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(延邊大學(xué)農(nóng)學(xué)院, 吉林 延吉 133002)
關(guān)蒼術(shù)(Atractylodesjaponica)是菊科蒼術(shù)屬多年生草本植物[1],有濃郁的香味。根莖可用做中藥,味辛、苦,性溫[2],具有健脾燥濕,祛風(fēng)勝濕的功能,主要用于脘腹脹痛,食欲不振,惡心嘔吐,倦怠乏力,風(fēng)寒濕痹,抗心律失常等[3]。
影響植物種子萌發(fā)的因素很多,除溫度、濕度、光照等非生物因素之外,還有細(xì)菌、真菌等生物因素[4]、遺傳因子[5]、內(nèi)源激素[6]和植物生長調(diào)節(jié)劑[7]等均能影響種子的萌發(fā)。吲哚丁酸是一種植物生長調(diào)節(jié)劑,可促進(jìn)植物細(xì)胞伸長和分裂[8]。孫睿等[9]通過對一串紅種子的研究,發(fā)現(xiàn)一定濃度的吲哚丁酸可促進(jìn)一串紅種子的發(fā)芽率,提高幼苗側(cè)根數(shù)及葉綠素含量。何永梅等[10]通過對韭菜研究發(fā)現(xiàn),吲哚丁酸對韭菜種子的萌發(fā)和幼苗的生長具有很好的促進(jìn)作用。
近年來,對關(guān)蒼術(shù)的栽培技術(shù)研究偶有報道,如施肥技術(shù)[11-13]、種子萌發(fā)[14]、育苗措施[15]等,關(guān)于關(guān)蒼術(shù)人工栽培的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是如何促進(jìn)種子萌發(fā),提高出苗率的研究鮮見報道。本課題組在進(jìn)行赤霉素、PGA對關(guān)蒼術(shù)種子萌發(fā)的影響研究基礎(chǔ)上,進(jìn)一步設(shè)置吲哚丁酸對關(guān)蒼術(shù)種子萌發(fā)的影響試驗(yàn),旨在發(fā)現(xiàn)能夠促進(jìn)關(guān)蒼術(shù)種子萌發(fā)及幼苗生長的植物生長調(diào)節(jié)劑及其適宜濃度[16],為關(guān)蒼術(shù)的人工栽培及選擇利用提供參考。
2016年10月30日,在延邊大學(xué)農(nóng)學(xué)院中藥材種植圃中采收的關(guān)蒼術(shù)種子,晾干后保存于-4 ℃冰箱內(nèi)。
2017年4月25日,隨機(jī)選擇關(guān)蒼術(shù)種子在30 ℃溫水中浸泡24 h,用0.1%高錳酸鉀滅菌10 min后分別放入濃度為0,100,200,400,800,1 600 mg/L的IBA溶液中浸泡2 h,再以200 mg/L GA3[17]作為對照,按常規(guī)方法進(jìn)行種子萌發(fā)試驗(yàn),調(diào)查發(fā)芽率和發(fā)芽勢。
用以上方法再處理一批種子后,播種到苗床地,調(diào)查出苗率、幼苗形態(tài)指標(biāo)、葉綠素總量及根系活力。
植物根系活力的測定:采用TTC根系活力測定的方法, TTC標(biāo)準(zhǔn)曲線制作采用葉尚紅等[18]的方法。
不同吲哚丁酸濃度下,關(guān)蒼術(shù)種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢的F值分別為19.75和54.11,均達(dá)到極顯著水平(p<0.01),其多重比較結(jié)果見表1。
從表1可知, 100 mg/L IBA浸泡過的關(guān)蒼術(shù)種子發(fā)芽率最高,達(dá)89.0%;與ck(GA3)、200 mg/L IBA處理無顯著差異,1 600 mg/L IBA處理的種子發(fā)芽率最低,為48.3%;從發(fā)芽勢來看,100 mg/L IBA處理的發(fā)芽勢最高,達(dá)81.0%,與100、200 mg/L IBA處理無顯著差異,1 600 mg/L IBA處理的發(fā)芽勢最低,為12.3%。
表1 不同試驗(yàn)處理下關(guān)蒼術(shù)種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢
IBA濃度(mg/L)發(fā)芽率(%)發(fā)芽勢(%)076.0±4.36ab59.0±4.04b100 89.0±2.89a80.0±3.61a20083.3±0.88a73.7±2.91a40076.3±1.20ab53.7±3.76b80066.3±2.91b41.0±3.79c160048.3±5.49c12.3±3.18dck(GA3)86.3±1.33a81.0±1.53a
不同試驗(yàn)處理下,關(guān)蒼術(shù)出苗率的方差分析結(jié)果F值為11.59,達(dá)到極顯著水平(p<0.01),各處理之間多重比較結(jié)果見表2。
表2 不同試驗(yàn)處理下關(guān)蒼術(shù)種子的出苗率
