青稞根系水提液對獨一味種子化感作用的研究

何淑玲，馬令法，楊敬軍，常毓巍，王改花

（甘肅民族師范學院化學與生命科學系，甘肅 合作 747000）

青稞根系水提液對獨一味種子化感作用的研究

何淑玲，馬令法，楊敬軍，常毓巍，王改花

（甘肅民族師范學院化學與生命科學系，甘肅 合作 747000）

以獨一味種子為試驗材料，采用隨機區組法，研究不同浸提時間的青稞根系水提液對獨一味種子萌發的影響，為獨一味與禾本科植物的輪作種植提供理論依據。研究結果表明：青稞根系水提液不同浸提時間對獨一味種子萌發的影響不同，表現為隨著浸出液浸提時間的延長，獨一味種子萌發開始時間、發芽率、發芽勢、胚芽長度以及變異系數等都基本趨向于先促進后抑制的規律性變化。其中用青稞根系水提液浸提1.5 h的種子的萌發率最高、為36.67%，比CK提高了11.34個百分點，而且該處理的變異系數變化值較小，表現最為穩定，萌發開始時間比CK縮短了1.67 d。而浸提2.5 h的種子萌發率分最低為18.67%，比CK 降低了6.66個百分點，且胚芽長度也較CK短8.60 mm，表現為抑制作用。因此，用青稞根系水提液不同浸提時間處理獨一味種子時，浸提1.5 h時最有利于獨一味種子的萌發。

浸出液；青稞根系；化感作用；獨一味

獨一味〔Lamio phlomis rotata （Benth.）Kudo〕為唇形科植物，又名獨步通，為多年生無莖草本，藏語亦稱“大巴”、“打布巴”［1］。其根及根莖或全草入藥，藥材表面枯黃色或黃褐色，質堅硬、干枯，有腥味，是我國藏、蒙、納西等民族民間常用草藥之一，用于治療骨髓炎、關節黃水病、骨折、跌傷、槍傷、筋骨疼痛、跌打瘀痛等。現代醫學證明，藏藥獨一味具有較好的止血、鎮痛、活血化瘀、抗菌消炎及顯著提高機體免疫功能的作用［2］。

目前國內外對獨一味的研究主要集中在化學成分［3-9］、藥理［10-15］方面，對其種子處理等栽培技術方面的研究較少［16-23］。獨一味種子直播出苗率很低，而且出苗后的成活率非常低，人工栽培很難成功。因此目前藥品市場上獨一味的藥源幾乎全部以野生種為主，隨著獨一味用藥量的增大，加之多年的過度采挖，造成了野生獨一味資源面臨嚴重瀕危的現狀，人工栽培獨一味已迫在眉睫。到目前為止，其栽培技術尚不成熟，基本還處在野生馴化階段，研究和掌握獨一味的生理生長特性，可為高原地區規模化種植獨一味提供科學的理論依據。化感作用是植物之間相互作用的生物化學關系，是自然界各植物普遍存在的通過其作用來提高自身競爭力的方式［24-26］。獨一味作為青藏高原特殊地區重要的藥用經濟植物，而青稞是青藏高原地區唯一的作物，其對獨一味的化感作用研究幾乎未見報道。根據青稞與獨一味的各自的生物學特性和生活習性研究青稞根系對獨一味生長的影響，探討青稞能否與獨一味間作或輪作種植，具有農業和醫學雙重價值，有望為獨一味的產業化生產提供理論依據和新途徑，進而更有利于提高獨一味的規模化生產，解決藥品市場對獨一味供不應求的現狀，帶來更加可觀的經濟效益。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗所選用的獨一味種子由甘肅民族師范學院提供。試驗于2016年12月10日在甘南州甘肅民族師范學院植物學實驗室進行。試驗前挑取種子顆粒成熟且飽滿、大小較一致的優良種子，在冰箱1～4℃低溫處理24 h。試驗用青稞根系水提液為人工制備，試驗前2周先種植青稞，待其根系成熟后，取其根系于100℃恒溫水浴鍋內煮沸1 h后制成青稞根系水提液備用。

1.2 試驗方法

試驗設青稞根系水提液處理0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 h，分別記為 A、B、C、D、E，以蒸餾水作對照（CK）。試驗前先將獨一味種子從冰箱取出后用無菌水徹底沖洗干凈，然后用濾紙吸掉種子表面過多的水分，在培養皿中放置雙層濾紙，從各培養皿中挑取50粒獨一味種子，用移液管取10 mL青稞根系水提液滴入培養皿中處理相應時間后用蒸餾水沖洗3次，然后換上雙層濾紙并將洗凈后的獨一味種子放到該培養皿中，用移液管量取10 mL蒸餾水加入后置于室溫下進行培養，之后在培養過程中每隔24 h更換水和濾紙，定期處理掉霉變的種子，記錄種子開始萌發時間，并記錄發芽數，測定胚芽長。

