空心蓮子草不同部位水浸液對黃瓜種子萌發(fā)及根系細胞膜透性的影響

(成都農(nóng)業(yè)科技職業(yè)學(xué)院科研與技術(shù)推廣處， 四川 溫江 611130)

空心蓮子草不同部位水浸液對黃瓜種子萌發(fā)及根系細胞膜透性的影響

歐俊

(成都農(nóng)業(yè)科技職業(yè)學(xué)院科研與技術(shù)推廣處， 四川 溫江 611130)

研究了空心蓮子草不同部位、不同濃度水浸液對黃瓜種子萌發(fā)、幼苗生長及幼苗根系細胞膜透性的影響。結(jié)果表明，與對照相比，空心蓮子草根、莖、葉水浸液對黃瓜種子萌發(fā)及幼苗生長均表現(xiàn)出相同的趨勢，即隨著水浸液濃度的增加，黃瓜種子的發(fā)芽率、幼苗根長和苗長所受的抑制作用增強；而黃瓜幼苗根系細胞膜透性即相對電導(dǎo)率和丙二醛含量均呈遞增的趨勢；在相同濃度下，黃瓜種子萌發(fā)、幼苗生長及根系細胞膜透性對空心蓮子草葉水浸液最敏感，莖次之，根最弱。

空心蓮子草； 水浸液； 黃瓜； 種子萌發(fā)； 幼苗生長； 膜透性

空心蓮子草(Alternantheraphiloxeroides(Mart.)Griseb.)別名空心莧、水蕹菜、革命草、水花生，為莧科蓮子草屬多年生草本植物。1930年傳入中國，是危害性極大的入侵物種，被列為中國首批外來入侵物種[1]。

植物化感作用是指植物通過向環(huán)境釋放特定的次生物質(zhì)從而對鄰近其它植物(含微生物及其自身)生長發(fā)育產(chǎn)生的有益或有害影響的現(xiàn)象[2]?？招纳徸硬莸幕凶饔醚芯恳延泻芏郲3-4]，但空心蓮子草水浸液對幼苗根系細胞膜透性的研究未見報道。

本試驗初步研究了不同部位、不同濃度空心蓮子草水浸液對黃瓜種子萌發(fā)、幼苗生長及幼苗根系細胞膜透性的影響，以確定空心蓮子草是否對黃瓜具有他感作用。

1 材料與方法

1.1 材 料

參試的黃瓜為津研4號。

表1 不同部位、不同濃度空心蓮子草水浸液對黃瓜種子發(fā)芽率的影響

水浸液部位水浸液濃度(g/L)01020304050根91.1±1.1a93.3±1.9a86.7±1.9ab85.5±2.2ab81.1±4.0b78.9±4.9b莖91.1±1.1a90.0±3.9a87.8±1.1ab80.0±5.1bc75.6±1.1c73.3±3.3c葉91.1±1.1a87.8±1.1ab82.2±8.7ab71.1±5.9b50.0±5.8c31.1±6.8d

注：表中數(shù)值為平均值±SD(n=3)，數(shù)值后的字母表示進行LSD多重比較時在a =0.05水平上的差異顯著性，同一列中具不同字母表示差異顯著。下同。

表2 不同部位、不同濃度空心蓮子草水浸液對黃瓜幼苗生長的影響

水浸液濃度(g/L) 根水浸液 莖水浸液 葉水浸液 根長(cm)苗長(cm)根長(cm)苗長(cm)根長(cm)苗長(cm)06.7±0.1a6.0±0.4a6.7±0.1a6.0±0.4a6.7±0.1a6.0±0.4a105.6±0.3b6.7±0.8a4.9±0.5b4.6±0.5b2.9±0.3b3.9±0.6b204.9±0.1c6.5±0.4a3.1±0.2c3.3±0.3c1.8±0.2c2.0±0.2c304.1±0.3d5.4±0.4a0.8±0.1d1.0±0.0d0.7±0.3d1.4±0.4d403.5±0.0e5.3±0.5a0.7±0.3d0.6±0.2d0.1±0.1e0.0±0.0e502.6±0.2f3.7±0.0b0.5±0.1d0.4±0.2d0.0±0.0e0.0±0.0e

注：圖中縱坐標表示相對電導(dǎo)率(%)和MDA(單位為nmol/g)的數(shù)值，橫坐標表示根水浸液、莖水浸液、葉水浸液，圖例框中代表水浸液濃度(g/L)，圖中橫條表示標準誤。圖1 空心蓮子草水浸液對黃瓜幼苗根系細胞膜透性的影響

