李鵬程，夏明升，阮慧林，孫玉童，李中玉

（安徽省通源環(huán)境節(jié)能股份有限公司，安徽合肥 230001）

苦草隸屬于水鱉科，多年生無莖沉水植物，有藥用、觀賞、經(jīng)濟等多種價值，是世界廣布種，也是我國水體中常見的一種沉水植物。近年來，隨著國家對水環(huán)境的重視，環(huán)保行業(yè)對沉水植物的需求量越來越高，外購沉水植物的成本高昂且質(zhì)量不可控，自主研發(fā)沉水植物種苗培育技術(shù)有利于降低成本、提升種苗成活率，并增強公司的市場競爭力。自然狀態(tài)下的苦草種子萌發(fā)率較低，并且種子的萌發(fā)時間參差不齊，整體萌發(fā)所需要的時間較長，甚至長達49～56天[1-2]。本文以苦草種子為研究對象，以期為規(guī)?；N苗培育提供合理有效的方式方法。

目前有學者研究影響苦草種子萌發(fā)的因素，韓翠敏等[2]研究了不同水體條件和基質(zhì)類型對苦草種子萌發(fā)的影響。張瑄文等[3]研究了生物質(zhì)炭對苦草種子萌發(fā)與生長的影響，但利用外源激素處理苦草種子促進萌發(fā)的研究鮮見報道?？紤]到苦草生長在水下，并且根部需要著土，且實際生產(chǎn)過程中都是通過大面積水田、池塘進行生產(chǎn)，因此本研究通過使用不同濃度蕓苔素、赤霉素處理苦草種子，并在此基礎上，增加泥球?qū)嶒灒y(tǒng)計不同情況下苦草種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

激素：蕓苔素、赤霉素、MS培養(yǎng)基，市購，其中蕓苔素母液濃度100 mg/L（有效成分含量0.01%），蕓苔素內(nèi)酯是一種新的植物內(nèi)源激素，它具有促進作物生長，增加作物產(chǎn)量，提高作物抵抗低溫脅迫、高溫脅迫、干旱脅迫的能力[4-5]。赤霉素有效濃度75%，赤霉素有助于打破種子休眠，提高種子中水解酶、乙醛酸循環(huán)酶等酶的活性，促進新陳代謝，為種子萌發(fā)提供碳水化合物和其他養(yǎng)分；同時其可以促進植物細胞伸長、莖稈伸長、葉片擴展等[6]。

苦草種子，自動恒溫加熱棒，燒杯，透明塑料盆，市購；制作泥球的泥土取自合肥市郊。

1.2 實驗方法

1.2.1 苦草種子處理

苦草種子去雜，選取大小均一、籽粒飽滿的種子置于10 mL燒杯中，在超凈工作臺內(nèi)使用75%乙醇將種子表面消毒40 s，棄乙醇后用無菌水洗滌5～6次。

1.2.2 研究方法

（1）蕓苔素組

所用激素均用100 mg/L蕓苔素母液進行配制，其中蕓苔素的濃度梯度分別為：稀釋10倍（T1）、稀釋100倍（T2）、稀釋1 000倍（T3），蒸餾水用作對照組1（CK1），50 mg/L MS培養(yǎng)基用作對照組2（CK2），另設置一組黑暗組（T4），黑色塑料袋將燒杯纏繞封閉。各組均采用100 mL燒杯作為實驗器皿，每個燒杯中加入蒸餾水60 mL，投放20粒經(jīng)處理過的苦草種子，各組燒杯置于塑料盆中，塑料盆水位低于燒杯水位，用自動恒溫加熱棒加熱，維持實驗環(huán)境溫度20℃，試驗周期為28天。

