全 文 :层积联合 GA3 处理对石香薷种子发芽的影响
欧 燕 ,段林东* ,王放银 ,钱凤明 ,郑 霞 ,周术雄 ,易菊阳 (邵阳学院 ,湖南邵阳 422004)
摘要 [目的 ]研究层积联合赤霉素(GA3)处理对石香薷种子萌发的影响 ,为石香薷的大规模人工栽培奠定基础。 [方法]将石香薷种子分别在 5~ 10℃变温和 15、20℃温度下用河沙、木屑及滤纸作基质层积 ,分别浸泡在 400、600、800mg/L的GA3中 18、24、30h,置于 25℃
种子发芽箱中发芽。 [结果]发芽温度为 25℃,在 5~ 10℃变温下用河沙层积处理后用 800mg/LGA3浸泡石香薷种子 30h,种子平均发芽率最高 ,为 96.25%。 [结论] 层积处理后用GA3浸种能明显促进石香薷种子发芽 ,这为石香薷的大规模人工栽培奠定了基础。
关键词 石香薷;种子萌发;层积处理;GA3 处理中图分类号 S567 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2011)02-00782-02
EffectofStratificationandGA3 TreatmentonGerminationofMoslachinensisMaxim.Seed
OUYanetal (ShaoyangUniversity, Shaoyang, Hunan422004)
Abstract [ Objective] TostudyeffectofstratificationcoupledwithGA3 treatmentongerminationofMoslachinensisMaxim.seed, soasto
providebasisforthelarge-scaleartificialcultivationofMoslachinensisMaxim..[ Method] Treatedat5-10, 15and20℃andstratifiedwith
riversand, sawdustandfilterpaperrespectively, MoslachinensisMaxim.seedsweresoakedin400, 600 and800mg/LGA3 for18, 24and
30 h, respectively, andthenweresubjectedtogerminationtestin25℃ germinationbox.[ Result] Theoptimalgerminationconditionswere
determinedtobegerminationtemperatureof25℃, poikilothermictreatmentof5-10℃, stratificationmatrixofriversand, GA3concentrationof800mg/Landsoakingdurationof30h.Undertheoptimaltreatment, thegerminationrateofMoslachinensisMaxim.seedsreachedashigh
as96.25%.[ Conclusion] ThegerminationrateofMoslachinensisMaxim.seedsarepromotedlargely, whichprovidesthebasisforlarge-
scaleartificialcultivationofMoslachinensisMaxim..
Keywords MoslachinensisMaxim.;Germination;Stratification;GA3 treatment
基金项目 国家自然科学基金项目(30499340);湖南省大学生研究性
学习和创新基金。
作者简介 欧燕(1987-),女 ,湖南沅江人 ,本科 ,专业:植物引种驯化 ,
E-mail:327747034@qq.com。 *通讯作者 , 教授 , E-mail:
LDDuan@163.com。
收稿日期 2010-09-25
石香薷(MoslachinensisMaxim.),别名细叶香薷 、小香
薷 、野香薷 、细叶七星剑 、香荠 、野荆芥 、土香草 、青香薷和江
香薷等 [ 1] ,是我国药典收载的正品香薷之一 , 《本草纲目 》中
也有记载。石香薷可食 、药兼用 ,也是潜在的油料或香料作
物 。此外 ,石香薷还是洗涤用品 、天然灭菌剂 、天然农药和饲
料添加剂的重要潜在资源 。但由于依赖野生 ,其蓄积量已逐
年减少 ,使石香薷野生资源面临枯竭 ,而石香薷种子在自然
状况下 ,萌发持续时间长 ,发芽率低 ,难以满足大规模种植的
需要 [ 2-7] 。鉴于此 ,笔者以层积与 GA3处理相结合的方法来
进行石香薷种子萌发试验 ,并筛选出最佳组合 ,以期为石香
薷的大规模人工栽培奠定基础。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 研究对象。石香薷(MoslachinensisMaxim.)种子 ,采
自野外以及人工栽培地。
1.1.2 主要试剂。 GA3 ,由湖南省株洲市化学工业研究所生
产;KMnO4 ,由天津市博迪化工有限公司生产;纯净水 ,自制 。
1.1.3 主要设备。CTXZ智能型种子发芽箱 、HWS智能型
恒温恒湿培养箱 ,均由宁波江南仪器厂生产;AYU220型电子
分析天平 (感量为 0.000 1 g),由 SHIMADZU公司生产;
LM317电压调节器 ,由志恒电子厂生产。
1.2 方法
1.2.1 试剂的配制 。按试验要求精确配制浓度为 400、600、
