邸惠張繼權(quán)呂建洲馬齊云

（1. 東北師范大學(xué)環(huán)境學(xué)院自然災(zāi)害研究所，長春 130117；2. 遼寧師范大學(xué)，大連 116000）

Flor-essence對(duì)小麥種子萌發(fā)和幼苗生長的影響

邸惠1張繼權(quán)1呂建洲2馬齊云1

（1. 東北師范大學(xué)環(huán)境學(xué)院自然災(zāi)害研究所，長春 130117；2. 遼寧師范大學(xué)，大連 116000）

研究不同濃度Flor-essence對(duì)小麥種子萌發(fā)及幼苗生長的影響，以開拓其在植物生長調(diào)節(jié)劑領(lǐng)域的新應(yīng)用。通過室內(nèi)水培試驗(yàn)，分別設(shè)定50、100、150、200和250 mg/L 5組不同濃度的Flor-essence溶液處理，測(cè)定小麥種子發(fā)芽和植株生長的相關(guān)指標(biāo)，同時(shí)選取清水（0 mg/L Flor-essence）和0.015 mg/L的油菜素內(nèi)酯（BR）作對(duì)照。結(jié)果顯示，與對(duì)照相比，不同濃度Floressence浸種均促進(jìn)了小麥種子的萌發(fā)和生長，小麥的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、根長、株高、鮮重、干重、葉綠素含量和根冠比均有不同程度提高。不同濃度處理中，以200和250 mg/L處理的幼苗發(fā)芽情況最好；以150 mg/L處理的株高最高；以200 mg/L處理的根長最長、根冠比最大；以250 mg/L處理的鮮重、干重和葉綠素含量最高。利用Flor-essence浸種可促進(jìn)小麥種子萌發(fā)和幼苗生長，且濃度為150-250 mg/L Flor-essence更能夠在不同程度上促進(jìn)小麥苗期的生長。

Flor-essence；小麥；種子萌發(fā)；幼苗生長

植物生長調(diào)節(jié)劑是指人工合成的、具有植物激素活性的一類有機(jī)物質(zhì)，它們?cè)谳^低濃度下可以對(duì)植物的生長發(fā)育表現(xiàn)出促進(jìn)、延緩或抑制作用，已被廣泛地應(yīng)用于糧食作物、蔬菜作物和林木等各個(gè)方面［1，2］。天然植物生長調(diào)節(jié)劑的研發(fā)作為一項(xiàng)高新生物技術(shù)在20世紀(jì)90年代發(fā)展起來，研究、開發(fā)無毒、無味、無污染的天然植物生長調(diào)節(jié)劑對(duì)環(huán)境保護(hù)和農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展有著十分重要的意義。

富蘭·益賽思（Flor-essence，F(xiàn)E）是由加拿大Flora公司獨(dú)家生產(chǎn)的食品級(jí)配方產(chǎn)品，它主要由牛蒡、土耳其大黃根、羊酸模、滑榆皮、西洋菜、賜福薊草、紅三葉草和巨藻的提取物組成，是一種未精煉加工的有機(jī)解毒草本茶，它能夠深度清除滲透到身體內(nèi)部器官、組織和細(xì)胞的毒素，調(diào)節(jié)pH值，防癌自愈，全面提升癌癥患者的生活質(zhì)量。近年來，國內(nèi)外學(xué)者對(duì)FE的研究結(jié)果表明，F(xiàn)E有提高免疫力的作用，主要應(yīng)用于抑制癌細(xì)胞的生長和擴(kuò)散［3-8］。林華等［4］通過對(duì)大鼠施加不同濃度的 FE 營養(yǎng)補(bǔ)劑，并對(duì)大鼠進(jìn)行4 周的游泳運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，檢測(cè)大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后大鼠血清細(xì)胞介素、白細(xì)胞介素、腫瘤壞死因子含量和自然殺傷細(xì)胞活性的變化情況，結(jié)果表明，F(xiàn)E結(jié)合運(yùn)動(dòng)可以改善大鼠的免疫功能和運(yùn)動(dòng)機(jī)能。目前，國內(nèi)外對(duì)FE在其他方面應(yīng)用的研究鮮有報(bào)道。

小麥?zhǔn)侵袊诙蠹Z食作物，小麥的增產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)直接影響國家糧食安全和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展［9］，小麥幼苗的強(qiáng)弱在很大程度上決定著小麥的產(chǎn)量，使用植物生長調(diào)節(jié)劑處理小麥種子可以達(dá)到壯苗從而提高小麥產(chǎn)量的目的。因此，研究FE對(duì)小麥種子萌發(fā)及幼苗生長的影響不僅開拓了FE在促進(jìn)植物生長方面新的應(yīng)用，還能為小麥的高產(chǎn)育種提供新思路。本試驗(yàn)以魯麥21號(hào)小麥種子為材料，初步研究不同濃度的FE對(duì)小麥種苗生長的影響，探討FE的適宜濃度，以探明FE在植物苗期生長的作用。

