海島素不同濃度浸種對水稻的影響

陸紅霞 匡 輝 杜公福 陳丁丁 王會(huì)民 藍(lán)億億

（1.海南正業(yè)中農(nóng)高科股份有限公司 570206； 2.湖北省植物保護(hù)總站 武漢 430070）

海島素（5%氨基寡糖素水劑）是從海洋甲殼類動(dòng)物外殼中提取的殼聚糖通過生物酶解工程制備而來，通過誘導(dǎo)植物體提高自身對外界的免疫力，從而實(shí)現(xiàn)對作物促生長、抗病、增產(chǎn)的作用。海島素是海南正業(yè)在國家“十一五”和“十二五”國家海洋“863”計(jì)劃、發(fā)改委綠色農(nóng)用生物制品專項(xiàng)、海南省重點(diǎn)計(jì)劃項(xiàng)目等5個(gè)課題支持下，歷經(jīng)8年時(shí)間開發(fā)高新技術(shù)產(chǎn)品，是一種新型的多功能“植物免疫誘抗劑”。本試驗(yàn)應(yīng)用不同濃度的海島素溶液處理水稻，研究其對水稻種子萌發(fā)及幼苗生長的影響，以期為海島素在水稻浸種上提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 供試藥劑

海島素（5%氨基寡糖素）海南正業(yè)中農(nóng)高科股份有限公司。

1.1.2 試驗(yàn)作物

水稻，特優(yōu)009。

1.1.3 試驗(yàn)器具

培養(yǎng)皿、濾紙、電熱恒溫箱、鑷子、分光光度計(jì)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)25ppm、50ppm、100ppm、200ppm、400ppm和清水對照6個(gè)處理，每個(gè)處理3次重復(fù)，每個(gè)重復(fù)100粒種子處理。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 浸種

選取健康飽滿的水稻種子用 10%升汞溶液浸泡消毒5min，蒸餾水沖選3次晾干后分別用不同濃度的（25ppm、50ppm、100ppm、200ppm、400ppm）海島素溶液浸泡48h，撈出后用清水洗凈，以清水浸種作為對照。將上述適量種子分別均勻散布在鋪有兩層濾紙直徑 20cm的培養(yǎng)皿內(nèi)，每皿100粒，每處理重復(fù)3次，置于晝夜溫度（25±0.5）℃/（20±0.5）℃環(huán)境下催芽。

1.3.2 發(fā)芽床的制備

按技術(shù)規(guī)定，選用適當(dāng)?shù)陌l(fā)芽床，在培養(yǎng)皿鋪放兩層濾紙，注入清水。達(dá)到飽和為止。發(fā)芽試驗(yàn)用的一切用具和發(fā)芽床，均須經(jīng)過蒸汽或水煮沸消毒。

1.3.3 催芽

取上述處理過的種子，分別擺放在發(fā)芽床上，種子間距離按粒長的1倍～2倍擺放。擺完后加蓋，但不要妨礙空氣流通。在發(fā)芽皿上貼標(biāo)簽，注明處理編號、品種名稱、試臉開始日期。然后把發(fā)芽床送入恒溫箱內(nèi)，晝夜（25±0.5）℃/（20±0.5）℃按技術(shù)規(guī)定的溫度和天數(shù)進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)。

1.4 試驗(yàn)測定方法

在發(fā)芽試驗(yàn)開始后，除保持發(fā)芽所需的水分和溫度外，每天檢查一次發(fā)芽情況，按規(guī)定的發(fā)芽勢和發(fā)芽率的截止日期，及時(shí)檢查正常與不正常的發(fā)芽種子，作好記錄。最后測量稻芽干重，計(jì)算發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)。出苗21d后調(diào)查株高、葉綠素、根系活力等指標(biāo)。

1.4.1 發(fā)芽相關(guān)指標(biāo)測定

a）正常發(fā)芽種子

種子的幼根達(dá)種子長，幼芽至少達(dá)粒長的二分之一；

種子雖無主根，但側(cè)根發(fā)育正常；

以新鮮幼芽突破籽粒種皮（俗稱露白）即為正常發(fā)芽粒。

b）不正常發(fā)芽種子

種子幼根或幼芽殘缺、畸形或腐爛；

幼根顯著萎縮，中間呈纖維狀幼根，幼芽水腫狀且無根毛；

c）結(jié)果計(jì)算

種子發(fā)芽勢和種子發(fā)芽率分別按公式(1)和公式(2)計(jì)：

活力指數(shù)=發(fā)芽指數(shù)×幼苗干重；

1.4.2 葉綠素含量測定

稱取葉片0.2g，放入研缽中，加入少量石英砂及2ml～3ml的95%乙醇，研成勻漿，再加入乙醇10ml，繼續(xù)研磨至組織發(fā)白。靜置3min～5min。

