杨鹭生等
摘 要:以黄连木果实作为研究材料,通过进行白菜种子发芽测定,对黄连木果实的外果皮和果核(外果皮以内部分)中所存在的发芽抑制物质进行研究,外果皮及果核的甲醇提取物对白菜种子的抑制作用显著,而水相提取物对白菜种子的抑制不显著,说明黄连木果皮和果核中均存在发芽抑制物且溶于有机溶剂,而不溶于水中。
关键词:黄连木;抑制物质;发芽测定
中图分类号 S79 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2015)18-34-03
Study on the Germination Inhibitor of Pistacia chinensis Seeds
Yang Lusheng1 et al.
(Teaching Affairs Office of Wuyi University,Wuyishan 354300,China)
Abstract:The germination inhibitor of Pistacia chinensis fruit were determined through bioassay method to find out the dormancy mechanism of Pistacia chinensis seeds.The results showed that there were significant inhibitory effects of methanol extracts from exocarp and core(the part within exocarp)on the germination and growth of cabbage,while there were no significant inhibitory effects of water extracts.It indicated that the germination inhibitor could dissolve into organic solvents,not into water.
Key words:Pistacia chinensis; Germination inhibitor;Germination test
黄连木属漆树科(Anacardiaceae)黄连木属(Pistacia L.)植物。黄连木的木材纹理致密,材质坚硬耐用,有很强的耐腐蚀能力,可以用于制作家具。黄连木的鲜叶可以提取芳香油,也可以制成茶。黄连木种子的含油率较高,一般约为40%,种仁和果肉的含油率均高约50%,其籽油可以作为柴油的替代品是制取生物柴油的上佳原料; 同时黄连木叶繁茂而秀丽,树冠开阔,秋天叶子颜色变成深红色或橙黄色,具有很好的观赏价值。正因为黄连木既可以为材用、药用、油料树种,又可为绿化树种,故黄边木是一种多用途的经济价值和绿化价值非常高的树种。目前,黄连木落后的繁殖技术是制约其广泛种植和高效利用的瓶颈。如何提高黄连木的育苗技术水平的研究,更好培育地黄连木树种具有重[1]要的实际意义。
黄连木种子具有休眠现象,种子萌发有一定难度,为解决黄连木种子萌发困难的问题,需了解抑制其萌发的因素。黄连木种子在播种时一般采用的育苗方法为“穴播+覆沙+覆膜+覆草”,其秋天播种和春天播种的出苗率都可以达到或超过75%,而经过贮藏1a以上的黄连木种子的发芽率则会变的很低,其发芽率还不到5%,而黄连木种子的自然发芽率还是很低的,只有26%。黄连木育苗在国内主要采用不同种子贮藏方法、处理方法、播种期、光照等进行育苗试验,研究如何提高种子发芽率已经成为目前育苗急需解决的问题。种子休眠的机制一般有化学休眠、物理休眠、生理休眠等,其休眠原因有胚的影响、种皮的影响及抑制物质的影响[2]。目前国内对于植物种子休眠机制及打破方法的研究主要有研究豆科植物种子、羊草种子、东北红豆杉种子、种子、玉米种子等植物种子的休眠形成与破除机制研究,以及研究不同条件下如何破除植物种子的休眠状态[5-9]。另外,国内有人参种子发芽抑制物质的初步研究、西洋参果实中抑制白菜种子发芽物质的分离与鉴定、南方红豆杉种子发芽抑制物质的初步研究、桔梗种子内源抑制物质特性的初步研究等文献研究了发芽抑制物质[8-12]。研究如何打破黄连木种子的休眠,可以研究用何种方法打破黄连木种子休眠才能尽可能的提高黄连木种子的发芽率进而创造更好的经济效益和绿化价值。目前国内外还没有人做黄连木种子的发芽抑制物质的研究,实验对于黄连木种子是否存在发芽抑制物、抑制物存在部分及抑制物对于种子发芽抑制程度进行初步探究,实验结果将对于提高黄连木种子的发芽率提供宝贵的参与数据。
1 材料与方法
1.1 实验材料 黄连木果实(购自江苏沭阳);白菜种子(购自本地种子公司)。
1.2 主要设备、仪器及试剂 电热恒温水浴锅(HH·S1-、上海跃进医疗器械厂)、研钵、烧杯(250mL)、保鲜膜、培养皿(d=12cm)、滤纸(11cm)、玻璃棒、量筒(100mL)、量筒(10mL)、冰箱、三角瓶、80%甲醇。
1.3 实验方法
