青稞根系不同浓度醇提液对藏药独一味种子的化感作用研究

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(1.广西民族师范学院生物与食品工程学院， 广西 崇左 532200； 2.甘肃民族师范学院化学与生命科学系， 甘肃 合作 747000； 3.西藏农牧学院高原生态研究所， 西藏 林芝 850400)

独一味[Lamiophlomisrotata(Benth.) Kudo]为唇形科植物，又名独步通，多年生无茎草本，藏语为“打布巴”和“大巴”，全草入药或根茎入药。其根茎表面枯为黄褐色或黄色，气略带腥臭，是我国蒙古族、藏族、纳西族等民间常用草药之一。独一味药材主要用于治疗骨关节病、跌打损伤、枪伤、筋骨疼痛、骨髓炎、活血化瘀等疾病，具有较好的抗菌消炎、镇痛、止血等，而且能提高机体的免疫功能[1]。

国内外目前对独一味的化学成分[2-6]和药理[7-10]方面研究较多，但与其他植物之间的化感作用及相关栽培技术方面的研究仍然较少[11-16]。独一味种子直播时出苗率非常低，且幼苗成活率也非常低，因此人工栽培很难成功。然而，药品市场上近年来对独一味用药量急剧增加，独一味的药源几乎全部来源于大量采挖野生种，野生资源面临濒危。因此，研究独一味人工驯化栽培技术并进行规模化种植已迫在眉睫。为了探究青稞根系醇提液对独一味种子的萌发及生长的影响，本研究对独一味种子在用不同浓度的青稞根系醇提液处理后比较其萌发开始时间、累计发芽率、胚芽长等指标，旨在探讨青稞能否与独一味间作或轮作种植，也将为独一味的产业化生产提供理论依据和新途径。到目前为止，独一味栽培技术尚不成熟，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。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粮食作物，研究其与青稞之间的轮作和间作可提高农业收益，具有农学和医学双重价值。

化感作用是植物之间相互作用的生物化学关系，是自然界植物间普遍存在的提高自身竞争力的方式。近年来，学者对植物间的化感作用研究较多[17-24]，大都得出化感物质的浓度会影响种子萌发的结论，一般为化感物质浓度大时产生抑制，浓度小时促进萌发。有关青稞根系醇提液对独一味的化感作用研究少有报道，本试验研究青稞根系醇提液对独一味的化感作用，探究青稞根系产生的醇溶物类对独一味的生长影响，为清除独一味种间抑制作用的研究提供理论依据，并为青稞和独一味的套种、间作种植提供科学的建议。

1 材料与方法

1.1 材 料

供试独一味种子来源于甘肃民族师范学院藏药材种质资源库。将独一味在1～4 ℃下进行低温处理24 h。青稞选自甘南高寒阴湿地区大面积种植的优良农家品系正肚里黄青稞。

1.2 青稞根系醇提液的制备

第一步：青稞根系培养：将籽粒饱满的青稞种子种于口径30 cm的花盆中，待青稞茎生长至40 cm以上，根系充分生长后将青稞去茎叶留根，将青稞根剪成1～2 cm的材料备用。第二步：不同浓度乙醇溶液的配制；用无水乙醇(浓度99.70%)配制浓度为 15%、35%、55%、75%的乙醇溶液。第三步：青稞醇提液的制备：备取50 mL不同浓度的乙醇溶液，将200 g的青稞根系分别放入4种乙醇溶液中，密封仪器。100 ℃水浴加热1 h，取出后密封保存备用。

1.3 试验设计

试验共设5个处理，青稞醇提液浓度梯度为20%、40%、60%、80%，蒸馏水处理为对照(ck)，每个处理3次重复，每个处理随机挑选籽粒饱满，大小一致、无病虫害的独一味种子，试验前用无菌水冲洗3次，用不同浓度的青稞根系醇提液处理1 h，后用蒸馏水将处理种子冲洗2～3遍，在室温和自然光下置于铺有滤纸的培养皿中进行种子萌发试验，种子发芽的标准为胚根突破种皮1～2 mm。试验过程中每天在固定时间观察种子萌发情况，每个处理随机选择已发芽的5粒种子，每48 h 测量胚芽长度，以子叶突破种皮完全裸露为标准停止测量，以连续4 d不发芽时视为发芽结束。发芽结束计算平均发芽数、累计发芽率、变异系数。

1.4 测定指标

1) 记录萌发开始及发芽结束时间；

2) 测定胚芽长度；

3) 记录发芽种子个数；

4) 变异系数=发芽数标准偏差 /发芽数平均值×100%;

5) 累积发芽率(%)=已发芽的种子数/供试种子总数×100%。

1.5 数据处理方法

试验数据采用DPS 7.05统计软件进行方差分析。

2 结果分析

2.1 不同浓度青稞醇提液对独一味种子开始萌发时间的影响

由图 1 可知，青稞醇提液对独一味开始萌发时间影响不同，当青稞醇提液的浓度40%时，种子第5天发芽，比ck早萌发0.67 d，促进效果较明显。当青稞醇提液的浓度为60%和80% 时，种子分别在6.67 d和7.33 d 开始萌发，与ck相比依次迟萌发1 d和1.76 d，此后随着青稞醇提液浓度的增大，开始萌发时间越来越迟，抑制作用较明显。当青稞醇提液浓度20%时对独一味种子的萌发起促进作用，当浓度为40% 时独一味种子萌发时间最短，促进作用最大。青稞醇提液浓度超过40%时对独一味种子的萌发表现抑制作用，浓度越大抑制作用越明显，且各处理间差异达显著水平(p<0.05)。

