青稞根系不同濃度醇提液對藏藥獨一味種子的化感作用研究

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(1.廣西民族師范學(xué)院生物與食品工程學(xué)院， 廣西 崇左 532200； 2.甘肅民族師范學(xué)院化學(xué)與生命科學(xué)系， 甘肅 合作 747000； 3.西藏農(nóng)牧學(xué)院高原生態(tài)研究所， 西藏 林芝 850400)

獨一味[Lamiophlomisrotata(Benth.) Kudo]為唇形科植物，又名獨步通，多年生無莖草本，藏語為“打布巴”和“大巴”，全草入藥或根莖入藥。其根莖表面枯為黃褐色或黃色，氣略帶腥臭，是我國蒙古族、藏族、納西族等民間常用草藥之一。獨一味藥材主要用于治療骨關(guān)節(jié)病、跌打損傷、槍傷、筋骨疼痛、骨髓炎、活血化瘀等疾病，具有較好的抗菌消炎、鎮(zhèn)痛、止血等，而且能提高機體的免疫功能[1]。

國內(nèi)外目前對獨一味的化學(xué)成分[2-6]和藥理[7-10]方面研究較多，但與其他植物之間的化感作用及相關(guān)栽培技術(shù)方面的研究仍然較少[11-16]。獨一味種子直播時出苗率非常低，且幼苗成活率也非常低，因此人工栽培很難成功。然而，藥品市場上近年來對獨一味用藥量急劇增加，獨一味的藥源幾乎全部來源于大量采挖野生種，野生資源面臨瀕危。因此，研究獨一味人工馴化栽培技術(shù)并進行規(guī)?；N植已迫在眉睫。為了探究青稞根系醇提液對獨一味種子的萌發(fā)及生長的影響，本研究對獨一味種子在用不同濃度的青稞根系醇提液處理后比較其萌發(fā)開始時間、累計發(fā)芽率、胚芽長等指標(biāo)，旨在探討青稞能否與獨一味間作或輪作種植，也將為獨一味的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)提供理論依據(jù)和新途徑。到目前為止，獨一味栽培技術(shù)尚不成熟，基本還處在野生馴化階段，研究和掌握獨一味的生理生長特性，可為高原地區(qū)規(guī)?；N植獨一味提供科學(xué)的理論依據(jù)。獨一味作為青藏高原特殊地區(qū)重要的藥用經(jīng)濟植物，而青稞是青藏高原地區(qū)唯一的糧食作物，研究其與青稞之間的輪作和間作可提高農(nóng)業(yè)收益，具有農(nóng)學(xué)和醫(yī)學(xué)雙重價值。

化感作用是植物之間相互作用的生物化學(xué)關(guān)系，是自然界植物間普遍存在的提高自身競爭力的方式。近年來，學(xué)者對植物間的化感作用研究較多[17-24]，大都得出化感物質(zhì)的濃度會影響種子萌發(fā)的結(jié)論，一般為化感物質(zhì)濃度大時產(chǎn)生抑制，濃度小時促進萌發(fā)。有關(guān)青稞根系醇提液對獨一味的化感作用研究少有報道，本試驗研究青稞根系醇提液對獨一味的化感作用，探究青稞根系產(chǎn)生的醇溶物類對獨一味的生長影響，為清除獨一味種間抑制作用的研究提供理論依據(jù)，并為青稞和獨一味的套種、間作種植提供科學(xué)的建議。

1 材料與方法

1.1 材 料

供試獨一味種子來源于甘肅民族師范學(xué)院藏藥材種質(zhì)資源庫。將獨一味在1～4 ℃下進行低溫處理24 h。青稞選自甘南高寒陰濕地區(qū)大面積種植的優(yōu)良農(nóng)家品系正肚里黃青稞。

1.2 青稞根系醇提液的制備

第一步：青稞根系培養(yǎng)：將籽粒飽滿的青稞種子種于口徑30 cm的花盆中，待青稞莖生長至40 cm以上，根系充分生長后將青稞去莖葉留根，將青稞根剪成1～2 cm的材料備用。第二步：不同濃度乙醇溶液的配制；用無水乙醇(濃度99.70%)配制濃度為 15%、35%、55%、75%的乙醇溶液。第三步：青稞醇提液的制備：備取50 mL不同濃度的乙醇溶液，將200 g的青稞根系分別放入4種乙醇溶液中，密封儀器。100 ℃水浴加熱1 h，取出后密封保存?zhèn)溆谩?/p>

