王雨奇
摘 要:北美車前(Plantago virginica L.)是原產于北美,現廣泛分布于我國的一種常見外來雜草,具有較大的危害性。選取水稻作為受體,開展北美車前水浸提液對水稻根芽的生長影響的研究,為探討北美車前對植物化感作用提供可借鑒的資料。
關鍵詞:北美車前;化感作用;水稻
北美車前(Plantago virginica L.)原產于北美,在20世紀80年代自北美東南部傳入我國,目前在浙江、江蘇、江西、上海、湖北有較廣的分布。北美車前種子多,繁殖能力強,蔓延迅速,種群擴散迅速,數量大,呈現出生態(tài)爆發(fā)態(tài)勢,是一種典型的生態(tài)入侵種,在入侵地種群迅速增長,反映出它們對新環(huán)境的適應性。目前國內學者對北美車前的研究報道主要集中在:生長特征與相對競爭力、生理生態(tài)學研究、種群分布格局以及生態(tài)特點等方面,研究方法也各不相同。關于北美車前對水稻化感作用的研究鮮有報道,本文選取水稻作為受體,開展北美車前水浸提液對水稻根芽的生長影響的研究,為探討北美車前對植物化感作用提供可借鑒的資料。
一、材料與方法
1.實驗材料
供體植物北美車前植株采集自黃州長江江灘沿岸,受體植物水稻種子購于黃州種子市場。
2.實驗方法
(1)水浸提液的制備
取生長健壯的新鮮北美車前清水沖洗后晾干,放在陰涼處完全干燥后,用微型植物試樣粉碎機(1400 r/min)將其粉碎,放入錐形瓶,按5:100(W/V)的比例加入蒸餾水,充分混勻后放于搖床上(130 r/min,23℃)浸提72 h,浸提液2層紗布過濾2次,得到0.05 g/mL北美車前浸提液母液,放入4℃冰箱中備用。
(2)材料的培養(yǎng)及處理
挑選大小均勻、飽滿、無損傷的水稻種子,蒸餾水漂洗后用0.5%的KMnO4消毒10 min,蒸餾水洗凈后在23℃下浸種子24 h,放入(25±1)℃的培養(yǎng)箱中避光培養(yǎng)至種子露白。
將露白種子移至直徑為9cm的培養(yǎng)皿中,每個培養(yǎng)皿放置10粒種子,分別加入15 mL 0.01、0.02、0.03、0.04和0.05 g/mL北美車前水浸提液,蓋上培養(yǎng)皿蓋,以蒸餾水為對照組,置于(25±1)℃培養(yǎng)箱中,暗培養(yǎng)5天后測量每個幼苗的根長、根數及芽長。每測定指標每處理重復3次。
3.數據處理
平均根數:記錄根長達0.5 cm以上的根的數目,計算平均數。
平均根長:量取各苗最長根的長度,計算平均數。
平均芽長:量取各苗芽長,計算平均數。
二、結果與分析
1.北美車前水浸提液對水稻根長及根數目的影響
不同濃度北美車前浸提液對水稻根長及根數的影響結果見下表,圖1。
北美車前水浸提液對水稻根、芽生長的影響
根據表1、圖1可知,隨著北美車前浸提液濃度的升高,水稻根的數目呈現下降的趨勢,較低濃度(0.01~0.03 g/mL)的浸提液根的數目下降較為顯著,而較高濃度(0.04~0.05 g/mL)的浸提液會根數下降較為緩慢,即,不同濃度的抽提液均能抑制水稻根的數目,隨著濃度的增加,抑制作用加強。
2.北美車前水浸提液對水稻根長及芽長的影響
不同濃度北美車前浸提液對水稻根長及根數的影響結果見表1,圖2。
由表1、圖2可知,北美車前浸提液濃度的升高對水稻的根長與芽長均表現出一定的抑制作用。較低濃度(0.01~0.03 g/mL)的浸提液對芽長有較強影響,高濃度(0.04~0.05 g/mL)的浸提液對芽長有較弱影響。較低濃度(0.01~0.02 g/mL)的浸提液對根長的影響較弱,高濃度(0.03~0.5 g/mL)抑制作用明顯增強??傮w來說,不同濃度的抽提液均能抑制水稻根長和芽長,對兩者的影響呈現一定差異性。
三、討論
外來植物成功入侵的原因是多方面的,其中化感作用在植物入侵過程中起著非常重要的作用。水稻根、芽的生長依賴于根尖細胞數量的增加和體積的增大,而這一過程被北美車前水浸提液所影響,使實驗組的水稻根、芽生長表現出明顯不同于對照組的差異性,說明了北美車前水浸提液對水稻的生長具有明顯的化感作用,并為研究外來入侵植物對本土植物的化感作用提供可借鑒的資料。
本實驗得到黃岡師范學院生命科學院方元平教授和黃岡中學吳向暉老師的指導,黃岡師范學院省級生物學實驗教學示范中心提供了實驗條件。特此致謝!
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