（2）赤霉素組

所用激素均采用75%濃度赤霉素進行配制，其中赤霉素的濃度梯度分別為5 mg/L（T1）、50 mg/L（T2）、500 mg/L（T3），蒸餾水用作對照組1（CK1），50 mg/L MS培養(yǎng)基用作對照組2（CK2），另設置一組黑暗組（T4），黑色塑料袋將燒杯纏繞封閉。各組均采用100 mL燒杯作為實驗器皿，每個燒杯中加入蒸餾水60 mL，投放20粒經(jīng)處理過的苦草種子，各組燒杯置于塑料盆中，塑料盆水位低于燒杯水位，用自動恒溫加熱棒加熱，維持實驗環(huán)境溫度20℃，試驗周期為28天。

（3）泥球包裹組

蕓苔素及赤霉素處理21天后，各實驗組苦草種子已發(fā)芽完畢，并且已發(fā)芽的種子停止生長，大多數(shù)未分化出根和葉片，且溶液中產(chǎn)生了大量的霉菌斑塊。

在此基礎上，新增3個泥球?qū)嶒灲M，用泥土制作直徑8 mm泥球，每個燒杯放4個泥球，每個泥球放5?？嗖莘N子，T1組的苦草種子被包裹在泥球內(nèi)部且不添加植物激素；T2組苦草種子被包裹在泥球內(nèi)部，添加500 mg/L的赤霉素；T3組的泥球添加淀粉，用于防止泥球崩解，將苦草種子粘附于泥球的表面，添加500 mg/L的赤霉素。

1.3 實驗測定

每天對苦草種子的發(fā)芽情況進行觀察，在進行處理14天時統(tǒng)計發(fā)芽勢，21天時統(tǒng)計發(fā)芽率。

2 結(jié)果與分析

2.1 蕓苔素對苦草種子萌發(fā)的影響

在進行處理14天時，CK1、CK2、T1、T2、T3、T4組發(fā)芽粒數(shù)分別為：2、3、5、2、1、2，在進行處理21天時，CK1、CK2、T1、T2、T3、T4組發(fā)芽粒數(shù)分別為：5、6、14、10、4、4，說明苦草種子經(jīng)過蕓苔素處理后，低濃度蕓苔素促進苦草種子的萌發(fā)，高濃度起抑制作用，黑暗條件下，苦草種子的萌發(fā)受到抑制。

由圖1可以看出，CK2組發(fā)芽率比CK1組高5個百分點，MS培養(yǎng)基中含有少量生長素、細胞分裂素、氮磷鉀以及其他各種微量元素，對苦草種子的發(fā)芽率具有一定促進作用，但效果不明顯。用蕓苔素處理苦草種子后，隨著蕓苔素濃度的增加，苦草種子的發(fā)芽率及發(fā)芽勢呈現(xiàn)下降的趨勢，蕓苔素濃度稀釋1 000倍時，苦草種子的發(fā)芽率最高，從CK1組的25%、CK2組的30%增長到70%，發(fā)芽勢從CK1組的10%、CK2組的15%增長到25%。隨著蕓苔素濃度的升高，苦草種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢逐漸降低，蕓苔素濃度稀釋10倍時，和對照組相比，對苦草種子的萌發(fā)起抑制作用。T4黑暗組的發(fā)芽率為20%，低于CK1組的苦草種子發(fā)芽率，說明苦草種子不適合在黑暗環(huán)境中萌發(fā)。陸寧海等[7]研究結(jié)果也表明蕓苔素內(nèi)酯在合適的劑量下拌種，有促進種子萌發(fā)的作用。陳靚靚等[8]實驗表明，蕓苔素內(nèi)酯浸種與催芽處理均能顯著提高陳化水稻種子的發(fā)芽勢和發(fā)芽率，縮短萌發(fā)所需時間。Sayed等[9]認為蕓苔素具有雙重性，較低濃度的蕓苔素促進植物的萌發(fā)和生長，而較高濃度的蕓苔素則延緩植物萌發(fā)并抑制幼苗生長。

