遼藁本種子對作物種子萌發(fā)化感作用的研究

， ， ， ， ， (.沈陽藥科大學(xué)中藥學(xué)院， 遼寧 沈陽 006； .遼寧經(jīng)濟作物研究所， 遼寧 遼陽 000)

遼藁本種子對作物種子萌發(fā)化感作用的研究

孫永嬌1，程珍1，李敬1，孫文松2，王晶1，賈凌云1
(1.沈陽藥科大學(xué)中藥學(xué)院， 遼寧 沈陽 110016； 2.遼寧經(jīng)濟作物研究所， 遼寧 遼陽 111000)

目的：研究遼藁本種子對幾種作物種子萌發(fā)化感作用。方法：通過培養(yǎng)皿法研究遼藁本的水浸液、乙醇提取液、揮發(fā)油以及提取揮發(fā)油后的溶液，對遼藁本、白沙蒿、芹菜、白菜種子發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、發(fā)芽長度的影響。結(jié)果：遼藁本的水浸液、乙醇提取液、揮發(fā)油以及提取揮發(fā)油后的溶液，對遼藁本、沙蒿、芹菜、白菜種子發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、發(fā)芽長度均存在不同程度的抑制作用。結(jié)論：遼藁本對作物種子萌發(fā)存在化感作用，最強的為提取揮發(fā)油后的溶液，其次為遼藁本水浸液、乙醇提取液，最弱的為遼藁本揮發(fā)油。

遼藁本； 化感作用； 培養(yǎng)皿法； 作物種子

化感作用是植物(含微生物)釋放化學(xué)物質(zhì)到外部環(huán)境，影響(抑制或促進)鄰近植物(異種個體或同種個體)的生長和發(fā)育[1]。近10年來該領(lǐng)域的研究逐漸成為各國生態(tài)學(xué)家關(guān)注的焦點。

遼藁本為傘形科植物遼藁本(LigusticumjeholenseNakai et Kitag.)的多年生植物，為《中國藥典》中藥遼藁本的來源之一，以根莖和根入藥，具有祛風(fēng)、散寒、除濕、止痛等功效，主治風(fēng)寒感冒、巔頂疼痛、風(fēng)濕痹痛等疾病[2]。由于經(jīng)濟利益的驅(qū)使，多年來對野生資源不可持續(xù)的采挖，野生遼藁本資源與市場的供需缺口持續(xù)拉大，目前人工栽培遼藁本主要以節(jié)盤繁殖(無性繁殖)為主，種子繁殖較少。主要是由于遼藁本種子發(fā)芽率較低。已有研究表明，按照Nikoleava分類法遼藁本種子屬于形態(tài)-生理復(fù)合休眠，其休眠的原因主要是由于種胚發(fā)育的不完全(形態(tài)學(xué)休眠)和發(fā)芽抑制物質(zhì)的存在(生理學(xué)休眠)共同造成的。為探明遼藁本種子的不同成分對作物種子萌發(fā)及其幼苗生長是否存在化感作用，本實驗以遼藁本、沙蒿、芹菜、白菜為受體，研究了遼藁本不同提取液的化感作用，旨在促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上對遼藁本種子的化感作用正效應(yīng)的有效利用，另一方面也可以有效改善遼藁本人工栽培的現(xiàn)狀。

1 實驗材料

1.1 實驗供體

遼藁本種子采自遼寧經(jīng)濟作物研究所，經(jīng)沈陽藥科大學(xué)賈凌云副教授鑒定為傘形科植物遼藁本(LigusticumjeholenseNakai et Kitag.)的種子。

1.2 實驗受體

遼藁本、白沙蒿、芹菜、白菜4種種子，白沙蒿為菊科植物白沙蒿(ArtemisiasphaerocephalaKrasch)的種子，采自甘肅，芹菜為傘形科植物芹菜(OtnantheLjavanica(B.)DC.)的種子、白菜為十字花科白菜(BrassicacampestrisL.ssp.chinensis(L.)Makin)的種子，分別購于種子商行。

