羅曉波，熊 皎，羅 艷

(1.四川省自然資源科學(xué)研究院，四川 成都 610024;2.峨眉山生物資源實(shí)驗(yàn)站，四川 峨眉山 614201，3.西昌市國土資源局,四川 西昌 615000)

目前已有大量研究證明，核桃枝或葉水浸液對作物種子萌發(fā)及幼苗生長有影響[1-3]，但對于其影響種子萌發(fā)的內(nèi)在作用機(jī)制的研究還未見報(bào)道。本試驗(yàn)選用核桃栽培區(qū)常見作物蘿卜(RaphanussativusL)為受體植物，研究核桃凋落葉浸提液和不同時(shí)間段腐解液浸種對蘿卜種子的萌發(fā)及萌發(fā)過程中某些生理特性的影響，以期為揭示核桃凋落葉浸提液和腐解液作用影響蘿卜種子的萌發(fā)內(nèi)在作用機(jī)制提供參考。

1 材料與方法

核桃凋落葉取自四川農(nóng)業(yè)大學(xué)實(shí)驗(yàn)林場10 a生核桃林中，于2107年11月秋末冬初時(shí)節(jié)選取自然凋落到地表的干凈、未分解腐爛的葉片；受體植物蘿卜的品種為“板葉滿身紅”，取自核桃葉凋落后常種植于該核桃林下的園地作物蘿卜，蘿卜種子由四川種都種業(yè)有限公司提供。

參照馬世榮等[4]的研究方法和培養(yǎng)皿濾紙法，種子發(fā)芽指標(biāo)測定按種子檢驗(yàn)原理和技術(shù)[5]進(jìn)行；生理生化指標(biāo)參照王海華等[6]的研究方法，超氧化物歧化酶(SOD)活性采用氮藍(lán)四唑法[7]；過氧化物酶(POD)活性采用愈創(chuàng)木酚法[8]；過氧化氫酶(CAT)活性采用紫外分光光度法[9]。膜脂過氧化產(chǎn)物丙二醛(MDA)含量：采用硫代巴比妥酸加熱顯色法測定[8]。

采用SPSS 17.0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析(One-way ANOVA)，用最小顯著差數(shù)法(LSD法)進(jìn)行多重比較，顯著性水平為α=0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃度核桃凋落葉浸提液和腐解液對蘿卜種子萌發(fā)的影響

由表1可以看出，不同濃度核桃凋落葉浸提液和腐解液都會降低蘿卜種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)，延長平均發(fā)芽天數(shù)，同時(shí)，不同濃度的處理液對蘿卜種子發(fā)芽率影響的變化規(guī)律與發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)的變化規(guī)律相似，均表現(xiàn)出隨處理液濃度(25%、50%、75%)的升高，抑制作用逐漸加強(qiáng)的變化規(guī)律。

表1不同濃度核桃凋落葉浸提液和腐解液對蘿卜種子萌發(fā)的影響

Tab.1 Germination index of radish seeds treated by different concentrations of walnut leaf litter water extracts and decomposition liquids

處理Treatments發(fā)芽率Germination rate(%)發(fā)芽勢Germination energy(%)發(fā)芽指數(shù)Germination index活力指數(shù)Vigor index平均發(fā)芽天數(shù)LMIT(d)CK92.00±2.00a86.67±2.91a27.83±1.10a3.42±0.16a2.03±0.05cEL90.00±3.06ab73.33±3.53a16.72±0.80b2.48±0.08b2.97±0.23bEM74.00±5.29b36.00±7.02b10.55±0.90c1.33±0.11c3.62±0.17aEH50.67±8.67c25.33±8.82b7.28±1.40c0.67±0.04d4.20±0.30aCK92.00±2.00a86.67±2.91a27.83±1.10a3.42±0.16a2.03±0.05dD1L82.67±1.16ab33.33±3.06b14.12±0.87b1.99±0.09b3.27±0.13cD1M64.00±4.00b5.55±1.16c7.10±0.75c0.70±0.04c4.80±0.14bD1H41.33±2.31c2.67±1.16c4.29±0.40d0.28±0.03d5.12±0.18aCK92.00±2.00a86.67±2.91a27.83±1.10a3.42±0.16a2.03±0.05dD2L80.67±3.53b19.30±6.96b14.00±0.64b1.94±0.08b3.23±0.02cD2M55.33±0.67c3.33±1.33c6.54±0.03c0.73±0.05c4.47±0.02bD2H36.00±2.31d2.67±0.67c3.70±0.29d0.23±0.02d5.21±0.09a

注：CK.對照(不添加浸提液和腐解液)；E、D1、D2分別表示凋落葉浸提液、凋落葉20 d腐解液、40 d腐解液；L、M、H分別表示25%、50%、75%濃度處理；表中數(shù)據(jù)為3次重復(fù)的平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差，同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母代表在0.05水平上差異顯著，下同。

2.2 不同濃度核桃凋落葉浸提液和腐解液對蘿卜種子幼苗生長的影響

由表2可知，不同濃度核桃凋落葉浸提液和腐解液對蘿卜種子幼苗根長、苗高和鮮重的影響差異顯著，且均表現(xiàn)出“低促高抑”的雙重濃度效應(yīng)?？傮w上，核桃凋落葉浸提液和腐解液對幼苗生長的化感作用隨處理液濃度的增加而升高，抑制作用增強(qiáng)，反之，隨濃度的降低，抑制作用減弱，甚至表現(xiàn)為促進(jìn)作用。其抑制作用強(qiáng)度順序?yàn)椋焊L>鮮重>苗高，對地下部分的抑制作用大于地上部分。

