毛建草(Dracocephalum rupestre Hance),又称毛尖、岩青兰,是我国一种丰富的、十分具有开发意义的优质野生植物资源[1]。据报道,岩青兰全株都具有极高的药用价值,可用来清热解毒、凉肝止血,并对头痛、咳嗽、胸闷胀气、降血压、降血脂等具有较好的治疗效果[2,3];除了药用价值,岩青兰本身还具有极高的经济价值,通过采访山西本地的茶农可以了解到,岩青兰可制成毛尖茶,对于健胃消食等有奇效[2,3]。岩青兰的花朵较大,花序较密,花开后呈现出漂亮的蓝紫色,因而也具有极高的观赏价值[2,3]。
研究表明,赤霉素对种子萌发有独特作用[4]。赤霉素主要通过启动多种水解酶的合成来动员贮藏物质,进而为幼苗生长提供所需原料[4]。赤霉素已经被成功地应用于不同植物种子的萌发[5,6,7,8,9,13]。本研究尝试用不同浓度的赤霉素浸种,旨在探索出提高毛建草种子发芽率的方法,进而为毛建草的大规模培育和开发利用提供理论基础。
1、 材料和方法
1.1、 试验材料
野生毛建草种子于2019年采自山西省广灵县,在常温下晾干备用。
1.2、 试验方法
1.2.1、种子预处理。挑选大小均匀、饱满的毛建草种子,用浓度为0.1%的高锰酸钾消毒10 min[5],无菌水冲洗3~4次,在灭菌的滤纸上晾干,进行后续实验。
1.2.2、不同浓度的赤霉素(GA3)浸种处理。配制四种浓度的赤霉素溶液:10 mg/L、50 mg/L、100 mg/L和200 mg/L,将晾干后的毛建草种子置于不同浓度的赤霉素溶液中浸泡2 h,用无菌水冲洗3~4次,然后摆放在铺有单层滤纸的培养皿上[5,6],放入培养箱中25℃黑暗条件下培养,清水浸种作为对照。每个处理取20粒种子,重复3次。发芽期间确保滤纸湿润,每天相同时间观察并记录种子发芽数,种子发芽以种皮露白为标准。发芽率=发芽种子数/供试种子数×100%[5,6],发芽势=发芽第5 d发芽种子数/供试种子数×100%[5,6]。
1.3 、数据分析
先利用Excel 2010进行数据统计,再用Graph Pad Prism 5对数据进行分析和作图,差异显着性(P<0.05)用最小显着差数法检验。
2、 结果与分析
从图1可以看出,1 d后不同处理的毛建草种子开始发芽,2~4 d发芽率急剧增加,所有处理基本都是在第6 d达到发芽率高峰,之后趋于平缓。在第9 d,发芽率由高到低依次是10 mg/L (95.8%)>50 mg/L(93.3%)>100 mg/L=200 mg/L (83.3%)>无菌水(70%),与对照组相比,不同浓度赤霉素处理后的发芽率均明显高于无菌水(P<0.05),说明赤霉素浸种能有效促进毛建草种子的发芽。
由表1可知,随着赤霉素浓度的增加,毛建草种子发芽势表现出先增加后减少的趋势,其中,10 mg/L和50 mg/L赤霉素浸种的发芽势最高(P<0.05),达到91.7%,同时可以看到,在不同浓度的赤霉素处理中,10 mg/L赤霉素浸种的发芽率显着超过其他处理(P<0.05),综合发芽势和发芽率的大小,10 mg/L的赤霉素浸种对毛建草种子的发芽效果最好。
3 、结论与讨论
赤霉素GA3是最常用的打破种子休眠的植物激素[9]。郭玉洁等学者研究了不同浓度赤霉素浸种24 h对月见草种子的影响,最终对比发现,400 mg/L赤霉素浸种24 h的发芽率和活力指数最高[10]。赵丹等学者研究不同浓度梯度赤霉素对丁香种子萌发影响中,发现赤霉素对种子萌发有促进作用,150 mg/L浓度的赤霉素发芽率和生长量最好,发芽势整齐且周期缩短[11]。李超等学者研究不同浓度赤霉素对灯笼树种子萌发的影响中,发现100 mg/L浓度赤霉素处理24 h种子发芽状况最好,得出低浓度的赤霉素对种子萌发有促进作用[12]。聂莹莹等学者研究赤霉素对苜蓿种子发芽影响,发现对于公农1号紫花苜蓿种子来说,50 mg/L赤霉素处理效果最好,对呼伦贝尔黄花苜蓿种子来说,200 mg/L处理种子的发芽势生长最好,说明一定浓度赤霉素能够解除种子休眠,促进种子萌发[7]。
本文研究了4种不同浓度的赤霉素(10 mg/L、50 mg/L、100 mg/L和200 mg/L)对毛建草种子萌发生长的影响,结果发现,赤霉素浸种后的发芽率显着高于对照组,其中,10 mg/L赤霉素浸种的发芽率最高,表明适宜浓度的赤霉素能有效地促进毛建草种子的萌发。试验中发现,随着赤霉素浓度的增加,发芽率呈下降趋势,由于赤霉素浓度设置少,梯度跨度大,所以,最适浓度和浸种时间还有待进一步探究。
参考文献
[1]中科院中国植物志编委会.中国植物志[M].北京:科学出版社,1997:378.
[2]丁聪,李远辉,康恒军岩青兰的化学成分及药理学研究综述[J]药学研究, 2013,32(1):663-664.
[3]杨延青,杨飞,鲁宇.山西野生毛建草研究进展[J]山西林业科技, 2016,45(04)-.26-28.
《赤霉素浸种对毛建草种子萌发的影响》来源:《现代农业》,作者:李文超 许靓蕊 宋敏丽