青稞根系水提液對獨一味種子化感作用的研究

何淑玲，馬令法，楊敬軍，常毓巍，王改花

（甘肅民族師范學(xué)院化學(xué)與生命科學(xué)系，甘肅 合作 747000）

青稞根系水提液對獨一味種子化感作用的研究

何淑玲，馬令法，楊敬軍，常毓巍，王改花

（甘肅民族師范學(xué)院化學(xué)與生命科學(xué)系，甘肅 合作 747000）

以獨一味種子為試驗材料，采用隨機區(qū)組法，研究不同浸提時間的青稞根系水提液對獨一味種子萌發(fā)的影響，為獨一味與禾本科植物的輪作種植提供理論依據(jù)。研究結(jié)果表明：青稞根系水提液不同浸提時間對獨一味種子萌發(fā)的影響不同，表現(xiàn)為隨著浸出液浸提時間的延長，獨一味種子萌發(fā)開始時間、發(fā)芽率、發(fā)芽勢、胚芽長度以及變異系數(shù)等都基本趨向于先促進(jìn)后抑制的規(guī)律性變化。其中用青稞根系水提液浸提1.5 h的種子的萌發(fā)率最高、為36.67%，比CK提高了11.34個百分點，而且該處理的變異系數(shù)變化值較小，表現(xiàn)最為穩(wěn)定，萌發(fā)開始時間比CK縮短了1.67 d。而浸提2.5 h的種子萌發(fā)率分最低為18.67%，比CK 降低了6.66個百分點，且胚芽長度也較CK短8.60 mm，表現(xiàn)為抑制作用。因此，用青稞根系水提液不同浸提時間處理獨一味種子時，浸提1.5 h時最有利于獨一味種子的萌發(fā)。

浸出液；青稞根系；化感作用；獨一味

獨一味〔Lamio phlomis rotata （Benth.）Kudo〕為唇形科植物，又名獨步通，為多年生無莖草本，藏語亦稱“大巴”、“打布巴”［1］。其根及根莖或全草入藥，藥材表面枯黃色或黃褐色，質(zhì)堅硬、干枯，有腥味，是我國藏、蒙、納西等民族民間常用草藥之一，用于治療骨髓炎、關(guān)節(jié)黃水病、骨折、跌傷、槍傷、筋骨疼痛、跌打瘀痛等。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)證明，藏藥獨一味具有較好的止血、鎮(zhèn)痛、活血化瘀、抗菌消炎及顯著提高機體免疫功能的作用［2］。

目前國內(nèi)外對獨一味的研究主要集中在化學(xué)成分［3-9］、藥理［10-15］方面，對其種子處理等栽培技術(shù)方面的研究較少［16-23］。獨一味種子直播出苗率很低，而且出苗后的成活率非常低，人工栽培很難成功。因此目前藥品市場上獨一味的藥源幾乎全部以野生種為主，隨著獨一味用藥量的增大，加之多年的過度采挖，造成了野生獨一味資源面臨嚴(yán)重瀕危的現(xiàn)狀，人工栽培獨一味已迫在眉睫。到目前為止，其栽培技術(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)?；凶饔檬侵参镏g相互作用的生物化學(xué)關(guān)系，是自然界各植物普遍存在的通過其作用來提高自身競爭力的方式［24-26］。獨一味作為青藏高原特殊地區(qū)重要的藥用經(jīng)濟(jì)植物，而青稞是青藏高原地區(qū)唯一的作物，其對獨一味的化感作用研究幾乎未見報道。根據(jù)青稞與獨一味的各自的生物學(xué)特性和生活習(xí)性研究青稞根系對獨一味生長的影響，探討青稞能否與獨一味間作或輪作種植，具有農(nóng)業(yè)和醫(yī)學(xué)雙重價值，有望為獨一味的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)提供理論依據(jù)和新途徑，進(jìn)而更有利于提高獨一味的規(guī)?；a(chǎn)，解決藥品市場對獨一味供不應(yīng)求的現(xiàn)狀，帶來更加可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗所選用的獨一味種子由甘肅民族師范學(xué)院提供。試驗于2016年12月10日在甘南州甘肅民族師范學(xué)院植物學(xué)實驗室進(jìn)行。試驗前挑取種子顆粒成熟且飽滿、大小較一致的優(yōu)良種子，在冰箱1～4℃低溫處理24 h。試驗用青稞根系水提液為人工制備，試驗前2周先種植青稞，待其根系成熟后，取其根系于100℃恒溫水浴鍋內(nèi)煮沸1 h后制成青稞根系水提液備用。

