李櫻花, 郭 松,4, 李在留,*, 李雪萍, 李德麟, 包滿(mǎn)珠
( 1. 廣西大學(xué) 林學(xué)院, 南寧 530004; 2. 華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 園藝林學(xué)學(xué)院, 武漢430070; 3. 河南科技大學(xué)林學(xué)院, 河南 洛陽(yáng) 471003; 4. 南京林業(yè)大學(xué) 江蘇省林業(yè)生態(tài)工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 南京 210037 )
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掌葉木種皮障礙及種子各部位內(nèi)源抑制活性的研究
李櫻花1, 郭松1,4, 李在留1,2*, 李雪萍3, 李德麟1, 包滿(mǎn)珠2
( 1. 廣西大學(xué) 林學(xué)院, 南寧 530004; 2. 華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 園藝林學(xué)學(xué)院, 武漢430070; 3. 河南科技大學(xué)林學(xué)院, 河南 洛陽(yáng) 471003; 4. 南京林業(yè)大學(xué) 江蘇省林業(yè)生態(tài)工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 南京 210037 )
摘要:掌葉木(Handeliodendron bodinieri)是殘遺于中國(guó)的稀有單種屬植物,因人為破壞、生境特殊及自身特性的影響,資源稀少,被列為國(guó)家一級(jí)重點(diǎn)保護(hù)野生珍稀瀕危植物。該研究以掌葉木種子為材料,研究了4種不同發(fā)芽條件下(帶種皮、濃硫酸處理種皮、完全去除種皮、僅露出胚根)種子萌發(fā)性、種皮透水性、掌葉木果皮、假種皮、種皮和種仁四個(gè)部位不同濃度甲醇浸提物(0、3.125、6.25、12.5、25 mg/mL)對(duì)白菜種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)的影響以及掌葉木各部位浸提物對(duì)種子萌發(fā)的影響。結(jié)果表明:(1)掌葉木種皮具有一定的透水性,為掌葉木種子的萌發(fā)提供必要的透水透氣條件,不影響種子萌發(fā)前的水分吸收,但掌葉木種皮的機(jī)械阻礙、易霉變對(duì)種子的萌發(fā)影響較大。(2)掌葉木的果皮、假種皮、種皮和種仁甲醇浸提物對(duì)白菜種子的萌發(fā)和生長(zhǎng)都有影響,尤其對(duì)白菜幼根的生長(zhǎng)有較強(qiáng)的抑制作用,抑制強(qiáng)度依次是種仁>果皮>假種皮>種皮,且隨著濃度的升高,抑制作用增強(qiáng)。該研究結(jié)果揭示了掌葉木種子難發(fā)芽、發(fā)芽率低的原因,為掌葉木的人工擴(kuò)繁和保護(hù)與利用奠定了基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞:掌葉木種子, 種皮障礙, 透水性, 萌發(fā)性, 發(fā)芽抑制活性
