哈密瓜不同器官水浸液對種子萌發的影響

摘要：研究哈密瓜不同器官不同濃度水浸液對其種子萌發的自毒作用效應。結果表明，以根、莖、葉水浸液分別處理時，在濃度為１０、５０、９０ ｇ／Ｌ的范圍內對種子發芽率和株高都表現了顯著或極顯著的抑制作用，隨濃度增高抑制作用漸強；在濃度為９０ ｇ／Ｌ的范圍內，莖、葉水浸液對單苗鮮重表現了顯著的抑制作用；在同一濃度下，抑制作用葉＞莖＞根。和對照相比，種子發芽率在莖、葉水浸液濃度為１０、５０、９０ ｇ／Ｌ ３種濃度范圍內都表現為極顯著差異。

關鍵詞：哈密瓜；自毒作用；種子萌發

中圖分類號：Ｓ６５２．１．０４１文獻標識碼：Ａ文章編號：0439－８114（２０11）08－1543-03

Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ Ｗａｔｅｒ Ｅｘｔｒａｃｔ ｏｆ Ｈａｍｉ Ｍｅｌｏｎ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ Ｔｉｓｓｕｅｓ ｏｎ Ｓｅｅｄ Ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ

ＺＨＡＮＧ Ｙａｏ－ｈｕｉ，XING Kong-qiang，ＭＡ Ｈｏｎｇ－ｍｅｉ，ＦＥＮＧ Ｈｕｉ－ｍｉｎ，ＺＨＯＵ Ｎａ－ｎａ，ＣＨＥＮ Ｚｈｏｎｇ－ｙｉｎ，

ＬＩＵ Ｓｈｕ－ｗｅｉ，Ｌ?譈 Ｎｅｎｇ－ｂｉａｏ

（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｂｉｏｌｏｇｙ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｑｉｏｎｇｚｈｏｕ Ｃｏｌｌｅｇｅ， Ｗｕｚｈｉｓｈａｎ ５７２２００，Ｈａｉｎａｎ， Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ aｕｔｏｉｎｔｏｘｉｃａｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｅｘｔｒａｃｔ ｏｆ Ｈａｍｉ ｍｅｌｏｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｉｓｓｕｅｓ ｏｎ ｓｅｅｄ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｗｅｒｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｗａｔｅｒ ｅｘｔｒａｃｔ ｏｆ ｒｏｏｔ， ｓｔｅｍ ａｎｄ ｌｅａｆ ｈａｄ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｉｎｈｉｂｉｔｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｎ ｓｅｅｄ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｌａｎｔ ｈｅｉｇｈｔ ｉｎ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ ｏｆ １０， ５０ ａｎｄ ９０ ｇ／Ｌ． Ａｎｄ ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｒ ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｗａｓ， ｔｈｅ ｓｔｒｏｎｇｅｒ ｔｈｅ ｉｎｈｉｂｉｔｏｒｙ ｅｆｆｅｃｔ was． Ｓｔｅｍ ａｎｄ ｌｅａｆ ｓｈｏｗｅｄ ｒｅｍａｒｋａｂｌｅ ｉｎｈｉｂｉｔｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｎ ｆｒｅｓｈ ｗｅｉｇｈｔ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ ｏｆ ９０ ｇ／Ｌ． Ｔｈｅ ｉｎｈｉｂｉｔｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｌｅａｆ ｗａｓ ｔｈｅ ｓｔｒｏｎｇｅｓｔ， ｆｏｌｌｏｗｅｄ ｂｙ ｓｔｅｍ ａｎｄ ｒｏｏｔ ｕｎｄｅｒ the ｓａｍｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ． Ｓｅｅｄ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｒａｔｅｓ ｉｎ １０、５０、９０ ｇ／Ｌ ｏｆ ｓｔｅｍ ｏｒ ｌｅａｆ ｗａｔｅｒ ｅｘｔｒａｃｔ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ ｗｅｒｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｆｒｏｍ the ｃｏｎｔｒｏｌ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： Ｈａｍｉ ｍｅｌｏｎ； ａｕｔｏｉｎｔｏｘｉｃａｔｉｏｎ； ｓｅｅｄ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ

哈密瓜是葫蘆科甜瓜屬植物。我國只有新疆和甘肅敦煌以及內蒙古阿拉善盟一帶出產哈密瓜。引種到海南以后，多采用塑料大棚種植，并且采用連作的方式。哈密瓜連作后，地力衰退，生產力降低，病蟲害加劇，導致其產量降低，品質下降，產生連作障礙。韓麗梅等報道［１］，自身作物根系分泌物、殘體的分解產物、雨霧從植物表面淋洗物等抑制生長的物質積累過多，對下茬作物種子萌發、幼苗生長均有明顯抑制作用，如連作大豆根系分泌物、殘茬分解物對下茬大豆種子出苗有很大影響。楊廣超［２］研究，西瓜植株殘體（根、莖、葉）的水浸液能顯著抑制西瓜種子發芽和幼苗生長，當浸提液濃度大于１０ ｇ／Ｌ時，對種子萌發有明顯的抑制作用，并隨著濃度升高，抑制作用增強。研究哈密瓜不同器官不同濃度水浸液對其種子萌發的自毒作用效應，可為解決哈密瓜連作障礙問題提供理論依據。

１材料與方法

１．１材料

哈密瓜葉采自樂東縣黃流鎮哈密瓜種植基地；哈密瓜種子為昭君一號雜交種子；土壤取自坡地土。

１．２方法

１．２．１哈密瓜不同器官水浸液的制備將根、莖、葉（包括葉柄）風干后磨碎，稱取１００ ｇ置于１ ０００ ｍＬ的燒杯中，加去離子水作浸提劑，在常溫下浸提４８ ｈ（２ ｄ）。然后過濾，離心（２ ５００ ｒ／ｍｉｎ，４ ℃）１０ ｍｉｎ，去掉殘渣，得到的上清液再加去離子水直到溶液為１ ０００ ｍＬ，得到母液濃度為１００ ｇ／Ｌ，將原液稀釋成９０、５０、１０ ｇ／Ｌ ３種濃度，貼上標簽，裝瓶備用。

１．２．２哈密瓜不同器官水浸液對哈密瓜種子的處理挑選大小相當的種子用５０～５５℃熱水浸泡１０ min，再用常溫水浸泡４～６ ｈ。每處理播種２０粒種子在鋪有兩層濾紙的培養皿中，分別加入９０、５０、１０ ｇ／Ｌ ３種不同濃度的根、莖、葉水浸液約５ ｍＬ，對照組加同等量的去離子水， 再放到溫度為３０℃的培養箱中培養，每隔２ ｄ補充水浸液保持培養皿濕潤，每個處理３次重復。每天記錄各個培養皿中種子的發芽數，１０ ｄ后測定被處理種子的發芽率、株高、單苗鮮重。