1.2 試驗方法

試驗設(shè)青稞根系水提液處理0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 h，分別記為 A、B、C、D、E，以蒸餾水作對照（CK）。試驗前先將獨一味種子從冰箱取出后用無菌水徹底沖洗干凈，然后用濾紙吸掉種子表面過多的水分，在培養(yǎng)皿中放置雙層濾紙，從各培養(yǎng)皿中挑取50粒獨一味種子，用移液管取10 mL青稞根系水提液滴入培養(yǎng)皿中處理相應(yīng)時間后用蒸餾水沖洗3次，然后換上雙層濾紙并將洗凈后的獨一味種子放到該培養(yǎng)皿中，用移液管量取10 mL蒸餾水加入后置于室溫下進(jìn)行培養(yǎng)，之后在培養(yǎng)過程中每隔24 h更換水和濾紙，定期處理掉霉變的種子，記錄種子開始萌發(fā)時間，并記錄發(fā)芽數(shù)，測定胚芽長。

發(fā)芽率（%）=G1/T×100，G1為正常發(fā)芽的種子數(shù)，T為供試種子總數(shù)

發(fā)芽勢（%）=（n/ N）× 100，n為萌發(fā)第7 d的正常發(fā)芽種子數(shù)，N為供試種子數(shù)

變異系數(shù)（%）=（標(biāo)準(zhǔn)偏差/平均值）×100

試驗數(shù)據(jù)用DPS 8.01軟件進(jìn)行Duncan分析和作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 青稞根系水提液對獨一味種子開始萌發(fā)時間的影響

圖1結(jié)果顯示，青稞根系水提液處理時間的不同對獨一味種子開始萌發(fā)的影響很大，隨著處理時間的增加獨一味種子萌發(fā)的時間表現(xiàn)為先縮短后延長的變化趨勢。當(dāng)處理時間為0.5 h時，獨一味種子開始萌發(fā)的時間為6.00 d，比CK早萌發(fā)1.00 d；此后隨著浸出液浸提時間的延長開始發(fā)芽時間越來越早，到處理時間為1.5 h時開始發(fā)芽時間最早為5.00 d，比CK早萌發(fā)1.67 d；之后隨著處理時間的延長，開始萌發(fā)的時間急劇推遲，直到處理時間為2.5 h時，發(fā)芽開始時間變?yōu)?.67 d，獨一味種子在第7 d才開始萌發(fā)，比CK遲萌發(fā)1.00 d，抑制作用明顯。除了處理A與CK差異不顯著外，其他各處理之間差異均達(dá)到顯著水平，處理E、B、C、D與CK差異亦均達(dá)顯著水平。說明隨著青稞根系浸出液不同時間的處理獨一味種子時較短時間的浸提液處理對其萌發(fā)有促進(jìn)作用，較長時間的浸提液處理對其萌發(fā)有抑制作用。

圖1 青稞根系水提液對獨一味種子萌發(fā)開始時間的影響

2.2 青稞根系水提液對獨一味種子發(fā)芽數(shù)的影響

由圖2可知，青稞根系浸出液處理對獨一味種子發(fā)芽數(shù)具有不同的影響，其中浸提1.5 h處理的獨一味種子在12月27日停止發(fā)芽，發(fā)芽的種子數(shù)最多為55粒，而CK在12月26日就停止發(fā)芽，發(fā)芽數(shù)為38粒；浸提2.0 h的獨一味種子在12月25日停止萌發(fā)，萌發(fā)數(shù)為39粒；浸提2.5 h的獨一味種子在12月24日就已停止發(fā)芽，且發(fā)芽數(shù)最低，為28粒。由此可見，隨著青稞根系水提液處理時間的延長，獨一味種子發(fā)芽數(shù)增多，到1.5 h時萌發(fā)數(shù)達(dá)到最大值，而后隨著處理時間的延長，發(fā)芽數(shù)逐漸減少低于CK。這說明青稞根系水提液處理時間在0～1.5 h時隨著處理時間的延長，青稞根系水提液對獨一味種子的萌發(fā)具有促進(jìn)作用，而在1.5 h之后則相反，隨著處理時間的延長，發(fā)芽受到不同程度的抑制，且抑制作用較強，發(fā)芽遲緩且發(fā)芽期很短，發(fā)芽數(shù)較低。

