连翘提取液对高粱种子萌发及幼苗生长的影响

李　莉， 铁　军， 金　山

(长治学院生物科学与技术系，山西长治 046011)

连翘(Forsythiasuspensa)，木樨科连翘属植物，主要分布于我国中西部地区的山西、陕西、河南等地，其中以山西省连翘野生资源最为丰富。据初步统计，仅晋东南地区的野生连翘面积达6.67余万hm2[1]。连翘味苦、微寒，具有清热解毒、消肿散结、抗菌、降血脂及抗氧化等作用[2-4]。由于其特殊的药理作用，尽管野生连翘分布较多，但是产量远远不能满足市场需求。近年来，为充分发挥区域资源优势，促进生态环境的持续优化，多地启动了连翘种植与产业化开发项目。随着连翘种植面积和可开发利用产量的增加，其综合利用问题也备受关注。目前有关药用植物化感作用多有报道[5-7]，而对于连翘的研究依然侧重于药理和栽培方面，很少考虑连翘和作物之间可能存在的生物化学相互作用，对农作物种子萌发和幼苗生长的影响还未见报道。本试验从农业生态学和植物化感的角度，针对连翘水浸提液对高粱种子萌发和幼苗生长的化感作用进行研究，以期为连翘的综合开发利用提供科学依据。

1　材料与方法

1.1　材料

供体材料连翘果实购自山西长治中药材市场，受体材料高粱(品种为黄土甜高粱、笤帚高粱、黄河高粱)购自太谷县绿宝种业有限公司。仪器包括电子天平、粉碎机、旋转蒸发器、人工气候箱等。

1.2　方法

1.2.1连翘提取液的制备连翘果实于55 ℃烘干至恒质量，粉碎过40目筛。称取样品50 g于广口瓶内，加入95%乙醇溶液500 mL，室温下振荡浸提48 h后取上清过滤，重复2次。合并滤液，减压浓缩至膏状。取10 g上述黏稠固体用少量无水乙醇溶解，以蒸馏水定容至100 mL，配制成100 g/L母液，并稀释成浓度为0.25、0.50、1.00、2.00、4.00 g/L不同浓度梯度的浸提液，于4 ℃冰箱保存备用。

1.2.2种子萌发试验采用滤纸培养皿法[8]，随机挑选饱满均一的高粱种子，消毒后将其均匀播于铺有滤纸的培养皿中，每皿100粒，分别加入10 mL不同浓度的浸提液(对照加蒸馏水)，重复3次。置于(25±1) ℃人工气候箱内，进行萌发试验，每天统计种子发芽数(以胚根突破种皮2 mm为发芽)，视种子干湿情况适当补充相应浓度的浸提液或蒸馏水。待种子发芽数量稳定后，计算发芽率与发芽势。

1.2.3幼苗生长试验选择整齐一致的高粱种子预先催芽后播于垫有滤纸的培养皿中，播种数量、重复次数和培养条件同“1.2.2”节。10 d后分别从每个培养皿中随机选取30株幼苗测量根长、苗高和鲜质量。

1.2.4指标测定与数据统计分析

发芽率=最终发芽种子数/供试种子总数×100%；

发芽势=3 d内发芽种子数/供试种子总数×100%；

化感效应指数(RI)=1-C/T(T≥C)或RI=T/C-1(T

式中：C为对照值，T为处理值。当RI≥0时，为促进作用；当RI<0时，为抑制作用，RI绝对值的大小表示化感作用强度[9]。

试验数据采用Excel 2003和SPSS 19.0进行统计分析。

2　结果与分析

2.1　连翘提取液对高粱种子萌发的影响

从图1、图2可以看出，连翘乙醇提取物对3种高粱种子的发芽率和发芽势均具有一定化感作用，但化感响应不同。其中对黄土甜主要表现为抑制作用，随浓度的升高抑制作用增强，统计分析显示各处理之间差异显著(P<0.05)。浓度为4.00 g/L时，黄土甜发芽率和发芽势显著降低，与对照组相比分别下降了33.31%、92.35%。对笤帚高粱和黄河高粱表现为低促进高抑制的双重化感效应。采用相加平均法[10]综合比较，在种子萌发期，连翘乙醇提取液对笤帚高粱种子萌发的化感效应强度最大(表1)。

