Flor-essence对小麦种子萌发和幼苗生长的影响

邸惠张继权吕建洲马齐云

（1. 东北师范大学环境学院自然灾害研究所，长春 130117；2. 辽宁师范大学，大连 116000）

Flor-essence对小麦种子萌发和幼苗生长的影响

邸惠1张继权1吕建洲2马齐云1

（1. 东北师范大学环境学院自然灾害研究所，长春 130117；2. 辽宁师范大学，大连 116000）

研究不同浓度Flor-essence对小麦种子萌发及幼苗生长的影响，以开拓其在植物生长调节剂领域的新应用。通过室内水培试验，分别设定50、100、150、200和250 mg/L 5组不同浓度的Flor-essence溶液处理，测定小麦种子发芽和植株生长的相关指标，同时选取清水（0 mg/L Flor-essence）和0.015 mg/L的油菜素内酯（BR）作对照。结果显示，与对照相比，不同浓度Floressence浸种均促进了小麦种子的萌发和生长，小麦的发芽势、发芽率、发芽指数、根长、株高、鲜重、干重、叶绿素含量和根冠比均有不同程度提高。不同浓度处理中，以200和250 mg/L处理的幼苗发芽情况最好；以150 mg/L处理的株高最高；以200 mg/L处理的根长最长、根冠比最大；以250 mg/L处理的鲜重、干重和叶绿素含量最高。利用Flor-essence浸种可促进小麦种子萌发和幼苗生长，且浓度为150-250 mg/L Flor-essence更能够在不同程度上促进小麦苗期的生长。

Flor-essence；小麦；种子萌发；幼苗生长

植物生长调节剂是指人工合成的、具有植物激素活性的一类有机物质，它们在较低浓度下可以对植物的生长发育表现出促进、延缓或抑制作用，已被广泛地应用于粮食作物、蔬菜作物和林木等各个方面［1，2］。天然植物生长调节剂的研发作为一项高新生物技术在20世纪90年代发展起来，研究、开发无毒、无味、无污染的天然植物生长调节剂对环境保护和农业持续发展有着十分重要的意义。

富兰·益赛思（Flor-essence，FE）是由加拿大Flora公司独家生产的食品级配方产品，它主要由牛蒡、土耳其大黄根、羊酸模、滑榆皮、西洋菜、赐福蓟草、红三叶草和巨藻的提取物组成，是一种未精炼加工的有机解毒草本茶，它能够深度清除渗透到身体内部器官、组织和细胞的毒素，调节pH值，防癌自愈，全面提升癌症患者的生活质量。近年来，国内外学者对FE的研究结果表明，FE有提高免疫力的作用，主要应用于抑制癌细胞的生长和扩散［3-8］。林华等［4］通过对大鼠施加不同浓度的 FE 营养补剂，并对大鼠进行4 周的游泳运动训练，检测大强度运动后大鼠血清细胞介素、白细胞介素、肿瘤坏死因子含量和自然杀伤细胞活性的变化情况，结果表明，FE结合运动可以改善大鼠的免疫功能和运动机能。目前，国内外对FE在其他方面应用的研究鲜有报道。

小麦是中国第二大粮食作物，小麦的增产和稳产直接影响国家粮食安全和社会经济的发展［9］，小麦幼苗的强弱在很大程度上决定着小麦的产量，使用植物生长调节剂处理小麦种子可以达到壮苗从而提高小麦产量的目的。因此，研究FE对小麦种子萌发及幼苗生长的影响不仅开拓了FE在促进植物生长方面新的应用，还能为小麦的高产育种提供新思路。本试验以鲁麦21号小麦种子为材料，初步研究不同浓度的FE对小麦种苗生长的影响，探讨FE的适宜浓度，以探明FE在植物苗期生长的作用。

1 材料与方法

1.1 材料

Flor-essence；鲁麦21号小麦种子，购买于大连普兰店种子公司；油菜素内酯（BR）。

1.2 方法

1.2.1 试验设计 选取颗粒饱满、大小均一、成熟性良好的小麦种子，用蒸馏水冲洗干净，再用75%的酒精浸润种子30 s，进行消毒，润洗后用蒸馏水冲洗种子 1-3次。用Flor-essence做母液，按照比例进行稀释，分别配制出50、100、150、200和250 mg/L浓度梯度的Flor-essence溶液，在恒温磁力搅拌器上搅拌3-5 min，使其充分溶解，并以清水和0.015 mg/L的油菜素内酯（BR）作对照，在25℃条件下浸种12 h。用滤纸吸干种子表面残留的水，均匀放置于铺有圆形滤纸的培养皿上，每个培养皿中分别放30粒种子，放入光照温度恒定（25℃）的培养箱中培养，每组设置3个平行实验。每12 h浇等体积水保持滤纸湿润，以保证种子萌发所必须的水分。