掌葉木(Handeliodendronbodinieri)屬無(wú)患子科掌葉木屬油料植物,是優(yōu)良的生物質(zhì)能源物種,是我國(guó)特有的珍稀瀕危野生物種,是第三紀(jì)孑遺植物,也是優(yōu)良的觀(guān)葉、觀(guān)果園林綠化樹(shù)種(羅獻(xiàn)瑞和陳德昭,1985)。然而,掌葉木的資源量少,僅分布于貴州南部和廣西西北部的石灰?guī)r山地,目前分布面積和種群數(shù)量銳減,瀕危狀況日益嚴(yán)重(傅立國(guó)和金鑒明,1992)。首先,自然條件下種子萌發(fā)率低及鼠類(lèi)啃食破壞種子是掌葉木瀕危的重要原因(熊志斌等,2003),其次種仁含油量高達(dá)52.6%,在濕潤(rùn)條件下容易腐爛喪失發(fā)芽能力,在干燥環(huán)境下種子失水快,不能發(fā)芽(黃仕訓(xùn)和駱文化,2001)。目前對(duì)掌葉木的分類(lèi)學(xué)(吳征鎰等,2003)、形態(tài)學(xué)(曹麗敏等,2006)、群落生態(tài)學(xué)特征(張著林等,2000)、種子生態(tài)特征(熊志斌等,2003)、引種保護(hù)(張著林和林昌虎,2006)、遺傳多樣性(Wang et al,2007)、種子離體培養(yǎng)與玻璃化逆轉(zhuǎn)(李在留等,2010)、貯藏條件對(duì)種子生理特性的影響(彭建等,2013)以及種子萌發(fā)過(guò)程中過(guò)氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶同工酶(SOD)的動(dòng)態(tài)變化(李磊等,2014)等進(jìn)行了相關(guān)的研究報(bào)道,但對(duì)種皮障礙及內(nèi)源抑制物方面的研究報(bào)道甚少。
本研究通過(guò)對(duì)掌葉木種子透水性、種皮在不同發(fā)芽處理?xiàng)l件下(帶種皮、濃硫酸處理種皮、完全去種皮、僅露出胚根)的萌發(fā)性研究,以及種子不同部位(果皮、假種皮、種皮和種仁)的甲醇浸提物在不同濃度梯度下對(duì)白菜種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)的影響,揭示掌葉木種子難發(fā)芽、發(fā)芽率低的機(jī)理,為進(jìn)一步研究其發(fā)芽抑制物打破和解除其發(fā)芽抑制,促進(jìn)種子發(fā)芽提供科學(xué)依據(jù)和理論指導(dǎo),為人工擴(kuò)繁和掌葉木的保護(hù)與利用奠定基礎(chǔ)。
1材料與方法
1.1 材料
掌葉木種子采自廣西百色市樂(lè)業(yè)縣梅家山莊附近,種子千粒重為199.3 g 。白菜種子品種為“早熟五號(hào)”,購(gòu)自南寧市康藍(lán)農(nóng)業(yè)科技有限公司。純凈度95%,發(fā)芽率95%。
1.2 方法
1.2.1 掌葉木種子的萌發(fā)試驗(yàn)隨機(jī)選取子粒飽滿(mǎn)、大小均勻的掌葉木種子240粒,采用四分法分成四組,每組20粒,各設(shè)3個(gè)重復(fù)。滅菌:將實(shí)驗(yàn)用具(放有濕潤(rùn)濾紙直徑9 cm的培養(yǎng)皿、刀、鑷、蒸餾水)在滅菌鍋中高溫滅菌30 min,之后紫外光滅菌15 min。消毒和處理:在浸種前對(duì)種子殘留的假種皮進(jìn)一步清除,用常溫蒸餾水浸泡24 h,倒去浸泡液,再用蒸餾水清洗,對(duì)4個(gè)組進(jìn)行如下處理: (1)帶種皮,用37.22%的次氯酸鈉消毒10 min;(2)帶種皮,用98%的濃硫酸浸泡15 min; (3)37.22%的次氯酸鈉消毒10 min后,用小刀破壞種皮(在保證盡量不傷害種子的前提下露出胚根),再取0.5%的高錳酸鉀消毒1 min;(4)完全剝?nèi)シN皮,得到種仁,再用0.5%的高錳酸鉀消毒1 min。培養(yǎng):在消毒完畢后用滅菌水清洗種子,多次清洗直到清洗液基本透明為止,放置在事先準(zhǔn)備好的墊有濾紙且貼好標(biāo)簽的9 cm培養(yǎng)皿內(nèi),接種完畢后置于光照培養(yǎng)箱中(25 ℃、16 h/d)進(jìn)行種子發(fā)芽培養(yǎng),每天檢查并記錄發(fā)芽情況,并及時(shí)補(bǔ)充水分使濾紙保持濕潤(rùn)。觀(guān)察:后期每天定時(shí)觀(guān)察記錄種子的萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)情況,拍照和記錄。