1.3 試驗設(shè)計

試驗共設(shè)5個處理，青稞醇提液濃度梯度為20%、40%、60%、80%，蒸餾水處理為對照(ck)，每個處理3次重復(fù)，每個處理隨機挑選籽粒飽滿，大小一致、無病蟲害的獨一味種子，試驗前用無菌水沖洗3次，用不同濃度的青稞根系醇提液處理1 h，后用蒸餾水將處理種子沖洗2～3遍，在室溫和自然光下置于鋪有濾紙的培養(yǎng)皿中進行種子萌發(fā)試驗，種子發(fā)芽的標(biāo)準(zhǔn)為胚根突破種皮1～2 mm。試驗過程中每天在固定時間觀察種子萌發(fā)情況，每個處理隨機選擇已發(fā)芽的5粒種子，每48 h 測量胚芽長度，以子葉突破種皮完全裸露為標(biāo)準(zhǔn)停止測量，以連續(xù)4 d不發(fā)芽時視為發(fā)芽結(jié)束。發(fā)芽結(jié)束計算平均發(fā)芽數(shù)、累計發(fā)芽率、變異系數(shù)。

1.4 測定指標(biāo)

1) 記錄萌發(fā)開始及發(fā)芽結(jié)束時間；

2) 測定胚芽長度；

3) 記錄發(fā)芽種子個數(shù)；

4) 變異系數(shù)=發(fā)芽數(shù)標(biāo)準(zhǔn)偏差 /發(fā)芽數(shù)平均值×100%;

5) 累積發(fā)芽率(%)=已發(fā)芽的種子數(shù)/供試種子總數(shù)×100%。

1.5 數(shù)據(jù)處理方法

試驗數(shù)據(jù)采用DPS 7.05統(tǒng)計軟件進行方差分析。

2 結(jié)果分析

2.1 不同濃度青稞醇提液對獨一味種子開始萌發(fā)時間的影響

由圖 1 可知，青稞醇提液對獨一味開始萌發(fā)時間影響不同，當(dāng)青稞醇提液的濃度40%時，種子第5天發(fā)芽，比ck早萌發(fā)0.67 d，促進效果較明顯。當(dāng)青稞醇提液的濃度為60%和80% 時，種子分別在6.67 d和7.33 d 開始萌發(fā)，與ck相比依次遲萌發(fā)1 d和1.76 d，此后隨著青稞醇提液濃度的增大，開始萌發(fā)時間越來越遲，抑制作用較明顯。當(dāng)青稞醇提液濃度20%時對獨一味種子的萌發(fā)起促進作用，當(dāng)濃度為40% 時獨一味種子萌發(fā)時間最短，促進作用最大。青稞醇提液濃度超過40%時對獨一味種子的萌發(fā)表現(xiàn)抑制作用，濃度越大抑制作用越明顯，且各處理間差異達顯著水平(p<0.05)。

圖1 不同濃度的青稞醇提液對獨一味開始萌發(fā)時間的影響

2.2 不同濃度的青稞醇提液對獨一味種子發(fā)芽數(shù)的影響

從圖2可以得出，不同濃度的青稞醇提液對獨一味種子的發(fā)芽數(shù)有不同的影響， 蒸餾水處理(ck)在12月14日至18日獨一味種子發(fā)芽數(shù)從3.67粒萌發(fā)到8粒，發(fā)芽種子個數(shù)較其他時間段增幅較大，發(fā)芽結(jié)束時種子的萌發(fā)數(shù)為14.67粒。青稞醇提液濃度為40%處理的種子發(fā)芽數(shù)最高為21粒，濃度為20%的青稞醇提液次之。40%醇提液處理在12月14日至12月24日處于萌發(fā)階段，并且持續(xù)萌發(fā)，萌發(fā)結(jié)束時種子的萌發(fā)數(shù)為21粒，沒有表現(xiàn)出萌發(fā)停滯的現(xiàn)象，萌發(fā)期集中整齊，處理效果好于20%的處理。醇提液濃度為60% 、80%兩種處理后的獨一味種子發(fā)芽數(shù)均低于ck，12月28日發(fā)芽結(jié)束時萌發(fā)的獨一味種子數(shù)為13粒和8粒。與ck相比，抑制作用較大，抑制的程度80%更為明顯。說明，青稞醇提液濃度在20%～40%時，對種子的萌發(fā)起促進作用。當(dāng)濃度超過40%時種子萌發(fā)受到抑制，且隨著青稞醇提液濃度的增大種子發(fā)芽數(shù)減少，且表現(xiàn)為發(fā)芽推遲，發(fā)芽周期遲緩，并影響萌發(fā)的整齊度。

圖2 不同濃度的青稞醇提液對獨一味發(fā)芽數(shù)的影響

2.3 不同濃度青稞醇提液對獨一味種子累積發(fā)芽率的影響

由圖3研究結(jié)果顯示，青稞醇提液的濃度對獨一味種子發(fā)芽率影響不同，其中ck處理后種子的萌發(fā)率為30.67%，用40%青稞醇提液處理的種子發(fā)芽率最高為42.00%，比ck亦高9.33%。而濃度為80%時的發(fā)芽率最低為16%，比ck降低14.67%。濃度為15%的青稞醇提液處理的種子的發(fā)芽率為38.00%，與ck相接近。說明，在本試驗中青稞醇提液濃度在20%～40%時對獨一味種子萌發(fā)起促進作用，當(dāng)濃度為60%～80%時，獨一味種子萌發(fā)可能受到傷害，發(fā)芽率顯著降低，各處理間差異達極顯著水平(p<0.01)。累積發(fā)芽率可以客觀表示種子在自然條件下的發(fā)芽指標(biāo)，累計發(fā)芽率低就會影響?yīng)氁晃兜某雒缏屎彤a(chǎn)量。

