Flor-essence對小麥種子萌發和幼苗生長的影響

邸惠張繼權呂建洲馬齊云

（1. 東北師范大學環境學院自然災害研究所，長春 130117；2. 遼寧師范大學，大連 116000）

Flor-essence對小麥種子萌發和幼苗生長的影響

邸惠1張繼權1呂建洲2馬齊云1

（1. 東北師范大學環境學院自然災害研究所，長春 130117；2. 遼寧師范大學，大連 116000）

研究不同濃度Flor-essence對小麥種子萌發及幼苗生長的影響，以開拓其在植物生長調節劑領域的新應用。通過室內水培試驗，分別設定50、100、150、200和250 mg/L 5組不同濃度的Flor-essence溶液處理，測定小麥種子發芽和植株生長的相關指標，同時選取清水（0 mg/L Flor-essence）和0.015 mg/L的油菜素內酯（BR）作對照。結果顯示，與對照相比，不同濃度Floressence浸種均促進了小麥種子的萌發和生長，小麥的發芽勢、發芽率、發芽指數、根長、株高、鮮重、干重、葉綠素含量和根冠比均有不同程度提高。不同濃度處理中，以200和250 mg/L處理的幼苗發芽情況最好；以150 mg/L處理的株高最高；以200 mg/L處理的根長最長、根冠比最大；以250 mg/L處理的鮮重、干重和葉綠素含量最高。利用Flor-essence浸種可促進小麥種子萌發和幼苗生長，且濃度為150-250 mg/L Flor-essence更能夠在不同程度上促進小麥苗期的生長。

Flor-essence；小麥；種子萌發；幼苗生長

植物生長調節劑是指人工合成的、具有植物激素活性的一類有機物質，它們在較低濃度下可以對植物的生長發育表現出促進、延緩或抑制作用，已被廣泛地應用于糧食作物、蔬菜作物和林木等各個方面［1，2］。天然植物生長調節劑的研發作為一項高新生物技術在20世紀90年代發展起來，研究、開發無毒、無味、無污染的天然植物生長調節劑對環境保護和農業持續發展有著十分重要的意義。

富蘭·益賽思（Flor-essence，FE）是由加拿大Flora公司獨家生產的食品級配方產品，它主要由牛蒡、土耳其大黃根、羊酸模、滑榆皮、西洋菜、賜福薊草、紅三葉草和巨藻的提取物組成，是一種未精煉加工的有機解毒草本茶，它能夠深度清除滲透到身體內部器官、組織和細胞的毒素，調節pH值，防癌自愈，全面提升癌癥患者的生活質量。近年來，國內外學者對FE的研究結果表明，FE有提高免疫力的作用，主要應用于抑制癌細胞的生長和擴散［3-8］。林華等［4］通過對大鼠施加不同濃度的 FE 營養補劑，并對大鼠進行4 周的游泳運動訓練，檢測大強度運動后大鼠血清細胞介素、白細胞介素、腫瘤壞死因子含量和自然殺傷細胞活性的變化情況，結果表明，FE結合運動可以改善大鼠的免疫功能和運動機能。目前，國內外對FE在其他方面應用的研究鮮有報道。

小麥是中國第二大糧食作物，小麥的增產和穩產直接影響國家糧食安全和社會經濟的發展［9］，小麥幼苗的強弱在很大程度上決定著小麥的產量，使用植物生長調節劑處理小麥種子可以達到壯苗從而提高小麥產量的目的。因此，研究FE對小麥種子萌發及幼苗生長的影響不僅開拓了FE在促進植物生長方面新的應用，還能為小麥的高產育種提供新思路。本試驗以魯麥21號小麥種子為材料，初步研究不同濃度的FE對小麥種苗生長的影響，探討FE的適宜濃度，以探明FE在植物苗期生長的作用。

1 材料與方法

1.1 材料

Flor-essence；魯麥21號小麥種子，購買于大連普蘭店種子公司；油菜素內酯（BR）。

1.2 方法

1.2.1 試驗設計 選取顆粒飽滿、大小均一、成熟性良好的小麥種子，用蒸餾水沖洗干凈，再用75%的酒精浸潤種子30 s，進行消毒，潤洗后用蒸餾水沖洗種子 1-3次。用Flor-essence做母液，按照比例進行稀釋，分別配制出50、100、150、200和250 mg/L濃度梯度的Flor-essence溶液，在恒溫磁力攪拌器上攪拌3-5 min，使其充分溶解，并以清水和0.015 mg/L的油菜素內酯（BR）作對照，在25℃條件下浸種12 h。用濾紙吸干種子表面殘留的水，均勻放置于鋪有圓形濾紙的培養皿上，每個培養皿中分別放30粒種子，放入光照溫度恒定（25℃）的培養箱中培養，每組設置3個平行實驗。每12 h澆等體積水保持濾紙濕潤，以保證種子萌發所必須的水分。