按照以下公式計(jì)算種子的發(fā)芽率(以胚根長(zhǎng)于種子直徑為發(fā)芽標(biāo)準(zhǔn))及發(fā)霉率。
發(fā)芽率(%)=發(fā)芽種子數(shù)/共檢測(cè)種子數(shù)×100%
發(fā)霉率(%)=發(fā)霉種子數(shù)/共檢測(cè)種籽數(shù)×100%
1.2.2 掌葉木種子的透水性試驗(yàn)隨機(jī)選取籽粒飽滿(mǎn)、大小均勻的掌葉木種子180粒,先用98%的濃硫酸浸泡處理30 min,待種皮被濃硫酸腐蝕后,再用流水沖洗干凈,得到破殼種子,以未處理的帶有種皮的種子作對(duì)照(CK),取破殼種子以及對(duì)照各30粒,設(shè)3個(gè)重復(fù)。先于萬(wàn)分之一電子天平稱(chēng)重,然后放入蒸餾水中于25 ℃室溫下浸泡,6 h后取樣1次,之后每隔12 h取樣1次,用濾紙吸干樣品表面水分,迅速稱(chēng)重,直至恒重,記錄數(shù)據(jù)。
按照以下公式計(jì)算種子的吸水率,分析種皮的透水性。
吸水率(%)=(吸脹后重量-干重)/干重×100%
1.2.3 掌葉木種子各部位甲醇浸提物的制備取掌葉木新鮮的果皮222.84 g、假種皮94.67 g,種皮71.73 g,種仁269.20 g。于35 ℃烘箱中烘干,之后用粉碎機(jī)(200 V,1 200 W,280 r/min)粉碎。置于廣口瓶中,依次加入3倍體積(400 mL)80%的甲醇溶液。攪拌,搖勻后于超聲波振蕩器(40 ℃,250 W)內(nèi)超聲提取30 min,靜置于4 ℃冰箱中密閉浸提24 h,倒出浸提液,密封保存,再加入3倍體積80%的甲醇溶液,重復(fù)浸提2次。3次超聲波甲醇浸提完成后,分別合并各部位浸提液,采用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(55 ℃,60 r/min)將甲醇浸提液旋蒸濃縮,置在通風(fēng)櫥中,得到各部位的固態(tài)甲醇浸提物。
1.2.4 掌葉木種子各部位甲醇浸提物對(duì)白菜種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的影響挑選顆粒飽滿(mǎn)、大小一致的白菜種子,用0.1%高錳酸鉀溶液消毒5 min,蒸餾水沖洗數(shù)次后,用蒸餾水常溫浸泡6 h(于25 ℃室溫)。滅菌過(guò)程同上述的掌葉木種子發(fā)芽試驗(yàn)。置床:依次稱(chēng)量果皮、假種皮、種皮和種仁各0.5 g,用蒸餾水溶解,定容到20 mL,按2倍梯度配制3.125、6.25、12.5、25 mg/mL的培養(yǎng)液。用蒸餾水作為對(duì)照組標(biāo)記為CK(0 mg/mL)。分別取上述不同濃度的浸提液3 mL倒入事先準(zhǔn)備好的直徑9 cm培養(yǎng)皿中,放置50粒白菜種子,每個(gè)處理3個(gè)重復(fù),置床完畢置于恒溫光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng)(25 ℃、16 h/d),36 h后統(tǒng)計(jì)白菜籽的發(fā)芽率(以胚根長(zhǎng)于白菜籽直徑為發(fā)芽標(biāo)準(zhǔn)),7 d后測(cè)量苗高和根長(zhǎng)。
1.2.5 數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)采用Excel 2003軟件和DPS軟件進(jìn)行處理分析。
2結(jié)果與分析
2.1 種子萌發(fā)結(jié)果
經(jīng)過(guò)2周的實(shí)驗(yàn)觀(guān)察和統(tǒng)計(jì),各處理組的掌葉木種子的萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)情況如表1所示。