图1 不同浓度的青稞醇提液对独一味开始萌发时间的影响

2.2 不同浓度的青稞醇提液对独一味种子发芽数的影响

从图2可以得出，不同浓度的青稞醇提液对独一味种子的发芽数有不同的影响， 蒸馏水处理(ck)在12月14日至18日独一味种子发芽数从3.67粒萌发到8粒，发芽种子个数较其他时间段增幅较大，发芽结束时种子的萌发数为14.67粒。青稞醇提液浓度为40%处理的种子发芽数最高为21粒，浓度为20%的青稞醇提液次之。40%醇提液处理在12月14日至12月24日处于萌发阶段，并且持续萌发，萌发结束时种子的萌发数为21粒，没有表现出萌发停滞的现象，萌发期集中整齐，处理效果好于20%的处理。醇提液浓度为60% 、80%两种处理后的独一味种子发芽数均低于ck，12月28日发芽结束时萌发的独一味种子数为13粒和8粒。与ck相比，抑制作用较大，抑制的程度80%更为明显。说明，青稞醇提液浓度在20%～40%时，对种子的萌发起促进作用。当浓度超过40%时种子萌发受到抑制，且随着青稞醇提液浓度的增大种子发芽数减少，且表现为发芽推迟，发芽周期迟缓，并影响萌发的整齐度。

图2 不同浓度的青稞醇提液对独一味发芽数的影响

2.3 不同浓度青稞醇提液对独一味种子累积发芽率的影响

由图3研究结果显示，青稞醇提液的浓度对独一味种子发芽率影响不同，其中ck处理后种子的萌发率为30.67%，用40%青稞醇提液处理的种子发芽率最高为42.00%，比ck亦高9.33%。而浓度为80%时的发芽率最低为16%，比ck降低14.67%。浓度为15%的青稞醇提液处理的种子的发芽率为38.00%，与ck相接近。说明，在本试验中青稞醇提液浓度在20%～40%时对独一味种子萌发起促进作用，当浓度为60%～80%时，独一味种子萌发可能受到伤害，发芽率显著降低，各处理间差异达极显著水平(p<0.01)。累积发芽率可以客观表示种子在自然条件下的发芽指标，累计发芽率低就会影响独一味的出苗率和产量。

图3 不同浓度青稞醇提液对独一味累积发芽率的影响

2.4 不同浓度的青稞醇提液对独一味种子胚芽长的影响

由图4可知，用不同浓度的青稞醇提液处理后的独一味胚芽长度不同。用40%青稞醇提液处理后的胚芽平均长度为44.80 mm，比ck长17.80 mm。用20%青稞醇提液处理后独一味种子的胚芽长度为34.80 mm ，比ck长7.80 mm。用浓度分别为60%和80%青稞醇提液处理后的胚芽长度均低于ck，平均长度分别为22.80 mm 和12.20 mm。说明用浓度为20%～40% 的青稞醇提液处理时对独一味种子胚芽长度起到促进作用，在浓度为 60%～80%时抑制胚芽生长，浓度越大，抑制作用越强，且各处理间差异达极显著水平(p<0.01)。

图4 不同浓度醇提液对独一味胚芽长度的影响

2.5 不同浓度的青稞醇提液处理对独一味种子变异系数的影响

由图5可知，不同浓度的青稞醇提液对独一味种子变异系数影响不同，用 40%青稞醇提液处理独一味种子的离散程度最小，变异系数变化较小且较稳定。而浓度为60%、80%青稞醇提液处理后独一味种子的变异系数变化较大且不稳定。相比之下各浓度的青稞醇提液中，40%的青稞醇提液处理种子的变异系数较其他4个处理的变异系数变化幅度最小且较稳定。说明，当青稞醇提液浓度为40%时，青稞醇提液有利于独一味种子萌发。

图5 不同浓度的青稞醇提液对独一味变异系数的影响

3 讨 论

浓度本试验研究结果显示，青稞根系醇提液可以显著影响独一味种子的萌发。并表现出高浓度的青稞醇提液抑制独一味种子的萌发，较小浓度的青稞醇提液促进独一味种子的萌发。当化感物质在土壤中累计到一定程度后，就会抑制植物种子的萌发及幼苗生长，导致植物种间的竞争作用的改变。同一化感物质对同一植物具有不同的影响效果。化感物质浓度较大时抑制植物的生长，浓度较低时则对植物具有促进作用。程宏波等[22]的研究表明，唐古特白刺浸提液对青稞种子的发芽及生长具有抑制作用。本试验也证实这一点，且随醇提液浓度的增大抑制作用明显增强，表现出强烈的种间竞争性。杨建等[20]研究表明，唐古特大黄药材提取物对青稞萌发具有影响，表现为浓度较小时促进种子的萌发。杨敬军等[19]的研究结果表明，较低浓度的匙叶冀首草种子浸提液对青稞种子的萌发也具有促进作用，本试验也证明浓度较小的青稞醇提液促进独一味种子的萌发。研究结果表明40%的青稞醇提液对独一味种子萌发时的平均胚芽长度有促进作用，胚芽生长比蒸馏水处理的效果明显。比较种子萌发时间可以发现，浓度不相同的青稞醇提液对发芽时间也有明显影响，35%青稞醇提液处理后的种子萌发最快，80%的青稞醇提液对种子的开始萌发时间具有强烈的抑制作用，表现为种子发芽后生长缓慢，甚至不能萌发。本研究结果为，浓度为40%的青稞醇提液能够促进独一味种子的萌发。对种植地进行青稞及独一味2种经济作物的轮作、间作提供理论依据。 本试验的不足在于是室内进行的试验，无法达到外界多种复杂的植物化感物质作用的条件，在自然状态下各种杂草也会产生化感物质影响种子萌发，关于多种因素共同作用于一种植物的研究还有待于继续开展。

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