1 材料與方法

1.1 材料

Flor-essence；魯麥21號(hào)小麥種子，購買于大連普蘭店種子公司；油菜素內(nèi)酯（BR）。

1.2 方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 選取顆粒飽滿、大小均一、成熟性良好的小麥種子，用蒸餾水沖洗干凈，再用75%的酒精浸潤種子30 s，進(jìn)行消毒，潤洗后用蒸餾水沖洗種子 1-3次。用Flor-essence做母液，按照比例進(jìn)行稀釋，分別配制出50、100、150、200和250 mg/L濃度梯度的Flor-essence溶液，在恒溫磁力攪拌器上攪拌3-5 min，使其充分溶解，并以清水和0.015 mg/L的油菜素內(nèi)酯（BR）作對(duì)照，在25℃條件下浸種12 h。用濾紙吸干種子表面殘留的水，均勻放置于鋪有圓形濾紙的培養(yǎng)皿上，每個(gè)培養(yǎng)皿中分別放30粒種子，放入光照溫度恒定（25℃）的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，每組設(shè)置3個(gè)平行實(shí)驗(yàn)。每12 h澆等體積水保持濾紙濕潤，以保證種子萌發(fā)所必須的水分。

1.2.2 測(cè)定方法

1.2.2.1 種子萌發(fā)情況的測(cè)定 小麥萌發(fā)時(shí)期的生長狀況直接影響以后的生長發(fā)育和產(chǎn)量［10］，種子的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)可以反映出種子的發(fā)芽速度、發(fā)芽整齊度和出苗情況等，常被作為評(píng)價(jià)種子發(fā)芽的指標(biāo)［11］，發(fā)芽期間每隔一天記錄發(fā)芽種子數(shù)目，并測(cè)定發(fā)芽勢(shì)（第3天）、發(fā)芽率（第7天）、發(fā)芽指數(shù)［12，13］。公式如下：

發(fā)芽勢(shì)=第3天發(fā)芽的種子數(shù)/供試種子數(shù)×100%

發(fā)芽率=第7天發(fā)芽的種子數(shù)/供試的種子數(shù)×100%

發(fā)芽指數(shù)=∑Gt/ Dt

式中，Gt指浸種后t日的發(fā)芽種子數(shù)；Dt指相應(yīng)的發(fā)芽日數(shù)。

1.2.2.2 幼苗生長情況的測(cè)定 小麥芽期的生長狀況決定著小麥生長勢(shì)的強(qiáng)弱［14］，小麥幼苗生長過程中會(huì)長出很多條根，選取芽期的總根長和株高（根部到最長葉葉尖的長度）作為測(cè)量指標(biāo)。根冠比是反映根系與地上部生長協(xié)調(diào)狀況的重要指標(biāo)，根冠比越大，表明根系對(duì)水分和養(yǎng)分的吸收情況越好［15］。在第 8、10、12、14天時(shí)分別測(cè)量各組小麥幼苗的株高和根長，并記錄平均值，在第14天時(shí)測(cè)定葉綠素含量，記錄平均值，在15 d時(shí)各組取10株小麥幼苗，稱量幼苗的鮮重（幼苗剛在培養(yǎng)皿拿出時(shí)的重量）與干重（幼苗自然風(fēng)干至無水分時(shí)的重量），記錄平均值，隨后，剪下根部，測(cè)量根部的干重，計(jì)算根冠比。

葉面積和葉片的凈光合速率是影響小麥生長及最終產(chǎn)量的重要光合因素，葉綠素含量則是影響葉片光合能力的重要指標(biāo)［16］。葉綠素含量測(cè)量方法如下：已知葉綠素a、葉綠素b的80%丙酮溶液在紅外區(qū)的最大吸收峰分別位于663、645 nm處。在波長663 nm下葉綠素a、葉綠素b在該溶液中的吸光系數(shù)的分別為82.04和9.27；在波長645 nm處的吸光系數(shù)分別為16.75和45.60。根據(jù)加和性原則列出以下關(guān)系式：

式中Ca、Cb分別為葉綠素a、葉綠素b的濃度，以mg/L為單位。解方程（1）（2）組得：

將Ca+Cb相加即得葉綠素總量CT

1.2.3 統(tǒng)計(jì)分析 以上指標(biāo)重復(fù)測(cè)定，結(jié)果取平均值，并計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差。所有統(tǒng)計(jì)計(jì)算采用SPSS 19.0分析，不同處理之間的顯著性差異采用 Duncan’s新復(fù)極差法檢驗(yàn)。