表 1 掌葉木種子的萌發(fā)情況
帶種皮的種子在萌發(fā)過(guò)程中出現(xiàn)褐化現(xiàn)象,第1周無(wú)霉?fàn)€現(xiàn)象,2周后有種子發(fā)霉,發(fā)霉率為50%,發(fā)芽率為0;用濃硫酸處理種皮的種子不發(fā)芽,無(wú)霉?fàn)€現(xiàn)象;完全剝?nèi)シN皮的種子生長(zhǎng)情況良好,2 d后胚根開(kāi)始伸展,5 d后開(kāi)始萌發(fā),發(fā)芽率76%,發(fā)霉率18%,7 d后根長(zhǎng)2~4 cm,10 d后均有嫩葉長(zhǎng)出,14 d后根長(zhǎng)4~6 cm,有須根長(zhǎng)出,苗高為2~5 cm,長(zhǎng)勢(shì)良好。局部剝?nèi)シN皮僅露出胚根的種子同樣在2 d后胚根開(kāi)始伸展,5 d后胚根長(zhǎng)約1 cm,每組均有50%的種子撐破種皮,發(fā)芽率46%,1周時(shí)胚根局部發(fā)霉,發(fā)霉率54%,后期長(zhǎng)勢(shì)良好,之后不再存在霉?fàn)€現(xiàn)象;10 d 20%長(zhǎng)出嫩葉,根長(zhǎng)2~3 cm;14 d后苗高1~2 cm;16 d后種皮脫落,子葉展開(kāi),根不再伸長(zhǎng),須根較少??梢?jiàn),種皮的機(jī)械障礙嚴(yán)重阻礙了幼苗子葉的伸展以及胚根的伸長(zhǎng)。
2.2 種子透水性分析
通過(guò)對(duì)掌葉木完整種子(對(duì)照組)和破皮種子(處理組)吸水率的測(cè)定,發(fā)現(xiàn)當(dāng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行到138 h后種子的吸水率基本保持不變。根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù),計(jì)算出吸水率,變化趨勢(shì)如圖1所示。
圖 1 種子吸水率變化曲線(xiàn)Fig. 1 Cure of the seed after absorption
種子吸脹6 h后,兩組種子均下沉,在種子吸水過(guò)程中,破殼種子前期相對(duì)對(duì)照的吸水速度較快,6 h 時(shí)吸水率達(dá)36.72%;然后是一個(gè)緩慢的吸水過(guò)程;直到102 h 后,吸水率達(dá)到最大,為40.96%,吸水率增加4.24%;之后吸水率稍有下降,隨后是一個(gè)更加緩慢的吸水過(guò)程;直到138 h后種子吸水達(dá)到飽和,吸水率為38.3%。與破殼種子相比,對(duì)照組在前期同樣是一個(gè)快速吸水過(guò)程,6 h時(shí)吸水率已達(dá)23.1%,18 h之后便是一個(gè)緩慢吸水的過(guò)程,此時(shí)吸水率為35.7%,之后吸水率基本保持不變。138 h時(shí)吸水已達(dá)到飽和,吸水率為37.78%。達(dá)到飽和時(shí),破殼種子的吸水率比對(duì)照大,為40.4%。
2.3 各部位甲醇浸提物對(duì)白菜種子發(fā)芽率和幼苗生長(zhǎng)的影響
2.3.1 對(duì)白菜種子發(fā)芽率的影響經(jīng)過(guò)48 h的培養(yǎng),對(duì)照組的發(fā)芽率為97.60%,統(tǒng)計(jì)各組的發(fā)芽率見(jiàn)表2。
表 2 不同濃度浸提物對(duì)白菜種子發(fā)芽率的影響
注: 字母相同表示差異不顯著;字母不同表示差異顯著。
Note: The same letters indicate no significant difference; Different letters indicate significant differences.
