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黄山花楸果实水浸提液的萌发抑制作用



全 文 :黄山花楸果实水浸提液的萌发抑制作用
徐向东,董丽莉,卢晓燕,潘 健* (黄山学院生命与环境科学学院,安徽黄山 245041)
摘要 [目的]探讨黄山花楸种子休眠与种子内源抑制物质的关系。[方法]研究黄山花楸果皮、果肉和种子的不同浓度水浸提液
(0. 01、0. 03、0. 06和 0. 10 g /ml)对白菜种子萌发的抑制作用。[结果]各浸提液浓度比例相同的情况下,果肉水浸提液对白菜种子的发
芽率、苗高、根长和种子活力指数的抑制活性最强,果皮和种子次之。[结论]黄山花楸果实中含有抑制种子萌发的成分,抑制物质活性
强弱顺序依次为果肉、果皮、种子。
关键词 黄山花楸;抑制物质;浸提液;生物测定
中图分类号 Q945. 3;S792. 25 文献标识码 A 文章编号 0517 -6611(2014)29 -10183 -02
The Inhibition of Aqueous Extracts of Sorbus amabilis Fruit on Seeds Germination
XU Xiang-dong,DONG Li-li,LU Xiao-yan,PAN Jian* (Life and Environmental Science College,Huangshan University,Huangshan,
Anhui 245041)
Abstract [Objective]The research aimed to study the relationship between the restraining substances in fruit and the dormancy of S. anabukus
seed. [Method]The germination of cabbage seed was tested by using the different concentrations(0. 01,0. 03,0. 06 and 0. 10 g /ml)of aqueous
extract of peel,pulp and seed end of S. anabukus seed. [Result]In the same concentrations,the inhibitory effect of cabbage seed germination
rate,seedling shoot elongation,stem length and simplified vigor index of the pulp was relatively strong,the peel and the seed were relatively
weak. [Conclusion]The fruit of S. anabukus contains some germination inhibitors,which had inhibitory effects on the germination of cabbage
seed. The inhibiting effects of inhibitors in these parts were different with the order of pulp,peel and seed.
Key words Sorbus amabilis;Restraining substance;Extract;Bioassay
基金项目 国家级大学生创新创业训练计划项目(201210375037)。
作者简介 徐向东(1991 - ),男,安徽安庆人,本科生,专业:林学。
* 通迅作者,副教授,博士,从事种苗学研究。
收稿日期 2014-09-02
黄山花楸(Sorbus amabilis)隶属蔷薇科(Rosaeeae)花楸
属(Sorbus)落叶乔木,为 20世纪 60年代发现的我国特有种、
国家三级珍稀濒危保护植物[1]。其主要分布于我国安徽、浙
江、湖北、福建等地,黄山、大别山为中心产地[2 -3],是著名的
