水楊酸浸種對祁術(shù)萌發(fā)及葉綠素含量與光合速率的影響

過雪瑩 白夢 魏鋒 張文 胡長玉

摘 要：以白術(shù)種子為試材，采用濃度為0.25、0.5、1、2mmol/L的水楊酸浸種處理白術(shù)種子，研究不同的水楊酸濃度和浸種時間對藥用植物祁術(shù)種子萌發(fā)的影響，并探究不同處理對株苗葉綠素和光合速率的影響。結(jié)果表明：1mmol/L的水楊酸對祁術(shù)種子萌發(fā)率、株苗的光合速率和葉綠素含量有顯著影響。以水楊酸浸種4～6h效果最為明顯;浸種4h后，1mmol/L水楊酸處理的祁門白術(shù)種子發(fā)芽率達到最高，達45.33%，顯著高于對照組（P<0.05），較對照組提高了34.67%;苗葉綠素值達28.899，顯著高于對照組（CK）和其他濃度組;對光合速率有極顯著影響（P<0.01），浸種4h與6h差異顯著（P<0.05）。

關(guān)鍵詞：祁白術(shù);外源激素（SA）;種子萌發(fā);葉綠素;光合速率

中圖分類號 S567.23+3;Q946.82+8.3;S351.5+1文獻標(biāo)識碼 A文章編號 1007-7731（2020）09-0033-03

野生祁白術(shù)（Atractylodes macracephala Koidz），菊科蒼術(shù)屬，多年生草本植物。野生祁白術(shù)為白術(shù)的一種，因品種特別、多為野生、產(chǎn)于祁門而得名。野生祁術(shù)在藥理、功效上均優(yōu)于蒼術(shù)和一般白術(shù)[1]。據(jù)《本草綱目》記載，祁術(shù)補脾溫胃、和中燥濕、益氣生血…有補氣、補血、壯筋、健脾、益胃、止瀉、養(yǎng)神、安胎、消除疲勞、消除虛脫等功效，可治療肝炎、胃潰瘍、十二指腸潰瘍等多種疾病。有最新研究成果表明，祁術(shù)還有抗癌作用[2]。隨著生活水平的提高和健康意識的增強，人們愈發(fā)關(guān)注祁術(shù)的藥理和保健作用，故祁術(shù)的需求量不斷增加。野生祁術(shù)生長在海拔800m以上的高山地帶，受地形的影響，云霧較多、日照偏少，加之山體陡峻，晝夜溫差變化劇烈，該物種賴以生存的光、溫和水等條件較惡劣，加上藥農(nóng)的采挖，造成其生存繁衍能力降低，故種子結(jié)實率、萌發(fā)率、幼苗成活率較低。為解決以上問題，試驗設(shè)計采用抗逆藥劑水楊酸處理祁術(shù)種子，旨在研究水楊酸對白術(shù)種子萌發(fā)及幼苗生理特性的影響，為生產(chǎn)實踐中白術(shù)育苗工作提供理論基礎(chǔ)。

有研究表明，水楊酸（SA）對縮短發(fā)芽時間、提高發(fā)芽指數(shù)、促進胚根和胚芽的生長、提高根冠比以及側(cè)根原基的形成都有顯著作用[3]。更為重要的是，SA作為植物應(yīng)對生物脅迫及非生物脅迫反應(yīng)的重要信號分子，能誘導(dǎo)多種植物對這些脅迫產(chǎn)生持續(xù)抗性[4]，誘導(dǎo)許多植物抗性相關(guān)酶的生成，并調(diào)節(jié)其活性[5]。其通過阻斷過氧化物酶的活性誘導(dǎo)過氧化氫形成第2信史來激發(fā)下游抗性反應(yīng)，以提高植物對生物脅迫的抗性。此外，水楊酸還可以溶解角質(zhì)層，故易于促進種子萌發(fā)[6]。水楊酸在黃瓜、豌豆和煙草等作物上的應(yīng)用有較多的研究報道[7]，但目前未見過水楊酸對野生祁白術(shù)種子萌發(fā)的研究報道。故該研究在以野生祁白術(shù)種子為試材、以水楊酸為引發(fā)物質(zhì)的條件下，研究外源水楊酸對野生祁術(shù)種子萌發(fā)的影響機制，以期為栽培優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)野生祁白術(shù)提供方法。

1 材料與方法

1.1 試驗時間、地點 試驗于2018年在黃山學(xué)院實驗苗圃實驗室內(nèi)進行。

1.2 試驗材料 本試驗所用白術(shù)種子來源于2017年11月從黃山祁門野生祁術(shù)植株上收集的生長健壯、無病蟲害的種子，于干燥處貯藏。2018年4月，將種子消毒后進行處理。

