鹽酸小檗堿對綠豆種子萌發(fā)及幼苗生長的影響

李美狄，孫瑋悅，宗 穎，呂建洲*

（遼寧師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，遼寧 大連 116081；2.大連旅順口區(qū)植保站，遼寧 大連 116041）

鹽酸小檗堿對綠豆種子萌發(fā)及幼苗生長的影響

李美狄1，孫瑋悅1，宗 穎2，呂建洲1*

（遼寧師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，遼寧 大連 116081；2.大連旅順口區(qū)植保站，遼寧 大連 116041）

采用室內(nèi)水培試驗，研究不同濃度鹽酸小檗堿對綠豆種子萌發(fā)及生長發(fā)育的影響。結(jié)果表明，不同濃度的鹽酸小檗堿溶液對綠豆種子的萌發(fā)和發(fā)育有顯著影響，經(jīng)100 mg/L鹽酸小檗堿溶液處理的綠豆種子的發(fā)芽率最大、發(fā)芽指數(shù)最高、作用效果最好，50 mg/L、100 mg/L和200 mg/L鹽酸小檗堿溶液對綠豆種子的發(fā)芽均有促進(jìn)作用。

鹽酸小檗堿；綠豆種子；種子萌發(fā)；幼苗生長

天然植物生長調(diào)節(jié)劑研制與開發(fā)是20世紀(jì)90年代發(fā)展起來的一項高新生物技術(shù)。在環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)農(nóng)業(yè)成為人類發(fā)展目標(biāo)的今天，研究、開發(fā)無毒、無味、無污染的天然植物生長調(diào)節(jié)劑有著十分重要的意義。

鹽酸小檗堿多被應(yīng)用于生活中的清熱解毒，而且有一定的抑菌作用，國內(nèi)外對于鹽酸小檗堿藥用價值的研究已證實，鹽酸小檗堿具有抗腫瘤、降血糖、抗心律失常、免疫調(diào)節(jié)等多種藥理活性[1，2]。鹽酸小檗堿還具有消炎的作用[3]，對多種革蘭氏陰性菌、陽性菌的生長繁殖有抑制作用[4]；對痢疾桿菌、大腸桿菌、肺炎雙球菌、金葡菌、鏈球菌、傷寒桿菌及阿米巴原蟲有抑制作用，臨床主要用于腸道感染及菌痢等。小檗堿有較強的體內(nèi)外抗腫瘤活性并能誘導(dǎo)B16細(xì)胞分化，同鹽酸阿糖胞苷在體外具有協(xié)同作用。

綠豆屬于豆科菜豆屬，綠豆芽深受消費者的喜愛，日本、美國每年都會進(jìn)口大量的綠豆用于綠豆芽的生產(chǎn)。本試驗研究了鹽酸小檗堿在綠豆芽生長過程中對其生理指標(biāo)的影響，為生物源的、綠色有機的植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)的創(chuàng)制和應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1 試驗設(shè)計

1.1 試驗試劑及材料

試驗試劑為鹽酸小檗堿（國藥集團化學(xué)試劑沈陽有限公司）、蒸餾水；試驗材料：綠豆種子；試驗器材：培養(yǎng)皿、小燒杯、大燒杯、濾紙、容量瓶、玻璃棒、膠頭滴管、移液管、恒溫箱、直尺、電子天平等。

1.2 試驗步驟

1.2.1 準(zhǔn)備工作

清洗培養(yǎng)皿，配成4套準(zhǔn)備使用。按照培養(yǎng)皿大小，剪裁濾紙，平鋪于培養(yǎng)皿底部。

1.2.2 種子選擇

以市場中購買的綠豆種子為試驗材料。為了保證試驗過程中種子能夠正常生長，不發(fā)生霉腐等現(xiàn)象，要挑選種子色澤光亮、顆粒飽滿、大小均一、成熟度良好的綠豆種子，以提高芽的整齊度。本試驗至少需要140粒綠豆種子。

1.2.3 消毒

將選擇好的綠豆種子浸泡于盛有55℃的小燒杯中，用熱水浸泡20 min，以殺死種子表面的雜菌物質(zhì)。

1.2.4 配制試劑

（1）配制200 ppm的鹽酸小檗堿溶液：取一片鹽酸小檗堿片研磨至粉末狀，用電子天平稱取2 mg粉末，溶于100 mL蒸餾水中，用玻璃棒攪拌至完全溶解。

（2）配制100 ppm的鹽酸小檗堿液：取50 mL (2 mg/100 mL)的小檗堿溶液于100 mL容量瓶中，加入蒸餾水，定容。

（3）配制50 ppm的鹽酸小檗堿液：同上，稀釋。

將3種濃度藥液分別裝入小燒杯中，并標(biāo)記好濃度。

1.2.5 浸種

將經(jīng)過消毒的種子分別浸泡入盛有3種濃度藥液的小燒杯以及清水的小燒杯中，共4個小燒杯，每個小燒杯中30粒種子，對應(yīng)相應(yīng)濃度寫好標(biāo)簽。浸泡7～8 h后，將藥液倒出，用清水沖洗，將每個小燒杯中的種子分別放在底部鋪有濾紙的培養(yǎng)皿中，在培養(yǎng)皿中噴灑適量的水，保持濾紙濕潤，對應(yīng)濃度寫好標(biāo)簽。

