青稞根系水提液对独一味种子化感作用的研究

何淑玲，马令法，杨敬军，常毓巍，王改花

（甘肃民族师范学院化学与生命科学系，甘肃 合作 747000）

青稞根系水提液对独一味种子化感作用的研究

何淑玲，马令法，杨敬军，常毓巍，王改花

（甘肃民族师范学院化学与生命科学系，甘肃 合作 747000）

以独一味种子为试验材料，采用随机区组法，研究不同浸提时间的青稞根系水提液对独一味种子萌发的影响，为独一味与禾本科植物的轮作种植提供理论依据。研究结果表明：青稞根系水提液不同浸提时间对独一味种子萌发的影响不同，表现为随着浸出液浸提时间的延长，独一味种子萌发开始时间、发芽率、发芽势、胚芽长度以及变异系数等都基本趋向于先促进后抑制的规律性变化。其中用青稞根系水提液浸提1.5 h的种子的萌发率最高、为36.67%，比CK提高了11.34个百分点，而且该处理的变异系数变化值较小，表现最为稳定，萌发开始时间比CK缩短了1.67 d。而浸提2.5 h的种子萌发率分最低为18.67%，比CK 降低了6.66个百分点，且胚芽长度也较CK短8.60 mm，表现为抑制作用。因此，用青稞根系水提液不同浸提时间处理独一味种子时，浸提1.5 h时最有利于独一味种子的萌发。

浸出液；青稞根系；化感作用；独一味

独一味〔Lamio phlomis rotata （Benth.）Kudo〕为唇形科植物，又名独步通，为多年生无茎草本，藏语亦称“大巴”、“打布巴”［1］。其根及根茎或全草入药，药材表面枯黄色或黄褐色，质坚硬、干枯，有腥味，是我国藏、蒙、纳西等民族民间常用草药之一，用于治疗骨髓炎、关节黄水病、骨折、跌伤、枪伤、筋骨疼痛、跌打瘀痛等。现代医学证明，藏药独一味具有较好的止血、镇痛、活血化瘀、抗菌消炎及显著提高机体免疫功能的作用［2］。

目前国内外对独一味的研究主要集中在化学成分［3-9］、药理［10-15］方面，对其种子处理等栽培技术方面的研究较少［16-23］。独一味种子直播出苗率很低，而且出苗后的成活率非常低，人工栽培很难成功。因此目前药品市场上独一味的药源几乎全部以野生种为主，随着独一味用药量的增大，加之多年的过度采挖，造成了野生独一味资源面临严重濒危的现状，人工栽培独一味已迫在眉睫。到目前为止，其栽培技术尚不成熟，基本还处在野生驯化阶段，研究和掌握独一味的生理生长特性，可为高原地区规模化种植独一味提供科学的理论依据。化感作用是植物之间相互作用的生物化学关系，是自然界各植物普遍存在的通过其作用来提高自身竞争力的方式［24-26］。独一味作为青藏高原特殊地区重要的药用经济植物，而青稞是青藏高原地区唯一的作物，其对独一味的化感作用研究几乎未见报道。根据青稞与独一味的各自的生物学特性和生活习性研究青稞根系对独一味生长的影响，探讨青稞能否与独一味间作或轮作种植，具有农业和医学双重价值，有望为独一味的产业化生产提供理论依据和新途径，进而更有利于提高独一味的规模化生产，解决药品市场对独一味供不应求的现状，带来更加可观的经济效益。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验所选用的独一味种子由甘肃民族师范学院提供。试验于2016年12月10日在甘南州甘肃民族师范学院植物学实验室进行。试验前挑取种子颗粒成熟且饱满、大小较一致的优良种子，在冰箱1～4℃低温处理24 h。试验用青稞根系水提液为人工制备，试验前2周先种植青稞，待其根系成熟后，取其根系于100℃恒温水浴锅内煮沸1 h后制成青稞根系水提液备用。

1.2 试验方法

试验设青稞根系水提液处理0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 h，分别记为 A、B、C、D、E，以蒸馏水作对照（CK）。试验前先将独一味种子从冰箱取出后用无菌水彻底冲洗干净，然后用滤纸吸掉种子表面过多的水分，在培养皿中放置双层滤纸，从各培养皿中挑取50粒独一味种子，用移液管取10 mL青稞根系水提液滴入培养皿中处理相应时间后用蒸馏水冲洗3次，然后换上双层滤纸并将洗净后的独一味种子放到该培养皿中，用移液管量取10 mL蒸馏水加入后置于室温下进行培养，之后在培养过程中每隔24 h更换水和滤纸，定期处理掉霉变的种子，记录种子开始萌发时间，并记录发芽数，测定胚芽长。

