連翹提取液對高粱種子萌發(fā)及幼苗生長的影響

李　莉， 鐵　軍， 金　山

(長治學(xué)院生物科學(xué)與技術(shù)系，山西長治 046011)

連翹(Forsythiasuspensa)，木樨科連翹屬植物，主要分布于我國中西部地區(qū)的山西、陜西、河南等地，其中以山西省連翹野生資源最為豐富。據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，僅晉東南地區(qū)的野生連翹面積達(dá)6.67余萬hm2[1]。連翹味苦、微寒，具有清熱解毒、消腫散結(jié)、抗菌、降血脂及抗氧化等作用[2-4]。由于其特殊的藥理作用，盡管野生連翹分布較多，但是產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場需求。近年來，為充分發(fā)揮區(qū)域資源優(yōu)勢，促進(jìn)生態(tài)環(huán)境的持續(xù)優(yōu)化，多地啟動了連翹種植與產(chǎn)業(yè)化開發(fā)項(xiàng)目。隨著連翹種植面積和可開發(fā)利用產(chǎn)量的增加，其綜合利用問題也備受關(guān)注。目前有關(guān)藥用植物化感作用多有報(bào)道[5-7]，而對于連翹的研究依然側(cè)重于藥理和栽培方面，很少考慮連翹和作物之間可能存在的生物化學(xué)相互作用，對農(nóng)作物種子萌發(fā)和幼苗生長的影響還未見報(bào)道。本試驗(yàn)從農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)和植物化感的角度，針對連翹水浸提液對高粱種子萌發(fā)和幼苗生長的化感作用進(jìn)行研究，以期為連翹的綜合開發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)。

1　材料與方法

1.1　材料

供體材料連翹果實(shí)購自山西長治中藥材市場，受體材料高粱(品種為黃土甜高粱、笤帚高粱、黃河高粱)購自太谷縣綠寶種業(yè)有限公司。儀器包括電子天平、粉碎機(jī)、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器、人工氣候箱等。

1.2　方法

1.2.1連翹提取液的制備連翹果實(shí)于55 ℃烘干至恒質(zhì)量，粉碎過40目篩。稱取樣品50 g于廣口瓶內(nèi)，加入95%乙醇溶液500 mL，室溫下振蕩浸提48 h后取上清過濾，重復(fù)2次。合并濾液，減壓濃縮至膏狀。取10 g上述黏稠固體用少量無水乙醇溶解，以蒸餾水定容至100 mL，配制成100 g/L母液，并稀釋成濃度為0.25、0.50、1.00、2.00、4.00 g/L不同濃度梯度的浸提液，于4 ℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2.2種子萌發(fā)試驗(yàn)采用濾紙培養(yǎng)皿法[8]，隨機(jī)挑選飽滿均一的高粱種子，消毒后將其均勻播于鋪有濾紙的培養(yǎng)皿中，每皿100粒，分別加入10 mL不同濃度的浸提液(對照加蒸餾水)，重復(fù)3次。置于(25±1) ℃人工氣候箱內(nèi)，進(jìn)行萌發(fā)試驗(yàn)，每天統(tǒng)計(jì)種子發(fā)芽數(shù)(以胚根突破種皮2 mm為發(fā)芽)，視種子干濕情況適當(dāng)補(bǔ)充相應(yīng)濃度的浸提液或蒸餾水。待種子發(fā)芽數(shù)量穩(wěn)定后，計(jì)算發(fā)芽率與發(fā)芽勢。

1.2.3幼苗生長試驗(yàn)選擇整齊一致的高粱種子預(yù)先催芽后播于墊有濾紙的培養(yǎng)皿中，播種數(shù)量、重復(fù)次數(shù)和培養(yǎng)條件同“1.2.2”節(jié)。10 d后分別從每個培養(yǎng)皿中隨機(jī)選取30株幼苗測量根長、苗高和鮮質(zhì)量。

1.2.4指標(biāo)測定與數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

發(fā)芽率=最終發(fā)芽種子數(shù)/供試種子總數(shù)×100%；

發(fā)芽勢=3 d內(nèi)發(fā)芽種子數(shù)/供試種子總數(shù)×100%；

化感效應(yīng)指數(shù)(RI)=1-C/T(T≥C)或RI=T/C-1(T

式中：C為對照值，T為處理值。當(dāng)RI≥0時(shí)，為促進(jìn)作用；當(dāng)RI<0時(shí)，為抑制作用，RI絕對值的大小表示化感作用強(qiáng)度[9]。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2003和SPSS 19.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2　結(jié)果與分析