2 結(jié)果

2.1 FE對(duì)小麥種子萌發(fā)的影響

從表1可以看出，小麥種子經(jīng)FE溶液浸種后，發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率以及發(fā)芽指數(shù)均有提高，說明FE對(duì)小麥種子萌發(fā)具有一定的促進(jìn)作用。在相同條件下，不同濃度FE處理的小麥發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)均高于對(duì)照，其中濃度為150 mg/L的發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率與BR相近，濃度為200和250 mg/L的發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率高于BR。發(fā)芽指數(shù)以200和250 mg/L處理的效果最好，分別比對(duì)照增加20.7%和13.8%?？梢?，F(xiàn)E浸種對(duì)小麥種子的萌發(fā)有促進(jìn)作用，濃度為200 mg/L和250 mg/L的FE促進(jìn)效果較為明顯。

2.2 FE對(duì)小麥幼苗根長、株高的影響

從播種后第8 天開始，分別測(cè)量8、10、12和14 d的株高和總根長，圖1顯示，不同濃度FE對(duì)小麥幼苗株高有一定影響，隨著FE濃度的提高，小麥株高逐漸增高，濃度為150 mg/L FE浸種的小麥株高最高，和0.015 mg/L BR的作用效果較接近，說明FE可以促進(jìn)小麥株高的生長，150 mg/L為促進(jìn)小麥株高生長的最適濃度。圖2顯示，200 mg/L FE 浸種的小麥根長增加顯著，且高于0.015 mg/L的BR，表明FE對(duì)小麥根的生長有促進(jìn)作用，200 mg/L為促進(jìn)小麥根生長的最適濃度。

表1 FE對(duì)小麥種子萌發(fā)的影響

2.3 FE對(duì)小麥幼苗鮮重與干重的影響

15 d測(cè)定不同濃度FE處理后的小麥幼苗的鮮重、干重，結(jié)果（圖3和圖4）表明，在相同條件下，隨著FE濃度增加，小麥幼苗鮮重、干重均呈升高的變化趨勢(shì)，250 mg/L處理的幼苗鮮重和干重較對(duì)照組分別增加24.9%和51.4%，與0.015 mg/L BR相比分別增加5.3%和15.2%。由此可見，濃度為250 mg/L的FE浸種更有利于小麥幼苗的生長。

2.4 FE對(duì)小麥幼苗根干重和根冠比的影響

圖5顯示在相同水分條件下，不同濃度FE處理的小麥幼苗根干重都高于對(duì)照。200 mg/L處理的根干重達(dá)最大值26 mg，比對(duì)照組增加85.7%，其他處理間差異不明顯。圖6表明，不同濃度FE處理后根冠比增大，以 200 mg/L 處理的效果最好，且150 mg/L處理的效果與BR相近。說明FE對(duì)地下部的促進(jìn)作用大于地上部，可促進(jìn)根系的吸收，從而促進(jìn)小麥生長。

2.5 FE對(duì)小麥幼苗葉綠素含量的影響

表2顯示，F(xiàn)E對(duì)小麥幼苗葉綠素含量有明顯的影響，250 mg/L處理的小麥幼苗葉綠素含量高于其他濃度及對(duì)照，較BR相比也有增高，可見FE浸種可以提高小麥的葉綠素含量，濃度為250 mg/L作用效果最明顯。