圖2 青稞根系水提液對獨一味種子發(fā)芽數(shù)的影響

2.3 青稞根系水提液對獨一味種子發(fā)芽勢的影響

圖3表明，用青稞根系水提液處理獨一味種子時隨浸提時間的不同，種子的發(fā)芽勢不同，其中浸提2.5 h的獨一味種子發(fā)芽勢最低，為9.67%，比CK極顯著降低41.21%；而浸提1.5 h的種子發(fā)芽勢最高，為27.79%，比CK極顯著增加68.94%；浸提0.5 h的種子發(fā)芽勢為15.79%，與CK差異不顯著；而浸提1.0 h的種子發(fā)芽勢為22.45%，比CK極顯著增長36.47%。由此可見，隨著浸提時間的增加獨一味種子的發(fā)芽勢逐漸增大，至浸提1.5 h其發(fā)芽勢達(dá)到峰值，而后隨著浸提處理時間的延長，種子累計萌發(fā)率逐漸下降并均極顯著低于CK。

圖3 青稞根系水提液對獨一味種子發(fā)芽勢的影響

2.4 青稞根系水提液對獨一味種子累計發(fā)芽率的影響

圖4表明，用青稞根系水提液處理獨一味種子時隨浸提時間的不同，種子的萌發(fā)率也不同，其中浸提2.5 h的獨一味種子累計發(fā)芽率最低，為18.67%，比CK低6.66個百分點，對其種子發(fā)芽有較大的抑制作用；而浸提1.5 h的種子累計發(fā)芽率最高，為36.67%，比CK極顯著增加11.34個百分點；浸提0.5 h的種子累計發(fā)芽率為24.67%，與CK差異不顯著；而浸提1.0 h的獨一味種子累計發(fā)芽率比CK極顯著增長6.00個百分點。由此可見，隨著浸提時間的增加獨一味種子的萌發(fā)率逐漸增大，至浸提1.5 h其萌發(fā)率到達(dá)峰值，而后隨著浸提處理時間的延長，種子累計萌發(fā)率逐漸下降且顯著低于CK。

圖4 青稞根系水提液對獨一味種子累計發(fā)芽率的影響

2.5 青稞根系水提液對獨一味種子胚芽長度的影響

青稞根系水提液不同浸提時間對獨一味種子胚芽生長有明顯的影響。由圖5可知，隨著青稞根系浸出時間的不同，獨一味種子的胚芽生長也不同，當(dāng)浸提時間為0.5 h和2.0 h時，對胚芽生長有促進(jìn)作用，但效果不顯著，浸提0.5 h處理的平均胚芽長度為25.80 mm，僅比CK長2.60 mm；隨后隨著浸提時間的延長胚芽生長速度增加，長度也增加，至浸提1.5 h時胚芽長度最大，為29.80 mm，比CK極顯著增長4.40 mm；之后隨著浸提時間的延長，浸提液對胚芽生長具有極顯著的抑制作用，其中浸提2.5 h對胚芽的生長抑制作用最強，平均胚芽長度比CK極顯著降低8.60 mm。

圖5 青稞根系水提液對獨一味種子胚芽長度的影響

2.6 青稞根系水提液對獨一味種子變異系數(shù)的影響

由圖6可知，青稞根系水提液不同浸提時間對獨一味種子變異系數(shù)的影響也較大。而相同浸提時間處理的獨一味種子，在不同時間區(qū)域中的變異系數(shù)也變化較大。其中，浸提1.5 h處理的獨一味種子變異系數(shù)變化較緩慢，變化幅度最小，表現(xiàn)最穩(wěn)定，而浸提0.5、2.0、2.5 h的種子變異系數(shù)不同時間段內(nèi)變化很大，表現(xiàn)極不穩(wěn)定。整體相比較可知，青稞根系水提液浸提處理1.5 h最有利于獨一味種子的萌發(fā)。