观花观果的园林珍品。其种子具有休眠现象,严重制约其进
一步推广开发。有研究表明黄山花楸种子休眠主要是由种
皮机械障碍引起的物理休眠[4 -5]。而国内外有学者对花楸
属其他物种研究表明,花楸的果肉和果汁均明显抑制种子的
发芽[6 -7]。黄山花楸果实是否存在发芽抑制物质,目前尚未
见报道。为此,笔者研究了黄山花楸果皮、果肉和种子水浸
提液对白菜种子萌发的影响,旨在为阐明黄山花楸种子休眠
机制提供理论依据。
1 材料与方法
1. 1 材料 黄山花楸果实于 10 月下旬采自安徽省黄山风
景区天海景区(海拔1 700 ~1 800 m),选择生长健壮、无病虫
害的母株进行采种,分离出果皮和果肉,除杂后将果皮、果肉
和种子自然阴干备用。白菜种子为市售,发芽率≥85%,含
水量≤7%,净度≥98%。
1. 2 方法
1. 2. 1 果实浸提液的制备。将黄山花楸种子、果肉和果皮
材料分别置于 60 ℃烘箱中烘干至恒重后放入研钵中研磨至
粉末,按样品∶蒸馏水 =1∶ 10的比例加入蒸馏水,置于 4 ℃冰
箱中浸提 24 h,定性滤纸过滤,滤液即为水浸提液母液(0. 10
g /ml),然后将各浸提液分别配制成 0. 01、0. 03、0. 06 和 0. 10
g /ml质量浓度溶液,以蒸馏水作对照组。
1. 2. 2 果实浸提液的生物测定。用黄山花楸种子、果肉和
果皮水浸提液各浓度处理及对照溶液分别浸泡白菜种子,每
处理设 4次重复,每重复 50粒种子。浸种 24 h后,将白菜种
子置床,放入 30 ℃黑暗条件下进行白菜种子发芽试验。每
天记录发芽数,48 h后统计白菜种子的发芽率(以露出子叶
为发芽标准),第 5天测定幼苗的苗高和根长。
1. 2. 3 数据处理。试验数据应用 Excel软件和 SPSS17. 0 软
件进行方差分析。
发芽率:在一定时间内,正常发芽种子数占供试种子总
数的百分比。
简化活力指数(SVI):SVI = S × G[8]
式中,S为幼苗高度;G为发芽率。
2 结果与分析
2. 1 黄山花楸果实浸提液对白菜种子发芽率的影响 方差
分析表明,用 0. 01 ~ 0. 06 g /ml 种子浸提液处理的白菜种子
发芽率与对照(蒸馏水浸种)相比,差异均不显著,当浓度达
到 0. 10 g /ml时,其种子浸提液处理的白菜种子发芽率比对
照显著下降 10. 9%。
由图 1可知,随着黄山花楸果皮、果肉浸提液浓度的增
加,白菜种子的发芽率均呈逐渐降低的趋势。果皮浸提液
0. 01、0. 03、0. 06、0. 10 g /ml浓度处理的白菜种子发芽率分别
比对照降低 6. 5%、41. 8%、63. 0%、81. 0%,对照组的种子发
芽率与 0. 01 g /ml果皮水浸提液处理组间差异不显著,与其
他处理组差异均达到显著水平;果肉浸提液 0. 01、0. 03、0. 06
g /ml浓度处理的白菜种子发芽率分别比对照降低 34. 2%、
94. 0%和 98. 9%,当浓度达到 0. 10 g /ml 时其浸提液处理的
白菜种子不能发芽,各处理组种子发芽率与对照相比差异均
达到显著水平。
黄山花楸果实水浸提液可能含有某些水溶性化学物质,
安徽农业科学,Journal of Anhui Agri. Sci. 2014,42(29):10183 - 10184 责任编辑 乔利利 责任校对 况玲玲
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2014.29.054
注:柱上不同小写字母表示处理间在 0. 05水平差异显著。
图 1 黄山花楸果实各部位浸提液对白菜种子发芽率的影响
这些化学成分影响白菜种子的发芽率。尤以果肉水浸提液
抑制白菜种子发芽的作用最强,其次是果皮水浸提液,种子
水浸提液浓度只有超过 0. 06 g /ml时才会抑制白菜种子的发
芽,达到 0. 10 g /ml 时抑制作用与对照相比达到显著水平。
黄山花楸果实各部位浸提液对白菜种子发芽的抑制作用大
小顺序依次为果肉、果皮、种子。
2. 2 黄山花楸果实水浸提液对白菜幼苗生长的影响(表 1)
2. 2. 1 对白菜幼苗苗高的影响。不同浓度的黄山花楸果实
水浸提液对白菜幼苗高度的影响不同。种子浸提液各浓度
