，　　，　，　，　

(長(zhǎng)江大學(xué) 園藝園林學(xué)院，　湖北 荊州 434025)

藥用蒲公英(Taraxacumofficinale)為多年生菊科蒲公英屬草本植物，有利尿、緩瀉、退黃疸、利膽等功效，同時(shí)富含多種維生素和微量元素，具有很高的藥用及食用價(jià)值[1]。藥用蒲公英為三倍體，具有專性無(wú)融和生殖特性，不需要授粉也能產(chǎn)生育性正常的種子。在有性生殖與無(wú)融和生殖混雜蒲公英群體中，三倍體花粉可以干擾二倍體有性生殖蒲公英的授粉結(jié)籽[2-3]，或者產(chǎn)生新的無(wú)融和系[4]，增加遺傳變異，這對(duì)于競(jìng)爭(zhēng)和適應(yīng)進(jìn)化是有益的。前期部分學(xué)者雖然對(duì)蒲公英種子的生物學(xué)特性進(jìn)行了部分研究[5-6]，但花粉對(duì)種子質(zhì)量方面的影響報(bào)道較少。張建等[7]對(duì)東北蒲公英的花開(kāi)閉進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)授粉對(duì)蒲公英的花序閉合具有明顯的促進(jìn)作用，但并未對(duì)種子質(zhì)量進(jìn)行相關(guān)研究；對(duì)三倍體長(zhǎng)春蒲公英[8]和四倍體斑葉蒲公英[9]的種子萌發(fā)特性進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)授粉可以提高種子的萌發(fā)率，萌發(fā)開(kāi)始時(shí)間早、萌發(fā)持續(xù)時(shí)間短、平均萌發(fā)時(shí)間短。在資源一定的前提下，授粉提高了種子質(zhì)量，可能會(huì)導(dǎo)致總的種子量減少，也可能通過(guò)提高未授粉種子的質(zhì)量，來(lái)增加后代的生存適應(yīng)。本試驗(yàn)以三倍體專性無(wú)融和生殖的藥用蒲公英為材料，研究不同授粉處理對(duì)種子質(zhì)量以及幼苗質(zhì)量的影響，從而建立起種苗質(zhì)量評(píng)價(jià)體系，同時(shí)為進(jìn)一步探討授粉在專性無(wú)融和生殖中所起的生物學(xué)意義提供參考。

表2藥用蒲公英生物量、根冠比、葉面積的測(cè)定結(jié)果

處理方法地上部生物量(g)植株生物量(g)根冠比葉面積(cm2)根系體積(mL)正常條件0．07±0．02c0．10±0．03c0．43±0．09a3．74±0．58c0．14±0．05a紗網(wǎng)套袋0．15±0．02b0．22±0．03b0．49±0．13a7．94±1．04b0．18±0．03a紙袋套袋0．22±0．05a0．32±0．07a0．46±0．12a12．37±2．48a0．18±0．04a

1　材料與方法

1.1　材　料

實(shí)驗(yàn)材料為長(zhǎng)江大學(xué)西校區(qū)植物園內(nèi)的多年生藥用蒲公英(T.officinale)。

1.2　方　法

1.2.1藥用蒲公英種子結(jié)實(shí)特性的觀察

2015年10月，隨機(jī)選擇長(zhǎng)勢(shì)基本一致的多年生藥用蒲公英植株，待藥用蒲公英花蕾開(kāi)放前1 d，分別進(jìn)行紗網(wǎng)套袋、紙袋套袋和正常條件(ck)3種處理，每處理10株，15 d之后，每天檢查，待果序即將完全展開(kāi)時(shí)，收集置于紙袋中，待干燥后，搓掉種子的喙及冠毛，裝入紙袋中，室內(nèi)貯藏備用。