1.2 方 法

1.2.1 空心蓮子草根、莖、葉收集及水浸液制備

供試的空心蓮子草采自四川省成都市溫江區(qū)成都農(nóng)業(yè)科技職業(yè)學(xué)院的校外實訓(xùn)基地內(nèi)，其地理坐標北緯30°42′，東經(jīng)103°50′，海拔534 m，屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候。空心蓮子草根、莖、葉收集及水浸液的制備參照李春龍[5]的方法。

1.2.2 室內(nèi)生物檢測

室內(nèi)生物檢測即種子萌發(fā)實驗及根系膜透性測定實驗均于成都農(nóng)業(yè)科技職業(yè)學(xué)院現(xiàn)代農(nóng)業(yè)分院七教四樓農(nóng)業(yè)綜合實訓(xùn)室內(nèi)進行，時間為2014年7月15日。選取粒大、飽滿、大小一致的黃瓜種子用蒸餾水清洗，晾干后備用。

實驗時，將備用的黃瓜種子用5.25 g/L的次氯酸鈉溶液進行消毒15 min，次氯酸鈉溶液的用量以沒過黃瓜種子2/3為宜，后用蒸餾水洗4次，每次清洗時間均為1 min；將黃瓜種子放置在皮氏培養(yǎng)皿中(直徑為9 cm，內(nèi)墊2層濾紙)，每個培養(yǎng)皿內(nèi)均放黃瓜種子30粒，分別將空心蓮子草根、莖、葉的水浸液，設(shè)置不同的濃度，分別為0(對照，為等量的蒸餾水)，10，20，30，40 g/L和50 g/L，將各濃度水浸液各15 mL注入培養(yǎng)皿中，每個處理3 次重復(fù)[6]。

實驗分2 組同時進行，一組用于測定黃瓜的種子萌發(fā)(用黃瓜種子的發(fā)芽率來表示)及黃瓜幼苗生長(用黃瓜幼苗的根長和苗長來表示)，另一組用于測定黃瓜幼苗根系的細胞膜透性(用相對電導(dǎo)率和丙二醛即MDA含量來表示)；然后將所有培養(yǎng)皿均放置在恒溫恒濕培養(yǎng)箱[(27±1 )℃，黑暗]中進行種子萌發(fā)實驗。待黃瓜種子萌發(fā)4 d后記錄其萌發(fā)的種子數(shù)，計算種子的發(fā)芽率，然后測定所有萌發(fā)幼苗的根長和苗長[7]。待黃瓜種子萌發(fā)6 d后，測定黃瓜幼苗根系的丙二醛(MDA)含量(采用硫代巴比妥酸法測定[8])和相對電導(dǎo)率(用DDS-11 A型電導(dǎo)率儀測定[8])。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

數(shù)據(jù)統(tǒng)計采用SPSS(12.0)統(tǒng)計軟件，主要進行單因素方差、LSD(多重比較)分析(p<0.05)。

2 結(jié)果與分析

2.1 空心蓮子草水浸液對黃瓜種子萌發(fā)的影響

由表1可知，隨著水浸液濃度的增加，空心蓮子草根、莖、葉水浸液對黃瓜種子的發(fā)芽率均呈現(xiàn)降低的趨勢。根、莖和葉水浸液分別在濃度達到40，30 g/L和30 g/L時，黃瓜種子的發(fā)芽率均較對照顯著受到抑制，分別較對照降低了11.0%、12.2%和22.0%。

由表1還可以看出，在相同濃度下，黃瓜種子的萌發(fā)力對空心蓮子草的葉水浸液最敏感，莖水浸液次之，根水浸液最不敏感。

2.2 空心蓮子草水浸液對黃瓜幼苗生長的影響

與黃瓜種子發(fā)芽率一樣，隨著水浸液濃度的增加，空心蓮子草根、莖、葉水浸液對黃瓜幼苗的生長也均呈現(xiàn)降低的趨勢(見表2)。

根、莖和葉水浸液均在濃度達到10 g/L時，黃瓜幼苗的根長較對照顯著受到抑制，分別較對照降低了16.4%、26.9%和56.7%；而根、莖和葉水浸液分別在濃度達到50，10 g/L和10 g/L時，黃瓜幼苗的苗長較對照顯著受到抑制，分別較對照降低了38.3%、23.3%和35.0%(見表2)。

此外，由表2同樣可以看出，在相同濃度下，黃瓜幼苗的生長對空心蓮子草的葉水浸液最敏感，莖水浸液次之，根水浸液最不敏感。

2.3 空心蓮子草水浸液對黃瓜幼苗根系細胞膜透性的影響

由圖1可見，與對照相比，隨著空心蓮子草水浸液濃度的增加，黃瓜幼苗根系細胞膜的透性指標相對電導(dǎo)率和丙二醛含量均呈遞增的趨勢。空心蓮子草根、莖和葉水浸液濃度達到20 g/L時，相對電導(dǎo)率均較對照顯著增加，分別為對照的1.55倍、2.10倍和2.91倍；當(dāng)根和莖水浸液濃度達到20 g/L時，丙二醛含量均與對照形成顯著性差異，分別為對照的1.67倍和1.99倍，而葉水浸液濃度在10 g/L時就與對照形成顯著性差異，為對照的2.32倍。

