當(dāng)濃度≥0.06 g/ml時(shí)則顯著抑制根的生長，根長分別比對照減少38.3%、84.6%；果皮浸提液對根長影響呈現(xiàn)相同趨勢，分別比對照減少37.4%、78.9%。黃山花楸果肉水浸提液濃度超過0.01 g/ml時(shí)嚴(yán)重抑制白菜胚根的生長。方差分析表明，各處理組間根長差異均達(dá)到極顯著水平。

2.2.3對白菜種子活力的影響。黃山花楸種子水浸提液濃度≤0.06 g/ml時(shí)白菜種子活力指數(shù)呈現(xiàn)上升趨勢，種子浸提液濃度達(dá)到0.10 g/ml時(shí)白菜種子活力指數(shù)下降為1.91，但與對照差異不顯著。果皮水浸提液濃度≥0.03 g/ml時(shí)白菜種子活力指數(shù)顯著下降，分別比對照下降42.2%、68.8%、87.0%。果肉水浸提液濃度為0.01 g/ml時(shí)白菜種子活力比對照下降29.2%。方差分析表明，不同濃度水浸提液處理的白菜種子活力指數(shù)差異均達(dá)到極顯著水平。

3討論

植物種子中存在萌發(fā)抑制物質(zhì)是導(dǎo)致種子休眠的一個(gè)主要因素，種子中的很大一部分發(fā)芽抑制物質(zhì)是一些簡單的小分子有機(jī)物質(zhì)，通常這些物質(zhì)主要存在于果肉、種皮、果皮、胚乳、子葉等處[9-11]。有學(xué)者通過去胚根和子葉端種皮及種胚、種胚去子葉，種子均能有效萌發(fā)并長出形態(tài)正常的真葉，推斷黃山花楸種皮及子葉中不存在明顯的抑制物質(zhì)[4]，該試驗(yàn)結(jié)果也間接證實(shí)這一推斷。種子浸提液濃度在0.01～0.06 g/ml對白菜種子發(fā)芽率無明顯影響。而果皮和果肉浸提液對白菜種子發(fā)芽率的抑制作用則隨浸提液濃度的升高而逐漸加強(qiáng)，尤其是果肉的抑制作用最強(qiáng)，當(dāng)浸提液濃度達(dá)到0.10 g/ml時(shí)白菜種子發(fā)芽率為0。黃山花楸種子、果皮和果肉水浸提液對白菜幼苗生長和種子活力影響程度表現(xiàn)出一定差異，總體趨勢是低濃度表現(xiàn)促進(jìn)作用，高濃度表現(xiàn)出明顯抑制作用，究其原因可能是水溶性抑制性物質(zhì)含量少，當(dāng)稀釋到一定濃度時(shí)，這種抑制作用被其他水溶性物質(zhì)的促進(jìn)作用所掩蓋[12]。

綜上所述，黃山花楸果實(shí)水浸提液含有某些化學(xué)物質(zhì)，這些物質(zhì)能抑制白菜種子萌發(fā)，萌發(fā)抑制作用大小依次為果肉浸提液、果皮浸提液、種子浸提液，提示黃山花楸果實(shí)采集后要立即調(diào)制，及時(shí)去除果肉和果皮中水溶性抑制物質(zhì)。

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