1.2.2 測定方法

1.2.2.1 種子萌發情況的測定 小麥萌發時期的生長狀況直接影響以后的生長發育和產量［10］，種子的發芽勢、發芽率和發芽指數可以反映出種子的發芽速度、發芽整齊度和出苗情況等，常被作為評價種子發芽的指標［11］，發芽期間每隔一天記錄發芽種子數目，并測定發芽勢（第3天）、發芽率（第7天）、發芽指數［12，13］。公式如下：

發芽勢=第3天發芽的種子數/供試種子數×100%

發芽率=第7天發芽的種子數/供試的種子數×100%

發芽指數=∑Gt/ Dt

式中，Gt指浸種后t日的發芽種子數；Dt指相應的發芽日數。

1.2.2.2 幼苗生長情況的測定 小麥芽期的生長狀況決定著小麥生長勢的強弱［14］，小麥幼苗生長過程中會長出很多條根，選取芽期的總根長和株高（根部到最長葉葉尖的長度）作為測量指標。根冠比是反映根系與地上部生長協調狀況的重要指標，根冠比越大，表明根系對水分和養分的吸收情況越好［15］。在第 8、10、12、14天時分別測量各組小麥幼苗的株高和根長，并記錄平均值，在第14天時測定葉綠素含量，記錄平均值，在15 d時各組取10株小麥幼苗，稱量幼苗的鮮重（幼苗剛在培養皿拿出時的重量）與干重（幼苗自然風干至無水分時的重量），記錄平均值，隨后，剪下根部，測量根部的干重，計算根冠比。

葉面積和葉片的凈光合速率是影響小麥生長及最終產量的重要光合因素，葉綠素含量則是影響葉片光合能力的重要指標［16］。葉綠素含量測量方法如下：已知葉綠素a、葉綠素b的80%丙酮溶液在紅外區的最大吸收峰分別位于663、645 nm處。在波長663 nm下葉綠素a、葉綠素b在該溶液中的吸光系數的分別為82.04和9.27；在波長645 nm處的吸光系數分別為16.75和45.60。根據加和性原則列出以下關系式：

式中Ca、Cb分別為葉綠素a、葉綠素b的濃度，以mg/L為單位。解方程（1）（2）組得：

將Ca+Cb相加即得葉綠素總量CT

1.2.3 統計分析 以上指標重復測定，結果取平均值，并計算標準偏差。所有統計計算采用SPSS 19.0分析，不同處理之間的顯著性差異采用 Duncan’s新復極差法檢驗。

2 結果

2.1 FE對小麥種子萌發的影響

從表1可以看出，小麥種子經FE溶液浸種后，發芽勢、發芽率以及發芽指數均有提高，說明FE對小麥種子萌發具有一定的促進作用。在相同條件下，不同濃度FE處理的小麥發芽勢、發芽率、發芽指數均高于對照，其中濃度為150 mg/L的發芽勢和發芽率與BR相近，濃度為200和250 mg/L的發芽勢和發芽率高于BR。發芽指數以200和250 mg/L處理的效果最好，分別比對照增加20.7%和13.8%。可見，FE浸種對小麥種子的萌發有促進作用，濃度為200 mg/L和250 mg/L的FE促進效果較為明顯。

2.2 FE對小麥幼苗根長、株高的影響

從播種后第8 天開始，分別測量8、10、12和14 d的株高和總根長，圖1顯示，不同濃度FE對小麥幼苗株高有一定影響，隨著FE濃度的提高，小麥株高逐漸增高，濃度為150 mg/L FE浸種的小麥株高最高，和0.015 mg/L BR的作用效果較接近，說明FE可以促進小麥株高的生長，150 mg/L為促進小麥株高生長的最適濃度。圖2顯示，200 mg/L FE 浸種的小麥根長增加顯著，且高于0.015 mg/L的BR，表明FE對小麥根的生長有促進作用，200 mg/L為促進小麥根生長的最適濃度。

表1 FE對小麥種子萌發的影響

2.3 FE對小麥幼苗鮮重與干重的影響

15 d測定不同濃度FE處理后的小麥幼苗的鮮重、干重，結果（圖3和圖4）表明，在相同條件下，隨著FE濃度增加，小麥幼苗鮮重、干重均呈升高的變化趨勢，250 mg/L處理的幼苗鮮重和干重較對照組分別增加24.9%和51.4%，與0.015 mg/L BR相比分別增加5.3%和15.2%。由此可見，濃度為250 mg/L的FE浸種更有利于小麥幼苗的生長。

2.4 FE對小麥幼苗根干重和根冠比的影響

圖5顯示在相同水分條件下，不同濃度FE處理的小麥幼苗根干重都高于對照。200 mg/L處理的根干重達最大值26 mg，比對照組增加85.7%，其他處理間差異不明顯。圖6表明，不同濃度FE處理后根冠比增大，以 200 mg/L 處理的效果最好，且150 mg/L處理的效果與BR相近。說明FE對地下部的促進作用大于地上部，可促進根系的吸收，從而促進小麥生長。