圖6 青稞根系水提液對獨一味種子變異系數(shù)的影響

3 結(jié)論與討論

本研究結(jié)果表明，青稞根系水提液處理獨一味種子時間的長短能影響其種子發(fā)芽的各項指標(biāo)。其中，浸提1.5 h處理的獨一味種子的離散程度最小，變異系數(shù)最穩(wěn)定，且種子在1.33 d就開始萌發(fā)，比CK早萌發(fā)2.43 d，幼苗的胚芽長度也表現(xiàn)出最大值、為29.80 mm，種子萌芽率最高、比CK高11.34%，促進(jìn)作用顯著；而后隨著浸提時間的延長，獨一味種子發(fā)芽率迅速降低，浸提2.5 h的萌發(fā)率低于CK 6.66%，表現(xiàn)出極強的抑制作用。說明青稞根系產(chǎn)生的化感物質(zhì)對獨一味種子浸提處理0～1.5 h表現(xiàn)出較強的促進(jìn)作用，而處理時間超過1.5 h就表現(xiàn)出極強的抑制作用，因此經(jīng)青稞根系水提液處理1.5 h的獨一味種子能縮短其萌發(fā)時間，提高其發(fā)芽勢和累計發(fā)芽率，且幼苗長勢和整齊度都較好。

變異系數(shù)是衡量試驗中各觀測值變異程度的統(tǒng)計量，它所反映的是單位均值上的離散程度，而胚芽長度直接影響幼苗的生長狀況及出芽的整齊度。種子萌發(fā)開始時間和種子萌芽率是衡量種子播種的質(zhì)量和種子發(fā)芽活性大小的重要指標(biāo)。萌發(fā)開始時間早，種子活性和發(fā)芽率就越高。種子越有活力，就越有利于該作物萌發(fā)。

有研究表明，處于不同生長時期的茄子根系的分泌產(chǎn)物所表現(xiàn)出的化感作用是不同的，生長至越后期對植物的促進(jìn)作用就越強，而對種子的抑制作用卻越強［24］；而李明等［25］對南瓜根系分泌物化感作用的探究說明，其生長抑制活性在15～17 d最高，21 d時最低。當(dāng)化感物質(zhì)積累一定的量之后，就會抑制種子的萌發(fā)和幼苗生長［26］，進(jìn)而才能在群落演替過程中起到關(guān)鍵性的作用，扮演著物種間相互競爭的作用。本試驗結(jié)果也驗證了這一點。青稞根系水提液浸提處理1.5 h的獨一味種子最有利于播種，可為高原規(guī)?；N植獨一味提供理論指導(dǎo)。但由于本次試驗在試驗室中進(jìn)行，試驗條件會與野外自然條件有差別，還有待進(jìn)一步探究。

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Allelopathy of leachate of barley roots in water to seed of Lamiophlomis rotate

HE Shu-ling，MA Ling-fa，YANG Jing-jun，CHANG Yu-wei，WANG Gai-hua
（Gansu Normal University for Nationlities，Hezuo 747000，China）

The seeds of Lamiophlomis rotate were used as experimental materials to study the allelopathy of leachate of barley roots with various soaking time to the L. rotate at 20℃，which would provide a scientific theoretical basis for crop rotation between L. rotate and graminaceous plants. The results show that different soaking time of L. rotate seeds have different affect on germination，the start time of germination，germination vigor，rate of germination，length of plumule and coefficient of variation of L. rotate seeds basically tend to the regular of inhibiting the growth after promoting with the increase of soaking time. When being soaked for 0.5 h of leachate，the germination rate of L. rotate seeds is 24.67%，which is approximate to that of CK. When barley roots are soaked for 1 h，the germination rate ranks to 31.33%. When barley roots are soaked for 1.5 h，the germination rate is 36.67%，which is the relative highest value，and the coefficient of variation is being most stable and minimum with this treatment，which is shortened with 1.67 day than CK. For being soaked for 2 h and 2.5 h，the germination rate is 26.00% and 18.67%，respectively，which is 6.76% lower than that of CK，and also the length of plumule is shorter than that of CK，all of these indicate the depressant effect. Consequently，when the L. rotate seeds are disposed by different soaking time of leachate of barley roots，the most suitable time for L. rotate seeds germinationis 1.5 h.

leachate；barley roots；allelopathy；Lamiophlomis rotate

S567.23+9

A

1004-874X（2017）08-0014-06

何淑玲，馬令法，楊敬軍，等. 青稞根系水提液對獨一味種子化感作用的研究［J］.廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，44（8）：14-19.

2017-05-15

甘肅省自然科學(xué)基金（1506RJZP001）

何淑玲（1975-），女，博士，副教授，E-mail：heshuling2010@163.com

馬令法（1975-），男，博士，副教授，E-mail：lingfa2008@163.com

（責(zé)任編輯 鄒移光）