葉圓圓，姚迎麗，衛(wèi) 紅

(1. 河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 風(fēng)景園林與藝術(shù)學(xué)院，河南 鄭州 450002； 2. 河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 園林與旅游學(xué)院，河北 保定 071000)

維生素是普遍存在于高等和低等植物中的重要營(yíng)養(yǎng)素，其對(duì)植物的生命活動(dòng)起著重要作用。維生素的研究自1912年Funk從水稻谷殼中分離到第一種維生素硫胺素以來，接下來約30年時(shí)間逐步發(fā)現(xiàn)了其他人體必需維生素，并逐步明確了其在人體代謝中的重要功能。然而維生素在植物體內(nèi)含量及對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的影響研究極少，合成及代謝路徑的研究更難，直到21世紀(jì)才開始從分子水平上揭示植物體內(nèi)生物合成途徑，基本弄清部分維生素在植物中的合成途徑，發(fā)現(xiàn)一些維生素是重要酶促反應(yīng)的輔酶或是輔酶的組分[1]。但是由于維生素對(duì)高等植物來說是自養(yǎng)性的，不同植物種類的維生素含量差異較大，從而導(dǎo)致了其對(duì)環(huán)境的生態(tài)適應(yīng)性差異、生長(zhǎng)繁育的難易差異，引發(fā)了不同品種果實(shí)大小與品質(zhì)優(yōu)劣差異。生產(chǎn)實(shí)踐中當(dāng)植物中維生素含量因某些原因而低于一定水平時(shí)，代謝就會(huì)受到影響，生產(chǎn)效益就會(huì)降低[2]。長(zhǎng)期以來僅限于通過育種手段選擇更符合人類需求的植物種類與品種，極少通過調(diào)整植物體內(nèi)營(yíng)養(yǎng)素的含量以增強(qiáng)植物生長(zhǎng)發(fā)育及果實(shí)品質(zhì)。

有研究表明，外施維生素可以刺激植物的生長(zhǎng)發(fā)育，促進(jìn)種子萌發(fā)，如外源VB1和VB6可以刺激植物根系的形成和生長(zhǎng)，VB12對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育有很好的促進(jìn)作用，增加抗逆性。有資料顯示外源維生素和阿司匹林對(duì)植物生理代謝及生長(zhǎng)發(fā)育有影響，大多數(shù)試驗(yàn)是針對(duì)浸種的幼苗試驗(yàn)或組織培養(yǎng)，對(duì)整個(gè)生育期的研究甚少。由于該領(lǐng)域研究時(shí)間短，試驗(yàn)規(guī)模有限，資料結(jié)論缺乏系統(tǒng)性，且國(guó)內(nèi)外對(duì)外源維生素和阿司匹林是否可以作為植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑還未達(dá)成統(tǒng)一認(rèn)識(shí)，研究處于起步階段[3]。為此結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐以薔薇、櫻桃、紫背萬年青植物為材料，進(jìn)行扦插繁育試驗(yàn)，研究維生素和阿司匹林對(duì)植物生長(zhǎng)的影響，為維生素及阿司匹林作為植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的推廣應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于溫室中進(jìn)行，溫室內(nèi)溫度、光照及水分條件均適宜園林植物的生長(zhǎng)；試驗(yàn)所用植物材料薔薇、櫻桃、紫背萬年青均為校園常見植物；所用藥品阿司匹林(APC)、VB1、VB3、VB6、VB12、VD2、VK3、VE、VC均為藥店銷售的醫(yī)用品。

1.2 試驗(yàn)方法

為了探討不同濃度維生素和阿司匹林對(duì)植物生長(zhǎng)的影響，采用植物離體材料扦插繁育方式，試驗(yàn)材料選擇時(shí)按生根難易程度劃分為3個(gè)級(jí)別，分別為易于繁殖的木本植物薔薇、易于繁殖的草本植物紫背萬年青、難以生根的喬木類植物櫻桃。試驗(yàn)采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，分3期進(jìn)行，詳細(xì)內(nèi)容見表1。

表1 維生素試驗(yàn)材料與方法Tab.1 Vitamin test materials and methods

扦插基質(zhì)配比為珍珠巖∶營(yíng)養(yǎng)土∶蛭石=1∶1∶1，所有試驗(yàn)均在溫室內(nèi)進(jìn)行。各試驗(yàn)方案見表2～表4。

表2 薔薇試驗(yàn)各處理設(shè)計(jì)Tab.2 Test treatment design of rose

扦插后20、25 d分別調(diào)查發(fā)芽率、萌芽長(zhǎng)度，游標(biāo)卡尺測(cè)量粗度；在40 d時(shí)，測(cè)定維生素溶液對(duì)紫背萬年青生根的影響。最后用統(tǒng)計(jì)分析法進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

表3 紫背萬年青試驗(yàn)各處理設(shè)計(jì)Tab.3 Test treatment design of Tradescantia spathacea

2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 不同種類的維生素和阿司匹林溶液對(duì)薔薇萌芽率和萌芽長(zhǎng)度的影響

