薰衣草浸提液對萬壽菊和波斯菊種子萌發(fā)及生理的影響

李沛檑，劉垠澤，劉 霜，吳恒梅

（佳木斯大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，黑龍江 佳木斯 154007）

薰衣草（Lavandula angustifoliaMill.）為唇形科薰衣草屬植物［1］，多年生草本或半灌木天然香料［2］，原產(chǎn)于歐洲南部地中海海岸及阿爾卑斯山南麓國家或地區(qū)，現(xiàn)主要產(chǎn)于法國、英國、中國等地，其葉形花色美麗優(yōu)雅，常青綠且?guī)в歇毺胤枷銡馕?，多為紫色、藍色、粉紅色等。通過大量種植薰衣草，可以營造身心愉悅的空間，因此薰衣草在園林綠化方面有很大開發(fā)潛力［3］。

萬壽菊（Tagetes erectaL.）為菊科萬壽菊屬，一年生雙子葉草本植物，原產(chǎn)于墨西哥，在中國各地區(qū)均有分布，大部分生長于路邊野地，隨處可見，花較大，花期較長，在布景點綴時常用中、矮品種，而植株較高的品種常常被用作背景材料，具有一定的觀賞價值［4］。波斯菊（Cosmos bipinnatusL.）為菊科秋英屬，一年生或多年生草本植物［5］，在園林、公園和布置景觀時常被采用。近年來，隨著人們對環(huán)境美化的要求不斷提高，園林景觀的設(shè)計已經(jīng)日趨重要，因此研究不同花卉之間的混播很有必要。以薰衣草、萬壽菊和波斯菊三種具有觀賞價值的植物為試驗材料，比較不同濃度薰衣草浸提液對萬壽菊、波斯菊種子的生長指標及生理指標影響，以期找出不同濃度的薰衣草浸提液對萬壽菊和波斯菊各項指標影響的變化規(guī)律［6-8］，旨在為種植花卉混播植物選擇提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

薰衣草新鮮枝條由佳木斯大學(xué)科學(xué)園提供，波斯菊種子和萬壽菊種子均購于佳木斯市花鳥魚市場，純度≥95.00%。

1.2 試驗方法

1.2.1 浸提液的配置

將新鮮的薰衣草莖葉部分切成約1 cm 小段，放入烘干機，55℃條件下烘干2 h，冷卻至室溫，剪碎并研至粉末。用電子天平稱取薰衣草粉末10 g，按10 g：100 mL 比例向燒杯中加入蒸餾水500 mL（28℃），用保鮮膜封口，靜置24 h 后，用雙層紗布過濾，再用濾紙進一步過濾至澄清液體。后將配置好的母液按1：10（0.1 g·mL-1）、1：20（0.05 g·mL-1）、1：40（0.025 g·mL-1）、1：80（0.012 5 g·mL-1）的比例用蒸餾水稀釋母液，放入冰箱4℃保存?zhèn)溆茫?］。

1.2.2 種子發(fā)芽試驗

挑選種皮大小完整的萬壽菊和波斯菊種子，用濃度0.2%的高錳酸鉀溶液消毒，再用蒸餾水洗凈；分別用濃度為0.1 g·mL-1、0.05 g·mL-1、0.025 g·mL-1、0.012 5 g·mL-1的薰衣草浸提液培養(yǎng)，以等量的蒸餾水作為對照（CK）。

本試驗采用水培法對種子進行培養(yǎng)，取直徑為9 cm 的培養(yǎng)皿，底部放置兩層濾紙，每個培養(yǎng)皿均勻擺放100 粒種子，加入1～2 mL 不同濃度的浸提液至濾紙完全濕潤且沒有多余流動液體在培養(yǎng)皿內(nèi)，上面蓋兩層紗布，將紗布浸濕，蓋上蓋子，每處理3次重復(fù)。放在25℃室溫下培養(yǎng)，定期補液，以保持種子萌發(fā)必需的水分。

1.3 指標測定

發(fā)芽期間每24 h 統(tǒng)計一次，第3 d 測發(fā)芽勢；第7 d 統(tǒng)計發(fā)芽率。計算公式如下［10］：發(fā)芽率=（7 d 發(fā)芽種子數(shù)/供試種子數(shù)）×100%；發(fā)芽勢=（3 d 正常發(fā)芽的種子數(shù)/供試種子總數(shù)）×100%；第10 d 每個皿隨機取10 株用游標卡尺測量根長、芽長；用電導(dǎo)率儀測定溶液的相對電導(dǎo)率；用硫代巴比妥酸顯色法測定種子MDA含量［11］。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2010 錄入和整理數(shù)據(jù)并繪圖，采用SPSS19.0 統(tǒng)計軟件的Duncan 測驗進行數(shù)據(jù)分析，數(shù)值以平均數(shù)±標準差表示。