IBA濃度(mg/L)出苗率(%)057.4±1.07a100 67.3±4.04a200 61.7±2.70a400 51.9±2.17a800 40.7±2.14b1600 34.6±3.74bck(GA3)64.8±6.51a
從表2可知,關(guān)蒼術(shù)出苗率最高的處理是100 mg/L IBA和ck(GA3),分別為67.3%和64.8%,與800、1 600 mg/L IBA處理有顯著差異。
關(guān)蒼術(shù)幼苗的地上部和地下部性狀的F值分別為18.73和15.92,均達(dá)到極顯著水平(p<0.01),其形態(tài)指標(biāo)見圖1。
圖1 不同試驗(yàn)處理下關(guān)蒼術(shù)幼苗的形態(tài)指標(biāo)
從圖1可知,ck(GA3)處理的幼苗高度最長,達(dá)1.86 cm,與100 mg/L IBA之間無顯著差異;100 mg/L IBA處理的主根長度最長,達(dá)2.97 cm,與ck(GA3)無顯著差異。不同試驗(yàn)處理下幼苗的地上部變異比地下部更小。
經(jīng)方差分析發(fā)現(xiàn),不同種子處理下關(guān)蒼術(shù)幼苗的根系活力的F值為8.211,達(dá)極顯著水平(p<0.01),各試驗(yàn)處理下的幼苗根系活力見圖2。
圖2 不同處理下關(guān)蒼術(shù)根系活力
從圖2可知, ck(GA3)處理的根系活力最高,達(dá)325μg/(g·h),其次是100 mg/L IBA處理的根系活力達(dá)251μg/(g·h);0 mg/L IBA處理的幼苗根系活力最低,為187.8μg/(g·h)。
經(jīng)方差分析發(fā)現(xiàn),不同種子處理下關(guān)蒼術(shù)幼苗的葉綠素總量的F值為3.598,達(dá)顯著水平(p<0.05),其具體含量見圖3。
圖3 不同處理下關(guān)蒼術(shù)幼苗總?cè)~綠素含量
從圖3可知,低濃度吲哚丁酸處理可提高幼苗的總?cè)~綠素含量,其中100 mg/L IBA處理的幼苗葉綠素含量最高;ck(GA3)處理的葉綠素含量比0 mg/L IBA處理更低。
不同濃度的吲哚丁酸對關(guān)蒼術(shù)種子的萌發(fā)有不同的表現(xiàn),低濃度吲哚丁酸可促進(jìn)關(guān)蒼術(shù)種子萌發(fā),但隨著其濃度的增加促進(jìn)作用逐漸降低,高濃度的吲哚丁酸反而抑制種子萌發(fā)。促進(jìn)關(guān)蒼術(shù)種子萌發(fā)的最佳吲哚丁酸濃度是100 mg/L IBA和200 mg/L IBA。
參照樸錦等[17]的試驗(yàn)結(jié)果,本試驗(yàn)以200 mg/L GA3為對照,與吲哚丁酸濃度間進(jìn)行比較研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn),100 mg/L IBA下的關(guān)蒼術(shù)種子發(fā)芽率高于200 mg/L GA3,而發(fā)芽勢則稍低,兩者之間無顯著差異,2種植物生長調(diào)節(jié)劑均有促進(jìn)關(guān)蒼術(shù)種子萌發(fā)的作用,可以采用該濃度指導(dǎo)關(guān)蒼術(shù)人工栽培。
低濃度(100 mg/L和200 mg/L)吲哚丁酸處理,可促進(jìn)關(guān)蒼術(shù)種子的出苗率,最多可提高10.1%。其主要原因是適宜的吲哚丁酸濃度可有效地促進(jìn)關(guān)蒼術(shù)根系細(xì)胞層的細(xì)胞分裂和伸長,促進(jìn)水分的吸收。本試驗(yàn)結(jié)果最適的吲哚丁酸濃度為100 mg/L。
從根系活力來看,200 mg/L GA3明顯高于100 mg/L吲哚丁酸,兩者之間有顯著差異,但從幼苗的總?cè)~綠素含量來看,低濃度的吲哚丁酸顯著高于對照的200 mg/L GA3。總?cè)~綠素含量高可保持葉片的高光合效率,提高光合產(chǎn)物的輸出,也能表明今后幼苗的壯實(shí)程度。至于GA3處理為何會引起關(guān)蒼術(shù)幼苗的總?cè)~綠素含量降低,有待于進(jìn)一步研究。
1) 低濃度的吲哚丁酸可提高關(guān)蒼術(shù)種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢和出苗率,其最適處理濃度為100 mg/L。
2) 100 mg/L吲哚丁酸與200 mg/L GA3處理均能促進(jìn)關(guān)蒼術(shù)種子萌發(fā)及出苗,兩者間無顯著差異。
3) 從關(guān)蒼術(shù)幼苗總?cè)~綠素含量來看,100 mg/L IBA處理能提高關(guān)蒼術(shù)幼苗總?cè)~綠素含量,而200 mg/L GA3處理則降低關(guān)蒼術(shù)幼苗期總?cè)~綠素含量。