圖1 FE濃度對(duì)小麥幼苗株高的影響

圖2 FE濃度對(duì)小麥幼苗根長的影響

圖3 FE濃度對(duì)小麥鮮重的影響

圖4 FE濃度對(duì)小麥干重的影響

圖5 FE濃度對(duì)小麥根干重的影響

圖6 FE濃度對(duì)小麥根冠比的影響

表2 FE濃度對(duì)小麥葉綠素含量的影響

3 討論

種子萌發(fā)和幼苗生長是植物復(fù)雜的生理生化、物質(zhì)代謝過程，受其內(nèi)部或外部生長物質(zhì)的調(diào)控作用，而表現(xiàn)出種子活力、幼苗生長、形態(tài)特征等方面的效應(yīng)，直接或間接影響著植物的生長，進(jìn)而影響植物的生物產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量［17］。研究植物生長調(diào)節(jié)劑對(duì)種子萌發(fā)和幼苗生長的調(diào)節(jié)作用具有重要的實(shí)踐意義。本研究結(jié)果表明，在不同濃度FE浸種后，小麥種子的發(fā)芽、植株的生長會(huì)受到不同程度地促進(jìn)作用。150-250 mg/L的FE能夠有效提高小麥種苗的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、根長、株高、鮮重、干重和葉綠素含量。因此，利用FE浸種可促進(jìn)小麥種子萌發(fā)和幼苗生長，且濃度為150-250 mg/L FE更能夠在不同程度上有益于小麥苗期的生長并提高產(chǎn)量。植物生長調(diào)節(jié)劑根據(jù)來源的不同，有天然和人工合成 2 種。根據(jù)植物生長調(diào)節(jié)劑的作用方式不同，可分為植物生長促進(jìn)劑、植物生長抑制劑和植物生長延緩劑。從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用的情況看，我國目前常用的植物生長調(diào)節(jié)劑絕大部分均為人工合成的［2］。因此，F(xiàn)E作為一種天然的、未精煉加工的有機(jī)解毒草本茶，在小麥苗期種子萌發(fā)和幼苗生長方面具有較大的研究空間，對(duì)促進(jìn)植物苗期的生長發(fā)育具有重要實(shí)際價(jià)值。

油菜素內(nèi)酯（BR）是近年發(fā)現(xiàn)的一種新型植物激素，它主要的生理效應(yīng)是促進(jìn)細(xì)胞伸長，植物生殖生長，同時(shí)在提高植物抗逆能力，增強(qiáng)植物凈光合作用、增加作物產(chǎn)量等方面都具有十分重要的意義［18］。低濃度的BR對(duì)小麥種子的萌發(fā)起促進(jìn)作用［19］，且以濃度 0.015 mg/L 的處理效果最好；高濃度BR對(duì)小麥種子萌發(fā)的促進(jìn)作用減弱，并呈現(xiàn)抑制趨勢(shì)［19］。本研究選取BR作為對(duì)照，結(jié)果更能表明FE對(duì)小麥幼苗生長的促進(jìn)作用。本研究只選取了一種植物作為研究對(duì)象，不足以證明FE對(duì)所有植物的苗期生長都有促進(jìn)作用，且濃度梯度的選取過于簡單，難以說明更高濃度的FE對(duì)小麥幼苗生長的作用，因此，選取多種植物并增設(shè)合理的濃度梯度以探討FE在促進(jìn)植物苗期生長過程中的作用是未來研究的重點(diǎn)。

4 結(jié)論

不同濃度FE與0.015 mg/L BR均能不同程度提高小麥種苗各生長指標(biāo)，且150-250 mg/L的FE效果優(yōu)于BR，說明FE對(duì)植物生長有一定影響。

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（責(zé)任編輯 朱琳峰）

Effects of Flor-essence on Seed Germination and Seedling Growth in Wheat

DI Hui1ZHANG Ji-quan1Lü Jian-zhou2MA Qi-yun1
（1. School of Environment，Natural Disaster Research Institute，Northeast Normal University，Changchun 130117；2. Liaoning Normal University，Dalian 116000）

The present experiment is to study the influences of different concentrations of Flor-essence on seed germination and seedling growth of wheat，in order to explore its new application in the field of plant growth regulators. By using indoor hydroponic culture，five different concentrations of Flor-essence（50，100，150，200 and 250 mg/L）were designed to determine relevant indicators on seed germination and seedling growth of wheat，and clear water（0 mg/L Flor-essence）and 0.015 mg/L brassinolide（BR）as control. As results，soaking in all different Flor-essence concentrations promoted the seed germination and seedling growth of wheat seeds while compared with the control，，and improved the seed germination potential，germination rate，germination index，root length，plant height，fresh weight，dry weight，chlorophyll content and root shoot ratio in varied degrees. Among all Flor-essence treatments，the germination conditions of seedlings were the best with the treatment of 200 and 250 mg/L；the plant height was the highest with the treatment of 150 mg/L；the root length and the root shoot ratio were the highest with the treatment of 200 mg/L；the fresh weight，dry weight and chlorophyll content were the highest with the treatment of 250 mg/L. In conclusion，the use of Flor-essence soaking promotes the seed germination and seedling growth of wheat，and the Flor-essence concentration of 150-250 mg/L may promote the seedling growth in different degree.

Flor-essence；wheat；seed germination；seedling growth

10.13560/J.cnki.biotech.bull.1985.2017-0203

2017-03-20

國家重大水專項(xiàng)（2014ZX07201-011-002）

邸惠，女，碩士研究生，研究方向：環(huán)境科學(xué)；E-mail：982347083@qq.com

張繼權(quán)，男，博士生導(dǎo)師，研究方向：自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理；E-mail：zhangjq022@nenu.edu.cn