发芽率（%）=G1/T×100，G1为正常发芽的种子数，T为供试种子总数

发芽势（%）=（n/ N）× 100，n为萌发第7 d的正常发芽种子数，N为供试种子数

变异系数（%）=（标准偏差/平均值）×100

试验数据用DPS 8.01软件进行Duncan分析和作图。

2 结果与分析

2.1 青稞根系水提液对独一味种子开始萌发时间的影响

图1结果显示，青稞根系水提液处理时间的不同对独一味种子开始萌发的影响很大，随着处理时间的增加独一味种子萌发的时间表现为先缩短后延长的变化趋势。当处理时间为0.5 h时，独一味种子开始萌发的时间为6.00 d，比CK早萌发1.00 d；此后随着浸出液浸提时间的延长开始发芽时间越来越早，到处理时间为1.5 h时开始发芽时间最早为5.00 d，比CK早萌发1.67 d；之后随着处理时间的延长，开始萌发的时间急剧推迟，直到处理时间为2.5 h时，发芽开始时间变为7.67 d，独一味种子在第7 d才开始萌发，比CK迟萌发1.00 d，抑制作用明显。除了处理A与CK差异不显著外，其他各处理之间差异均达到显著水平，处理E、B、C、D与CK差异亦均达显著水平。说明随着青稞根系浸出液不同时间的处理独一味种子时较短时间的浸提液处理对其萌发有促进作用，较长时间的浸提液处理对其萌发有抑制作用。

图1 青稞根系水提液对独一味种子萌发开始时间的影响

2.2 青稞根系水提液对独一味种子发芽数的影响

由图2可知，青稞根系浸出液处理对独一味种子发芽数具有不同的影响，其中浸提1.5 h处理的独一味种子在12月27日停止发芽，发芽的种子数最多为55粒，而CK在12月26日就停止发芽，发芽数为38粒；浸提2.0 h的独一味种子在12月25日停止萌发，萌发数为39粒；浸提2.5 h的独一味种子在12月24日就已停止发芽，且发芽数最低，为28粒。由此可见，随着青稞根系水提液处理时间的延长，独一味种子发芽数增多，到1.5 h时萌发数达到最大值，而后随着处理时间的延长，发芽数逐渐减少低于CK。这说明青稞根系水提液处理时间在0～1.5 h时随着处理时间的延长，青稞根系水提液对独一味种子的萌发具有促进作用，而在1.5 h之后则相反，随着处理时间的延长，发芽受到不同程度的抑制，且抑制作用较强，发芽迟缓且发芽期很短，发芽数较低。

图2 青稞根系水提液对独一味种子发芽数的影响

2.3 青稞根系水提液对独一味种子发芽势的影响

图3表明，用青稞根系水提液处理独一味种子时随浸提时间的不同，种子的发芽势不同，其中浸提2.5 h的独一味种子发芽势最低，为9.67%，比CK极显著降低41.21%；而浸提1.5 h的种子发芽势最高，为27.79%，比CK极显著增加68.94%；浸提0.5 h的种子发芽势为15.79%，与CK差异不显著；而浸提1.0 h的种子发芽势为22.45%，比CK极显著增长36.47%。由此可见，随着浸提时间的增加独一味种子的发芽势逐渐增大，至浸提1.5 h其发芽势达到峰值，而后随着浸提处理时间的延长，种子累计萌发率逐渐下降并均极显著低于CK。

图3 青稞根系水提液对独一味种子发芽势的影响

2.4 青稞根系水提液对独一味种子累计发芽率的影响

图4表明，用青稞根系水提液处理独一味种子时随浸提时间的不同，种子的萌发率也不同，其中浸提2.5 h的独一味种子累计发芽率最低，为18.67%，比CK低6.66个百分点，对其种子发芽有较大的抑制作用；而浸提1.5 h的种子累计发芽率最高，为36.67%，比CK极显著增加11.34个百分点；浸提0.5 h的种子累计发芽率为24.67%，与CK差异不显著；而浸提1.0 h的独一味种子累计发芽率比CK极显著增长6.00个百分点。由此可见，随着浸提时间的增加独一味种子的萌发率逐渐增大，至浸提1.5 h其萌发率到达峰值，而后随着浸提处理时间的延长，种子累计萌发率逐渐下降且显著低于CK。

