沈?qū)帠| 關(guān)海云 韋梅琴

摘要：采用實(shí)驗(yàn)室生物測(cè)定的方式，研究藏茴香水提液對(duì)14個(gè)不同青稞品種種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的影響。結(jié)果表明，藏茴香水提液對(duì)供試的14個(gè)青稞品種的種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)均有一定的抑制作用，但不同青稞品種間存在差異性。以效應(yīng)指數(shù)為化感作用評(píng)價(jià)指標(biāo)，結(jié)合聚類分析和葉綠素、丙二醛含量，將14個(gè)青稞品種分為6組，其中藏茴香水提液對(duì)青稞品種北青8號(hào)的化感抑制作用最弱，對(duì)青稞品種藏青25號(hào)的化感抑制作用最強(qiáng)，總體結(jié)果說明，藏茴香不適合與青稞進(jìn)行倒茬栽培或混種。

關(guān)鍵詞：藏茴香;青稞;化感作用;種子萌發(fā);幼苗生長(zhǎng)

中圖分類號(hào)：Q945.3 ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A ?文章編號(hào)：1002-1302（2019）07-0092-03

藏茴香（Carum carvi L.）又稱葛縷子，屬傘形科（Umbelliferae）葛縷子屬（Carum）二年生或多年生草本植物，常生于路旁、草原、山溝、河灘及山坡等處，分布于東北、華北、西北、四川、西藏等地[1]。藏茴香兼具食用、香料用及藥用價(jià)值，具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和開發(fā)潛力[2]。但對(duì)于藏茴香的研究主要集中在揮發(fā)油的提取[3]、藏茴香中葛縷酮含量的測(cè)定[4-6]以及各種藏藥藥材的研制[7-9]。關(guān)于藏茴香的人工栽培鮮有報(bào)道，要進(jìn)行藏茴香的人工栽培，茬口的選擇是必須要考慮的問題，其中植物間的化感作用是影響茬口選擇的主要因素。因此，本試驗(yàn)擬研究藏茴香水提液對(duì)多個(gè)青稞栽培品種種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)的影響，旨在評(píng)價(jià)不同青稞栽培品種與藏茴香化感作用的強(qiáng)弱，為藏茴香人工栽培的茬口選擇提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供體材料是采于青海省海東市互助縣威遠(yuǎn)鎮(zhèn)卓扎溝鄉(xiāng)的藏茴香種子，受體材料為青海省栽培的14個(gè)青稞品種（表1）。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 供體材料的種植及其水提液的制備 將供體材料藏茴香的種子于2015年4月12日以撒播方式種植于青海大學(xué)農(nóng)牧學(xué)院試驗(yàn)地，10月初采集藏茴香全株，用清水洗凈后自然風(fēng)干，用粉碎機(jī)粉碎，過0.25 mm孔徑篩，稱取100 g放入 1 000 mL 蒸餾水中，25 ℃下浸提24 h，5 000 r/min離心 15 min，再經(jīng)過濾得到干質(zhì)量濃度為0.1 g/mL的提取液，貯存在4 ℃冰箱中備用。

1.2.2 受體材料的處理 將不同品種的青稞種子用0.5%的KMnO4消毒5 min，用蒸餾水沖洗3次，備用。

1.3 培養(yǎng)與指標(biāo)測(cè)定

挑選各個(gè)青稞品種中大小一致的種子均勻擺放在鋪有2層濾紙的培養(yǎng)皿中，每個(gè)培養(yǎng)皿擺放30粒，加入15 mL提取液（對(duì)照組加15 mL蒸餾水），每個(gè)處理3次重復(fù)。將培養(yǎng)皿置于溫度、光照周期為25 ℃、12 h—20 ℃、12 h的人工氣候箱中培養(yǎng)，種子萌發(fā)以胚根突破種皮達(dá)到1/2種子長(zhǎng)度為標(biāo)準(zhǔn)，每天補(bǔ)充適量提取液以保持培養(yǎng)皿內(nèi)濾紙的濕度（對(duì)照組補(bǔ)充蒸餾水）。每天觀察，從種子萌發(fā)試驗(yàn)當(dāng)天開始統(tǒng)計(jì)并記錄種子發(fā)芽數(shù)。