1.2.2 测定方法

1.2.2.1 种子萌发情况的测定 小麦萌发时期的生长状况直接影响以后的生长发育和产量［10］，种子的发芽势、发芽率和发芽指数可以反映出种子的发芽速度、发芽整齐度和出苗情况等，常被作为评价种子发芽的指标［11］，发芽期间每隔一天记录发芽种子数目，并测定发芽势（第3天）、发芽率（第7天）、发芽指数［12，13］。公式如下：

发芽势=第3天发芽的种子数/供试种子数×100%

发芽率=第7天发芽的种子数/供试的种子数×100%

发芽指数=∑Gt/ Dt

式中，Gt指浸种后t日的发芽种子数；Dt指相应的发芽日数。

1.2.2.2 幼苗生长情况的测定 小麦芽期的生长状况决定着小麦生长势的强弱［14］，小麦幼苗生长过程中会长出很多条根，选取芽期的总根长和株高（根部到最长叶叶尖的长度）作为测量指标。根冠比是反映根系与地上部生长协调状况的重要指标，根冠比越大，表明根系对水分和养分的吸收情况越好［15］。在第 8、10、12、14天时分别测量各组小麦幼苗的株高和根长，并记录平均值，在第14天时测定叶绿素含量，记录平均值，在15 d时各组取10株小麦幼苗，称量幼苗的鲜重（幼苗刚在培养皿拿出时的重量）与干重（幼苗自然风干至无水分时的重量），记录平均值，随后，剪下根部，测量根部的干重，计算根冠比。

叶面积和叶片的净光合速率是影响小麦生长及最终产量的重要光合因素，叶绿素含量则是影响叶片光合能力的重要指标［16］。叶绿素含量测量方法如下：已知叶绿素a、叶绿素b的80%丙酮溶液在红外区的最大吸收峰分别位于663、645 nm处。在波长663 nm下叶绿素a、叶绿素b在该溶液中的吸光系数的分别为82.04和9.27；在波长645 nm处的吸光系数分别为16.75和45.60。根据加和性原则列出以下关系式：

式中Ca、Cb分别为叶绿素a、叶绿素b的浓度，以mg/L为单位。解方程（1）（2）组得：

将Ca+Cb相加即得叶绿素总量CT

1.2.3 统计分析 以上指标重复测定，结果取平均值，并计算标准偏差。所有统计计算采用SPSS 19.0分析，不同处理之间的显著性差异采用 Duncan’s新复极差法检验。

2 结果

2.1 FE对小麦种子萌发的影响

从表1可以看出，小麦种子经FE溶液浸种后，发芽势、发芽率以及发芽指数均有提高，说明FE对小麦种子萌发具有一定的促进作用。在相同条件下，不同浓度FE处理的小麦发芽势、发芽率、发芽指数均高于对照，其中浓度为150 mg/L的发芽势和发芽率与BR相近，浓度为200和250 mg/L的发芽势和发芽率高于BR。发芽指数以200和250 mg/L处理的效果最好，分别比对照增加20.7%和13.8%。可见，FE浸种对小麦种子的萌发有促进作用，浓度为200 mg/L和250 mg/L的FE促进效果较为明显。

2.2 FE对小麦幼苗根长、株高的影响

从播种后第8 天开始，分别测量8、10、12和14 d的株高和总根长，图1显示，不同浓度FE对小麦幼苗株高有一定影响，随着FE浓度的提高，小麦株高逐渐增高，浓度为150 mg/L FE浸种的小麦株高最高，和0.015 mg/L BR的作用效果较接近，说明FE可以促进小麦株高的生长，150 mg/L为促进小麦株高生长的最适浓度。图2显示，200 mg/L FE 浸种的小麦根长增加显著，且高于0.015 mg/L的BR，表明FE对小麦根的生长有促进作用，200 mg/L为促进小麦根生长的最适浓度。