2.2　连翘提取液对高粱幼苗根长的影响

从图3可以看出，连翘提取液对3种高粱幼根的生长均具有抑制作用，根长随着处理浓度的升高呈下降趋势，但下降趋势和幅度不尽相同。当提取液浓度为1 g/L时，与对照相比，3种高粱根长分别下降了37.98%、34.56%、37.19%。3个品种的高粱幼根的生长抑制率在相同质量浓度下也存在不同的差异。综合比较，连翘提取液对3种高粱幼苗根长的抑制作用顺序为笤帚高粱>黄土甜高粱>黄河高粱(表2)。

表1　连翘提取液对高粱种子萌发的化感效应指数

表2　连翘提取液对高粱幼苗生长的化感效应指数

2.3　连翘提取液对高粱幼苗苗高的影响

从图4可以看出，不同浓度的连翘提取液对3种高粱幼苗的生长表现出低促进高抑制的化感效应。当处理液浓度为0.25 g/L时，对黄土甜高粱苗高的促进作用最强，与对照相比差异显著(P<0.05)，而对其他2种高粱虽然也存在一定的促进作用，但与对照相比差异不显著(P>0.05)。当浓度为0.5 g/L时，对笤帚高粱和黄河高粱的促进作用明显增强，与对照相比分别上升了15.45%、24.05%。

2.4　连翘提取液对高粱幼苗鲜质量的影响

从图5可以看出，不同浓度的连翘提取液对3种高粱幼苗的生长表现出低促进高抑制的双重效应。浓度为0.25 g/L时，对黄土甜高粱的促进作用明显，与对照相较上升了 7.26%；当浓度为0.5 g/L时，对其他2种高粱的促进作用最大，分别较对照上升了18.54%、34.45%，而对黄土甜高粱的影响不显著。

4　讨论

目前国内学者对连翘药理学方面已经进行了大量的研究，而连翘与农作物之间化感作用方面的研究鲜有报道。本试验研究了连翘乙醇提取液对3种不同品种的高粱种子发芽和幼苗生长的影响。结果表明，连翘提取液对黄土甜高粱种子发芽和幼苗生长主要表现为抑制，而对其他2种高粱的生长发育则表现为低促进高抑制的双重化感效应。原因可能是不同品种种子对连翘提取液敏感性存在差异。这将为解决高粱重茬造成的减产提供新的参考。然而目前本试验尚处于试验研究阶段，具体的化感物质以及大田推广成效，则待有待进一步的研究。

参考文献：

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[2]何新新，吴忠，林敬明. 不同产地连翘有效成分分析及质量评价[J]. 中药材，2000，23(6)：332-333.

[3]卢婷，朴香淑. 连翘提取物抗氧化活性的研究进展[J]. 中国畜牧杂志，2009，45(15)：57-60.

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[5]孔垂华，胡飞. 植物化感(相生相克)作用及其应用[M]. 北京：中国农业出版社，2001.

[6]李雪利，李正，李彦涛，等. 植物化感作用研究进展[J]. 中国农学通报，2009，25(23)：142-146.

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[8]杨期和，叶万辉，廖富林，等. 植物化感物质对种子萌发的影响[J]. 生态学杂志，2005，24(12)：1459-1465.

[9]曾任森. 化感作用研究中的生物测定方法综述[J]. 应用生态学报，1999，10(1)：123-126.

[10]Bruce W G，Richardson D.Biossays for allelopathy：measuring treatment responses with independent controls[J]. Journal of Chemical Ecology，1998，14(1)：181-187.