7 d后統(tǒng)計(jì)種子的發(fā)芽率，并挑選第7天萌發(fā)的種子幼苗10株，測(cè)定其根長(zhǎng)、苗高、根鮮質(zhì)量、苗鮮質(zhì)量，并計(jì)算發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)。其中各項(xiàng)指標(biāo)的計(jì)算方法如下：

發(fā)芽率=（第7天正常發(fā)芽的種子數(shù)/供試種子總數(shù)）×100%;

發(fā)芽勢(shì)=（第3天正常發(fā)芽的種子數(shù)/供試種子總數(shù)）×100%;

發(fā)芽指數(shù)=∑Gt/Dt（Gt代表在第t天種子的發(fā)芽數(shù);Dt代表相應(yīng)的發(fā)芽時(shí)間）;

活力指數(shù)=GI×S（GI為發(fā)芽指數(shù);S為第7天測(cè)得的整株幼苗鮮質(zhì)量）。

培養(yǎng)到第7天時(shí)，選取各個(gè)培養(yǎng)皿中生長(zhǎng)一致的青稞幼苗，采集其葉片，測(cè)定葉綠素和丙二醛含量。葉綠素含量測(cè)定采用乙醇提取法[10];丙二醛含量測(cè)定采用硫代巴比妥酸法[10]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

所得數(shù)據(jù)用DPS 12.5處理軟件進(jìn)行處理分析，用Williamson提出的化感效應(yīng)指數(shù)（RI）來衡量藏茴香水提液對(duì)不同品種青稞的各項(xiàng)測(cè)試指標(biāo)的影響：當(dāng)T>C時(shí)，RI=（1-C/T）×100%;當(dāng)T 2 結(jié)果與分析

2.1 藏茴香水提液對(duì)青稞種子萌發(fā)的影響

由表2可見，藏茴香水提液對(duì)不同青稞品種種子的萌發(fā)均有一定的抑制作用。就發(fā)芽率而言，藏茴香水提液對(duì)不同青稞品種的抑制率在1.47%～44.68%間，其中對(duì)編號(hào)為2、11、13青稞品種的抑制率較低，在10.00%以內(nèi)，對(duì)編號(hào)為14品種的抑制率最高，達(dá)44.68%。就發(fā)芽勢(shì)而言，藏茴香水提液對(duì)不同青稞品種的抑制率在2.44%～40.63%間，其中對(duì)編號(hào)為2、5、8品種的抑制率較低，在10.00%以內(nèi)，對(duì)編號(hào)為14品種的抑制率最高，達(dá)40.63%。從發(fā)芽指數(shù)來看，藏茴香水提液對(duì)不同青稞品種的抑制率在3.72%～49.38%間，其中對(duì)編號(hào)為1、2、5、8、10品種的抑制率較低，在20.00%以內(nèi)，對(duì)編號(hào)為14品種的抑制率最高，達(dá)49.38%。在活力指數(shù)方面，藏茴香水提液對(duì)不同青稞品種的抑制率在6.49%～85.67%間，其中對(duì)編號(hào)為2、11品種的抑制率較低，在20.00%以內(nèi)，對(duì)編號(hào)為14品種的抑制率最高，達(dá)85.67%。

2.2 藏茴香水提液對(duì)青稞幼苗生長(zhǎng)的影響

由表3可見，藏茴香水提液對(duì)不同青稞品種幼苗的生長(zhǎng)均有一定的抑制作用。就根長(zhǎng)而言，藏茴香水提液對(duì)不同青稞品種的抑制率在45.09%～79.53%間，其中對(duì)編號(hào)為3、7青稞品種的抑制率較低，在50.00%以內(nèi)，對(duì)編號(hào)為14品種的抑制率最高，達(dá)79.53%。從苗高來看，藏茴香水提液對(duì)不同青稞品種的抑制率在26.67%～67.90%間，其中對(duì)編號(hào)為5、7品種的抑制率較低，在30.00%以內(nèi)，對(duì)編號(hào)為14品種的抑制率最高，達(dá)67.90%。就根鮮質(zhì)量而言，藏茴香水提液對(duì)不同青稞品種的抑制率在5.63%～83.35%間，其中對(duì)編號(hào)為12、13品種的抑制率較低，在10.00%以內(nèi)，對(duì)編號(hào)為14品種的抑制率最高，達(dá) 83.35%。就苗鮮質(zhì)量而言，藏茴香水提液對(duì)不同青稞品種的抑制率在4.85%～71.13%，其中對(duì)編號(hào)為4、5、12品種的抑制率較低，在10.00%以內(nèi)，對(duì)編號(hào)為13品種的抑制率最高，達(dá)71.13%。