800 mg/L的 GA3溶液和 2%KMnO4溶液。
1.2.2 种子的消毒 。取 24包用纱布包好已风选的石香薷
种子 ,完全浸入配制好的 2%KMnO4溶液中 , 6 ~ 10 min后取
出 ,在洁净流水下冲洗 3 ~ 4遍 ,直至无消毒液残留在种
子上。
1.2.3 正交试验设计。选择 GA3浓度 、层积温度 、浸种时间
和层积基质为 4个因素 ,每个因素 3个水平设计萌发处理正
交试验 ,正交试验设计见表 1。
表 1 正交试验的因素与水平
Table1 Factorsandlevelsoforthogonaltest
水平Level
GA3浓度∥mg/L(A)GA3concentration
层积温度∥℃(B)Stratificationtemperature
浸种时间∥h(C)Seed-soakingtime
层积基质(D)Stratificationmatrix
1 400 5~ 10 18 河沙
2 600 15 24 木屑
3 800 20 30 滤纸
1.2.4 萌发处理。将洗净的 9个烧杯 ,依次编号为 1 ~ 9。
在 1、5、9号烧杯底部铺 10 cm厚的河沙 , 2、6、7号烧杯底部
铺 10cm厚的锯木屑 ,在 3、4、8号烧杯底部铺 2层滤纸 ,然后
在每个烧杯中放入 2个相同的已风选的石香薷种子包 ,再在
1、2、5、6、7、9号烧杯分别加盖 3 cm的基质 ,在 3、4、8号烧杯
加盖 2层滤纸 ,并每天用清水喷湿。 1、4、7号烧杯放在实验
室内进行变温层积;2、5、8号烧杯放在 20 ℃恒温恒湿箱层
积;3、6、9号烧杯在温度设定为 25℃种子发芽箱层积。将上
述层积好的种子用已配好的 GA3溶液 ,按 “1.2.3”中设计进
行处理 。
1.2.5 发芽率的统计。逐日观察种子的萌发情况 ,并于出
现萌动时将种子置于 25 ℃种子发芽箱中发芽 。从发芽的第
1天起每天统计种子的发芽数 ,统计 7 d内 3组平行试验正
常发芽的种子粒数 ,并计算出平均发芽率。发芽率(%)=7
d内正常发芽的种子粒数 /总试验种子数 ×100。
2 结果与分析
2.1 正交试验结果 由表 2可知 ,各因素对石香薷种子发芽
影响顺序为 B>A>C>D,即层积温度 >GA3浓度 >浸种时间
责任编辑 刘群燕 责任校对 卢瑶安徽农业科学 , JournalofAnhuiAgri.Sci.2011, 39(2):782-783, 786
>层积基质;最佳组合为 A3B1C3D1 ,即在 5 ~10℃变温下用河
沙层积处理后 ,用 800 mg/LGA3浸种 30 h。在最佳萌发条件
下石香薷种子发芽率为 94.9%。
表 2 正交试验结果
Table2 Orthogonaltestresult
序号
No.
因素 Factor
A B C D
种子萌发率∥%
Seedgerminationrate
1 1 1 1 1 64.2
2 1 2 2 2 46.2
3 1 3 3 3 50.8
4 2 1 2 3 72.3
5 2 2 3 1 71.4
6 2 3 1 2 44.4
7 3 1 3 2 94.9
8 3 2 1 1 68.2
9 3 3 2 3 61.9
k1 0.537 0.771 0.589 0.658
k2 0.627 0.619 0.601 0.618
k3 0.750 0.524 0.724 0.638
R 0.213 0.247 0.135 0.040
2.2 各个处理因素对石香薷种子发芽率的影响 由图 1可
知 ,随着 GA3浓度的升高 ,石香薷种子的发芽率亦升高 ,这说
明 GA3在一定浓度范围内有利于种子的萌动发芽。
图 1 GA3浓度对石香薷种子萌发的影响
Fig.1 EfectofGA3 concentrationonthegerminationofMosla
chinensisMaxim.Seed
由图 2可知 ,随着层积温度的升高 ,石香薷种子的发芽
率下降 ,说明在一定温度范围内 ,层积温度与石香薷种子发
芽率呈负相关 。而在变温的条件下 ,昼夜温差的变化促使种
皮的收缩 ,有利于种子的萌动发芽。
图 2 层积温度对石香薷种子萌发的影响
Fig.2 Efectofstratificationtemperatureonthegerminationof
MoslachinensisMaxim.Seed
由图 3可知 ,随着浸种时间的加长 ,石香薷种子的发芽
率亦升高 ,这可能是由于浸种时间长 ,使药物更加充分地渗
入种子 ,促进种子发芽。
图 3 浸种时间对石香薷种子萌发的影响
Fig.3 Effectofseed-soakingtimeonthegerminationofMosla
chinensisMaxim.Seed
由图 4可知 ,河沙作为层积基质最好 ,这可能是由于河
沙的保湿性和通气性较好 ,且不会积水 ,有利于种子的发芽。
图 4 层积基质对石香薷种子萌发的影响
Fig.4 EffectofstratificationmatrixonthegerminationofMos-
lachinensisMaxim.Seed
2.3 验证试验 对正交试验得出的最佳试验组合进行验证
试验 ,其结果见表 3。对照试验组 30、31号为用清水浸种 30
h后直接放入 25℃种子发芽箱中。由表 3可知 ,种子在变温
条件下在河沙中层积后用 800mg/L的 GA3浸种 30h的效果
最好 ,平均发芽率为 96.3%。
表 3 验证试验结果
Table3 Verificationtestresults
试验号
TestNo.