1.3.1 种子不同部分抑制物的提取 水溶性提取物:取100粒黄连木种子,将黄连木果实分为外果皮、果核(外果皮以内部分)共2部分,分别研钵磨碎;使用双蒸水浸提各部分试验材料,把研磨物放入三角瓶并且用保鲜膜封口,放置在5℃的冰箱中浸提24h,浸提液过滤后,再向三角瓶中添加双蒸水,连续浸提3次,并将3次浸提液合并;利用电热恒温水浴锅在35℃时蒸馏到20mL;而后加入重蒸馏水稀释1倍,作为浸提处理液A水,另取5mLA溶液,用100mL量筒稀释5倍此溶液为B溶液,用于后续发芽测定。
甲醇提取物:另取100粒黄连木种子,将黄连木种子分为外果皮、果核(外果皮以内部分)共2部分,分别用研钵磨碎;使用80%甲醇浸提各部分试验材料,接着把研磨物放入三角瓶,用保鲜膜封口,放置在5℃的冰箱中浸提24h,浸提液过滤后,再向三角瓶中添加80%甲醇,连续浸提3次,并将3次浸提液合并;利用电热恒温水浴锅在35℃时待甲醇自然蒸发干净,稀释浸提液到20mL;而后加入重蒸馏水稀释到1倍,这时作为浸提处理液A甲,另取5mLA甲溶液,用100mL量筒稀释5倍此溶液为B甲溶液,用于后续发芽测定。
1.3.2 白菜种子发芽测定 各处理随机抽取300粒白菜种子,然后用 45℃恒温浸泡10min,接着放置在培养皿(d=12cm)中进行发芽测定(培养皿中应放置d=11cm滤纸1张,每个培养皿添加5mL待测液,发芽温度为25℃),待发芽48h后统计发芽率(以胚根露出,种皮脱落为发芽标准)。实验重复3次,以清水测定白菜在同上条件下的发芽率,以此为对照组。
1.3.3 数据处理与分析 数据通过spss软件对空白对照组与水相及甲醇相白菜种子发芽率进行差异显著性分析。
2 结果与分析
2.1 水溶性提取物对白菜发芽的抑制作用 根据实验数据可知加入水溶性提取物的白菜种子的发芽率略低于空白对照组的白菜种子的发芽率(表1),但两者结果相差不大。水溶性提取物中所含的抑制物可抑制白菜种子的发芽,降低白菜种子的发芽率。根据实验数据,可知发芽抑制物质主要存在于黄连木果实的外果皮中,而且在一定的浓度内水溶性提取物浓度越高则抑制程度越高。
2.2 甲醇提取物对白菜发芽的抑制作用 根据数据计算白菜种子发芽率的平均值及空白对照组可以分析甲醇相的浸提液对白菜种子发芽率的影响程度(表2)。根据白菜种子的发芽率的标准差可知,无论外果皮还是果核,其方差的差别都是非常大的。根据白菜种子的发芽率,从中可以看出甲醇相浸提液对于白菜种子的发芽抑制程度较强,且甲醇相浸提液浓度越高抑制程度越强。
3 讨论
根据实验数据可知,加入水溶性提取物的白菜种子的发芽率低于空白对照组的白菜种子的发芽率,但是两者的实验结果中白菜种子的发芽率相差不显著。根据实验结果,可以得出水相条件下黄连木种子中的浸提物溶解度很低,外果皮的浸提液中A水溶度下白菜种子的发芽率与B水溶度下白菜种子的发芽率相差显著,整体来说水溶性提取物对于白菜种子的发芽的抑制程度不显著。
通过甲醇溶液浸提和白菜种子发芽测定所得实验结果可知水和甲醇对于黄连木种子发芽抑制物的浸提能力相差较大,水相浸提液中所含抑制物较少,而甲醇相浸提液中所含抑制物较多;水相条件下由于水浸提能力较差不同浓度不同部分的浸提液对于黄连木种子的发芽影响不显著;甲醇相条件下于甲醇浸提能力较强不同浓度不同部分的浸提液对于黄连木种子的发芽影响较大,甲醇相A甲浓度的浸提液对于黄连木种子的发芽抑制程度比B甲浓度的浸提液大很多,甲醇相外果皮浸提液中所提取的发芽抑制物浓度要远大于甲醇相内果核(包含内果皮)浸提液。
4 结论
抑制物存在会抑制黄连木种子的萌发,使黄连木种子处于休眠状态,也可延长黄连木种子的储存时间。本实验根据白菜种子发芽测定的结果,可知黄连木果实中的确存在抑制物,且主要存在与黄连木果实的外果皮中,实验结果对于提高黄连木种子的发芽率研究有重要的实际意义,对进一步了解黄连木种子萌发,解决黄连木种子萌发困难问题提供了很好的参考价值。
参考文献
[1]赵敏,王炎,张伟.北五味子种子内源抑制物质特性的初步研究[J].东北林业大学学报,1999(05).
[2]叶要妹,王彩云,史银莲.对节白蜡种子休眠原因的初步探讨[J].湖北农业科学,1999(04).
[3]熊愈辉.发芽抑制物质研究综述[J].湖北师专学报,1998(05).
[4]黄耀阁,崔树玉,鲁歧,等.西洋参种子抑制物质的初步研究[J].吉林农业大学学报,1994(02).
[5]卢芳,俞丰,吴雨龙,等.南京椴种子贮藏及发芽试验[J].林业科技开发,2005(01).
[6]孔祥海.抑制物质与种子休眠[J].龙岩师专学报,2002(06).
[7]许传莲,崔树玉,张崇禧,等.人参种子不同后熟期抑制物质[J],人参研究,1996(03).
[8]赵敏.龙胆种子萌发与水溶性内源抑制物质[J].植物生理学通讯,2004(06).
[9]汤诗杰,郑玉红,汤庚国.基于ISSR标记5个南京椴种群的遗传多样性分析[J].南京林业大学学报,2009(05).
[10]赵敏,徐兆飞,王荣华,等.桔梗种子内源抑制物质特性的初步研究[J].东北林业大学学报,2000(01).
[11]赵敏,王炎,张伟.北五味子种子内源抑制物质活性的消长规律[J].东北林业大学学报,1999(05).
[12]史锋厚,朱灿灿,沈永宝,等.南京椴种子的萌发与休眠[J].福建林学院学报,2008(01). (责编:徐焕斗)