發芽率（%）=G1/T×100，G1為正常發芽的種子數，T為供試種子總數

發芽勢（%）=（n/ N）× 100，n為萌發第7 d的正常發芽種子數，N為供試種子數

變異系數（%）=（標準偏差/平均值）×100

試驗數據用DPS 8.01軟件進行Duncan分析和作圖。

2 結果與分析

2.1 青稞根系水提液對獨一味種子開始萌發時間的影響

圖1結果顯示，青稞根系水提液處理時間的不同對獨一味種子開始萌發的影響很大，隨著處理時間的增加獨一味種子萌發的時間表現為先縮短后延長的變化趨勢。當處理時間為0.5 h時，獨一味種子開始萌發的時間為6.00 d，比CK早萌發1.00 d；此后隨著浸出液浸提時間的延長開始發芽時間越來越早，到處理時間為1.5 h時開始發芽時間最早為5.00 d，比CK早萌發1.67 d；之后隨著處理時間的延長，開始萌發的時間急劇推遲，直到處理時間為2.5 h時，發芽開始時間變為7.67 d，獨一味種子在第7 d才開始萌發，比CK遲萌發1.00 d，抑制作用明顯。除了處理A與CK差異不顯著外，其他各處理之間差異均達到顯著水平，處理E、B、C、D與CK差異亦均達顯著水平。說明隨著青稞根系浸出液不同時間的處理獨一味種子時較短時間的浸提液處理對其萌發有促進作用，較長時間的浸提液處理對其萌發有抑制作用。

圖1 青稞根系水提液對獨一味種子萌發開始時間的影響

2.2 青稞根系水提液對獨一味種子發芽數的影響

由圖2可知，青稞根系浸出液處理對獨一味種子發芽數具有不同的影響，其中浸提1.5 h處理的獨一味種子在12月27日停止發芽，發芽的種子數最多為55粒，而CK在12月26日就停止發芽，發芽數為38粒；浸提2.0 h的獨一味種子在12月25日停止萌發，萌發數為39粒；浸提2.5 h的獨一味種子在12月24日就已停止發芽，且發芽數最低，為28粒。由此可見，隨著青稞根系水提液處理時間的延長，獨一味種子發芽數增多，到1.5 h時萌發數達到最大值，而后隨著處理時間的延長，發芽數逐漸減少低于CK。這說明青稞根系水提液處理時間在0～1.5 h時隨著處理時間的延長，青稞根系水提液對獨一味種子的萌發具有促進作用，而在1.5 h之后則相反，隨著處理時間的延長，發芽受到不同程度的抑制，且抑制作用較強，發芽遲緩且發芽期很短，發芽數較低。

圖2 青稞根系水提液對獨一味種子發芽數的影響

2.3 青稞根系水提液對獨一味種子發芽勢的影響

圖3表明，用青稞根系水提液處理獨一味種子時隨浸提時間的不同，種子的發芽勢不同，其中浸提2.5 h的獨一味種子發芽勢最低，為9.67%，比CK極顯著降低41.21%；而浸提1.5 h的種子發芽勢最高，為27.79%，比CK極顯著增加68.94%；浸提0.5 h的種子發芽勢為15.79%，與CK差異不顯著；而浸提1.0 h的種子發芽勢為22.45%，比CK極顯著增長36.47%。由此可見，隨著浸提時間的增加獨一味種子的發芽勢逐漸增大，至浸提1.5 h其發芽勢達到峰值，而后隨著浸提處理時間的延長，種子累計萌發率逐漸下降并均極顯著低于CK。

圖3 青稞根系水提液對獨一味種子發芽勢的影響

2.4 青稞根系水提液對獨一味種子累計發芽率的影響

圖4表明，用青稞根系水提液處理獨一味種子時隨浸提時間的不同，種子的萌發率也不同，其中浸提2.5 h的獨一味種子累計發芽率最低，為18.67%，比CK低6.66個百分點，對其種子發芽有較大的抑制作用；而浸提1.5 h的種子累計發芽率最高，為36.67%，比CK極顯著增加11.34個百分點；浸提0.5 h的種子累計發芽率為24.67%，與CK差異不顯著；而浸提1.0 h的獨一味種子累計發芽率比CK極顯著增長6.00個百分點。由此可見，隨著浸提時間的增加獨一味種子的萌發率逐漸增大，至浸提1.5 h其萌發率到達峰值，而后隨著浸提處理時間的延長，種子累計萌發率逐漸下降且顯著低于CK。

圖4 青稞根系水提液對獨一味種子累計發芽率的影響

2.5 青稞根系水提液對獨一味種子胚芽長度的影響

青稞根系水提液不同浸提時間對獨一味種子胚芽生長有明顯的影響。由圖5可知，隨著青稞根系浸出時間的不同，獨一味種子的胚芽生長也不同，當浸提時間為0.5 h和2.0 h時，對胚芽生長有促進作用，但效果不顯著，浸提0.5 h處理的平均胚芽長度為25.80 mm，僅比CK長2.60 mm；隨后隨著浸提時間的延長胚芽生長速度增加，長度也增加，至浸提1.5 h時胚芽長度最大，為29.80 mm，比CK極顯著增長4.40 mm；之后隨著浸提時間的延長，浸提液對胚芽生長具有極顯著的抑制作用，其中浸提2.5 h對胚芽的生長抑制作用最強，平均胚芽長度比CK極顯著降低8.60 mm。