1.2.2種子發(fā)芽特性的觀察

2016年1月，對(duì)每個(gè)處理收集的種子進(jìn)行萌發(fā)實(shí)驗(yàn)，采用紙皿法，每皿300粒飽滿的蒲公英種子，每處理設(shè)3次重復(fù)，將種子置于20 ℃的智能人工氣候箱中(相對(duì)濕度為60%，光照時(shí)間與黑暗時(shí)間每12 h循環(huán)1次)培養(yǎng)，持續(xù)進(jìn)行觀察，逐日統(tǒng)計(jì)發(fā)芽數(shù)，連續(xù)3 d不再增加時(shí)表示發(fā)芽結(jié)束，并分別測(cè)定各處理藥用蒲公英種子的發(fā)芽勢(shì)(7 d)和發(fā)芽指數(shù)。各指標(biāo)計(jì)算公式如下：

發(fā)芽率(%)=發(fā)芽種子數(shù)/測(cè)定種子總數(shù)×100%；

發(fā)芽勢(shì)(%)=5 d內(nèi)發(fā)芽的種子數(shù)/測(cè)定種子總數(shù)×100%；

發(fā)芽指數(shù)(GI)=∑Gt/Dt(式中：Gt為第t日的發(fā)芽數(shù)；Dt為相應(yīng)的發(fā)芽日數(shù))。

1.2.3幼苗形態(tài)指標(biāo)的測(cè)定

2016年2月，種子萌發(fā)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，將各處理的蒲公英幼苗移栽于椰土基基中，定期澆水，每5天噴施houland營(yíng)養(yǎng)液1次，保持基質(zhì)濕潤(rùn)。待幼苗生長(zhǎng)2個(gè)月后，于2016年4月對(duì)不同處理的蒲公英幼苗分別測(cè)量鮮重、地上部分生物量、葉面積和根系體積等指標(biāo)。

1.2.4生理指標(biāo)的測(cè)定

2016年4月，把不同處理的幼苗置于4 ℃的恒定溫度生態(tài)培養(yǎng)箱中，處理3 d后取出樣品，置于室溫下放置12 h，然后稱取樣片，依據(jù)王學(xué)奎[10]的方法，分別測(cè)定過(guò)氧化氫酶活性、可溶性糖含量、脯氨酸含量和丙二醛含量。

1.3　數(shù)據(jù)分析

參照周廣生[11]、馬瑞娟[12]和朱向濤[13]等的數(shù)據(jù)分析方法，進(jìn)行系數(shù)、系數(shù)的主成分分析、隸屬函數(shù)分析、權(quán)重、綜合評(píng)價(jià)等分析計(jì)算。

數(shù)據(jù)采用SPSS 19.0軟件進(jìn)行多重比較以及主成分分析，并采用Excel 2003軟件制圖。

2　結(jié)果與分析

2.1　3種處理對(duì)藥用蒲公英種子發(fā)芽指標(biāo)的影響

授粉處理對(duì)藥用蒲公英的種子萌發(fā)影響較大，從表1和圖1可知，已授粉的蒲公英種子在第2天開(kāi)始迅速萌發(fā)，第5天時(shí)發(fā)芽率達(dá)到40%，然后緩慢萌發(fā)，屬于先集中萌發(fā)后緩慢萌發(fā)的類型。未授粉的種子也在第2天開(kāi)始萌發(fā)，起先萌發(fā)比較緩慢，在第8天時(shí)發(fā)芽數(shù)達(dá)到當(dāng)天最大，此時(shí)的紗網(wǎng)套袋的發(fā)芽率為23%，而紙袋套袋為21%。紗網(wǎng)套袋在發(fā)芽率上與正常授粉相比，達(dá)到了顯著性的差異，說(shuō)明未授粉的蒲公英種子在一定程度上能夠提高發(fā)芽率。從發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽指數(shù)上分析，正常授粉與紙袋套袋均有顯著性差異，說(shuō)明在發(fā)芽勢(shì)上授粉的種子具有更好的發(fā)芽能力。

表1藥用蒲公英發(fā)芽指標(biāo)的測(cè)定結(jié)果

處理方法發(fā)芽率(%)發(fā)芽勢(shì)(%)發(fā)芽指數(shù)正常條件65．11±9．14b32．00±4．16a19．2±1．9a紗網(wǎng)套袋90．67±4．62a29．33±10．69ab17．7±2．6a紙袋套袋66．44±18．40ab17．67±2．91b10．7±1．4b