１．２．３數據處理數據統計采用化感作用效應指數（ＲＩ）為指標，即：

ＲＩ＝×100%

式中，Ｃ為對照值，Ｔ為處理值。ＲＩ＞０時表示化感促進作用，ＲＩ＜０時表示化感抑制作用，絕對值的大小與作用強度一致［3］。

差異顯著性測驗采用ｔ測驗，作圖采用 Ｅｘｃｅｌ 軟件處理。

２結果與分析

２．１哈密瓜不同器官水浸液的自毒效應

將哈密瓜種子以不同器官不同濃度的水浸液處理１０ ｄ后，計算每個培養皿中種子的發芽率，測定種子發芽后幼苗的高度及單苗鮮重。由表１可知，哈密瓜不同器官水浸液對哈密瓜種子具有自毒作用。以根、莖、葉水浸液分別處理時，在濃度為１０、５０、９０ ｇ／Ｌ的范圍內對種子發芽率和株高都表現了顯著或極顯著的抑制作用，隨濃度增高抑制作用漸強。在濃度為９０ ｇ／Ｌ時，莖、葉水浸液對單苗鮮重表現了顯著的抑制作用。從化感作用效應指數分析，哈密瓜不同器官的水浸液對種子萌發、株高、單苗鮮重都表現了抑制作用，濃度低時抑制作用較弱，隨濃度增高抑制作用漸高，當濃度為９０ ｇ／Ｌ時，抑制作用達最高，其中，葉水浸液對種子萌發、株高、單苗鮮重的抑制率分別為５８．４％、３６．６％、５４．９％，其抑制作用達顯著或極顯著水平，莖水浸液的抑制率為４８．５％、３５．５％、４７．８％，根水浸液的抑制率為３６．０％、３１．９％、19．3％，即抑制作用葉＞莖＞根。抑制作用與水浸液中浸提出的抑制物質的量和種類有關。近年來，通過對內源抑制物質的研究，發現相當數量的植物種子，發芽率不高的一個重要原因是由于含有包括脫落酸、香豆素、某些酚類和生物堿等種子萌發抑制物質［４，５］。

水浸液處理時抑制作用越大，則種子發芽率越低，株高越矮，單苗鮮重越低，即種子發芽率、株高、單苗鮮重在不同器官水浸液處理時葉﹤莖﹤根（圖１、圖２、圖３）。

２．２同一種器官不同濃度的哈密瓜水浸液處理的自毒效應

哈密瓜同一種器官不同濃度的水浸液處理效果不同。以葉水浸液為例，對照處理時，哈密瓜種子的發芽率最高（８８．３％），以１０、５０、９０ ｇ／Ｌ的溶液分別處理時，哈密瓜種子的發芽率分別為７５．０％、６５．０％、３６．７％；抑制率分別為１５．１％、２６．４％、５８．４％（表１，圖１），即隨濃度升高，對種子發芽率的抑制作用漸高，種子的發芽率逐漸下降（圖４、圖５）。和對照相比，種子發芽率在葉水浸液濃度為１０、５０、９０ ｇ／Ｌ ３種濃度范圍內都表現為差異極顯著（Ｐ＜０．０１）。

３結論與討論

種子萌發常常被看作是種子植物生命周期的開始，萌發試驗是檢驗化感作用的一個重要生物檢測方法。上述種子萌發試驗中，哈密瓜種子發芽率對處理液的反應很敏感，在濃度為１０～９０ｇ／Ｌ時，試驗組與對照組比較均具有抑制作用，表明試驗條件下哈密瓜不同器官分泌物都可引起自毒作用。在自然條件下，哈密瓜通過植株殘體、雨水淋溶和根系分泌等途徑向環境中釋放一些化感物質，其中葉的自毒作用最為強烈。在哈密瓜栽培中，葉在田間的凋落是自毒物質的最大來源，對種子萌發和幼苗生長產生抑制作用，使植株生長不良，從而有利各類土傳病害的浸染，導致連作障礙的發生。因此，在哈密瓜收獲后，有必要采取措施收集哈密瓜植株在田間的殘留物集中焚燒，以減輕其自毒作用。

參考文獻：

［１］ 韓麗梅，沈其榮，鞠會艷，等．大豆地上部水浸液的化感作用及化感物質的鑒定［Ｊ］．生態學報， ２００２，２２（９）：１４２５－１４３２．

［２］ 楊廣超．西瓜自毒作用及其機制的研究［Ｄ］．南京：南京農業大學，２００４．

［３］ ＷＩＬＬＩＡＮＳＯＮ Ｇ Ｂ，ＲＩＣＨＡＲＤＳＯＮ Ｄ． Ｂｉｏａｓｓａｙｓ ｆｏｒ ａｌｌｅｌｏｐａｔｈｙ： ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｒｅｓｐｏｎｓｅｓ ｗｉｔｈ ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｃｏｎｔｒｏｌｓ［Ｊ］．Ｊ Ｃｈｅｍ Ｅｃｏｌ ，１９８８，１４（１）：１８１－１８７．

［４］ 曾任森， 駱世明． 香茅、勝紅薊和三葉鬼針草植物他感作用研究［Ｊ］． 華南農業大學學報（自然科學版），１９９３，１４（４）：８－１４．

［５］ 林思祖，黃世國，曹光球，等．杉木自毒作用研究［Ｊ］．應用生態學報，１９９９，１０（６）：６６１－６６４．