全 文 ：圆叶牵牛[Pharbitispurpurea(L.)Voigt]属旋花科
牵牛属1年生草本植物 。全株被有粗毛,茎左旋缠绕,
茎多分枝。叶互生,心形,全缘,掌状脉。花序腋生,生有
1～5朵花。花冠漏斗状,紫色或蓝色。蒴果球形,种子卵
圆形,黑色或米黄色[1];据观察,自然状态下,每个果实
可产生4～5粒种子。牵牛原产中国,1200年前,牵牛
花作为药用植物引种日本,现已在日本广泛栽培;牵牛
藤蔓密茂,攀援篱间,披绿成荫,为垂直绿化的优良花
卉[2]。
我国以牵牛为材料的研究报道较少,研究主要侧
重于牵牛的园艺性状、遗传特征[6,7]、种子、花色、花粉育
性的遗传[2]、叶片气孔密度[4]及有关生理学[6~7]等领域。
海带提取液为天然绿色植物营养剂。它以大型经
济海藻、海带为原料,采用化学降解、浓缩等工艺加工
精制而成。其中含大量的非含氮有机物,如有陆生植物
无法比拟的钾、钙、镁、铁、锌、碘等40多种矿物质和丰
海带提取液对圆叶牵牛种子萌发与幼苗生长的影响
韩晓弟,赵宏,武冬雪
(山东大学威海分校海洋学院, 山东 威海 264209)
摘要:采用2种工艺制作的海带提取液对药用植物牵牛进行浸种和叶面喷施实验。结果表明:海带提取液能显著提高种子的萌
发率;促进牵牛根系的生长发育,增加根系体积、鲜重与干重;促进地上部分的生长,其干重、鲜重明显提高。叶片中叶绿素含量
随幼苗的发育呈增加趋势;但在同一发育时期叶绿素a/b比值差异不显著,Chla、Chlb含量变化无一定规律。
关键词:海带提取液;固着器;圆叶牵牛;种子萌发;幼苗生长
中图分类号:Q945.4;S946.1 文献标识码:A
EfectsofKelpConcentrateonSeedGerminationand
SeedlingGrowthofPharbitispurpurea(L.)Voigt
HANXiao-di,ZHAOHong,WUDong-xue
(MarineColege,ShandongUniversutyatWeihai,Weihai264209,China)
Abstract:Theseeddippingandfoliagetestonmedicinalherb,Pharbitispurpurea(L.)Voigt,withkelpconcentratepreparedbytwo
technicsindicatedthattheconcentratecouldenhanceseedgerminationsignificantly;promotedgrowthanddevelopmentofrootsystem;
andsoincreasedrootvolume,freshweight,dryweight.Italsoacceleratedaerialpartgrowth,freshanddryweight.Chlorophylcontent
inlaminaaddedgradualyalongwithseedlingdevelopment.Whereas,diversityforChla/Chlbratiowasnotdistinct;Chla、Chlbcontent
changediregularlyinsamedevolpmentalperiod.
KeyWord:kelpconcentrate;holdfast;Pharbitispurpurea(L.)Voigt;Seedgermination;Seedlinggrowth
收稿日期:2007-11-28
基金项目:山东省威海市科技项目“海洋生物绿肥的原料资源与生产工艺研究”(0000413420613)
作者简介:韩晓弟(1963-),男,山东莱州市人,副教授,理学硕士;研究方向为海洋生物学、药用植物学。E-mail:hanxiaodi@sdu.