图4 青稞根系水提液对独一味种子累计发芽率的影响

2.5 青稞根系水提液对独一味种子胚芽长度的影响

青稞根系水提液不同浸提时间对独一味种子胚芽生长有明显的影响。由图5可知，随着青稞根系浸出时间的不同，独一味种子的胚芽生长也不同，当浸提时间为0.5 h和2.0 h时，对胚芽生长有促进作用，但效果不显著，浸提0.5 h处理的平均胚芽长度为25.80 mm，仅比CK长2.60 mm；随后随着浸提时间的延长胚芽生长速度增加，长度也增加，至浸提1.5 h时胚芽长度最大，为29.80 mm，比CK极显著增长4.40 mm；之后随着浸提时间的延长，浸提液对胚芽生长具有极显著的抑制作用，其中浸提2.5 h对胚芽的生长抑制作用最强，平均胚芽长度比CK极显著降低8.60 mm。

图5 青稞根系水提液对独一味种子胚芽长度的影响

2.6 青稞根系水提液对独一味种子变异系数的影响

由图6可知，青稞根系水提液不同浸提时间对独一味种子变异系数的影响也较大。而相同浸提时间处理的独一味种子，在不同时间区域中的变异系数也变化较大。其中，浸提1.5 h处理的独一味种子变异系数变化较缓慢，变化幅度最小，表现最稳定，而浸提0.5、2.0、2.5 h的种子变异系数不同时间段内变化很大，表现极不稳定。整体相比较可知，青稞根系水提液浸提处理1.5 h最有利于独一味种子的萌发。

图6 青稞根系水提液对独一味种子变异系数的影响

3 结论与讨论

本研究结果表明，青稞根系水提液处理独一味种子时间的长短能影响其种子发芽的各项指标。其中，浸提1.5 h处理的独一味种子的离散程度最小，变异系数最稳定，且种子在1.33 d就开始萌发，比CK早萌发2.43 d，幼苗的胚芽长度也表现出最大值、为29.80 mm，种子萌芽率最高、比CK高11.34%，促进作用显著；而后随着浸提时间的延长，独一味种子发芽率迅速降低，浸提2.5 h的萌发率低于CK 6.66%，表现出极强的抑制作用。说明青稞根系产生的化感物质对独一味种子浸提处理0～1.5 h表现出较强的促进作用，而处理时间超过1.5 h就表现出极强的抑制作用，因此经青稞根系水提液处理1.5 h的独一味种子能缩短其萌发时间，提高其发芽势和累计发芽率，且幼苗长势和整齐度都较好。

变异系数是衡量试验中各观测值变异程度的统计量，它所反映的是单位均值上的离散程度，而胚芽长度直接影响幼苗的生长状况及出芽的整齐度。种子萌发开始时间和种子萌芽率是衡量种子播种的质量和种子发芽活性大小的重要指标。萌发开始时间早，种子活性和发芽率就越高。种子越有活力，就越有利于该作物萌发。

有研究表明，处于不同生长时期的茄子根系的分泌产物所表现出的化感作用是不同的，生长至越后期对植物的促进作用就越强，而对种子的抑制作用却越强［24］；而李明等［25］对南瓜根系分泌物化感作用的探究说明，其生长抑制活性在15～17 d最高，21 d时最低。当化感物质积累一定的量之后，就会抑制种子的萌发和幼苗生长［26］，进而才能在群落演替过程中起到关键性的作用，扮演着物种间相互竞争的作用。本试验结果也验证了这一点。青稞根系水提液浸提处理1.5 h的独一味种子最有利于播种，可为高原规模化种植独一味提供理论指导。但由于本次试验在试验室中进行，试验条件会与野外自然条件有差别，还有待进一步探究。

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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，马令法，杨敬军，等. 青稞根系水提液对独一味种子化感作用的研究［J］.广东农业科学，2017，44（8）：14-19.

2017-05-15

甘肃省自然科学基金（1506RJZP001）

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

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

（责任编辑 邹移光）