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        模擬干旱脅迫對瞿麥種子萌發(fā)的影響

        2020-11-16 02:06:21李誠王苗郭鳳霞
        農(nóng)業(yè)與技術(shù) 2020年20期
        關(guān)鍵詞:瞿麥胚根培養(yǎng)皿

        李誠 王苗 郭鳳霞

        摘 要:瞿麥作為分布較廣的藥用植物,其生長容易受到干旱的影響,本文通過PEG-6000模擬干旱脅迫,研究瞿麥種子在干旱情況下的萌發(fā)特征。本研究設(shè)置0,5%、10%、15%、20%、25%的PEG-6000溶液處理瞿麥種子萌發(fā),結(jié)果表明:隨著PEG-6000濃度的不斷增大,瞿麥種子萌發(fā)指標(biāo)均呈下降趨勢;較高濃度的PEG-6000溶液均對瞿麥種子的萌發(fā)有強烈的抑制作用,同時瞿麥種子的胚根長度和幼苗生長也受到不同程度抑制,與對照組相比較,有顯著性差異;當(dāng)濃度高達20%時,完全抑制瞿麥種子的萌發(fā)。瞿麥種子容易受到干旱脅迫,干旱會影響瞿麥生長。

        關(guān)鍵詞:瞿麥;種子萌發(fā);PEG-6000;干旱脅迫

        中圖分類號:S-3 ? ? ? 文獻標(biāo)識碼:A

        DOI:10.19754/j.nyyjs.20201030010

        瞿麥(Dianthus superbus L.)為石竹科石竹屬多年生草本植物[1]。具有很高的藥用價值,全草均可入藥,味苦、性寒,歸心經(jīng)、小腸經(jīng)、膀胱經(jīng);有抗炎、抑菌、抗氧化、殺蟲、利尿通淋、破血通經(jīng)等功效[2];瞿麥中積雪草酸具有抗腫瘤的活性[3];瞿麥醇提取物在100%濃度下有輕微溶血反應(yīng)[4]。常生長于山坡、草地、路旁和林下。喜潮濕、耐寒、忌干旱,以砂質(zhì)或粘質(zhì)土壤最宜生長。主要分布于東北、華北、西北地區(qū),以及山東、江蘇、浙江、江西、河南、湖北、四川、貴州、新疆等地[5]。

        種子萌發(fā)是植物生長過程中的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié),種子萌發(fā)的特征與其生長環(huán)境有著密不可分的關(guān)系。影響種子萌發(fā)的因素有很多種,水分、鹽分、溫度、光照、土壤等是影響植物生長育的重要生態(tài)因素[6]。隨著全球氣候變暖,溫室效應(yīng)不斷加劇,水資源緊缺的問題日益顯著,我國作為人口大國水資源尤其匱乏,常年受到干旱的困擾[7]。干旱脅迫成為威脅植物生存和生長的主要自然災(zāi)害,造成很多農(nóng)作物減產(chǎn),中藥材的產(chǎn)量也不斷下降[8]。在文獻報道中,關(guān)于瞿麥的藥理作用、臨床應(yīng)用、化學(xué)成分等研究較多[9,10],但對于瞿麥種子萌發(fā)狀況的研究卻很少有報道。以不同濃度的PEG-6000溶液模擬干旱脅迫研究植物的耐旱性,用發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、萌發(fā)值等作為耐旱性指標(biāo)是較可靠的方法。

        本實驗采用不同濃度的PEG-6000溶液模擬干旱環(huán)境,對瞿麥種子進行干旱脅迫處理[11,12],通過測定其發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、萌發(fā)值等,對瞿麥種子在PEG-6000溶液模擬干旱脅迫下的萌發(fā)情況進行分析[13],為瞿麥的栽培和種植提供一些理論依據(jù)。

        1 材料與方法

        1.1 試驗材料

        試驗選取大小均勻、顆粒完整飽滿的瞿麥種子。

        1.2 試驗方法

        1.2.1 浸種處理

        瞿麥種子用蒸餾水浸泡3h,充分吸水后撈出備用。

        1.2.2 儀器的處理

        將試驗所需培養(yǎng)皿和濾紙用75%乙醇溶液消毒晾干后備用。

        1.2.3 試驗處理

        在消毒后的培養(yǎng)皿(直徑9mm)鋪入2層濾紙,將種子整齊擺放于培養(yǎng)皿中,每皿30粒種子,分別加入7mL的蒸餾水(對照處理組)和濃度為5%、10%、15%、20%、25%的PEG-6000溶液,處理后將培養(yǎng)皿放入20℃的恒溫培養(yǎng)箱(12h黑暗,12h光照;5700lx)中培養(yǎng)萌發(fā),從第3天開始每天定時向每個培養(yǎng)皿中用膠頭滴管加入蒸餾水和對應(yīng)濃度的PEG-6000溶液以使培養(yǎng)皿中的濾紙充分吸水,并記錄種子發(fā)芽個數(shù)。每個濃度做3個平行組。以胚芽突破種皮作為萌發(fā)開始的標(biāo)志,以第1粒種子胚芽突破種皮的日期作為試驗的開始時間,以連續(xù)3d沒有種子露出胚芽作為試驗的結(jié)束時間。

        1.2.4 萌發(fā)指標(biāo)