edu.cn
文章编号:1001-4721(2008)02-0029-04
特 产 研 究 SpecialWildEconomicAnimalandPlantResearch 29
DOI:10.16720/j.cnki.tcyj.2008.02.012
富的维生素,以及海带多糖、高度不饱和脂肪酸和多种
天然植物生长调节剂:植物生长激素、赤霉素、类细胞
分裂素及抗生素类物质[8]。 目前,海带提取液作为生
物绿肥在国内外己被广泛施用于苗木、花卉、果树、农
作物及草坪等。在农作物、水果及蔬菜上所做的系列试
验表明,使用海带提取液可提高种子发芽率[9],促进根
系和地上茎的发育,刺激根对土壤养分的吸收,对农作
物的成熟、产量和品质的提高[10]、水果的保鲜以及抵抗
病虫害方面均具有良好的作用。
本文利用海带采收、加工过程产生的废料-固着
器(俗称海带根)为主要原料及自行研制的2种海带提
取液,研究其对中药圆叶牵牛种子萌发及幼苗生长的
影响,为海带提取液广泛应用于中药栽培、提高中药的
品质与质量提供基础资料。
1 材料与方法
1.1 主要原料
海带固着器采集于山东荣成市成山镇,牡蛎壳收
集于山东威海市经济技术开发区;圆叶牵牛为威海市
当地野生种,由作者本人鉴定,标本保存在山东大学威
海海洋环境与生态学研究所。
1.2 海带固着器提取液制备
1.2.1 海带固着器提取液Ⅰ(编号:K-Ⅰ) 海带固着
器洗净、晾干,中药粉碎机破碎,400目过筛备用;称取
固着器干粉 50g,加适量蒸馏水及酸,调 pH为 1.0,磁
力搅拌,用特殊工艺处理的牡蛎壳粉剂中和,调 pH至
7.0;中速离心,残渣用 95%乙醇萃取 2次,合并 3次离
心液,减压蒸馏,得海带提取液200mL。
1.2.2 海带固着器提取液Ⅱ(编号:K-Ⅱ) 称取固着
器干粉 50g,加适量蒸馏水及牡蛎壳粉剂,调 pH为
12.0,磁力搅拌,用酸中和,调 pH至 7.0;中速离心,残
渣用 95%乙醇萃取 2次,合并 3次离心液,减压蒸馏,
得海带提取液200mL。
1.3 种子萌发
选饱满均匀圆叶牵牛种子,在 3%NaCl中消毒
10min,以流水及蒸馏水冲洗数次,随机选择6份100
粒种子,分别浸于盛有蒸馏水(阴性 CK)、海藻肥(青岛
秋色生物技术公司生产)稀释 200倍(阳性 CK)、K-Ⅰ
稀释200倍、K-Ⅰ稀释400倍、K-Ⅱ稀释200倍、K-Ⅱ
稀释 400倍处理液的培养皿中,编号:Q1~Q6;20～
25℃室温下培养,自然光照。各处理设3次重复,在萌发
期以胚根长度达 5mm为萌发标准,3d、6d分别统计种
子萌发率。
1.4 幼苗培养
种子萌发6d后,取发育一致的幼苗30棵移栽于
花盆中,基质为海沙(自来水冲洗、浸泡,高温消毒);移
盆后每隔5d喷洒相应浓度的处理液;10d、15d、20d后,
分别测量根系体积(排水法)、根系、茎叶鲜重及干重等
指标;各处理设3次重复。
1.5 叶片光合色素指标测试
选取培养2w、3w、4w的幼苗,随机称取同一部位
的叶片0.2000g左右,按王学奎[11]测定叶绿素的方法,
在665nm、649nm、470nm波长下,用澳大利亚产VAR-
IAN-50型紫外分光光度仪分别测定叶绿素(chl)a、叶
绿素 b和类胡萝卜素(car)的吸光度,计算各种色素的
含量,试验设3次重复。
1.6 实验数据的统计处理
取各组重复实验的实验数据,利用 SPSS软件系
统,采用方差分析和 Duncan多重比较,检测不同处理
的样品间及与阴性、阳性对照间的差异显著性。
2 结果与分析
2.1 海带提取液对牵牛种子萌发的影响
据图1数据,采用方差分析和Duncan多重比较分
析3d测定的种子萌发率,阴性对照与阳性对照的Sig.
=0.000;海带提取液(Q3~Q6)处理的样品,与阳性、阴性
对 照 的 Sig.=0.000;Q5与 其 它 3个 样 品 间 Sig.
=0.000~0.026;Q3、Q4、Q6处理间的Sig.值介于0.112～
0.422。6d测定的种子萌发率,阴性对照与阳性对照的
Sig.=0.000;海带提取液(Q3~Q6)处理的样品,与阳性、
阴性对照的 Sig.=0.000;Q5与其它 3个样品间 Sig.