用DPS軟件的方差分析結(jié)果表明,掌葉木種子不同部位間的P值為0.075 5,果皮、假種皮和種皮每個(gè)處理下各濃度之間的P值依次為0.902 5、0.648 1、0.653 3,均大于0.05,對(duì)白菜發(fā)芽率影響差異不顯著。種仁處理組的各濃度之間P值為0.021 9,存在5%水平下的顯著性差異,且高濃度25 mg/mL的浸提物的抑制性最強(qiáng)。
2.3.2 對(duì)白菜幼苗生長(zhǎng)的影響經(jīng)過(guò)連續(xù)1周的觀(guān)察、記錄,對(duì)照組(0 mg/mL)的胚軸平均長(zhǎng)度0.6~0.8 cm,胚根長(zhǎng)度4.0~4.5 cm,根系較發(fā)達(dá)有須根,子葉生長(zhǎng)良好。其余各處理組的白菜幼苗長(zhǎng)勢(shì)各不相同,如圖2所示。
圖 2 不同濃度浸提物對(duì)白菜胚軸長(zhǎng)度的影響Fig. 2 Effects of different concentration of methanol extract on cabbage hypocotyl length
圖 3 不同濃度浸提物對(duì)白菜胚根長(zhǎng)度的影響Fig. 3 Effects of different concentration of methanol extract on cabbage radical length
(1)果皮組隨著濃度的升高,胚軸長(zhǎng)度依次為0.6、0.7、0.8、0.9 cm,有促進(jìn)作用,且促進(jìn)作用隨著濃度的升高增強(qiáng)。隨著濃度的升高胚根長(zhǎng)度依次為0.9、0.4、0.3、0.2 cm,胚根生長(zhǎng)受到很大程度的抑制,呈褐色,有根毛。(2)假種皮組隨著濃度的升高,胚軸長(zhǎng)度依次為2.3、2.1、2.1、2.7 cm,均高于對(duì)照組,胚根長(zhǎng)度依次為1.6、1.5、1.0、0.4 cm,胚根生長(zhǎng)受到抑制,隨著濃度升高,胚根從白色變成褐色,高濃度大部分倒立生長(zhǎng)。(3)種皮組隨著濃度的升高, 胚軸長(zhǎng)度依次為1.0、1.2、1.5、2.3 cm, 均高于對(duì)照組,隨著濃度升高促進(jìn)作用增強(qiáng);胚根長(zhǎng)度依次為2.7、3.2、1.6、2.8 cm, 胚根的生長(zhǎng)受到抑制, 隨著濃度升高,胚根從白色變成褐色,高濃度大部分倒立生長(zhǎng)。(4)種仁組:隨著濃度的升高,胚軸長(zhǎng)度依次為0.7、0.6、0.55、0.5 cm,胚根長(zhǎng)度依次為0.8、0.4、0.3、0.1 cm,胚根胚軸的生長(zhǎng)均受到抑制,且隨濃度升高抑制作用增強(qiáng),胚根均呈現(xiàn)褐色。
表 3 不同濃度浸提液對(duì)白菜幼根和胚軸長(zhǎng)度影響的多重比較
注: 同列數(shù)據(jù)后不同字母表示差異顯著,相同字母表示差異不顯著。
Note: Different letters in the same column indicate significant differences, the same letters in the same column indicate no significant difference.
用DPS軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析,得到掌葉木種子不同部位對(duì)幼根和胚軸長(zhǎng)度的影響存在1%水平的極顯著差異。其中,種仁和果皮對(duì)幼根的抑制作用較顯著,種皮和假種皮對(duì)幼苗和胚軸長(zhǎng)度的促進(jìn)作用較顯著。
3討論
種皮是種子外面的覆蓋物,具有保護(hù)種子不受外界機(jī)械損傷和防止病蟲(chóng)害侵入的作用。豆類(lèi)等種子的種皮堅(jiān)硬,當(dāng)種子成熟時(shí),由于種皮的不透水性、不透氣性,阻礙了胚的生長(zhǎng)而出現(xiàn)了種子休眠,這種由于種皮的影響而使活性胚在適宜環(huán)境中仍然不能萌發(fā)的現(xiàn)象,稱(chēng)為種皮障礙(王宏飛和魏巖,2007)。由于掌葉木種子的透水性較好,因此其種皮障礙就是種子萌發(fā)率低的主要原因之一。種皮障礙不僅阻礙了子葉突破種皮,且露出的胚根也因?yàn)榉N皮的機(jī)械阻礙而不能正常生長(zhǎng)。
在一些種子的果皮、種皮、胚乳、胚或子葉中含有香豆素、生物堿、有機(jī)酸、酚類(lèi)、醛類(lèi)、脫落酸等,對(duì)種子的萌發(fā)起著一定的抑制作用。冬青種皮具有一定的透水性,能為種子的萌發(fā)提供必要的透水透氣條件,且種皮浸提液對(duì)白菜種子的萌發(fā),苗高和根的生長(zhǎng)具有抑制作用(王寧等,2006)。青錢(qián)柳種皮的甲醇浸提液對(duì)白菜種子發(fā)芽率、種子生活力及幼苗高生長(zhǎng)、根生長(zhǎng)均有抑制作用,且濃度越高,抑制作用越大(楊萬(wàn)霞,2005)。葉械種皮浸提液對(duì)白菜種子胚根生長(zhǎng)的抑制效應(yīng)比種子萌發(fā)的抑制效應(yīng)要強(qiáng)烈(張化疆等,1991),這與掌葉木的抑制效應(yīng)相一致。五角楓種子的發(fā)芽抑制物質(zhì)主要存在于種皮和種胚(盧芳和李振華,2014),蒜頭果果實(shí)中各部位的抑制活性依次是果皮>種皮>種胚(丁俊峰等,2008),而掌葉木抑制作用最強(qiáng)的部位是種仁和果皮。南方紅豆杉種子的種皮和胚乳均抑制白菜幼苗的萌發(fā)及苗高和根長(zhǎng)的生長(zhǎng),且種仁抑制作用較強(qiáng),這與本實(shí)驗(yàn)結(jié)果相近,只是掌葉木種皮和假種皮浸提液會(huì)促進(jìn)胚軸的生長(zhǎng)。胚根是植物生長(zhǎng)的關(guān)鍵,胚根發(fā)育成根,具有固定植物體,吸收水分和無(wú)機(jī)鹽的作用。本實(shí)驗(yàn)中掌葉木各部位甲醇浸提物均抑制白菜種子胚根的生長(zhǎng),且高濃度種仁和果皮組處理下的白菜幼苗呈現(xiàn)倒立趨勢(shì),根尖枯黃,其抑制物質(zhì)的種類(lèi)和作用機(jī)理尚不清楚,有待深入研究。