1.2.6 培養(yǎng)觀察

此后每天按時對培養(yǎng)皿噴水，噴水量不要沒過種子，時刻保持培養(yǎng)皿中的濾紙濕潤即可，培養(yǎng)觀察。

1.2.7 數(shù)據(jù)處理

培養(yǎng)綠豆種子，觀察種子發(fā)芽并記錄其表征。本次試驗中測量的數(shù)據(jù)主要包括第7天發(fā)芽率、第3天發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)及芽長[5]。

2 結(jié)果與分析

2.1 鹽酸小檗堿對綠豆種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢的影響

種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢是衡量種子發(fā)芽能力的指標(biāo)，也是種子重要生產(chǎn)性能。如表1、2所示，不同濃度的鹽酸小檗堿對綠豆種子的發(fā)芽率影響顯著，呈先增加后下降的趨勢。濃度為100 mg/L時，發(fā)芽勢、發(fā)芽率及發(fā)芽指數(shù)最大；濃度為50 mg/L、200 mg/L時，發(fā)芽勢、發(fā)芽率及發(fā)芽指數(shù)比清水略高。

表1 第7天發(fā)芽率和第3天發(fā)芽勢

表2 發(fā)芽指數(shù)

2.2 鹽酸小檗堿對綠豆幼苗的芽長影響

用50 mg/L、100 mg/L、200 mg/L濃度的鹽酸小檗堿處理的綠豆種子，幼苗芽長高于清水處理的芽長（見表3），說明鹽酸小檗堿對綠豆種苗的生長有促進(jìn)作用。

鹽酸小檗堿對綠豆種子萌發(fā)及幼苗生長的作用效果要明顯優(yōu)于清水，具體表現(xiàn)可以從平均數(shù)目上看出，即種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)以及芽長的平均數(shù)。

表3 10個發(fā)育良好種子的平均芽長 （單位：cm）

3 討論與結(jié)論

通過試驗，證明了鹽酸小檗堿對綠豆種子萌發(fā)和幼苗生長具有促進(jìn)作用。在相同的濃度下，鹽酸小檗堿藥液作用下發(fā)芽的綠豆種子要比清水的多，這是因為鹽酸小檗堿中每片含主要成分鹽酸小檗堿0.1 g，輔料為淀粉、羧甲淀粉鈉、羥丙甲纖維素、聚山梨酯、硬脂酸鎂和歐巴代。其中某種物質(zhì)更加有利于植物細(xì)胞的吸收，從而提高了對試劑的利用率，所以種子的發(fā)芽率更高。另外通過清水的對照來看，均對植物的發(fā)芽生長起到促進(jìn)作用。此外，在鹽酸小檗堿的3個濃度之間相互比較結(jié)果，可以看出在100mg/L濃度下綠豆種子發(fā)芽最多、生長最好。

本次試驗中，雖然3個梯度中100 mg/L是最適的生長濃度，若要確定最適生長濃度，需要更多的試驗數(shù)據(jù)作為支撐，而且種子的生長因素所受的因素較多，其具體的系統(tǒng)機理需進(jìn)一步研究。

[1]Pazhang Y,Ahmadian S,Mahmoudian M,et al.Berberineinduced apoptosis via decreasing the survivin protein inK562 cell line[J]. Medical Oncology,2011,28(4):1 577-1 583.

[2]鐘祥,李應(yīng)東.小檗堿藥理作用研究進(jìn)展[J].亞太傳統(tǒng)醫(yī)藥,2012, 8(3):185-186.

[3]王璐，惠秀娟，李雙雙，等.鹽酸小檗堿對小鼠脾細(xì)胞的DNA損傷和氧化性損傷[J].生態(tài)毒理學(xué)報,2014,9(3):490-494.

[4]鐘慈平,騫宇,舒暢，等.小檗堿及其衍生物抑菌作用研究進(jìn)展[J].食品科學(xué),2013,34(7):321-325.

[5]徐開杰，史麗麗，劉曙東，等.農(nóng)桿菌浸種處理對小麥種子萌發(fā)及幼苗生長發(fā)育的影響[J].西北植物學(xué)報，2011，31（5）:985-994.

1005-2690（2016）07-0119-02

：S522.04

：B

2016-06-18）

項目資助：國家級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目“基于生物技術(shù)與現(xiàn)代分析測試技術(shù)的城市污泥資源化利用研究（201510165021）”

李美狄（1995-）,女，遼寧盤錦人，本科，環(huán)境科學(xué)專業(yè)。

呂建洲（1957-），男，遼寧大連人，教授，主要從事納米生物制劑與其植物化控技術(shù)研究。