1.3 試驗儀器及試劑 天平：梅特勒-托利多AL204電子分析天平;發(fā)芽箱：溫室培養(yǎng)箱;發(fā)芽器皿：培養(yǎng)皿;發(fā)芽基質(zhì)：發(fā)芽紙、脫脂海綿、紗布;外源激素：水楊酸（SA）;測量儀器：皮尺、直尺、SY-1020光合作用測定儀、SPAD-502Plus葉綠素含量測定儀。

1.4 試驗方法

1.4.1 試驗設(shè)計 試驗共設(shè)4個SA濃度處理，即S1：0.25mmol/L;S2：0.5mmol/L;S3：1mmol/L;S4：2mmol/L;以清水處理作對照（CK），每組3次重復(fù)。

1.4.2 試驗方法 取籽粒飽滿的白術(shù)種子分組，每組100粒。用清水浸泡3min后撈出，再用3%的次氯酸鈉溶液浸泡消毒5min，然后用蒸餾水沖洗4次。在室溫條件下用上述不同濃度SA對祁白術(shù)種子分別進行4、6、8h的浸種處理。每組處理進行3次重復(fù)，每重復(fù)組為100粒種子。種子經(jīng)外源激素處理后，清水沖洗3～5次。再在培養(yǎng)皿中放入1層紗布，加入浸濕的脫脂綿，鋪上1層濾紙，使用營養(yǎng)液將濾紙濕潤，再將處理過的種子移植到培養(yǎng)皿中，每個培養(yǎng)皿中整齊放置50粒種子，然后放于溫室培養(yǎng)箱中，每天檢查濾紙3次，使濾紙始終保持濕潤狀態(tài)。培養(yǎng)箱溫度控制在26℃，每天光照12h。于第7天測定發(fā)芽勢，第10天計算發(fā)芽率，發(fā)芽率的計算標(biāo)準(zhǔn)為胚根長度占種子長的1/2。每天將腐爛的種子從培養(yǎng)皿中清除，其他繼續(xù)培養(yǎng)至子葉完全展開。然后將發(fā)芽的白術(shù)種子按照不同處理進行標(biāo)記、分組播種到苗圃地，使其在自然環(huán)境下使其繼續(xù)生長發(fā)育。播種30d后每周測量1次已成活株苗的葉綠素含量和光合速率。

1.4.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計 發(fā)芽率（%）=發(fā)芽種子數(shù)/供試種子總粒數(shù)×100;發(fā)芽勢（%）=發(fā)芽高峰期發(fā)芽的種子數(shù)/供試種子總粒數(shù)×100。試驗數(shù)據(jù)采用Excel軟件處理，單變量方差分析及多重比較（塔姆黑尼法）等在SPSS 25.0數(shù)據(jù)分析軟件中完成。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同水楊酸濃度、處理時間對祁白術(shù)種子萌發(fā)的影響 由表1可知，經(jīng)浸種4h后，其中0.25mmol/L水楊酸處理的祁門白術(shù)種子的發(fā)芽勢高達12.67%，顯著高于對照組，但與0.5、1mmol/L的處理無差異（P>0.05）;經(jīng)浸種6h后，5組之間不存在顯著差異（P>0.05）;經(jīng)浸種8h后，5組之間差異不顯著（P>0.05）。浸種4h后，1mmol/L水楊酸處理的祁門白術(shù)種子發(fā)芽率達到最高，達45.33%，顯著高于對照組（P<0.05），較對照組提高了34.67%，而0.25、0.5、2.0mmol/L水楊酸處理的祁門白術(shù)種子，發(fā)芽率均高于對照組，且與1mmol/L的水楊酸處理無顯著差異（P>0.05）;浸種6h后，0.25、0.5、1.0mmol/L水楊酸處理的祁門白術(shù)種子，發(fā)芽率與對照組存在顯著差異（P<0.05），2mmol/L與對照無顯著差異（P>0.05）;經(jīng)8h浸種后，0.25、0.5、1.0mmol/L水楊酸處理的祁門白術(shù)種子，發(fā)芽率顯著高于對照，其中1mmol/L水楊酸處理的祁門白術(shù)種子發(fā)芽率最高，達38.67%，較對照提高了32個百分點。