圖1 不同濃度蕓苔素處理對苦草種子發(fā)芽率及發(fā)芽勢的影響

2.2 赤霉素對苦草種子萌發(fā)的影響

在進行處理14天時，CK1、CK2、T1、T2、T3、T4組發(fā)芽粒數(shù)分別為：2、3、4、4、7、2，在進行處理21天時，CK1、CK2、T1、T2、T3、T4組發(fā)芽粒數(shù)分別為：5、6、8、14、16、4，說明苦草種子經(jīng)過赤霉素處理后，隨著赤霉素濃度的升高，苦草種子的發(fā)芽率及發(fā)芽勢逐漸上升，黑暗條件下，苦草種子的萌發(fā)受到抑制。

由圖2可以看出，用赤霉素處理苦草種子后，對苦草種子發(fā)芽勢和發(fā)芽率作用具有一致性，即隨著赤霉素濃度的升高，苦草種子的發(fā)芽率及發(fā)芽勢呈現(xiàn)上升的趨勢。與CK1組相比，在5 mg/L、50 mg/L、500 mg/L不同赤霉素濃度處理條件下，發(fā)芽率分別比對照組增加了15、45、55個百分點。在所有處理組中，500 mg/L赤霉素處理使苦草種子發(fā)芽率達到最高。隨著赤霉素濃度的升高，苦草種子的發(fā)芽率逐漸升高，該結(jié)果與李佳等[10]研究結(jié)果一致。田琳琳等[11]研究了赤霉素對藍花棘豆種子萌發(fā)的影響，也表明赤霉素溶液處理對藍花棘豆種子萌發(fā)具有促進作用。T4黑暗處理組，苦草種子的發(fā)芽率最低，說明苦草種子不適合在無光照條件下萌發(fā)。

圖2 不同濃度赤霉素處理對苦草種子發(fā)芽率及發(fā)芽勢的影響

2.3 泥球包裹對苦草種子萌發(fā)的影響

蕓苔素及赤霉素無泥狀態(tài)下的各實驗組苦草種子，實驗進行到21天時，各組可萌發(fā)的種子已經(jīng)萌發(fā)完畢，已萌發(fā)的苦草種子生長停滯，大多數(shù)未分化出根和葉片，且溶液中產(chǎn)生了大量的霉菌斑塊，說明苦草種子可以在含有適宜植物激素的水溶液中浸泡催芽，破除休眠，但不宜長時間浸泡在水溶液中，以免生長停滯，產(chǎn)生霉菌。在此基礎上，增加了泥球包裹對苦草種子萌發(fā)的實驗。

在進行處理14天時，CK1、CK2、T1、T2、T3、T4組發(fā)芽粒數(shù)分別為：2、3、1、3、13、2，在進行處理21天時，CK1、CK2、T1、T2、T3、T4組發(fā)芽粒數(shù)分別為：5、6、2、5、16、4。

由圖3可以看出，T1組和T2組苦草種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢均未高于對照組，說明苦草種子置于泥球內(nèi)部，即使添加了赤霉素，發(fā)芽率依然受到抑制，T3組苦草種子的發(fā)芽率為85%，發(fā)芽勢為65%，高出CK1組發(fā)芽率60個百分點，發(fā)芽勢55個百分點，說明苦草種子適宜在底泥表層且有赤霉素的條件下萌發(fā)生長，為后期苦草種苗規(guī)?；L提供依據(jù)，這一結(jié)論與李佳等[10]研究的不同濃度赤霉素處理對杜仲種子萌發(fā)的影響結(jié)果一致，表明赤霉素能在一定范圍內(nèi)打破杜仲種子的休眠，從而促進種子發(fā)芽，并且用土壤培養(yǎng)的方法更適合杜仲種子生長。

圖3 泥球包裹對苦草種子發(fā)芽率及發(fā)芽勢的影響

3 結(jié)論

（1）苦草種子在黑暗條件下發(fā)芽受到抑制。

（2）蕓苔素和赤霉素均能提高苦草種子的發(fā)芽率。

（3）濃度為500 mg/L的赤霉素溶液對苦草種子的發(fā)芽效果最佳，并且粘附于泥球表面，更適合苦草種子的萌發(fā)。