以薔薇為試驗(yàn)材料，采用L12(211)正交試驗(yàn)，扦插20 d后觀察并記錄薔薇的發(fā)芽狀況，結(jié)果如表5所示。

從表5中可以看出，和對(duì)照試驗(yàn)相比，維生素和阿司匹林溶液對(duì)薔薇的萌芽率和萌芽長(zhǎng)度均有不同程度的促進(jìn)作用。阿司匹林和VB12溶液對(duì)薔薇萌芽的促進(jìn)作用最大，萌芽率分別比未處理的高出53.4%和63.4%。

表4 扦插櫻桃試驗(yàn)各處理設(shè)計(jì)Tab.4 Test treatment design of cutting cherry

表5 維生素和阿司匹林對(duì)薔薇萌芽率和萌芽長(zhǎng)度的影響Tab.5 Effects of vitamins and aspirin on germination rate and bud length of rose

從表6可以看出，VB12、VB6、VD2和VE溶液對(duì)薔薇的萌芽長(zhǎng)度均有促進(jìn)作用，其中在第4天時(shí)，添加VB6的處理萌芽長(zhǎng)度最大，但是隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，到第8天時(shí)，添加VB12的處理萌芽增長(zhǎng)速度明顯加快，因此VB12對(duì)薔薇萌芽生長(zhǎng)的促進(jìn)作用最大。3次測(cè)量數(shù)據(jù)與對(duì)照組相比，維生素和阿司匹林溶液處理過的薔薇枝條萌芽長(zhǎng)度均較長(zhǎng)，且生長(zhǎng)速度相較對(duì)照組快。

2.2 維生素對(duì)紫背萬年青生根的影響

由薔薇單因素試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，適宜質(zhì)量濃度的阿司匹林和VB1、VB3、VB6、VB12、VD2、VK3、VE、VC溶液均對(duì)薔薇萌芽具有明顯的促進(jìn)作用，為進(jìn)一步探究維生素對(duì)紫背萬年青生根的影響，選取不同濃度的VB1、VB3、VB6、VC溶液，采用L9(34)正交試驗(yàn)及相同的方法培育，扦插20 d后，統(tǒng)計(jì)不同階段維生素對(duì)紫背萬年青生根數(shù)量和生根長(zhǎng)度的影響，結(jié)果見表7，表8。

表6 不同時(shí)間維生素和阿司匹林溶液對(duì)薔薇萌芽長(zhǎng)度的影響Tab.6 Effects of vitamins and aspirin on bud length of rose at different times

與對(duì)照組相比，VB1溶液濃度為100 mg/L時(shí)，對(duì)紫背萬年青的生根數(shù)量有促進(jìn)作用，濃度為50 mg/L時(shí)，對(duì)生根長(zhǎng)度有促進(jìn)作用；VB3溶液對(duì)紫背萬年青的生根數(shù)量有促進(jìn)作用，但對(duì)其生根長(zhǎng)度有抑制作用；而VC溶液對(duì)紫背萬年青的生根數(shù)量和生根長(zhǎng)度均有促進(jìn)作用，且濃度為1 000 mg/L時(shí)對(duì)紫背萬年青生其促進(jìn)作用最大[4]；VB6溶液對(duì)紫背萬年青的生根無促進(jìn)作用，反而抑制了其生長(zhǎng)。扦插40 d后，將紫背萬年青根上的泥土清凈，吸干根上水分，剪下根置于電子天平上測(cè)量其重量(表9)。

表7 不同時(shí)期紫背萬年青生根數(shù)量統(tǒng)計(jì)Tab.7 Statistics of rooting number of Tradescantia spathacea in different periods

表8 不同時(shí)期紫背萬年青生根長(zhǎng)度統(tǒng)計(jì)Tab.8 Statistics of rooting length of Tradescantia spathacea in different periods

表9 不同濃度的維生素對(duì)紫背萬年青生根重量的影響Tab.9 Effects of different concentrations of vitamins on rooting weight of Tradescantia spathacea

從表9中可以看出，與對(duì)照組相比，VB1和VB6溶液濃度為100 mg/L時(shí)，顯著促進(jìn)紫背萬年青生根，濃度為50 mg/L時(shí)，雖均促進(jìn)生根，但VB1比VB6溶液的效果好；VB3溶液濃度為100、150 mg/L時(shí)，對(duì)紫背萬年青生根有顯著的促進(jìn)作用，濃度100 mg/L相較濃度150 mg/L促進(jìn)作用顯著；VC溶液濃度為1 000 mg/L時(shí)，對(duì)紫背萬年青生根有促進(jìn)作用，濃度為2 000 mg/L時(shí)，抑制紫背萬年青的生根。VB6溶液或許對(duì)植物生根具有后置的作用，先抑制植物生根，后促進(jìn)生根，也或許是試驗(yàn)誤差所致，所以VB6溶液對(duì)植物生根的影響還需進(jìn)一步驗(yàn)證。試驗(yàn)證明濃度50 mg/L的VB1溶液和濃度1 000 mg/L的VC溶液對(duì)紫背萬年青的生根作用最強(qiáng)，所以應(yīng)選擇此處理作為最優(yōu)質(zhì)量濃度和配比。