取濾紙一張，置漏斗中，用乙醇潤濕，沿玻璃棒把提取液倒入漏斗中，過濾到25ml棕色容量瓶中，用少量乙醇沖洗研缽、研棒，一起倒入漏斗中。

用滴管吸取乙醇，將濾紙上的葉綠色素全部洗入容量瓶中，直至濾紙無綠色為止，最后用乙醇定容至25ml，搖勻。

把提取的葉綠色素倒入比色皿內(nèi)，以95%乙醇為空白，在波長665nm、649nm下測定吸光度。

計(jì)算公式：CA=13.95OD665－6.88OD649；

CB=24.96OD649－7.32OD665

總?cè)~綠素的濃度=CA+CB

葉綠素的含量=（葉綠素的濃度×提取液體積×稀釋倍數(shù)）/樣品鮮重

1.4.3 根系活力測定（TTC法）

a）TTC標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作：取0.4%TTC溶液0.2ml放入10ml量瓶中，加少許Na2S2O4粉搖勻后立即產(chǎn)生紅色的甲月替。再用乙酸乙酯定容至刻度，搖勻。然后分別取此液0.25ml、0.50ml、1.00ml、1.50ml、2.00ml置10ml容量瓶中，用乙酸乙酯定容至刻度，即得到含甲月替25g、50g、100g、150g、200g的標(biāo)準(zhǔn)比色系列，以空白作參比，在485nm波長下測定吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

b）稱取根尖樣品0.5g，放入10ml燒杯中，加入 0.4%TTC溶液和磷酸緩沖液的等量混合液10ml，把根充分浸沒在溶液內(nèi)，在37℃下暗保溫1h～3h，此后加入1mol·L-1硫酸2ml，以停止反應(yīng)。（與此同時(shí)做一空白實(shí)驗(yàn)，先加硫酸，再加根樣品，其他操作同上）。

c）把根取出，吸干水分后與乙酸乙酯3ml～4ml和少量石英砂一起在研缽內(nèi)磨碎，以提出甲月替。紅色提取液移入試管，并用少量乙酸乙酯把殘?jiān)礈於⑷危砸迫朐嚬埽詈蠹右宜嵋阴ナ箍偭繛?0ml，用分光光度計(jì)在波長485nm下比色，以空白試驗(yàn)作參比測出吸光度，查標(biāo)準(zhǔn)曲線，即可求出四氮唑還原量。

計(jì)算公式：四氮唑還原強(qiáng)度（mg.g-1根鮮重h-1）＝四氮唑還原量（mg）根重（g）×?xí)r間（h）

1.4.4 可溶性糖含量測定（用蒽酮法）

2 試驗(yàn)結(jié)果

2.1 水稻發(fā)芽測定結(jié)果

表1 海島素不同濃度浸種水稻發(fā)芽的影響

各處理對水稻發(fā)芽的影響見表1。表1表明，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析得海島素25ppm、50ppm、100ppm、200ppm、400ppm浸種水稻后水稻發(fā)芽率、干重、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)均有所提高，以海島素100 ppm（稀釋500倍）浸種效果最佳，較對照發(fā)芽勢、干重、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)分別提高4.5%、7.6%、13.1%、21.5%，其次是50ppm、200ppm。

2.2 水稻生長指標(biāo)測定

表2 海島素不同濃度浸種水稻生長的影響

各處理對水稻生長的影響見表2。從表2可以看出，海島素浸種能有效提高水稻根長、根數(shù)、株高的生長，其中以海島素100ppm為最佳浸種濃度，較對照根長、根數(shù)、株高分別增加99.0%、47.5%、20%，其次是50ppm、200ppm。

2.3 海島素對水稻幼苗葉綠素含量、根系活力、可溶性糖的影響

不同處理對水稻苗生化指標(biāo)的影響見表3。表3顯示，經(jīng)過海島素浸種處理后，幼苗葉綠素、根系活力和可溶性糖均顯著高于對照，其中海島素100ppm浸種處理水稻的效果最好，葉綠素含量、根系活力、可溶性總糖分別比對照組高23.2%、38.3%、19.5%，試驗(yàn)表明海島素浸種能使幼苗葉綠素含量及光合速率保持在較高水平，還可提高水稻的根系活力，使水稻苗健壯生長。

3 結(jié)果與討論

本研究的結(jié)果表明，不同濃度的海島素溶液對水稻浸種，各處理對水稻平均發(fā)芽率、干重、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)均有很好的促進(jìn)效果。其中海島素對水稻種子浸種處理時(shí)應(yīng)以100ppm濃度效果最佳；較對照發(fā)芽勢、干重、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)分別提高4.5%、7.6%、13.1%、21.5%；葉綠素含量、根系活力、可溶性總糖分別比對照組提高23.2%、38.3%、19.5%。同時(shí)，海島素用于種子浸種處理能有效的刺激種子萌發(fā)，提高發(fā)芽率和促進(jìn)幼苗根系生長。