2.3 藏茴香水提液對(duì)青稞葉綠素和丙二醛含量的影響

由表4可見，藏茴香水提液對(duì)青稞種子萌發(fā)所形成幼苗的葉綠素含量影響很大，如可使編號(hào)為11青稞品種的葉綠素含量較對(duì)照減少36.56%，也可使編號(hào)為9品種的葉綠素含量較對(duì)照增加71.28%，通過對(duì)不同處理的葉綠素含量較對(duì)照增加率的絕對(duì)值大小排序可知，藏茴香水提液對(duì)編號(hào)為2青稞品種葉綠素含量的影響最小，對(duì)編號(hào)為3、9、14品種葉綠素含量的影響都較大。從測(cè)定的丙二醛含量可見，編號(hào)為2、4、5、6、11、12、13青稞品種幼苗中的丙二醛含量較對(duì)照下降，說明這些品種對(duì)藏茴香水提液造成的“逆境條件”有良好的抗性，反映其對(duì)藏茴香的化感作用較弱;而編號(hào)為1、3、7、8、9、10、14青稞品種幼苗中的丙二醛含量較對(duì)照明顯上升，說明藏茴香水提液對(duì)這些品種的細(xì)胞膜已造成了損傷，反映了藏茴香對(duì)它們的化感作用較強(qiáng)。

2.4 藏茴香對(duì)不同青稞品種化感作用的綜合評(píng)價(jià)

以響應(yīng)指數(shù)RI值為指標(biāo)，采用聚類分析方法對(duì)藏茴香水提液對(duì)14個(gè)青稞品種的化感作用進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。由圖1可以看出，在歐式距離33處，可以將所測(cè)試的14個(gè)品種分為6組，按照抑制的程度從高到低分為以下幾類：第1類為14號(hào)品種，藏茴香水提液對(duì)其種子萌發(fā)、幼苗生長(zhǎng)的抑制率最高，平均達(dá)到71.58%，即化感作用最強(qiáng);第2類是9號(hào)品種，藏茴香水提液對(duì)其抑制率稍低于14號(hào)品種，平均抑制率達(dá)到61.72%，即化感作用強(qiáng);第3類13號(hào)品種，藏茴香水提液對(duì)其種子萌發(fā)、幼苗生長(zhǎng)的抑制率達(dá)到48.61%，即化感作用強(qiáng);第4類為1、6、8、3、10號(hào)品種，藏茴香水提液對(duì)種子萌發(fā)、幼苗生長(zhǎng)的抑制率在43.71%～51.38%之間，平均達(dá)到46.80%，即化感作用較弱;第5類為2、4、5、7、12號(hào)品種，藏茴香水提液對(duì)其抑制率低，在30.78%～33.18%之間，平均達(dá)到32.36%，即化感作用弱;第6類是11號(hào)品種，藏茴香水提液對(duì)其抑制率最低，為21.26%，即化感作用最弱。

從生理指標(biāo)來看，藏茴香水提液對(duì)青稞幼苗葉綠素含量的影響，由小到大的排序是編號(hào)2、7、8、1、5、10、4、6、12、11、13、3、14、 9; 藏茴香水提液對(duì)青稞幼苗丙二醛含量的影響，由小到大的排序是編號(hào)12、13、6、4、7、1、10、11、5、2、8、9、3、14。以上排序與以抑制率為指標(biāo)形成的綜合分類結(jié)果基本相符，即對(duì)9、14號(hào)品種的化感作用強(qiáng)。