3 討論與結(jié)論

3.1與李龍秀[7]的研究結(jié)果一致，空心蓮子草對黃瓜種子萌發(fā)具有化感作用，并且黃瓜種子萌發(fā)及幼苗生長對空心蓮子草葉水浸液最敏感，莖水浸液次之，根水浸液最不敏感，同一部位水浸液在不同處理濃度下的作用也不同。本研究結(jié)果與唐雪松[10]的研究結(jié)果不一致，受試植物紅三葉種子萌發(fā)及幼苗生長對水花生莖水浸液最敏感，葉水浸液次之，根水浸液最不敏感，這可能歸因于受試植物的種類不同。

3.2隨著空心蓮子草根、莖、葉水浸液濃度的增加，黃瓜幼苗根系相對電導(dǎo)率和丙二醛含量均呈遞增趨勢，并且在相同濃度下，黃瓜幼苗根系細胞膜透性指標相對電導(dǎo)率和丙二醛含量對空心蓮子草葉水浸液最敏感，莖水浸液次之，根水浸液最不敏感，這一研究結(jié)果與Han Chun-mei等[10]的研究結(jié)果一致。由此可見，空心蓮子草水浸液不僅對黃瓜種子萌發(fā)及幼苗生長具有抑制作用，而且對黃瓜幼苗根系細胞膜透性也具有明顯的抑制作用。

[1]林金成,強勝,吳海榮,等.水花生[J].雜草科學(xué),2003(3):36-38.

[2]Rice E.L.Allelopathy.Academic press,Orlando,FL.1984.

[3]劉愛榮,張遠兵,張雪梅,等.空心蓮子草水浸液對黑麥草和高羊茅種子發(fā)芽和幼苗生長的影響[J].草業(yè)學(xué)報,2007,16(5):96-101.

[4]李春龍.空心蓮子草水浸液對辣椒種子萌發(fā)及幼苗生長的影響[J].科學(xué)種養(yǎng),2015(4):55.

[5]李春龍.水花生不同部位水浸液對豇豆種子萌發(fā)的影響[J].種子,2013,32(7):72-73.

[6]李春龍.水花生不同部位水浸液對苜蓿種子萌發(fā)的影響[J].種子,2011,30(8):65-66.

[7]李龍秀.水花生不同部位水浸液對草坪草高羊茅種子萌發(fā)的影響[J].種子,2012,31(12):85-86.

[8]陳建勛,王曉峰主編.植物生理學(xué)實驗指導(dǎo)[M].廣州:華南理工大學(xué)出版社,2002:119-124.

[9]唐雪松.水花生不同部位水浸液對紅三葉種子萌發(fā)的影響[J].種子,2013,32(2):36-37,41.

[10]Han Chun-mei,Li Chun-long,Ye Shaoping,et al.Autotoxic effects of aqueous extracts of ginger on growth of ginger seedings and on antioxidant enzymes,membrane permeability and lipid peroxidation in leaves[J].Allelopathy Journal,2012,30(2):259-270.

Effect of Water Extracts from Different Parts ofAlternantheraphiloxeroideson the Permeability of Cell Membrane of Cucumber Seed Germination and Roots

OUJun

(Scientific Research Office,Chengdu Agricultural College,Wenjiang Sichuan 611130，China)

This paper studies the effect of different parts and different concentrations of aqueous extracts ofAlternantheraphiloxeroideson cucumber seed germination, seedling growth and seedling root cell membrane permeability.The results show that compare with the control group,lotus root,hollow stem and leaf aqueous extracts on germination and seedling growth of cucumber seeds show the same trend,namely with the increase of the concentration of the extracts,effect of the cucumber seed germination rate,seedling root length and seedling length by restrained becomc strouger.However,the cell membrane permeability,relative conductivity and MDA content of cucumber seedlings show an increasing trend.At the same concentration,the germination,seedling growth and root cell membrane permeability of cucumber are the most sensitive to the water extract of lotus leaves,and the roots are the weakest.

Alternantheraphiloxeroides; water extracts; cucumber; seed germination;Seedling-growth; membrane permeability

2016-11-17

四川省重點專業(yè)——作物生產(chǎn)技術(shù)專業(yè)建設(shè)。

歐 俊(1983— )，男，四川廣元人；碩士，講師，主要從事農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣工作；E-mail：78873116@qq.com。

10.16590/j.cnki.1001-4705.2017.04.006

S 642.2

A

1001-4705(2017)04-0006-03