掌葉木的種胚在培養(yǎng)皿中能夠很快發(fā)芽,可見(jiàn)其種子不存在種胚后熟現(xiàn)象,在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中可通過(guò)去除種皮來(lái)促進(jìn)種子的萌發(fā),提高發(fā)芽率。但因?yàn)槿テば瘦^低,所以,尋找突破種皮障礙以及內(nèi)源抑制物的研究,提高種子發(fā)芽率的有效方法將是以后研究的重點(diǎn)。
4結(jié)論
4.1 掌葉木種皮的機(jī)械作用對(duì)種子萌發(fā)的影響
掌葉木種皮具有一定的透水性,種皮的存在對(duì)水分的自由流動(dòng)產(chǎn)生的阻礙作用較小,對(duì)種子萌發(fā)吸水無(wú)太大影響。在本次實(shí)驗(yàn)中,帶種皮的掌葉木種子均不能萌發(fā),且均陸續(xù)出現(xiàn)霉?fàn)€現(xiàn)象,濃硫酸處理種皮的種子均不發(fā)芽,也無(wú)褐化及霉?fàn)€現(xiàn)象;剝?nèi)シN皮的種子發(fā)芽率最高,為75%,發(fā)霉率最低,為18.5%;局部剝?nèi)シN皮的種子發(fā)芽率比剝?nèi)シN皮組低29%,發(fā)霉率高36%,且其幼苗的生長(zhǎng)(胚根和苗高)受到抑制。由此可得,種皮的機(jī)械作用阻礙了掌葉木種子的正常萌發(fā)和生長(zhǎng)。
4.2 甲醇提取物對(duì)白菜種子的發(fā)芽率的影響
在3.125~25 mg/mL的濃度范圍內(nèi),果皮、假種皮、種皮及種仁不同濃度的甲醇浸提物均在一定程度上抑制白菜種子的發(fā)芽,各部位之間的影響差異不顯著。其中,種仁的抑制作用最強(qiáng),且抑制作用隨著濃度的升高逐漸加強(qiáng)。
4.3 甲醇提取物對(duì)白菜幼苗生長(zhǎng)的影響
在3.125~25 mg/mL的濃度范圍內(nèi),掌葉木種子不同部位不同濃度的甲醇浸提物對(duì)白菜胚根和胚軸的生長(zhǎng)均存在影響。(1)對(duì)根生長(zhǎng)的影響:四個(gè)部位的甲醇浸提物均抑制白菜幼根的生長(zhǎng),對(duì)根長(zhǎng)度的抑制強(qiáng)度依次為種仁>果皮>假種皮>種皮,且隨著濃度的升高抑制作用增強(qiáng)。(2)對(duì)胚軸生長(zhǎng)的影響:種仁和果皮浸提物對(duì)胚軸伸長(zhǎng)起抑制作用,種皮和假種皮的浸提物對(duì)胚軸伸長(zhǎng)起到促進(jìn)作用,其中高濃度的假種皮浸提物促進(jìn)作用最強(qiáng)。種仁部位抑制白菜種子幼苗地上部位的質(zhì)量增長(zhǎng),且抑制作用隨著濃度的升高而增強(qiáng),其余各部位浸提物均有促進(jìn)白菜幼苗地上部分質(zhì)量增長(zhǎng)的作用,促進(jìn)強(qiáng)度依次為假種皮>種皮>果皮。
綜上可知,掌葉木的果皮、假種皮、種皮和種仁四個(gè)部位含有內(nèi)源抑制物質(zhì),抑制白菜種子的萌發(fā)和生長(zhǎng),其中種仁和果皮均抑制白菜幼苗根的生長(zhǎng),高濃度種仁的抑制作用最強(qiáng)。其具體成分有待于進(jìn)一步研究。
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Seed coat obstacle and endogenous inhibitory activity of various parts ofHandeliodendronbodinieriseed
LI Ying-Hua1, GUO Song1,4, LI Zai-Liu1,2*, LI Xue-Ping3, LI De-Lin1, BAO Man-Zhu2
( 1.CollegeofForestry,GuangxiUniversity, Nanning 530004, China; 2.CollegeofHorticultureandForestrySciences,HuazhongAgriculturalUniversity, Wuhan 430070, China; 3.CollegeofForestry,HenanUniversityofSienceandTechnology, Luoyang 471003, China;4.JiangsuKeyLaboratoryofForestryEcologicalEngineering,NanjingForestryUniversity, Nanjing 210037, China )