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

藏茴香水提液對(duì)不同青稞品種種子的萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)均有一定的抑制作用，表現(xiàn)在種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、活力指數(shù)、發(fā)芽指數(shù)和根長(zhǎng)、苗高、根鮮質(zhì)量、苗鮮質(zhì)量的指標(biāo)均較對(duì)照有所下降。藏茴香水提液對(duì)青稞種子萌發(fā)所形成幼苗的葉綠素含量和丙二醛含量影響很大，但不同的青稞品種間有一定的差異，其中對(duì)編號(hào)為11品種（北青8號(hào)）的抑制率最低，對(duì)編號(hào)為14的品種（藏青25號(hào)）的抑制率最高?？傮w而言，藏茴香水提液對(duì)供試的14個(gè)青稞品種的種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)均有抑制，因此，藏茴香不適合與青稞倒茬栽培或混種。

3.2 討論

植物化感作用可降低受體植物種子萌發(fā)率，發(fā)芽率低可能會(huì)降低植物在自然群落中的多度，從而抑制植物的生長(zhǎng)發(fā)育[12]，藏茴香可以通過釋放化感物質(zhì)抑制青稞種子發(fā)芽和早期生長(zhǎng)，從而嚴(yán)重干擾青稞的正常生長(zhǎng)，導(dǎo)致青稞減產(chǎn)和品質(zhì)降低。同一供體對(duì)不同受體的影響存在顯著差異，這種差異可能是由不同青稞品種的遺傳差異性造成的，這種差異性是篩選不同青稞對(duì)藏茴香化感作用強(qiáng)弱的理論依據(jù)。

本試驗(yàn)僅提取了水溶性的化感物質(zhì)，且只做了青稞種子萌發(fā)測(cè)定的室內(nèi)試驗(yàn)，與自然狀態(tài)下的情況存在差異，今后尚需進(jìn)行盆栽和大田小區(qū)種植試驗(yàn)， 進(jìn)一步探索藏茴香對(duì)植物的化感作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]中國(guó)科學(xué)院西北高原生物研究所.青海經(jīng)濟(jì)植物志[M]. 西寧：青海人民出版社，1987：408-409.

[2]沈?qū)帠|，韋梅琴，李 寧. 藏茴香經(jīng)濟(jì)價(jià)值及其開發(fā)利用研究進(jìn)展[J]. 青海師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2010，26（1）：54-56.

[3]譚 睿，王 波，陳士林. 氣相色譜-質(zhì)譜法分析藏茴香藥材揮發(fā)油成分[J]. 中藥材，2003，26（12）：869-870.

[4]張存彥，王成港，陳繼英，等. HPLC法測(cè)定藏茴香油中葛縷酮[J]. 中草藥，2005，36（9）：68-69.

[5]李敏杰，陸兆新，趙海珍. 超聲波輔助-鹽析-水蒸氣蒸餾法提取葛縷子精油的研究[J]. 食品工業(yè)科技，2013（11）：99-103，107.

[6]王樹林，王 蕊，王秀玉. 藏茴香水溶性抑菌活性成分的分離與純化研究[J]. 食品研究與開發(fā)，2015，36（12）：31-35.

[7]端 智. 六味明目顆粒：CN200510119874[P]. 2006-09-06.

[8]端 智. 益肝活血明目顆粒：CN200610082123[P]. 2006-12-27.

[9]端 智. 益肝活血明目片：CN200610082120[P]. 2006-12-27.

[10]張志良，瞿偉菁. 植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)[M]. 3版.臺(tái)北：藝軒圖書出版社，2009：274-276.

[11]Bruce Williamson G，Richardson D. Bioassays for allelopathy：measuring treatment responses with independent controls[J]. Journal of Chemical Ecology，1988，14（1）：181-187.

[12]Turk M A，Tawaha A M. Allelopathic effect of black mustard （Brassica nigral L.） on germination and growth of wild oat （Avena fatua L.）[J]. Crop Protection，2003，22（4）：673-677.李 張，徐志榮，汪青松，等. 鏈霉菌JD211所產(chǎn)活性物質(zhì)對(duì)水稻種子萌發(fā)及葉片防御反應(yīng)的影響[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2019，47（7）：95-98.