2 結(jié)果及分析

2.1 薰衣草浸提液對萬壽菊和波斯菊種子萌發(fā)的影響

2.1.1 薰衣草浸提液對萬壽菊和波斯菊發(fā)芽率和發(fā)芽勢的影響

由表1 可知，在0～0.1 g·mL-1薰衣草浸提液處理范圍內(nèi)，隨浸提液濃度的升高，萬壽菊和波斯菊的發(fā)芽率和發(fā)芽勢均呈下降趨勢。在0.012 5～0.05 g·mL-1時，萬壽菊和波斯菊的發(fā)芽率均與CK相比差異不顯著（P＞0.05），但在0.1 g·mL-1時萬壽菊和波斯菊的發(fā)芽率與CK 相比差異顯著（P＜0.05），分別比CK降低了25%、19.33%，抑制程度最大。在0.012 5～0.1 g·mL-1時，萬壽菊的發(fā)芽勢均與CK 相比差異顯著（P＜0.05），其中在0.1 g·mL-1時，萬壽菊的發(fā)芽勢比CK 降低了18.75%，影響最大。波斯菊的發(fā)芽勢在0.012 5～0.025 g·mL-1時與CK 差異不顯著（P＞0.05），而在0.05～0.1 g·mL-1時，波斯菊的發(fā)芽勢與CK 相比差異顯著（P＜0.05），且在0.1 g·mL-1時，波斯菊的發(fā)芽勢與CK 相比降低了58.66%，抑制程度顯著。這表明高濃度的薰衣草浸提液嚴重影響了萬壽菊和波斯菊種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢。

表1 不同濃度浸提液對萬壽菊和波斯菊種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢的影響Tab.1 Effects of different concentrations of thyme extract on germination rate and germination potential of seeds of T. erecta and C. bipinnatus

2.1.2 薰衣草浸提液對萬壽菊和波斯菊種子生長指標的影響

表2結(jié)果表明，隨薰衣草浸提液濃度的升高，兩種幼苗的根長和芽長先增加后減少。在0.012 5～0.025 g·mL-1浸提液處理范圍內(nèi)，萬壽菊的根長、芽長與CK 相比差異不顯著（P＞0.05），根長分別比CK增長了0.53 cm、0.48 cm，芽長分別比CK 增加了1.55 cm、1.02 cm；在0.05～0.1 g·mL-1處理范圍內(nèi)，萬壽菊的根長和芽長與CK 相比差異顯著（P＜0.05）且均小于CK。在0～0.1 g·mL-1處理范圍內(nèi)，波斯菊的根長在0.012 5 g·mL-1時與CK 相比差異顯著（P＜0.05）且差異最大，說明0.012 5 g·mL-1的濃度更適合其生長。在0.012 5～0.025 g·mL-1處理的波斯菊芽長與CK 相比分別增長了1.31 cm、0.49 cm，且與CK相比差異顯著（P＜0.05），當(dāng)薰衣草浸提液濃度達到0.1 g·mL-1時，芽長與CK 相比差異顯著（P＜0.05），比CK 減少了0.93 cm。這表明，薰衣草浸提液對兩種幼苗的根長、芽長影響為低濃度促進高濃度抑制。

表2 不同濃度浸提液對萬壽菊和波斯菊根長和芽長的影響Tab.2 Effects of different concentration of thyme extract on root length and bud length of T. erecta and C. bipinnatus seeds

2.2 薰衣草浸提液對萬壽菊和波斯菊種子生理指標的影響

2.2.1 薰衣草浸提液對萬壽菊和波斯菊種子萌發(fā)電導(dǎo)率的影響

如圖1 所示，在0.012 5～0.1 g·mL-1薰衣草浸提液處理范圍內(nèi)，兩種種子隨浸提液濃度的增大，電導(dǎo)率逐漸升高，說明薰衣草浸提液破壞了兩種種子的細胞膜且濃度越大破壞力越強。在0.012 5～0.1 g·mL-1處理范圍內(nèi)，萬壽菊的相對電導(dǎo)率均與CK 相比差異顯著（P＜0.05）；隨浸提液濃度的升高，波斯菊電導(dǎo)率除在0.012 5 g·mL-1外均與CK 相比差異顯著（P＜0.05）。當(dāng)薰衣草浸提液濃度達到0.1 g·mL-1時，兩種種子的電導(dǎo)率值達到最大值，分別比CK 增加了21.92%、17.95%。表明過高濃度的浸提液會導(dǎo)致細胞質(zhì)膜滲透性增加，細胞內(nèi)的電解質(zhì)大量外滲。