注：不同小寫(xiě)字母表示處理間差異顯著(p<0.05)。下同。

圖1　種子萌發(fā)過(guò)程中發(fā)芽率的變化情況

2.2　3種處理對(duì)藥用蒲公英幼苗形態(tài)指標(biāo)的影響

從表2可知，正常條件下授粉的種子長(zhǎng)成的幼苗，其指標(biāo)均小于未授粉處理(紗網(wǎng)和紙袋套袋處理)，在地上部生物量、植株生物量和葉面積上，正常授粉和未授粉均有極顯著性的差異，紙袋處理也顯著性高于紗網(wǎng)處理。這有可能是因?yàn)槭诜蹠r(shí)期陰雨天氣不斷，導(dǎo)致授粉不足，或雨水對(duì)花發(fā)育產(chǎn)生影響而引起種子質(zhì)量低下，故在外部形態(tài)指標(biāo)有所差異。但在根冠比和根系體積上，正常授粉和未授粉無(wú)顯著性差異，表明授粉與否并不會(huì)對(duì)幼苗根系產(chǎn)生明顯影響。

2.3　低溫處理對(duì)藥用蒲公英幼苗生理指標(biāo)的影響

從表3的數(shù)據(jù)可知，4 ℃低溫脅迫后，不同處理的幼苗有明顯的差異：第1分鐘得出的結(jié)果是從紗網(wǎng)套袋的幼苗的過(guò)氧化氫酶活性最大，正常條件次之，最后是紙袋套袋，表明在低溫脅迫之初，紙袋處理的幼苗耐寒性最強(qiáng)；在第2分鐘時(shí)，正常條件下的酶活性最高；而最后2 min時(shí)均是紙袋套袋的酶活性最高，綜合分析，紗網(wǎng)套袋對(duì)低溫的適應(yīng)性高于正常條件和紙袋處理。低溫脅迫下，紙袋處理的幼苗脯氨酸含量顯著低于正常處理和紗網(wǎng)處理，表明紙袋處理的保護(hù)能力較強(qiáng)。丙二醛含量中，正常條件處理與紗網(wǎng)處理、紙袋處理均無(wú)明顯差異，但紗網(wǎng)處理含量較低，表明保護(hù)能力更強(qiáng)一些。正常授粉的可溶性糖含量與紙袋套袋有顯著性差異，并且比正常條件下高出47.9%，表明紙袋處理幼苗的蔗糖降解為可溶性糖較多，表明耐寒性較正常處理以及紗網(wǎng)處理弱，并達(dá)到顯著性差異。

表3藥用蒲公英幼苗低溫脅迫后生理指標(biāo)的測(cè)定結(jié)果

處理方法CATU/(g·min)脯氨酸(%)MDA(μmol/mL)可溶性糖含量(%)正常條件212．5b0．0140a0．0287ab6．96b紗網(wǎng)套袋193．75b0．0137a0．0263b5．93b紙袋套袋270．63a0．0126b0．0333a13．36a

2.4　各指標(biāo)系數(shù)

由表4 可知，發(fā)芽指標(biāo)上，紗網(wǎng)處理的發(fā)芽率系數(shù)最大，而在發(fā)芽勢(shì)以及發(fā)芽指數(shù)上，正常處理的系數(shù)最大。幼苗指標(biāo)上，套袋處理各項(xiàng)系數(shù)均明顯偏大，其中地上部生物量、植株生物量、葉面積分別是正常處理的3.14、3.2倍和3.31倍，紗網(wǎng)處理次之，正常處理，表現(xiàn)最弱。生理指標(biāo)上，套袋處理系數(shù)最大，紗網(wǎng)處理最小，表明紗網(wǎng)處理的幼苗抗性最強(qiáng)，套袋處理最弱；脯氨酸含量上，套袋處理系數(shù)最小，MDA、可溶性糖等系數(shù)指標(biāo)，套袋處理最大，而紗網(wǎng)處理的系數(shù)最小，表明紗網(wǎng)處理的幼苗抗寒性最強(qiáng)。綜上可知，無(wú)論是同一處理的不同指標(biāo)，還是不同處理的同一指標(biāo)，系數(shù)均不相同，有的上升，有的下降。因此，以單項(xiàng)指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)種苗質(zhì)量的結(jié)果均不同，這說(shuō)明蒲公英的種苗質(zhì)量不是一個(gè)性狀指標(biāo)決定的，用某一指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)都存在片面性，所以本試驗(yàn)運(yùn)用主成分分析來(lái)評(píng)價(jià)其種苗質(zhì)量。