2.1　連翹提取液對高粱種子萌發(fā)的影響

從圖1、圖2可以看出，連翹乙醇提取物對3種高粱種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢均具有一定化感作用，但化感響應(yīng)不同。其中對黃土甜主要表現(xiàn)為抑制作用，隨濃度的升高抑制作用增強(qiáng)，統(tǒng)計(jì)分析顯示各處理之間差異顯著(P<0.05)。濃度為4.00 g/L時(shí)，黃土甜發(fā)芽率和發(fā)芽勢顯著降低，與對照組相比分別下降了33.31%、92.35%。對笤帚高粱和黃河高粱表現(xiàn)為低促進(jìn)高抑制的雙重化感效應(yīng)。采用相加平均法[10]綜合比較，在種子萌發(fā)期，連翹乙醇提取液對笤帚高粱種子萌發(fā)的化感效應(yīng)強(qiáng)度最大(表1)。

2.2　連翹提取液對高粱幼苗根長的影響

從圖3可以看出，連翹提取液對3種高粱幼根的生長均具有抑制作用，根長隨著處理濃度的升高呈下降趨勢，但下降趨勢和幅度不盡相同。當(dāng)提取液濃度為1 g/L時(shí)，與對照相比，3種高粱根長分別下降了37.98%、34.56%、37.19%。3個品種的高粱幼根的生長抑制率在相同質(zhì)量濃度下也存在不同的差異。綜合比較，連翹提取液對3種高粱幼苗根長的抑制作用順序?yàn)轶灾愀吡?黃土甜高粱>黃河高粱(表2)。

表1　連翹提取液對高粱種子萌發(fā)的化感效應(yīng)指數(shù)

表2　連翹提取液對高粱幼苗生長的化感效應(yīng)指數(shù)

2.3　連翹提取液對高粱幼苗苗高的影響

從圖4可以看出，不同濃度的連翹提取液對3種高粱幼苗的生長表現(xiàn)出低促進(jìn)高抑制的化感效應(yīng)。當(dāng)處理液濃度為0.25 g/L時(shí)，對黃土甜高粱苗高的促進(jìn)作用最強(qiáng)，與對照相比差異顯著(P<0.05)，而對其他2種高粱雖然也存在一定的促進(jìn)作用，但與對照相比差異不顯著(P>0.05)。當(dāng)濃度為0.5 g/L時(shí)，對笤帚高粱和黃河高粱的促進(jìn)作用明顯增強(qiáng)，與對照相比分別上升了15.45%、24.05%。

2.4　連翹提取液對高粱幼苗鮮質(zhì)量的影響

從圖5可以看出，不同濃度的連翹提取液對3種高粱幼苗的生長表現(xiàn)出低促進(jìn)高抑制的雙重效應(yīng)。濃度為0.25 g/L時(shí)，對黃土甜高粱的促進(jìn)作用明顯，與對照相較上升了 7.26%；當(dāng)濃度為0.5 g/L時(shí)，對其他2種高粱的促進(jìn)作用最大，分別較對照上升了18.54%、34.45%，而對黃土甜高粱的影響不顯著。

4　討論

目前國內(nèi)學(xué)者對連翹藥理學(xué)方面已經(jīng)進(jìn)行了大量的研究，而連翹與農(nóng)作物之間化感作用方面的研究鮮有報(bào)道。本試驗(yàn)研究了連翹乙醇提取液對3種不同品種的高粱種子發(fā)芽和幼苗生長的影響。結(jié)果表明，連翹提取液對黃土甜高粱種子發(fā)芽和幼苗生長主要表現(xiàn)為抑制，而對其他2種高粱的生長發(fā)育則表現(xiàn)為低促進(jìn)高抑制的雙重化感效應(yīng)。原因可能是不同品種種子對連翹提取液敏感性存在差異。這將為解決高粱重茬造成的減產(chǎn)提供新的參考。然而目前本試驗(yàn)尚處于試驗(yàn)研究階段，具體的化感物質(zhì)以及大田推廣成效，則待有待進(jìn)一步的研究。

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