圖5 青稞根系水提液對獨一味種子胚芽長度的影響

2.6 青稞根系水提液對獨一味種子變異系數的影響

由圖6可知，青稞根系水提液不同浸提時間對獨一味種子變異系數的影響也較大。而相同浸提時間處理的獨一味種子，在不同時間區域中的變異系數也變化較大。其中，浸提1.5 h處理的獨一味種子變異系數變化較緩慢，變化幅度最小，表現最穩定，而浸提0.5、2.0、2.5 h的種子變異系數不同時間段內變化很大，表現極不穩定。整體相比較可知，青稞根系水提液浸提處理1.5 h最有利于獨一味種子的萌發。

圖6 青稞根系水提液對獨一味種子變異系數的影響

3 結論與討論

本研究結果表明，青稞根系水提液處理獨一味種子時間的長短能影響其種子發芽的各項指標。其中，浸提1.5 h處理的獨一味種子的離散程度最小，變異系數最穩定，且種子在1.33 d就開始萌發，比CK早萌發2.43 d，幼苗的胚芽長度也表現出最大值、為29.80 mm，種子萌芽率最高、比CK高11.34%，促進作用顯著；而后隨著浸提時間的延長，獨一味種子發芽率迅速降低，浸提2.5 h的萌發率低于CK 6.66%，表現出極強的抑制作用。說明青稞根系產生的化感物質對獨一味種子浸提處理0～1.5 h表現出較強的促進作用，而處理時間超過1.5 h就表現出極強的抑制作用，因此經青稞根系水提液處理1.5 h的獨一味種子能縮短其萌發時間，提高其發芽勢和累計發芽率，且幼苗長勢和整齊度都較好。

變異系數是衡量試驗中各觀測值變異程度的統計量，它所反映的是單位均值上的離散程度，而胚芽長度直接影響幼苗的生長狀況及出芽的整齊度。種子萌發開始時間和種子萌芽率是衡量種子播種的質量和種子發芽活性大小的重要指標。萌發開始時間早，種子活性和發芽率就越高。種子越有活力，就越有利于該作物萌發。

有研究表明，處于不同生長時期的茄子根系的分泌產物所表現出的化感作用是不同的，生長至越后期對植物的促進作用就越強，而對種子的抑制作用卻越強［24］；而李明等［25］對南瓜根系分泌物化感作用的探究說明，其生長抑制活性在15～17 d最高，21 d時最低。當化感物質積累一定的量之后，就會抑制種子的萌發和幼苗生長［26］，進而才能在群落演替過程中起到關鍵性的作用，扮演著物種間相互競爭的作用。本試驗結果也驗證了這一點。青稞根系水提液浸提處理1.5 h的獨一味種子最有利于播種，可為高原規模化種植獨一味提供理論指導。但由于本次試驗在試驗室中進行，試驗條件會與野外自然條件有差別，還有待進一步探究。

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Allelopathy of leachate of barley roots in water to seed of Lamiophlomis rotate

HE Shu-ling，MA Ling-fa，YANG Jing-jun，CHANG Yu-wei，WANG Gai-hua
（Gansu Normal University for Nationlities，Hezuo 747000，China）

The seeds of Lamiophlomis rotate were used as experimental materials to study the allelopathy of leachate of barley roots with various soaking time to the L. rotate at 20℃，which would provide a scientific theoretical basis for crop rotation between L. rotate and graminaceous plants. The results show that different soaking time of L. rotate seeds have different affect on germination，the start time of germination，germination vigor，rate of germination，length of plumule and coefficient of variation of L. rotate seeds basically tend to the regular of inhibiting the growth after promoting with the increase of soaking time. When being soaked for 0.5 h of leachate，the germination rate of L. rotate seeds is 24.67%，which is approximate to that of CK. When barley roots are soaked for 1 h，the germination rate ranks to 31.33%. When barley roots are soaked for 1.5 h，the germination rate is 36.67%，which is the relative highest value，and the coefficient of variation is being most stable and minimum with this treatment，which is shortened with 1.67 day than CK. For being soaked for 2 h and 2.5 h，the germination rate is 26.00% and 18.67%，respectively，which is 6.76% lower than that of CK，and also the length of plumule is shorter than that of CK，all of these indicate the depressant effect. Consequently，when the L. rotate seeds are disposed by different soaking time of leachate of barley roots，the most suitable time for L. rotate seeds germinationis 1.5 h.

leachate；barley roots；allelopathy；Lamiophlomis rotate

S567.23+9

A

1004-874X（2017）08-0014-06

何淑玲，馬令法，楊敬軍，等. 青稞根系水提液對獨一味種子化感作用的研究［J］.廣東農業科學，2017，44（8）：14-19.

2017-05-15

甘肅省自然科學基金（1506RJZP001）

何淑玲（1975-），女，博士，副教授，E-mail：heshuling2010@163.com

馬令法（1975-），男，博士，副教授，E-mail：lingfa2008@163.com

（責任編輯 鄒移光）