表4各單項(xiàng)指標(biāo)系數(shù)(α)

指標(biāo)處理正常處理紗網(wǎng)處理套袋處理發(fā)芽率11．391．02發(fā)芽指標(biāo)發(fā)芽勢(shì)10．920．55發(fā)芽指數(shù)10．920．56地上部生物量12．143．14植株生物量12．23．2幼苗指標(biāo)根冠比11．141．07葉面積12．123．31根系體積11．291．29生理指標(biāo)CAT10．911．27脯氨酸10．980．9MDA10．921．16可溶性糖含量10．851．92

2.5　主成分分析

對(duì)12個(gè)單項(xiàng)指標(biāo)的系數(shù)進(jìn)行主成分分析。前2個(gè)主成分(Z 1、Z 2) 的貢獻(xiàn)率分別為72.167 %和27.833%，累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá) 100%。這表明，前 2 個(gè)綜合指標(biāo)代表了原有 12個(gè)指標(biāo)的100%的信息，可分別用這 2個(gè)主成分對(duì)不同授粉處理的蒲公英種子及幼苗質(zhì)量進(jìn)行概括分析。它們對(duì)應(yīng)的特征向量表達(dá)式分別為：第1主成分(Z 1)=-0.082發(fā)芽率-0.339發(fā)芽勢(shì)-0.339發(fā)芽指數(shù)+0.322地上生物量+0.320植株生物量+0.079根冠比+0.327葉面積+0.234根系體積+0.302 CAT-0.339脯氨酸+0.286 MDA+0.317可溶性糖；第2主成分(Z 2)=0.531發(fā)芽率+0.037發(fā)芽勢(shì)+0.034發(fā)芽指數(shù)+0.176地上生物量+0.183植株生物量+0.532根冠比+0.147葉面積+0.397根系體積-0.251 CAT+0.025脯氨酸-0.294 MDA-0.195可溶性糖。由以上表達(dá)式可知，Z 1中地上生物量、植株生物量、葉面積、CAT、可溶性糖系數(shù)較大，Z 2中發(fā)芽率、根冠比系數(shù)最大。

表5各處理的主成分因子、權(quán)重、U(Xj)、D 值及綜合評(píng)價(jià)

處理　主成分因子　　　隸屬函數(shù)值　　Z1Z2U(x1)U(x2)D綜合評(píng)價(jià)正常處理-0．794-0．838000弱紗網(wǎng)處理-0．3291．1070．24210．453中等套袋處理1．123-0．26910．2930．803強(qiáng)權(quán)重0．7220．278

2.6　綜合分析

根據(jù)各主成分(Z 1和Z 2)貢獻(xiàn)率的大小求得2個(gè)綜合指標(biāo)的權(quán)重分別為0.722和0.278。按綜合評(píng)價(jià)公式計(jì)算各處理D值，套袋處理的種子和幼苗質(zhì)量最好，正常處理的種子和幼苗較弱，而紗網(wǎng)處理的介于二者之間。