圖1 不同濃度浸提液對萬壽菊和波斯菊電導(dǎo)率的影響Fig.1 Effects of different concentrations of extracts on the conductivity of T. erecta and C. bipinnatus

2.2.2 薰衣草浸提液對萬壽菊和波斯菊MDA 含量的影響

由表3可知，隨薰衣草浸提液濃度的升高，兩種種子內(nèi)的MDA含量逐漸增加。在0.012 5～0.1 g·mL-1處理范圍內(nèi)，萬壽菊的MDA 含量與CK 相比差異顯著（P＜0.05），但0.012 5 g·mL-1與0.025 g·mL-1處理組組間差異不顯著（P＞0.05）。在0.012 5～0.1 g·mL-1處理范圍內(nèi)，波斯菊的MDA 含量與CK 相比差異顯著（P＜0.05），分別比CK 增加了0.72 g·μmol-1、1.12 g·μmol-1、1.58 g·μmol-1、3.69 g·μmol-1。這表明，低濃度的浸提液對兩種種子細胞膜的損傷程度較小，高濃度的浸提液對兩種種子細胞膜的損傷程度較大，且波斯菊的受損傷程度均大于萬壽菊。

表3 不同濃度浸提液對萬壽菊和波斯菊MDA含量的影響Tab.3 Effects of different concentrations of extracts on MDA content of T. erecta and C. bipinnatus

3 討論

3.1 薰衣草浸提液對萬壽菊和波斯菊種子萌發(fā)指標的影響

種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢是判斷種子發(fā)芽能力的重要指標，在一定程度上反映了種子出苗快慢以及出苗齊度，可以直觀的反映出種子活力強弱，其指標越高，說明種子在該條件下越適合生長。本試驗發(fā)現(xiàn)隨著薰衣草浸提液濃度的升高，兩種種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢均逐漸降低。但低濃度薰衣草浸提液處理的兩種種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢與CK 相比差別較小，高濃度的薰衣草浸提液與CK 相比發(fā)芽率和發(fā)芽勢差異較大。這表明，高濃度的薰衣草浸提液對兩種種子的萌發(fā)具有抑制作用，而低濃度的浸提液對其無顯著影響。這與徐芬芬［12］等的研究結(jié)果相似。

3.2 薰衣草浸提液對萬壽菊和波斯菊種子生長指標的影響

幼苗根長、芽長可作為重要指標來反映植株的生長狀況。本試驗發(fā)現(xiàn)，隨著薰衣草浸提液濃度的升高兩種植物幼苗的根長和芽長呈先增加后減少的趨勢，其中在薰衣草浸提液濃度為0.012 5～0.025 g·mL-1時，促進兩種種子生長，可以進行混播；但在浸提液濃度為0.1 g·mL-1時，對兩種種子的生長起到明顯抑制作用。這與Siyar等［13］、朱吉鳳等［14］的研究結(jié)果相似。

3.3 薰衣草浸提液對萬壽菊和波斯菊種子生理指標的影響

電導(dǎo)率是衡量植物細胞質(zhì)膜滲透性的重要指標之一。MDA 含量的增加是植物細胞損傷的直接原因，其含量可以反映植物遭受傷害的程度以及植物的抗逆性，含量越高說明植物受到的損害越嚴重。本試驗通過測定兩種種子的生理指標顯示：高濃度浸提液增加了兩種種子電導(dǎo)率和MDA含量，導(dǎo)致兩種種子膜透性加大，電解質(zhì)外流，嚴重影響兩種種子生長。這與馬銀山等［15］、梁瀟等［16］、楊棟林等［17］的實驗結(jié)果相似。

4 結(jié)論

高濃度的薰衣草浸提液對兩種植物的生長指標和生理指標均有嚴重影響，萬壽菊和波斯菊更適合在較低濃度的薰衣草浸提液培養(yǎng)下進行混播生長，不僅豐富了植物造景的層次與色彩，也體現(xiàn)了高品質(zhì)的城市綠化水平。本試驗僅是薰衣草浸提液小范圍內(nèi)的質(zhì)量濃度對萬壽菊和波斯菊影響的初步研究，以后還需設(shè)置更細、更廣的質(zhì)量濃度范圍并結(jié)合大田試驗深入研究。