层积温度
Stratificationtemperature
GA3浓度∥mg/L
GA3concentration
浸种时间∥h
Seed-soakingtime
层积基质
Stratificationmatrix
平均发芽率∥%
Averagegerminationrate
28 变温 800 30 河沙 96.3
29 变温 800 30 河沙
30 变温 0 30 无 9.0
31 变温 0 30 无
3 结论与讨论
层积处理后用赤霉素浸种能明显促进石香薷种子发芽 ,
提高种子发芽率。在 5 ~ 10 ℃变温条件下以河沙为基质层
积处理 ,石香薷种子发芽最好 ,平均发芽率为 96.3%,建议在
以后的生产中使用。
(下转第 786页)
78339卷 2期 欧 燕等 层积联合 GA3处理对石香薷种子发芽的影响
3 结论与讨论
试验研究和流行病学调查表明 ,低温游泳能够促进机体
的能量代谢 ,减少糖元和脂肪在体内的堆积 ,提高机体免疫
能力 ,是一项具有辅助医疗作用的运动。该试验结果表明 ,
低温游泳能够增强机体活力 ,提高动物活动能力和增加食
量 。运动组与低温游泳联合药物组食量提高 ,理论上体重应
该增加 ,但其运动消耗大 ,所以体重没有增加 ,统计学上比较
未见差异性。各试验组心脏质量指数没有差异 ,但肝脏指数
均明显降低。药物组 、低温游泳联合药物组和运动组肝脏指
数均降低 ,有利于肝脏的保护 ,但各组肝脏指数无显著差
异性。
低温游泳联合药物组明显降低大鼠的总胆固醇 、甘油三
酯含量 ,但对高密度脂蛋白含量没有影响;运动组大鼠甘油
三酯显著降低 ,但总胆固醇和高密度脂蛋白 -胆固醇没有影
响 ,这表明其降低总胆固醇和甘油三酯机理可能与胆固醇向
肝脏转运过程无关。
高脂血症增加动脉壁细胞内自由基释放系统的活性 ,使
氧自由基及其他活性氧成分释放增多 ,并且直接损伤动脉壁
抗氧化机能 ,使动脉壁内 SOD活性降低 ,导致自由基清除障
碍 ,加重局部血管病理损伤和血管机能异常 。随着体内血脂
升高 ,粥样硬化斑块形成 ,使体内自由基产生与消除失去平
衡 ,使自由基清除酶 SOD活性降低 ,生物膜发生脂质过氧
化 [ 12-13] 。水温过低或游泳时间过长使机体抗氧化能力下
降 、自由基产生增加 ,加重器官脂质过氧化 ,导致细胞膜的液
态性下降 ,加剧膜的转运功能障碍 ,各亚细胞器的功能改变 ,
直接引起组织器官的结构损伤和功能障碍 。该试验结果显
示运动组大鼠心肌中 LPO含量明显升高 ,表明心肌细胞受到
高脂血症 、游泳时间过长或者过低温度引起的自由基损伤 ,
GBE虽然有保护过氧化作用 [ 11] ,但可能剂量过低 ,保护作用
不能抵抗损伤 。试验各组大鼠肝脏和低温游泳联合 GBE组
大鼠血清 SOD值降低 ,运动组 、药物组能够有效地保护肝
脏 ,低温游泳联合药物组可以有效保护肝脏和血液 ,具有更
为广泛的作用。
由于生活水平的提高 ,高脂血症患者比例有提高的趋
势 ,大部分人靠长期服用药物来控制 ,以致造成器官慢性中
毒。低温游泳运动联合药物控制高血脂症可以减少用药量 ,
减轻药物对人体的损害 ,还可以利用运动对人体的调整作
用 ,缩短用药时间和提高用药效果 ,达到较好效果。
综上可知 ,运动 、药物和低温游泳联合药物对高脂血症
大鼠的症状均起到一定的改善作用。低温游泳联合药物组
大鼠体重增加少 ,肝脏指数较小 ,可以显著降低高脂血症大
鼠血液中的总胆固醇和总甘油三酯含量 ,保持较低的 LPO水
平 ,保护机体免受脂质过氧化损害 。
参考文献
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(上接第 783页)
石香薷种子的发芽率在一定范围内随层积温度的下降 、
GA3浓度的提高以及浸种时间的增加而升高。层积基质以
河沙效果较好 ,这可能是由于河沙的保水性和通气性适宜 ,
有利于石香薷种子的萌动 。
采用层积与 GA3相结合处理种子 ,比单一赤霉素处理更
有利于石香薷种子的萌动 。周晓明等 [ 8]用 100 mg/LGA3处
理石香薷种子 ,其发芽率仅为 27.0%;采用层积与 GA3相结
合处理种子 ,最低的发芽率为 46.2%。
用化学试剂处理石香薷种子可促进其发芽 ,且效果较
好 。周晓明等 [ 9]分别用几种不同的试剂单独或联合对石香
薷种子进行预处理 ,结果表明用质量分数为 1.0%的 KNO3
进行预处理的石香薷种子 ,在湿沙发芽床上萌发效果较其他
试剂好 , 其发芽率为 31.0%。
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786 安徽农业科学 2011年