2 方法與結(jié)果

2.1 遼藁本水浸液的制備

稱取遼藁本種子30 g，粉碎，加入500 mL的蒸餾水浸泡24 h后，過濾，取續(xù)濾液加水并定容至500 mL量瓶，放于4 ℃冰箱，備用。

2.2 遼藁本乙醇提取液的制備

稱取遼藁本種子30 g，粉碎，加入300 mL的乙醇，超聲1 h后，回收乙醇，浸膏加水溶解并定容至500 mL量瓶，放于4 ℃冰箱，備用。

2.3 遼藁本中揮發(fā)油提取及油后溶液的制備

稱取遼藁本種子30 g，粉碎，加300 mL的水浸泡24 h，用揮發(fā)油提取器提取6 h，分離出的揮發(fā)油加水定容至500 mL量瓶，放于4 ℃冰箱，備用，用時搖勻。另將提取后的溶液過濾，取續(xù)濾液加水并定容至500 mL量瓶，放于4 ℃冰箱，備用。

2.4 實驗方法[3-4]

采用生物測定方法中的培養(yǎng)皿濾紙法進行研究。培養(yǎng)皿底盤直徑120 mm，以雙層濾紙為萌發(fā)基質(zhì)。選取大小均勻、籽粒飽滿的供試種子，根據(jù)種子大小每皿50粒，分別均勻播種，每個處理重復(fù)3次。在作物種子發(fā)芽實驗期間，每天加入10 mL相應(yīng)溶液，對照組加入10 mL蒸餾水，室溫下培養(yǎng)9 d后統(tǒng)計各種子的發(fā)芽粒數(shù)，計算發(fā)芽率(用百分比表示)，并測量各萌芽種子從根尖到子葉的長度(單位mm)。

2.5 實驗結(jié)果[5-12]

發(fā)芽率(%)=發(fā)芽結(jié)束時正常發(fā)芽的種子數(shù)/供試種子數(shù)×100%;

發(fā)芽指數(shù)(GI)=∑(Gt/Dt)，式中：Gt為t日內(nèi)發(fā)芽種子的個數(shù)；Dt為發(fā)芽日數(shù)。

化感作用抑制率(IR)(%)=(Ti-T0)/T0×100%，式中：Ti為處理值，T0為對照值，絕對值越大，表示化感作用潛力也越大，IR≥0，表示不存在抑制作用，即呈促進作用，IRlt;0，表示存在抑制作用。

2.5.1 遼藁本4種處理液對遼藁本種子萌發(fā)及幼苗生長的影響

用遼藁本4種處理液培養(yǎng)蒿本種子，其發(fā)芽指數(shù)、發(fā)芽率及發(fā)芽長度結(jié)果見表1。

表1 遼藁本4種處理液對遼藁本種子萌發(fā)及幼苗生長的影響

處理液發(fā)芽率(%)發(fā)芽指數(shù)(GI)發(fā)芽長度(mm) 蒸餾水8916．9731．65 水浸液332．919．15 乙醇提取液60．877．5 揮發(fā)油548．1113．8 油后的溶液40．414．25

2.5.2 遼藁本4種處理液對白沙蒿種子萌發(fā)及幼苗生長的影響

用遼藁本4種處理液培養(yǎng)白沙蒿種子，其發(fā)芽指數(shù)、發(fā)芽率及發(fā)芽長度結(jié)果見表2。

表2 遼藁本4種處理液對沙蒿種子萌發(fā)及幼苗生長的影響

處理液發(fā)芽率(%)發(fā)芽指數(shù)(GI)發(fā)芽長度(mm) 蒸餾水3613．8817．05 水浸液213．839．11 乙醇提取液60．591．31 揮發(fā)油245．274．92 油后的溶液10．244

2.5.3 遼藁本4種處理液對實芹種子萌發(fā)及幼苗生長的影響

用遼藁本4種處理液培養(yǎng)實芹種子，其發(fā)芽指數(shù)、發(fā)芽率及發(fā)芽長度結(jié)果見表3。

表3 遼藁本4種處理液對芹菜種子萌發(fā)及幼苗生長的影響

處理液發(fā)芽率(%)發(fā)芽指數(shù)(GI)發(fā)芽長度(mm) 蒸餾水7418．4223．35 水浸液5411．5317．8 乙醇提取液324．927．1 揮發(fā)油519．3610．6 油后的溶液375．266．55