表1 FE对小麦种子萌发的影响

2.3 FE对小麦幼苗鲜重与干重的影响

15 d测定不同浓度FE处理后的小麦幼苗的鲜重、干重，结果（图3和图4）表明，在相同条件下，随着FE浓度增加，小麦幼苗鲜重、干重均呈升高的变化趋势，250 mg/L处理的幼苗鲜重和干重较对照组分别增加24.9%和51.4%，与0.015 mg/L BR相比分别增加5.3%和15.2%。由此可见，浓度为250 mg/L的FE浸种更有利于小麦幼苗的生长。

2.4 FE对小麦幼苗根干重和根冠比的影响

图5显示在相同水分条件下，不同浓度FE处理的小麦幼苗根干重都高于对照。200 mg/L处理的根干重达最大值26 mg，比对照组增加85.7%，其他处理间差异不明显。图6表明，不同浓度FE处理后根冠比增大，以 200 mg/L 处理的效果最好，且150 mg/L处理的效果与BR相近。说明FE对地下部的促进作用大于地上部，可促进根系的吸收，从而促进小麦生长。

2.5 FE对小麦幼苗叶绿素含量的影响

表2显示，FE对小麦幼苗叶绿素含量有明显的影响，250 mg/L处理的小麦幼苗叶绿素含量高于其他浓度及对照，较BR相比也有增高，可见FE浸种可以提高小麦的叶绿素含量，浓度为250 mg/L作用效果最明显。

图1 FE浓度对小麦幼苗株高的影响

图2 FE浓度对小麦幼苗根长的影响

图3 FE浓度对小麦鲜重的影响

图4 FE浓度对小麦干重的影响

图5 FE浓度对小麦根干重的影响

图6 FE浓度对小麦根冠比的影响

表2 FE浓度对小麦叶绿素含量的影响

3 讨论

种子萌发和幼苗生长是植物复杂的生理生化、物质代谢过程，受其内部或外部生长物质的调控作用，而表现出种子活力、幼苗生长、形态特征等方面的效应，直接或间接影响着植物的生长，进而影响植物的生物产量和经济产量［17］。研究植物生长调节剂对种子萌发和幼苗生长的调节作用具有重要的实践意义。本研究结果表明，在不同浓度FE浸种后，小麦种子的发芽、植株的生长会受到不同程度地促进作用。150-250 mg/L的FE能够有效提高小麦种苗的发芽势、发芽率、发芽指数、根长、株高、鲜重、干重和叶绿素含量。因此，利用FE浸种可促进小麦种子萌发和幼苗生长，且浓度为150-250 mg/L FE更能够在不同程度上有益于小麦苗期的生长并提高产量。植物生长调节剂根据来源的不同，有天然和人工合成 2 种。根据植物生长调节剂的作用方式不同，可分为植物生长促进剂、植物生长抑制剂和植物生长延缓剂。从农业生产应用的情况看，我国目前常用的植物生长调节剂绝大部分均为人工合成的［2］。因此，FE作为一种天然的、未精炼加工的有机解毒草本茶，在小麦苗期种子萌发和幼苗生长方面具有较大的研究空间，对促进植物苗期的生长发育具有重要实际价值。

油菜素内酯（BR）是近年发现的一种新型植物激素，它主要的生理效应是促进细胞伸长，植物生殖生长，同时在提高植物抗逆能力，增强植物净光合作用、增加作物产量等方面都具有十分重要的意义［18］。低浓度的BR对小麦种子的萌发起促进作用［19］，且以浓度 0.015 mg/L 的处理效果最好；高浓度BR对小麦种子萌发的促进作用减弱，并呈现抑制趋势［19］。本研究选取BR作为对照，结果更能表明FE对小麦幼苗生长的促进作用。本研究只选取了一种植物作为研究对象，不足以证明FE对所有植物的苗期生长都有促进作用，且浓度梯度的选取过于简单，难以说明更高浓度的FE对小麦幼苗生长的作用，因此，选取多种植物并增设合理的浓度梯度以探讨FE在促进植物苗期生长过程中的作用是未来研究的重点。

4 结论

不同浓度FE与0.015 mg/L BR均能不同程度提高小麦种苗各生长指标，且150-250 mg/L的FE效果优于BR，说明FE对植物生长有一定影响。

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（责任编辑 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

国家重大水专项（2014ZX07201-011-002）

邸惠，女，硕士研究生，研究方向：环境科学；E-mail：982347083@qq.com

张继权，男，博士生导师，研究方向：自然灾害风险管理；E-mail：zhangjq022@nenu.edu.cn