2.3 核桃凋落葉浸提液和腐解液對蘿卜種子中抗氧化保護(hù)酶活性和丙二醛含量的影響

由圖1可知，隨著核桃凋落葉浸提液和腐解液質(zhì)量濃度的增加，蘿卜種子中POD活性和CAT活

表2不同濃度核桃凋落葉浸提液和腐解液對蘿卜幼苗生長指標(biāo)的影響

Tab.2 Effects of the different concentrations of walnut leaf litter water extracts and decomposition liquids on the growth index of radish seedlings

處理Treatments根長Root length(cm)苗高Seedling length(cm)鮮重Fresh weight(g)CK6.45±0.31b5.07±0.24c0.1228±0.006bEL9.33±0.29a7.56±0.23a0.1485±0.005aEM5.53±0.46c6.41±0.53b0.1152±0.007bEH2.76±0.18d3.98±0.27d0.0926±0.006cCK6.45±0.31b5.07±0.24c0.1228±0.006bD1L9.23±0.49a7.98±0.38a0.1412±0.007aD1M4.76±0.28c6.05±0.35b0.0982±0.006cD1H1.94±0.19d3.11±0.30d0.0659±0.006dCK6.45±0.31b5.07±0.24c0.1228±0.006abD2L9.22±0.36a6.83±0.26a0.1383±0.005aD2M5.23±0.36c5.91±0.41b0.1119±0.008bD2H1.81±0.18d2.14±0.21d0.0622±0.006c

性均表現(xiàn)出減弱的變化規(guī)律，且在各濃度處理下POD活性和CAT活性抑制作用差異均顯著(P<0.05)，而SOD與POD和CAT活性隨處理液種類和濃度不同變化規(guī)律并不一致，隨處理液濃度的升高POD和CAT活性受抑制作用逐漸增強(qiáng)(RI<0)，SOD活性總體上隨處理液濃度的升高而升高，表現(xiàn)出促進(jìn)作用(RI>0)。

各處理蘿卜種子MDA含量均顯著高于CK(P<0.05)，且有隨著處理液濃度增大而增大的趨勢。表明核桃凋落葉浸提液和腐解液可使蘿卜種子膜脂過氧化明顯加重(圖1)。

3 討論

3.1 核桃凋落葉浸提液和腐解液對蘿卜種子萌發(fā)的影響

本研究發(fā)現(xiàn)，核桃凋落葉腐解液和浸提液不僅使蘿卜種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)降低，而且延長了平均發(fā)芽天數(shù)，抑制了種子的萌發(fā)過程，并且，隨處理液濃度升高，抑制效應(yīng)逐漸增強(qiáng)。核桃凋落葉各處理液對種子幼苗根長、苗高和鮮重的影響差異顯著，且均表現(xiàn)出“低促高抑”的雙重濃度效應(yīng)，植物化感物質(zhì)引起種子劣變和活力降低而導(dǎo)致萌發(fā)率降低和萌發(fā)推遲，而且表現(xiàn)出明顯的濃度效應(yīng)[10]。

圖1 核桃凋落葉浸提液和腐解液處理下蘿卜種子抗氧化保護(hù)酶活性和丙二醛含量的變化注：圖中方柱上不同字母表示差異顯著(P<0.05)，下同。

3.2 核桃凋落葉浸提液和腐解液對蘿卜種子體內(nèi)保護(hù)酶活性及生物膜系統(tǒng)的影響

本試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著核桃凋落葉浸提液和腐解液質(zhì)量濃度的增加，蘿卜種子中POD和CAT活性均表現(xiàn)出減弱的變化規(guī)律，而SOD活性總體上隨處理液濃度的升高而升高，表現(xiàn)出促進(jìn)作用(RI>0)，各處理MDA含量較CK而言表現(xiàn)出顯著的升高趨勢。說明蘿卜種子在化感脅迫下抗氧化酶系統(tǒng)產(chǎn)生積極的響應(yīng)，但當(dāng)脅迫壓力超出一定范圍時(shí)，其調(diào)節(jié)能力有限，酶結(jié)構(gòu)遭受破壞導(dǎo)致體內(nèi)積累了過量的活性氧自由基，這些自由基又引起膜過氧化，產(chǎn)生大量MDA，進(jìn)而導(dǎo)致種子代謝及生理功能出現(xiàn)紊亂，種子萌發(fā)受到顯著抑制。

4 結(jié)論

在本試驗(yàn)中，核桃凋落葉浸提液和腐解液通過影響蘿卜種子內(nèi)抗氧化保護(hù)酶系統(tǒng)平衡，降低了自身清除自由基能力，破壞了其活性氧平衡，導(dǎo)致膜脂過氧化，破壞膜系統(tǒng)，種子代謝及生理功能出現(xiàn)紊亂，最終種子萌發(fā)受到顯著抑制。同時(shí)種子受抑制程度在一定的時(shí)間范圍內(nèi)，也隨凋落葉腐解時(shí)間的延長而呈增強(qiáng)趨勢。因此在生產(chǎn)實(shí)踐中，減少單位面積上土壤表面核桃凋落葉的堆積量，可以有效減弱對其他植物生長的影響。