2.2 不同濃度水楊酸、處理時間對祁白術(shù)光合效率的影響 將光合速率儀的數(shù)據(jù)導(dǎo)出整理，用單因素變量的統(tǒng)計分析方法對因素A（水楊酸濃度）和因素B（浸種時間）分別進行方差分析，見表2。由表2可知，水楊酸濃度和浸種時間都與光合速率有顯著性（P<0.05），且濃度對光合速率具有極顯著影響（P<0.01）。2mmol/L水楊酸浸種的祁術(shù)苗光合速率高達1.893，顯著高于對照組（CK）和其他濃度組。而1mmol/L的水楊酸浸種的祁術(shù)苗卻顯著低于對照組。所試驗濃度對光合速率的影響未表現(xiàn)明顯峰值。4h浸種的祁術(shù)苗光合速率高達1.310，顯著高于6h和8h處理。

分別對因素A（水楊酸濃度）與因素B（浸種時間）采用塔姆黑尼作多重比較，見表3、4。由表3知，4種處理中，0.5、1mmol/L水楊酸處理均與對照組在光合速率上有極顯著影響（P<0.01），而其他濃度間差異不顯著。由表4知，3種浸種時間中，4h與6h在光合速率上有顯著影響（P<0.05），而4h與8h間差異不顯著（P>0.05）

2.3 不同濃度水楊酸、處理時間對祁白術(shù)葉綠素含量的影響 將葉綠素儀中的數(shù)據(jù)導(dǎo)出整理，用單因素變量的統(tǒng)計分析方法對因素A（水楊酸濃度）和因素B（浸種時間）分別進行方差分析，見表5。由表5可知，水楊酸濃度和浸種時間都與葉綠素有極顯著性（P<0.01），1mmol/L的水楊酸浸種的祁術(shù)苗葉綠素值高達28.899，顯著高于對照組（CK）和其他濃度組。不同的水楊酸濃度對祁術(shù)葉綠素的影響表現(xiàn)為低濃度抑制、高濃度促進的趨勢。6h浸種的祁術(shù)苗葉綠素值高達28.762，顯著高于8h的處理。

分別對因素A（水楊酸濃度）與因素B（浸種時間）采用塔姆黑尼作多重比較，見表6、7。由表6可知，5種濃度中，2mmol/L與其他4種濃度在葉綠素上均顯著差異（P<0.05），且分別與對照組和1mmol/L之間呈極顯著差異，而其他4種濃度間差異不顯著（P>0.05）。由表7知，3種浸種時間中，4h與6、8h在葉綠素上均有極顯著差異（P<0.01），而6h與8h間差異不顯著（P>0.05）。

3 結(jié)論與討論

本試驗用不同的水楊酸濃度和浸種時間對藥用植物祁術(shù)進行種子萌發(fā)試驗，并探究其不同處理下對株苗葉綠素和光合速率的影響。經(jīng)外援水楊酸（SA）浸種處理后，祁白術(shù)種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢發(fā)生明顯變化，此結(jié)論與崔繼光[8]、范曉龍[9]、王前菊[10]等人研究結(jié)果一致;從此試驗研究結(jié)果來看，提高祁白術(shù)發(fā)芽率的最佳處理濃度和處理時間分別為1mmol/L和4h。本研究表明，外源激素水楊酸（SA）對祁術(shù)種子發(fā)芽率的影響均表現(xiàn)為明顯的促進作用[11]。1mmol/L的水楊酸在4h處理下，種子萌發(fā)率最高。而在5種處理濃度中，2mmol/L的水楊酸雖相比對照組有促進作用，但與對照組差異不明顯[12]。而1mmol/L的水楊酸雖與對照組差異顯著，但未見有促進作用。因2019年黃山天氣較旱，且測量光合速率的時期連續(xù)多云天氣，株苗可能受天氣與露地條件等的影響，株苗氣孔處于關(guān)閉狀態(tài)，數(shù)值多為0，故水楊酸的濃度是否對光合速率有影響有待進一步研究。但研究水楊酸在對葉綠素的影響中，發(fā)現(xiàn)1mmol/L的水楊酸在6h處理下效果最佳。

綜上所述，1mmol/L的水楊酸對祁術(shù)種子萌發(fā)率、株苗的光合速率和葉綠素有顯著影響。以水楊酸浸種4～6h對祁術(shù)種子的效果最為明顯。建議以1mmol/L的水楊酸浸種祁術(shù)種子4～6h，同時注意露地條件、溫度等條件，以便可以提高祁術(shù)合格苗木的比例，多生壯苗，為株苗的早期生產(chǎn)打下良好的基礎(chǔ)。但效果最顯著的具體浸種時間，仍需后續(xù)研究。

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（責(zé)編：王慧晴）