Abstract:Handeliodendron bodinieri is the relict of rare plant single taxa in China, due to man-made destruction, the special growth environment and the influence of its owe characteristics, with fewer resources, Handeliodendron is listed as national key protection wild treasure and endangered plants. In order to study the effects of rare and endangered H. bodinieri testa on seed germination, through dealing with different conditions (with the seed coat, concentrated sulfuric acid processed testa, the complete removal of the seed coat, revealing only radicle) of seed germination, seed coat permeable skin and the perivarp, aril, seed coat and kernel of Handeliodendron in different concentrations (0, 3.125, 6.25, 12.5 and 25 mg/mL) of methanol extracts of planting cabbage seed germination and seedling growth were studied. The results were as follows: (1)H. bodinieri tasta had good permeability, water absorption without affecting before seed germination. But testa mechanical obstruction, easy to mold had great impact on seed germination and growth. (2)Methanol extracts from fruit shells, arils, seed coats and kernels of H. bodinieri seeds affected the germination and growing of Chinese cabbage seeds and especially greatly affected the growth of radicle. The intensity of inhibition activity was: kernel>fruit shell>aril>seed coat. And the inhibition activity enhanced with the increasing of concentration. The research results revealed the reasons of germination difficulty and the low germination rate and as well to establish the foundation for the artificial propagation and protection and use of H. bodinieri.
Key words:Handeliodendron bodinieri seed, testa mechanical obstruction, permeability, germination, germination inhibitory activity
中圖分類(lèi)號(hào):Q945
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
文章編號(hào):1000-3142(2016)04-0443-06
作者簡(jiǎn)介:李櫻花(1991-),女,云南大理人,碩士,研究方向?yàn)榉N苗繁育理論與技術(shù),(E-mail)904410264@qq.com。*通訊作者: 李在留,博士,副教授,碩士生導(dǎo)師,主要從事瀕危植物保護(hù)與利用研究,(E-mail)lizailiu666@163.com。
基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金(31060053,31560200);廣西自然科學(xué)基金(2011GXNSFB018016);廣西大學(xué)大學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能和科技創(chuàng)新能力訓(xùn)練基金(SYJN20131620)[Supported by the National Natural Science Foundation of China(31060053,31560200); Natural Science Foundation of Guangxi(2011GXNSFB018016); Students’ Experimental Skills and Scientific and Technological Innovation Ability Training Foundation of Guangxi University(SYJN20131620)]。
*收稿日期:2015-03-27修回日期: 2015-07-06
DOI:10.11931/guihaia.gxzw201503041
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