        發(fā)芽率(%)=發(fā)芽結(jié)束時總的發(fā)芽種子數(shù)/總供試種子數(shù)×100%

        發(fā)芽勢(%)=前2d種子的發(fā)芽數(shù)/總供試種子總數(shù)×100%

        發(fā)芽指數(shù)=∑(Gt/Dt)

        式中,Gt為時間t日的萌發(fā)數(shù),Dt為相應(yīng)的萌發(fā)天數(shù);發(fā)芽指數(shù)越高,發(fā)芽速度越快,活力越高。

        萌發(fā)值(GV)=PV×MDG,PV=(日累計發(fā)芽數(shù)/達到該累計發(fā)芽數(shù)所需要的天數(shù))的最大值,MDG=發(fā)芽數(shù)/發(fā)芽歷期。

        1.3 數(shù)據(jù)處理

        試驗數(shù)據(jù)用SPSS17.0進行單因素方差分析。檢驗不同處理間的差異顯著性。P<0.05為差異顯著;P<0.01為差異極顯著。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 不同濃度的PEG-6000溶液處理下瞿麥種子的萌發(fā)率 ?當(dāng)PEG-6000濃度濃度為5%時,瞿麥種子的萌發(fā)率較高,可達到90%以上,與對照組無顯著差異;10%和15%PEG-6000濃度下,二者的發(fā)芽率有顯著差異;當(dāng)PEG-6000濃度上升時,瞿麥種子的萌發(fā)率在逐漸下降;在PEG-6000濃度達到20%和25%時,種子的萌發(fā)受抑制程度最大,種子不萌發(fā),與其它濃度下的萌發(fā)率差異極顯著。結(jié)果分析表明濃度較高的PEG-6000溶液對瞿麥種子萌發(fā)有抑制作用。

        2.2 不同濃度的PEG-6000溶液處理下瞿麥種子的發(fā)芽進程 ?5% PEG-6000溶液和對照組的瞿麥種子的發(fā)芽進程較一致,在置床后的第1天開始萌發(fā),第7天達到萌發(fā)高峰;10%和15% PEG-6000溶液處理后,瞿麥種子的萌發(fā)進程明顯下降。由此可知,當(dāng)PEG-6000的濃度升高時,種子的萌發(fā)進程呈下降趨勢。

        2.3 不同濃度的PEG-6000溶液處理下瞿麥種子的發(fā)芽勢 ?對照組瞿麥種子的發(fā)芽勢達40%;10%和15%PEG-6000濃度處理時,種子的發(fā)芽勢下降至21%和12%;當(dāng)PEG-6000濃度不斷升高時對瞿麥種子的發(fā)芽勢有明顯的抑制作用,且抑制程度隨PEG-6000溶液濃度的升高而增強;對照組與其它濃度下的發(fā)芽勢相比有極顯著差異。由此可見,瞿麥種子的發(fā)芽勢因干旱脅迫的增強而降低。

        2.4 不同濃度的PEG-6000溶液處理下瞿麥種子的發(fā)芽指數(shù) ?對照組和5% PEG-6000溶液的濃度下,二者之間發(fā)芽指數(shù)無顯著差異;當(dāng)PEG-6000溶液的濃度為10%和15%時,瞿麥種子的發(fā)芽指數(shù)具有顯著的差異;當(dāng)PEG-6000溶液的濃度升高到20%時,種子的發(fā)芽指數(shù)為0。由此可見,較高濃度的PEG-6000溶液對瞿麥種子的萌發(fā)有抑制作用。

        2.5 不同濃度的PEG-6000溶液處理下瞿麥種子的萌發(fā)值 ?在對照組和5% PEG-6000濃度下瞿麥種子的萌發(fā)值沒有顯著差異;與10%和15% PEG-6000濃度相比具有顯著差異;并且隨著PEG-6000濃度的升高,萌發(fā)值也明顯呈降低趨勢。

        2.6 不同濃度的PEG-6000溶液處理下瞿麥種子的胚根生長狀況

        瞿麥種子在對照處理和5% PEG-6000濃度下胚根生長狀況相似,兩者之間沒有明顯的差異,在前4d生長較緩慢,第4天之后生長比較迅速;而10%與15% PEG-6000溶液濃度下瞿麥種子生長從一開始就受到抑制;由此可見,隨著PEG-6000溶液濃度的不斷升高,不僅瞿麥種子的發(fā)芽個數(shù)在減少,而且胚根的增長度也在變小。由此可見,不同濃度的PEG-6000溶液對瞿麥種子的生長狀況存在不同的影響。

        3 討論

        本試驗研究表明,瞿麥種子對不同濃度的PEG-6000溶液的耐受程度是不同的。瞿麥種子在對照組萌發(fā)較好,5%濃度的PEG-6000溶液對瞿麥種子的萌發(fā)幾乎無影響;但較高濃度的PEG-6000溶液均對瞿麥種子的萌發(fā)有明顯的抑制作用甚至出現(xiàn)了不萌發(fā)的現(xiàn)象;而且瞿麥胚根的生長也在PEG-6000溶液模擬的干旱脅迫下受到了抑制,隨著PEG-6000溶液濃度的升高,胚根的長度均呈下降趨勢。作為重要的藥用植物,干旱對瞿麥的種子萌發(fā)影響較大,種植時要考慮干旱對種子萌發(fā)的影響。要從生理生態(tài)適合度方面分析瞿麥幼苗生長過程中對干旱脅迫的響應(yīng)。

        參考文獻

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        (責(zé)任編輯 周康)

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