2.5 FE對小麥幼苗葉綠素含量的影響

表2顯示，FE對小麥幼苗葉綠素含量有明顯的影響，250 mg/L處理的小麥幼苗葉綠素含量高于其他濃度及對照，較BR相比也有增高，可見FE浸種可以提高小麥的葉綠素含量，濃度為250 mg/L作用效果最明顯。

圖1 FE濃度對小麥幼苗株高的影響

圖2 FE濃度對小麥幼苗根長的影響

圖3 FE濃度對小麥鮮重的影響

圖4 FE濃度對小麥干重的影響

圖5 FE濃度對小麥根干重的影響

圖6 FE濃度對小麥根冠比的影響

表2 FE濃度對小麥葉綠素含量的影響

3 討論

種子萌發和幼苗生長是植物復雜的生理生化、物質代謝過程，受其內部或外部生長物質的調控作用，而表現出種子活力、幼苗生長、形態特征等方面的效應，直接或間接影響著植物的生長，進而影響植物的生物產量和經濟產量［17］。研究植物生長調節劑對種子萌發和幼苗生長的調節作用具有重要的實踐意義。本研究結果表明，在不同濃度FE浸種后，小麥種子的發芽、植株的生長會受到不同程度地促進作用。150-250 mg/L的FE能夠有效提高小麥種苗的發芽勢、發芽率、發芽指數、根長、株高、鮮重、干重和葉綠素含量。因此，利用FE浸種可促進小麥種子萌發和幼苗生長，且濃度為150-250 mg/L FE更能夠在不同程度上有益于小麥苗期的生長并提高產量。植物生長調節劑根據來源的不同，有天然和人工合成 2 種。根據植物生長調節劑的作用方式不同，可分為植物生長促進劑、植物生長抑制劑和植物生長延緩劑。從農業生產應用的情況看，我國目前常用的植物生長調節劑絕大部分均為人工合成的［2］。因此，FE作為一種天然的、未精煉加工的有機解毒草本茶，在小麥苗期種子萌發和幼苗生長方面具有較大的研究空間，對促進植物苗期的生長發育具有重要實際價值。

油菜素內酯（BR）是近年發現的一種新型植物激素，它主要的生理效應是促進細胞伸長，植物生殖生長，同時在提高植物抗逆能力，增強植物凈光合作用、增加作物產量等方面都具有十分重要的意義［18］。低濃度的BR對小麥種子的萌發起促進作用［19］，且以濃度 0.015 mg/L 的處理效果最好；高濃度BR對小麥種子萌發的促進作用減弱，并呈現抑制趨勢［19］。本研究選取BR作為對照，結果更能表明FE對小麥幼苗生長的促進作用。本研究只選取了一種植物作為研究對象，不足以證明FE對所有植物的苗期生長都有促進作用，且濃度梯度的選取過于簡單，難以說明更高濃度的FE對小麥幼苗生長的作用，因此，選取多種植物并增設合理的濃度梯度以探討FE在促進植物苗期生長過程中的作用是未來研究的重點。

4 結論

不同濃度FE與0.015 mg/L BR均能不同程度提高小麥種苗各生長指標，且150-250 mg/L的FE效果優于BR，說明FE對植物生長有一定影響。

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（責任編輯 朱琳峰）

Effects of Flor-essence on Seed Germination and Seedling Growth in Wheat

DI Hui1ZHANG Ji-quan1Lü Jian-zhou2MA Qi-yun1
（1. School of Environment，Natural Disaster Research Institute，Northeast Normal University，Changchun 130117；2. Liaoning Normal University，Dalian 116000）

The present experiment is to study the influences of different concentrations of Flor-essence on seed germination and seedling growth of wheat，in order to explore its new application in the field of plant growth regulators. By using indoor hydroponic culture，five different concentrations of Flor-essence（50，100，150，200 and 250 mg/L）were designed to determine relevant indicators on seed germination and seedling growth of wheat，and clear water（0 mg/L Flor-essence）and 0.015 mg/L brassinolide（BR）as control. As results，soaking in all different Flor-essence concentrations promoted the seed germination and seedling growth of wheat seeds while compared with the control，，and improved the seed germination potential，germination rate，germination index，root length，plant height，fresh weight，dry weight，chlorophyll content and root shoot ratio in varied degrees. Among all Flor-essence treatments，the germination conditions of seedlings were the best with the treatment of 200 and 250 mg/L；the plant height was the highest with the treatment of 150 mg/L；the root length and the root shoot ratio were the highest with the treatment of 200 mg/L；the fresh weight，dry weight and chlorophyll content were the highest with the treatment of 250 mg/L. In conclusion，the use of Flor-essence soaking promotes the seed germination and seedling growth of wheat，and the Flor-essence concentration of 150-250 mg/L may promote the seedling growth in different degree.

Flor-essence；wheat；seed germination；seedling growth

10.13560/J.cnki.biotech.bull.1985.2017-0203

2017-03-20

國家重大水專項（2014ZX07201-011-002）

邸惠，女，碩士研究生，研究方向：環境科學；E-mail：982347083@qq.com

張繼權，男，博士生導師，研究方向：自然災害風險管理；E-mail：zhangjq022@nenu.edu.cn