2.3 阿司匹林和維生素對(duì)扦插櫻桃生長(zhǎng)發(fā)育的影響

采用L25(56)正交試驗(yàn)，扦插25～30 d后觀察并記錄扦插櫻桃生長(zhǎng)發(fā)育變化，試驗(yàn)數(shù)據(jù)運(yùn)用拉依達(dá)準(zhǔn)則進(jìn)行處理，分析了不同濃度VB1、VB3、VB6、VC、VB12和阿司匹林溶液對(duì)扦插櫻桃生長(zhǎng)發(fā)育的影響，結(jié)果見圖1。

圖1 阿司匹林和維生素對(duì)扦插櫻桃生長(zhǎng)的影響Fig.1 Effects of aspirin and vitamins on the growth of cutting cherry

由圖1可知，不同濃度阿司匹林和維生素溶液對(duì)櫻桃的萌芽長(zhǎng)度作用效果不同，VB3和VC溶液對(duì)扦插櫻桃的萌芽起抑制作用，VB1和VB6溶液對(duì)扦插櫻桃的萌芽雖然起到一定促進(jìn)作用，但作用效果不明顯[5]。阿司匹林溶液先促進(jìn)后抑制扦插櫻桃萌芽的萌發(fā)，濃度為0～42.8 mg/L時(shí)促進(jìn)櫻桃的萌芽，濃度達(dá)到42.8 mg/L時(shí)促進(jìn)作用最大，濃度大于42.8 mg/L時(shí)，抑制櫻桃萌芽的萌發(fā)。VB12溶液與阿司匹林溶液作用相似，濃度為0～0.004 mg/L時(shí)，促進(jìn)櫻桃萌芽的萌發(fā)，濃度達(dá)0.004 mg/L時(shí)，促進(jìn)作用最大，濃度為0.004～0.006 mg/L時(shí)，促進(jìn)作用開始下降，濃度為0.006 mg/L時(shí)，與未處理的櫻桃枝條萌芽一樣，而當(dāng)濃度為0.006～0.018 mg/L時(shí)，開始表現(xiàn)為抑制作用，濃度為0.008 mg/L時(shí)，抑制作用達(dá)到最大。可以選用濃度為42.8 mg/L的阿司匹林和0.004 mg/L的VB12溶液以提高扦插櫻桃的萌芽率。

3 結(jié)論

植物生長(zhǎng)發(fā)育不僅受遺傳特征、生長(zhǎng)時(shí)期、激素水平和生長(zhǎng)環(huán)境等影響，維生素對(duì)植物的正常發(fā)育也起著至關(guān)重要的作用。外源維生素和阿司匹林促進(jìn)植物生長(zhǎng)發(fā)育已在少數(shù)農(nóng)林植物中得到了驗(yàn)證，外源維生素能夠用于植物細(xì)胞、藻類、菌類等培養(yǎng)，或施用于高等植物提高其產(chǎn)量、品質(zhì)及抗逆性，參與植物體內(nèi)的氧化還原反應(yīng)，并且直接影響無機(jī)營(yíng)養(yǎng)在植物體內(nèi)的運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)外源維生素可使植物自身缺乏的無機(jī)營(yíng)養(yǎng)得到改善，提高植物自身的無機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量[6]。如VC能夠促進(jìn)分生組織和中柱鞘細(xì)胞從G1期到S期的分裂并使不活動(dòng)細(xì)胞中心細(xì)胞數(shù)量大幅減少，從而促進(jìn)植物生長(zhǎng)發(fā)育。VB12以輔酶的形式存在，可以增加葉酸的利用率，促進(jìn)碳水化合物和蛋白質(zhì)的代謝，進(jìn)而促進(jìn)植物細(xì)胞分裂，刺激植物生根。阿司匹林中含有大量的水楊酸，能夠有效殺菌消毒，防止病菌感染，還能增加細(xì)胞分裂，促進(jìn)生根，迅速生長(zhǎng)[7]。

本次研究的目的是探討阿司匹林和維生素對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育影響，同時(shí)篩選出最適宜植物生長(zhǎng)發(fā)育的質(zhì)量濃度和配比。結(jié)果表明VB12和阿司匹林溶液對(duì)薔薇萌芽率的影響最大，VC溶液濃度為1 000 mg/L時(shí)對(duì)紫背萬年青生根的作用效果最好。阿司匹林、VB12溶液濃度分別為42.8、0.004 mg/L時(shí)對(duì)扦插櫻桃萌芽率促進(jìn)作用最大。

由于植物受生長(zhǎng)季節(jié)和時(shí)間的限制，本次研究只是粗略地篩選出VB12、VC和阿司匹林的最適質(zhì)量濃度，精確結(jié)果還需要進(jìn)一步的驗(yàn)證[8]。