处理均促进白菜幼苗苗高增加,且差异达到显著水平,当浓
度为 0. 06 g /ml时,苗高达到最大值,之后逐渐下降,表明黄
山花楸种子水浸提液可能含有某些促进幼苗高生长的水溶
性化学物质。黄山花楸果皮水浸提液对苗高影响随浸提液
浓度增加而呈下降趋势,当浸提液浓度达到 0. 06、0. 10 g /ml
时白菜幼苗苗高分别比对照下降 15. 3%和 33. 0%。黄山花
楸果肉水浸提液显著抑制白菜幼苗苗高的生长,浸提液浓度
超过 0. 01 g /ml时几乎不见正常白菜幼苗。方差分析表明,
各处理组间苗高差异均达到极显著水平。
表 1 黄山花楸果实各部位水浸提液对白菜幼苗生长的影响
浸提部位
浸提液浓
度∥g /ml
苗高
cm
根长
cm
简化活
力指数
种子 0. 01 2. 79 b 3. 80 b 2. 61 b
0. 03 2. 93 b 3. 57 ab 2. 74 bc
0. 06 3. 28 c 2. 08 c 2. 98 c
0. 10 2. 33 a 0. 52 d 1. 91 a
果皮 0. 01 2. 60 b 3. 34 a 2. 23 a
0. 03 2. 07 a 3. 44 a 1. 11 b
0. 06 1. 77 ac 2. 11 b 0. 60 c
0. 10 1. 40 c 0. 71 c 0. 25 d
果肉 0. 01 2. 25 1. 29 1. 36
0. 03 - -
0. 06 - -
0. 10 - -
对照 0 2. 09 a 3. 37 a 1. 92 a
注:同列数据后不同小写字母表示处理间在 0. 05水平差异显著。
2. 2. 2 对白菜幼苗根长的影响。黄山花楸种子水浸提液在
浓度≤0. 03 g /ml 时能促进白菜幼苗根的生长,当浓度
≥0. 06 g /ml时则显著抑制根的生长,根长分别比对照减少
38. 3%、84. 6%;果皮浸提液对根长影响呈现相同趋势,分别
比对照减少 37. 4%、78. 9%。黄山花楸果肉水浸提液浓度超
过 0. 01 g /ml时严重抑制白菜胚根的生长。方差分析表明,
各处理组间根长差异均达到极显著水平。
2. 2. 3 对白菜种子活力的影响。黄山花楸种子水浸提液浓
度≤0. 06 g /ml时白菜种子活力指数呈现上升趋势,种子浸
提液浓度达到 0. 10 g /ml 时白菜种子活力指数下降为1. 91,
但与对照差异不显著。果皮水浸提液浓度≥0. 03 g /ml 时白
菜种子活力指数显著下降,分别比对照下降 42. 2%、68. 8%、
87. 0%。果肉水浸提液浓度为 0. 01 g /ml时白菜种子活力比
对照下降 29. 2%。方差分析表明,不同浓度水浸提液处理的
白菜种子活力指数差异均达到极显著水平。
3 讨论
植物种子中存在萌发抑制物质是导致种子休眠的一个
主要因素,种子中的很大一部分发芽抑制物质是一些简单的
小分子有机物质,通常这些物质主要存在于果肉、种皮、果
皮、胚乳、子叶等处[9 -11]。有学者通过去胚根和子叶端种皮
及种胚、种胚去子叶,种子均能有效萌发并长出形态正常的
真叶,推断黄山花楸种皮及子叶中不存在明显的抑制物
质[4],该试验结果也间接证实这一推断。种子浸提液浓度在
0. 01 ~0. 06 g /ml对白菜种子发芽率无明显影响。而果皮和
果肉浸提液对白菜种子发芽率的抑制作用则随浸提液浓度
的升高而逐渐加强,尤其是果肉的抑制作用最强,当浸提液
浓度达到 0. 10 g /ml 时白菜种子发芽率为 0。黄山花楸种
子、果皮和果肉水浸提液对白菜幼苗生长和种子活力影响程
度表现出一定差异,总体趋势是低浓度表现促进作用,高浓
度表现出明显抑制作用,究其原因可能是水溶性抑制性物质
含量少,当稀释到一定浓度时,这种抑制作用被其他水溶性
物质的促进作用所掩盖[12]。
综上所述,黄山花楸果实水浸提液含有某些化学物质,
这些物质能抑制白菜种子萌发,萌发抑制作用大小依次为果
肉浸提液、果皮浸提液、种子浸提液,提示黄山花楸果实采集
后要立即调制,及时去除果肉和果皮中水溶性抑制物质。
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