不同外源性試劑對大豆種子萌發(fā)的影響

于明艷

摘要：根據(jù)外源性試劑對大豆種子萌發(fā)影響的試驗和研究，探討大蒜鱗莖浸提液、丁香酸、阿魏酸、中藥材浸出液等外源性試劑對大豆種子萌發(fā)和幼苗生長的影響及其規(guī)律，為進一步開展大豆種子萌發(fā)相關(guān)研究提供理論參考。

關(guān)鍵詞：大豆;種子萌發(fā);綜述;外源性試劑;幼苗生長

大豆是重要的糧食和油料作物，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占有重要位置。近年來，受連作障礙、土壤鹽化、干旱等逆境脅迫影響，大豆種子活力降低、萌發(fā)過程受阻，產(chǎn)量和品質(zhì)下降。為解決此問題，諸多科研工作者采用外源性試劑促進大豆種子萌發(fā)，以期為指導(dǎo)大豆生產(chǎn)和增加大豆產(chǎn)量提供科學(xué)依據(jù)。

1 外源性試劑對大豆種子萌發(fā)的影響

1.1 大蒜鱗莖浸提液

在大蒜套種大豆的栽培模式下，大蒜會對大豆產(chǎn)生化感作用。趙紅等為探明大蒜鱗莖浸提液對大豆種子萌發(fā)和幼苗生長的化感作用，用不同質(zhì)量濃度（0，20，40，80，100 g/L）的大蒜鱗莖浸提液處理大豆種子，并計算化感效應(yīng)指數(shù)以及綜合化感效應(yīng)。結(jié)果表明：大蒜鱗莖浸提液呈現(xiàn)低濃度促進、高濃度抑制的雙重化感效應(yīng);浸提液質(zhì)量濃度為20～40 g/L時，具有一定的促進作用，SOD和CAT活性顯著上升，MDA含量變化不大;浸提液質(zhì)量濃度為80～100 g/L時，表現(xiàn)出明顯的抑制作用，SOD和POD活性開始下降，MDA含量顯著增加。此外，各項指標對大蒜化感物質(zhì)的敏感程度不同，其中對根長的化感作用較敏感，可作為衡量指標。

1.2 硫化氫和乙烯交互作用

硫化氫（H2S）是繼一氧化氮（NO）和一氧化碳（CO）后，動植物體內(nèi)又一內(nèi)源性氣體信號分子。H2S和乙烯都參與種子萌發(fā)過程，兩者之間存在相互作用關(guān)系。

陸健敏等以硫氫化鈉（NaHS）作為H2S的供體，以乙烯利作為ETH的供體，分別研究不同濃度NaHS和ETH預(yù)處理對大豆種子萌發(fā)的影響，以及兩者在植物種子萌發(fā)過程中的相互關(guān)系。試驗結(jié)果表明：適宜濃度的NaHS和乙烯利處理均可提高大豆種子的發(fā)芽率，適宜濃度分別為300 mol/L和100 mol/L。更有意思的是，ETH抑制劑AOA處理削弱NaHS對大豆種子萌發(fā)的誘導(dǎo)，而H2S抑制劑AOA處理對大豆種子萌發(fā)沒有顯著影響，暗示H2S可能位于ETH上游調(diào)控種子萌發(fā)。由此推測，在種子萌發(fā)過程中，H2S與ETH存在相互作用。

1.3 丁香酸和阿魏酸

酚酸類化合物是土壤中常見的一類化感物質(zhì)，通過植物有機殘體分解、根系分泌等途徑進入土壤，對大豆種子萌發(fā)有抑制作用。

陳蕓等以“中黃13”大豆為材料，研究不同濃度阿魏酸和丁香酸對大豆種子萌發(fā)及幼苗生長的影響。結(jié)果表明：1）2種化感物質(zhì)對大豆種子萌發(fā)及幼苗生長存在顯著的化感效應(yīng);濃度500 mg/L的阿魏酸抑制效果最顯著，較低濃度（100，200，300 mg/L）的丁香酸處理液推遲種子萌發(fā)，降低種子發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)。2）阿魏酸和丁香酸對大豆幼苗鮮重、根長、株高有抑制作用，且抑制作用隨處理濃度增加而增強;大豆幼苗中的MDA含量增加，葉綠素含量降低，下表皮氣孔長度減小，打開的氣孔個數(shù)減少，氣孔數(shù)目增多。