=0.000;Q3、Q4、Q6处理间的Sig.值介于0.576~1.000。
可见,牵牛经海藻提取液浸种处理后,自制的2种
海带提取液均可明显提高牵牛种子的萌发率,2种提取
液及其浓度的差异对种子萌发率的影响不大(处理 Q5
促进萌发的作用稍低);阳性对照明显抑制种子萌发,
推测此海藻肥使用浓度过高或不适合在牵牛种子处理
期间使用。
影响种子萌发的因素很多,种子自身发育状况与
成熟度是影响种子萌发的重要因素;海带提取液之所
以提高牵牛种子的萌发率,与提取液中含有丰富的营
养成分、植物激素等活性成分有关[12],具体作用机理有
待进一步探讨。
2.2 海带提取液对牵牛幼苗生长的影响
2.2.1 提取液对牵牛根系体积的影响
特 产 研 究 2008年第2期30
据图2数据,采用生物统计的方法比较分析 10d、
15d、20d根系体积,经阴性对照、阳性对照及所有海带
提取液处理的样品间Sig.值均为0.000,差异显著,具备
可比较性。
数据显示,海带提取液可明显增加牵牛的根系体
积,其中K-Ⅰ海带提取液在稀释200倍时效果最为明
显;阳性对照对牵牛根的生长有一定抑制作用。
2.2.2 提取液对牵牛根系重量的影响
统计分析10d、15d、20d根系鲜重、干重数据(图
3、图4)表明,阴性对照、阳性对照及海带提取液处理的
样品间Sig.值均为0.000,小于0.05,差异显著。
结合图2数据,海带提取液可明显地促进牵牛根
系的生长发育,使其体积、鲜重与干重增加;其中K-Ⅰ
海带提取液效果比较明显,K-Ⅱ海带提取液次之;阳性
对照对牵牛根系体积、鲜重与干重增加作用不明显。
适量的钾离子浓度有利于根系的发育[13],促进根
系的生长。海带中含有一般陆生植物无法比拟的钾等
矿质元素[12],海带提取液中丰富的钾离子含量,为根系
的生长发育提供了物质基础。
2.2.3 提取液对牵牛茎叶生长的影响
据图 5、图 6数据(处理的样品间 Sig.值均为
0.000),海带提取液可提高牵牛地上部分的干重,而在
鲜重方面K-Ⅱ效果更为明显;阳性对照对牵牛的地上
部分生长作用不明显。海带提取液可促进牵牛地上部
分物质合成,促进其生长发育。
2.3 海带提取液对牵牛幼苗叶片光合色素的作用
2.3.1 海带提取液对牵牛幼苗叶片光合色素总量的影响
据图7可见,在不同处理的样品中,光合色素的合
成均为逐渐提高,海藻提取液对单位重量中色素总量
的作用(Q6除外)差异较小;但由于海藻提取液可明显
促进地上部分茎叶生长发育,故光合作用的效率整体
水平增加。
图2海带提取液对牵牛根系体积的影响
图3 海带提取液对牵牛根系生长(鲜重)的影响
图4 海带提取液对牵牛根系生长(干重)的影响
图5 海带提取液对牵牛茎叶生长(鲜重)的影响
图6 海带提取液对牵牛茎叶生长(干重)的影响
图7 海带提取液对牵牛色素总量的影响
图8 海带提取液对牵牛叶绿素a/b比值的影响
韩晓弟,等:海带提取液对牵牛种子萌发与幼苗生长的影响第2期 31
从图 8可见,牵牛经海带提取液、阳性 CK、阴性
CK处理后,叶片中叶绿素 a/b比值差异不显著,而且
无一定的规律可寻。文献显示:叶绿素a/b降低,有利于
叶片维持较大比例的捕光色素,从而有利于植物吸收
更多的光能[13,14];叶绿素 a对活性氧的反应较叶绿素 b
敏感,逆境(干旱)条件下叶片叶绿素a/b比值与品种抗
旱性呈显著负相关[15]。因此,我们认为海带提取液对牵
牛幼苗早期发育阶段,对其光能吸收及抗性方面的影
响不大。
2.3.2 提取液对牵牛幼苗叶片叶绿素a、b含量的影响
由图9、图10可见,经海带提取液、阳性 CK、阴性
CK处理牵牛后,叶片中叶绿素a、叶绿素b的含量随着
植物的生长发育呈增加趋势;但各处理间规律性不明
显,仅 Q6处理后 Chla、Chlb含量较高,具体原因有待
进一步探讨。
3 结论
3.1 海带提取液均可明显提高牵牛种子的萌发率,两
种提取液及其浓度的差异对种子萌发率的影响不大;
阳性对照的海藻肥明显抑制种子萌发,推测此海藻肥
使用浓度过高或不适合在牵牛种子处理期间使用。
3.2 海带提取液可明显增加牵牛的根系体积;促进牵
牛根系的生长发育,使其体积、鲜重与干重增加。其中
K-Ⅰ海带提取液效果最为明显;阳性对照对牵牛根的
生长有一定抑制作用。
3.3 海带提取液促进牵牛地上部分的生长,其干重、鲜
重均明显提高;阳性对照对牵牛的地上部分生长作用
不明显。
3.4 在不同处理的样品中,叶片中叶绿素含量随幼苗
的发育呈增加趋势;但在同一发育时期a/b比值差异不
显著,Chla、Chlb含量变化无一定规律。
参 考 文 献
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图9 海带提取液对牵牛叶绿素a含量的影响
图10 海带提取液对牵牛叶绿素b含量的影响
特 产 研 究 2008年第2期32