3　討論與結(jié)論

3.1　不同授粉方式對(duì)幼苗萌發(fā)以及生物量積累的影響

授粉與否能夠產(chǎn)生不同的萌發(fā)類型，這在斑葉蒲公英種子萌發(fā)情況中有明顯不同表達(dá)[9]。而在專性無(wú)融合生殖的藥用蒲公英中，發(fā)芽情況略有不同：紙袋處理的種子萌發(fā)率最高，而發(fā)芽勢(shì)以及發(fā)芽指數(shù)上，正常處理的種子均高于紗網(wǎng)處理和紙袋處理。植株生物量、根冠比、葉面積、根系體積未授粉的藥用蒲公英幼苗的形態(tài)指標(biāo)都會(huì)比授粉的幼苗高。這可能是天氣情況導(dǎo)致種子的質(zhì)量產(chǎn)生較大的差距。2015年10月份，荊州雨水較多，氣溫較低，從而使紙袋中的種子免受低溫的影響，種子發(fā)育較好；而正常處理?xiàng)l件下，由于花展示的時(shí)間較短[7]，理論上對(duì)資源的浪費(fèi)較少，從而可以產(chǎn)生更多的花蕾，從而導(dǎo)致種子質(zhì)量偏弱。紗網(wǎng)套袋隔絕了昆蟲(chóng)授粉，花展示的時(shí)間較長(zhǎng)，消耗了大量的能量，其部分指標(biāo)導(dǎo)致為最低的。同樣為隔絕昆蟲(chóng)授粉的紙袋套袋，對(duì)光照的接收相對(duì)減少，故花展示的時(shí)間較前兩者短，資源浪費(fèi)少，種子發(fā)育質(zhì)量較好。在種子質(zhì)量以及種子數(shù)量之間，存在一種權(quán)衡，這還需要進(jìn)一步的深入研究，進(jìn)行探討。

3.2　不同授粉方式對(duì)幼苗低溫脅迫的響應(yīng)

無(wú)融合生殖蒲公英胚和胚乳不需要花粉刺激也可自主發(fā)育，這對(duì)新生境的適應(yīng)非常有益[14]。本實(shí)驗(yàn)?zāi)M低溫脅迫，對(duì)不同處理的種苗表現(xiàn)進(jìn)行比較。紙袋處理除了脯氨酸含量低于正常處理外，其他指標(biāo)均高于正常處理，表明紙袋處理的低溫適應(yīng)性要低于正常處理的種苗。紗網(wǎng)處理的各項(xiàng)指標(biāo)均低于正常處理，表明紗網(wǎng)處理的種苗適應(yīng)性最強(qiáng)。原因可能是由于花展示時(shí)間較長(zhǎng)，導(dǎo)致資源消耗較大，從而使植株總的種子量減少，同時(shí)由于結(jié)籽時(shí)期，雨水的影響，對(duì)低溫有較強(qiáng)的耐受性，從而導(dǎo)致幼苗抗寒性較強(qiáng)。

3.3　綜合評(píng)價(jià)體系的建立

植物種苗質(zhì)量是一個(gè)受多種因素影響的復(fù)雜的數(shù)量性狀，藥用蒲公英具有無(wú)融合生殖特性，但不同授粉處理對(duì)種苗質(zhì)量存在很多影響，在發(fā)芽指標(biāo)、生長(zhǎng)指標(biāo)以及抗寒性的生理指標(biāo)上反應(yīng)也不盡相同，因此，用某一指標(biāo)反映種苗質(zhì)量不夠準(zhǔn)確，應(yīng)該用多指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)種苗質(zhì)量[15]。本研究采用多指標(biāo)方式衡量蒲公英種苗質(zhì)量，通過(guò)隸屬函數(shù)、主因子分析等分析方法，綜合評(píng)價(jià)各處理種苗的質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)紙袋處理優(yōu)于紗網(wǎng)處理優(yōu)于自然條件處理，這與外觀觀測(cè)結(jié)果一致。這提供了一條在多指標(biāo)測(cè)定基礎(chǔ)上對(duì)種苗質(zhì)量進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)的途徑，建立了不同處理對(duì)種子及幼苗質(zhì)量的評(píng)價(jià)體系，從而使評(píng)價(jià)指標(biāo)更加科學(xué)可靠，同時(shí)也為探討優(yōu)質(zhì)種苗培育提供了一定的理論依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

得到老師的表?yè)P(yáng)后，越來(lái)越多的孩子開(kāi)始幫助小鵬。一天，我看到教室地上有個(gè)塑料瓶和一張廢紙片，就在我準(zhǔn)備彎腰的一剎那，一個(gè)學(xué)生搶先一步撿走了塑料瓶，然后對(duì)著小鵬喊：“小鵬，給你一個(gè)塑料瓶?！倍厣系募埰瑓s一直無(wú)人問(wèn)津。頓時(shí)，我眼前一亮：如果紙片也能像塑料瓶一樣有人收集利用、變廢為寶的話，那些躺在地上的廢紙就不會(huì)無(wú)人理睬了，是不是也會(huì)像塑料瓶那樣被孩子們搶著撿呢？

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