1.4 中藥材浸出液

中藥材潞黨參、艾蒿等水浸提對大豆種子萌發(fā)有一定的抑制作用。

李莉等選用潞黨參根系水提液處理大豆種子，采用室內(nèi)生物檢測法測定種子萌發(fā)和幼苗生長情況。測定數(shù)據(jù)表明：0.025 0 g/mL潞黨參根系水提液處理對大豆種子萌發(fā)和幼苗生長有顯著的促進作用（P<0.05），但當(dāng)質(zhì)量濃度達到0.050 0 g/mL時，則表現(xiàn)出明顯的抑制作用，且具有一定的濃度效應(yīng)。質(zhì)量濃度達0.100 0 g/mL時，丙二醛含量和抗氧化酶活性顯著增強（P<0.05），表明此質(zhì)量濃度下細胞膜受到損傷，為清除機體過多的自由基而增強抗氧化能力。綜合來看，潞黨參根系水浸液對受體植物大豆種子萌發(fā)和幼苗生長主要表現(xiàn)為低促高抑的雙重化感作用。

徐芬芬等采用不同濃度艾蒿水浸提液處理5個大豆品種，研究艾蒿對大豆種子萌發(fā)和根系生長的化感作用。結(jié)果表明：化感效應(yīng)的總體趨勢為浸提液濃度越高，對大豆種子萌發(fā)和根系分化的抑制作用越強，且作用大小與品種有關(guān);發(fā)芽勢和根毛區(qū)寬度對艾蒿較敏感，可作為衡量艾蒿對大豆化感作用的指標。

1.5 纖維素降解菌的分離及發(fā)酵液

為提高秸稈還田腐解效率，孫光壯等采用CMC-Na培養(yǎng)基、剛果紅和濾紙平板培養(yǎng)基分離出1株纖維素降解能力強的放線菌菌株，同時利用種子萌發(fā)法研究該菌株對大豆種子的促生作用。結(jié)果表明，分離出的菌株具有較強的分解纖維素能力，且不同濃度的發(fā)酵液對大豆種子的萌發(fā)率和抗氧化酶活性均有影響。當(dāng)發(fā)酵液濃度為100.0%時，大豆種子的萌發(fā)率達到最高值（74.53%），CAT和SOD活性最強，POD活性為25.6 U/（mL·min），而MDA含量在發(fā)酵液濃度為16.7%時最低。初步證實纖維素降解菌發(fā)酵液中含有能促進大豆種子萌發(fā)和抗氧化酶活性升高的物質(zhì)，以及保護膜組分的物質(zhì)。

1.6 秸稈及花生殼浸提液

作物秸稈、花生殼等農(nóng)副產(chǎn)物發(fā)酵時能產(chǎn)生一些化學(xué)物質(zhì)，影響大豆種子萌發(fā)。

代廣輝等用平板培養(yǎng)和室內(nèi)盆栽法，研究濃度分別為5，10，20，40 g/L的小麥秸稈、花生殼、小麥秸稈+花生殼實驗組浸提液對大豆種子發(fā)芽及幼苗生長的影響。結(jié)果表明：不同濃度的浸提液對大豆種子的影響有抑制、促進、促進與抑制雙重作用等多種形式。小麥秸稈+花生殼處理組浸提液濃度為20 g/L時，對大豆種子萌發(fā)及幼苗生長的促進作用最顯著。

1.7 褪黑素

褪黑素浸種可以緩解不同濃度鹽堿脅迫對大豆種子發(fā)芽的抑制作用，并能提高抗氧化酶活性和滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量，降低膜脂過氧化程度。

王明瑤等以大豆品種墾豐16為試驗材料，研究100 μmol/L褪黑素浸種對不同濃度混合鹽堿脅迫下大豆種子萌發(fā)的影響。結(jié)果表明：與對照相比，隨鹽堿濃度提升，大豆種子的發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、芽鮮重和芽干重呈降低趨勢，超氧化物歧化酶、過氧化物酶、過氧化氫酶、谷胱甘肽還原酶和谷胱甘肽過氧化物酶活性呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，抗壞血酸過氧化物酶活性呈不斷上升趨勢;滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸含量呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢;膜脂過氧化產(chǎn)物丙二醛、H2O2產(chǎn)生速率呈不斷上升趨勢。

2 結(jié)語

試驗研究表明，不同的外源性因素，如大蒜鱗莖浸提液、硫化氫和乙烯交互作用、丁香酸和阿魏酸、纖維素降解菌的分離及發(fā)酵液、秸稈及花生殼浸提液、褪黑素浸種等，均對大豆種子萌發(fā)有一定的促進和抑制作用。針對不同的逆境脅迫，采用相應(yīng)的外源性試劑處理，可以促進大豆種子萌發(fā)，提高大豆的產(chǎn)量和品質(zhì)。

參考文獻

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