圖3 不同濃度青稞醇提液對獨一味累積發(fā)芽率的影響

2.4 不同濃度的青稞醇提液對獨一味種子胚芽長的影響

由圖4可知，用不同濃度的青稞醇提液處理后的獨一味胚芽長度不同。用40%青稞醇提液處理后的胚芽平均長度為44.80 mm，比ck長17.80 mm。用20%青稞醇提液處理后獨一味種子的胚芽長度為34.80 mm ，比ck長7.80 mm。用濃度分別為60%和80%青稞醇提液處理后的胚芽長度均低于ck，平均長度分別為22.80 mm 和12.20 mm。說明用濃度為20%～40% 的青稞醇提液處理時對獨一味種子胚芽長度起到促進作用，在濃度為 60%～80%時抑制胚芽生長，濃度越大，抑制作用越強，且各處理間差異達極顯著水平(p<0.01)。

圖4 不同濃度醇提液對獨一味胚芽長度的影響

2.5 不同濃度的青稞醇提液處理對獨一味種子變異系數(shù)的影響

由圖5可知，不同濃度的青稞醇提液對獨一味種子變異系數(shù)影響不同，用 40%青稞醇提液處理獨一味種子的離散程度最小，變異系數(shù)變化較小且較穩(wěn)定。而濃度為60%、80%青稞醇提液處理后獨一味種子的變異系數(shù)變化較大且不穩(wěn)定。相比之下各濃度的青稞醇提液中，40%的青稞醇提液處理種子的變異系數(shù)較其他4個處理的變異系數(shù)變化幅度最小且較穩(wěn)定。說明，當(dāng)青稞醇提液濃度為40%時，青稞醇提液有利于獨一味種子萌發(fā)。

圖5 不同濃度的青稞醇提液對獨一味變異系數(shù)的影響

3 討 論

濃度本試驗研究結(jié)果顯示，青稞根系醇提液可以顯著影響?yīng)氁晃斗N子的萌發(fā)。并表現(xiàn)出高濃度的青稞醇提液抑制獨一味種子的萌發(fā)，較小濃度的青稞醇提液促進獨一味種子的萌發(fā)。當(dāng)化感物質(zhì)在土壤中累計到一定程度后，就會抑制植物種子的萌發(fā)及幼苗生長，導(dǎo)致植物種間的競爭作用的改變。同一化感物質(zhì)對同一植物具有不同的影響效果?；形镔|(zhì)濃度較大時抑制植物的生長，濃度較低時則對植物具有促進作用。程宏波等[22]的研究表明，唐古特白刺浸提液對青稞種子的發(fā)芽及生長具有抑制作用。本試驗也證實這一點，且隨醇提液濃度的增大抑制作用明顯增強，表現(xiàn)出強烈的種間競爭性。楊建等[20]研究表明，唐古特大黃藥材提取物對青稞萌發(fā)具有影響，表現(xiàn)為濃度較小時促進種子的萌發(fā)。楊敬軍等[19]的研究結(jié)果表明，較低濃度的匙葉冀首草種子浸提液對青稞種子的萌發(fā)也具有促進作用，本試驗也證明濃度較小的青稞醇提液促進獨一味種子的萌發(fā)。研究結(jié)果表明40%的青稞醇提液對獨一味種子萌發(fā)時的平均胚芽長度有促進作用，胚芽生長比蒸餾水處理的效果明顯。比較種子萌發(fā)時間可以發(fā)現(xiàn)，濃度不相同的青稞醇提液對發(fā)芽時間也有明顯影響，35%青稞醇提液處理后的種子萌發(fā)最快，80%的青稞醇提液對種子的開始萌發(fā)時間具有強烈的抑制作用，表現(xiàn)為種子發(fā)芽后生長緩慢，甚至不能萌發(fā)。本研究結(jié)果為，濃度為40%的青稞醇提液能夠促進獨一味種子的萌發(fā)。對種植地進行青稞及獨一味2種經(jīng)濟作物的輪作、間作提供理論依據(jù)。 本試驗的不足在于是室內(nèi)進行的試驗，無法達到外界多種復(fù)雜的植物化感物質(zhì)作用的條件，在自然狀態(tài)下各種雜草也會產(chǎn)生化感物質(zhì)影響種子萌發(fā)，關(guān)于多種因素共同作用于一種植物的研究還有待于繼續(xù)開展。

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