2.5.4 遼藁本4種處理液對白菜種子萌發(fā)及幼苗生長的影響

用遼藁本4種處理液培養(yǎng)白菜種子，其發(fā)芽指數(shù)、發(fā)芽率及發(fā)芽長度結(jié)果見表4。

表4 遼藁本4種處理液對白菜種子萌發(fā)及幼苗生長的影響

處理液發(fā)芽率(%)發(fā)芽指數(shù)(GI)發(fā)芽長度(mm) 蒸餾水9549．5829．45 水浸液713．6718．35 乙醇提取液9136．9219．3 揮發(fā)油9858．3331．7 油后的溶液3717．4211．6

2.5.5 遼藁本4種處理液對供試的作物種子發(fā)芽率的化感作用比較

遼藁本4種處理液對遼藁本、白沙蒿、芹菜、白菜種子發(fā)芽率化感作用的比較見表5。

表5 遼藁本4種處理液對不同作物種子發(fā)芽的影響

蒸餾水水浸液乙醇提取液揮發(fā)油油后的溶液遼藁本89336544白沙蒿36216241芹菜7454325137白菜957919837

3 討 論

1) 遼藁本種子4種處理液對供試的作物種子萌發(fā)研究結(jié)果表明，對遼藁本、白沙蒿、芹菜都有不同程度的抑制作用，而對白菜的抑制作用卻各不相同，只有遼藁本水浸液和提取揮發(fā)油后的溶液對其有明顯的抑制作用，而遼藁本揮發(fā)油對其非但沒有抑制作用，反而有促進的作用。

2) 遼藁本種子4種處理液對供試的作物幼苗生長研究結(jié)果表明，遼藁本、白沙蒿、芹菜幼苗生長都有不同程度的抑制作用，出現(xiàn)了遼藁本水浸液和提取揮發(fā)油后的溶液對此4種作物幼苗生長的抑制作用強于遼藁本種子揮發(fā)油的趨勢，表明遼藁本種子水溶性物質(zhì)具有化感作用。

3) 綜合遼藁本、白沙蒿、芹菜、白菜4種供試種子的發(fā)芽實驗結(jié)果，遼藁本種子4種處理液，對其種子發(fā)芽化感作用最強的為提取揮發(fā)油后的溶液，其次為遼藁本水浸液、乙醇提取液，最弱的為遼藁本揮發(fā)油。

本研究證實了遼藁本種子中水溶性物質(zhì)具有化感作用，這種化感物質(zhì)影響了種子萌發(fā)，導(dǎo)致其有性繁殖發(fā)芽率低，從而為物種的更新設(shè)置了障礙，本實驗結(jié)果將會為遼藁本種子的有性繁殖及其育苗種子的處理提供參考依據(jù)。

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Study on the Role of Seed ofLigusticumjeholenseon Crops Seeds for Germination and Allelopathy

SUNYongjiao1，CHENGZhen1，LIJing1，SUNWensong2，WANGJing2，JIALingyun1
(1.School of Pharmacy，Shenyang Pharmaceutical University，Shenyang Liaoning 110016，China；2.Liaoning Research Institute of Economic Crops,Liaoyang Liaoning 111000，China)

Objective:To study the role of seed ofLigusticumjeholenseon several kinds of crop seeds for germination and allelopathy.Methods:Study the impact of the aqueous extracts,alcohol extracts,volatile oils and the solution after extracted volatile oils ofLigusticumjeholenseon seed germination rate,germination index and sprout length by Petri dish method.Results:There are varying degrees of inhibition in the aqueous extracts,alcohol extracts,volatile oil and the solution after extracted volatile oils ofLigusticumjeholenseon seed germination rate,germination index and sprout length.Conclusions:Ligusticumjeholensehas the allelopathy on crop seed germination,the greatest one is the solution after extracted volatile oils,the second are aqueous extracts and alcohol extracts ofLigusticumjeholense,the weakest one is volatile oils.

Ligusticumjeholense; allelopathy; dish dipping method; crop seeds

2016-06-11

沈陽藥科大學(xué)中青年教師事業(yè)發(fā)展支持計劃課題，遼藁本種子繁育研究項目(編號：5110027)。

孫永嬌(1991—)，女，黑龍江訥河人；碩士研究生，E-mail：770653012@qq.com。

賈凌云( 1974—),女,遼寧大石橋人；副教授,主要從事中藥質(zhì)量評價及中藥資源開發(fā)；E-mail jialingyun2003@126.com。

10.16590/j.cnki.1001-4705.2016.10.044

S 567

A

1001-4705(2016)10-0044-03