柳 凱，欒昌明，郭 佳，劉照斌，呂建洲

（遼寧師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，大連116081）

曲酸，又名曲菌酸，白色針狀晶體，溶于水、醇、丙酮，微溶于醚、乙酸乙酯，不溶于苯，是青霉屬和曲霉屬發(fā)酵產(chǎn)生的一種次級(jí)代謝產(chǎn)物［1，2］。研究表明，曲酸具有抗氧化、美白、抗腫瘤等特性［3～6］，還能對(duì)細(xì)菌、霉菌等病原微生物產(chǎn)生抑制作用［7］，常用作防腐劑、保鮮劑、殺蟲(chóng)劑、抗菌劑等，在食品加工、化妝品、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、化工等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值［8］。小麥?zhǔn)俏覈?guó)北方廣泛種植禾本科植物，其營(yíng)養(yǎng)比較豐富，經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高。

植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑是一類(lèi)具有植物激素活性的人工合成的物質(zhì)，也被稱(chēng)為外源植物激素［9］。根據(jù)生理功能的不同，植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑可分為植物生長(zhǎng)促進(jìn)劑、植物生長(zhǎng)抑制劑和植物生長(zhǎng)延緩劑［9］。與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)技術(shù)相比，植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑具有合成易、成本低、效果好、效益高等優(yōu)點(diǎn)，可以大規(guī)模應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，已經(jīng)發(fā)展成為21世紀(jì)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的一項(xiàng)重要措施［10］。植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑與其他人工合成的農(nóng)藥一樣，也有一定毒性。盲目過(guò)量使用植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，會(huì)導(dǎo)致人畜急、慢性中毒，甚至影響到下一代健康［11］。

曲酸作為一種傳統(tǒng)釀造工業(yè)中產(chǎn)生的天然物質(zhì)，廣泛存在于醬油、豆瓣醬等日常食品中，無(wú)毒，安全性能較好。發(fā)展曲酸作為一種生物源植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)，研究其對(duì)農(nóng)作物及園藝作物種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)的影響，可以進(jìn)一步開(kāi)發(fā)曲酸作為一種植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑在農(nóng)業(yè)及園藝領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。

1 材料與方法

1.1 材料

供試種子：小麥種子（京冬22號(hào)，儲(chǔ)藏3個(gè)月），購(gòu)于大連市甘井子區(qū)種子公司。

試劑：曲酸，購(gòu)于陜西弗森天然制品有限公司；油菜素內(nèi)酯，購(gòu)于山東省中化嘉寧生物有限公司。

1.2 材料處理

選取顆粒飽滿、無(wú)病蟲(chóng)害的小麥種子若干粒，用蒸餾水清洗干凈。清洗后的小麥種子用75%的酒精消毒處理。將500 mg曲酸配制成500 mg/L母液，用蒸餾水稀釋成50、100、200、300、400、500 mg/L 6組不同濃度的曲酸稀釋液。以清水（CK1）和20 mg/L的油菜素內(nèi)酯（CK2）作為對(duì)照。

將已挑選好的小麥種子分置于裝有100 mL上述溶液的錐形瓶中，自然溫度下浸種處理24 h。浸泡完成后，選取顆粒飽滿的小麥種子置于鋪好圓形濾紙的培養(yǎng)皿中，每皿30粒均勻鋪開(kāi)，每個(gè)濃度處理設(shè)置3個(gè)平行重復(fù)。

每天早中晚3次補(bǔ)加適量蒸餾水使小麥種子在自然溫度下正常生長(zhǎng)。

1.3 測(cè)定指標(biāo)及方法

1.3.1 萌發(fā)指標(biāo)測(cè)定

每日統(tǒng)計(jì)種子的萌發(fā)數(shù)量（如有個(gè)別發(fā)霉的種子需及時(shí)清理并做好記錄，以防污染其他種子），以胚芽達(dá)到種子長(zhǎng)度一半時(shí)作為種子萌發(fā)標(biāo)準(zhǔn)［12］。從放入種子起至第3日單日發(fā)芽種子數(shù)達(dá)到最高峰，計(jì)算小麥種子發(fā)芽勢(shì)；至第7日種子發(fā)芽數(shù)達(dá)到峰值，計(jì)算小麥種子發(fā)芽率。

發(fā)芽勢(shì)=第3日供試小麥種子發(fā)芽數(shù)/供試小麥種子總數(shù)×100%

發(fā)芽率=7 d內(nèi)供試小麥種子發(fā)芽數(shù)/供試小麥種子總數(shù)×100%

1.3.2 生長(zhǎng)指標(biāo)測(cè)定

第14日每個(gè)濃度梯度處理隨機(jī)選取10株幼苗，測(cè)定幼苗的株高、根長(zhǎng)、整株鮮重、地上部分干重、地下部分干重以及根冠比，計(jì)算其平均值。

1.3.3 葉綠素含量測(cè)定

從每個(gè)培養(yǎng)皿中選取0.2 g鮮葉，剪碎，放入研缽中，加入少許碳酸鈣和少量石英砂，加5 mL無(wú)水乙醇。在研缽中快速研磨，并用濾紙過(guò)濾，注意將研缽中的殘?jiān)逑锤蓛?，過(guò)濾至濾紙幾乎無(wú)色時(shí)為止，最終定容25 mL。取少量稀釋至淡綠色，稀釋倍數(shù)為 5倍［13］。

在665 nm和649 nm處用分光光度計(jì)測(cè)定OD值，按照以下公式計(jì)算葉綠素a、葉綠素b及葉綠素總含量：

2 結(jié)果與分析

2.1 小麥種子發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率

表1 各處理的小麥種子發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率

不同處理下小麥種子發(fā)芽勢(shì)及發(fā)芽率如表1所示。利用SPSS對(duì)小麥種子的發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率進(jìn)行單因素方差檢驗(yàn)，其中發(fā)芽勢(shì)的F值為6.618，對(duì)應(yīng)的p值為0.001。分析表明，不同處理對(duì)小麥發(fā)芽勢(shì)有顯著影響，其中清水處理的發(fā)芽勢(shì)顯著低于其他組，300 mg/L曲酸浸種處理的發(fā)芽勢(shì)顯著高于其他組，說(shuō)明300 mg/L曲酸浸種后小麥種子發(fā)芽勢(shì)達(dá)到峰值。而發(fā)芽率的F值為0.638，對(duì)應(yīng)的p值為0.719，說(shuō)明處理對(duì)于發(fā)芽率沒(méi)有顯著影響。

2.2 小麥幼苗形態(tài)指標(biāo)

如表2所示，一定濃度曲酸溶液浸種處理后的小麥幼苗根長(zhǎng)、株高、根冠比與對(duì)照組清水和油菜素內(nèi)酯相比無(wú)顯著差異。但隨著曲酸濃度的增加，小麥幼苗鮮重、地上部分干重、地下部分干重增加；當(dāng)曲酸濃度達(dá)到200 mg/L時(shí)，幼苗鮮重、地上部分干重、地下部分干重達(dá)到峰值，較清水組鮮重提高26.10%，地上部分干重提高21.08%，地下部分干重提高19.92%，比油菜素內(nèi)酯處理效果更好；隨著曲酸濃度繼續(xù)增加，鮮重、地上部分干重、地下部分干重則呈下降趨勢(shì)。

表2 各處理的小麥幼苗生長(zhǎng)情況比較

2.3 小麥幼苗葉綠素含量

曲酸溶液浸種處理后小麥幼苗葉綠素a和葉綠素b含量提高，但不同濃度增幅不同，當(dāng)曲酸濃度達(dá)到200 mg/L時(shí)對(duì)小麥葉片葉綠素總含量促進(jìn)效果最為明顯，與清水對(duì)照相比提高106.92%，比油菜素內(nèi)酯處理效果更佳（表3）。

表3 各處理的小麥葉綠素含量比較

3 討論

植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑是一類(lèi)與植物激素作用效果類(lèi)似的人工合成的化學(xué)物質(zhì)，可以影響植物的生長(zhǎng)和發(fā)育。為了提高糧食產(chǎn)量，20世紀(jì)80年代植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑在我國(guó)的使用已有加速發(fā)展的趨勢(shì)。目前，我國(guó)已然成為世界上植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑應(yīng)用最廣泛的國(guó)家之一。目前關(guān)于植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的研究多以人工合成的化學(xué)物質(zhì)為主，綠色無(wú)污染的生物源植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑有待開(kāi)發(fā)研究。筆者選擇青霉屬和曲霉屬次生代謝產(chǎn)物曲酸作為供試藥品，與曹丹、鄭瑞等采用相同實(shí)驗(yàn)方法對(duì)小麥種子及幼苗形態(tài)指標(biāo)、生理生化指標(biāo)測(cè)定［14～18］，結(jié)果都表明曲酸對(duì)小麥種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)有促進(jìn)作用，可顯著提高小麥種子的發(fā)芽勢(shì)、地上部分干重、地下部分干重及幼苗葉片中葉綠素的含量。葉片葉綠素含量的增高，有利于小麥幼苗凈光合速率的提高和光合產(chǎn)物的積累，增強(qiáng)小麥的光合作用能力，對(duì)小麥優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)具有重要意義。這將為探究曲酸作為植物促進(jìn)劑對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的影響打下基礎(chǔ)。但其對(duì)植物的生長(zhǎng)調(diào)節(jié)機(jī)制及其對(duì)于小麥的田間作用效果如何，還需進(jìn)行多方面、多層次的研究。

4 結(jié)論

研究表明：采用不同濃度的曲酸溶液（50、100、200、300、400、500mg/L）對(duì)小麥種子浸種處理后，小麥種子的發(fā)芽勢(shì)顯著提高，以300 mg/L效果最佳，優(yōu)于清水對(duì)照組和20 mg/L油菜素內(nèi)酯處理；小麥幼苗的根長(zhǎng)、株高、根冠比與對(duì)照組相比無(wú)顯著差異；小麥幼苗鮮重、地上部分干重、地下部分干重均有不同程度增加，濃度為200 mg/L時(shí)達(dá)到峰值；小麥幼苗葉綠素a、b含量與清水對(duì)照組相比均有所提高，且濃度為200 mg/L時(shí)達(dá)到最大值，高于油菜素內(nèi)酯處理組。因此，使用一定濃度的曲酸溶液浸種處理可以促進(jìn)小麥種子萌發(fā)以及幼苗的生長(zhǎng)發(fā)育。