復(fù)合磁電場(chǎng)對(duì)牛尾菜種子發(fā)芽率的影響研究

郝建衛(wèi)等

摘 要：選擇電場(chǎng)強(qiáng)度、磁場(chǎng)強(qiáng)度、誘導(dǎo)時(shí)間為參試因素，采用L25（35）正交試驗(yàn)研究復(fù)合磁電場(chǎng)對(duì)牛尾菜種子萌發(fā)的影響。結(jié)果表明：電場(chǎng)強(qiáng)度、磁場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)牛尾菜種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)均有顯著影響，采用電場(chǎng)強(qiáng)度為80kV、磁場(chǎng)強(qiáng)度為1 400Gs、誘導(dǎo)時(shí)間為15min處理牛尾菜種子，其發(fā)芽率最高。

關(guān)鍵詞：牛尾菜；種子萌發(fā)；復(fù)合磁電場(chǎng)

中圖分類號(hào) S567 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2014）06-09-03

牛尾菜（Smilax riparia A.DC），俗稱龍須菜，多年生草質(zhì)藤本，為百合科菝葜屬植物。牛尾菜根狀莖有活血化瘀，祛痍止咳的功效，主治風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎，筋骨疼痛，腰肌勞損等 [1]，是值得進(jìn)一步篩選的抗癌植物種類之一[2]，是多種治療跌打損傷、祛風(fēng)除濕類中成藥的核心原料。牛尾菜嫩莖葉鮮嫩可口，營(yíng)養(yǎng)豐富[3-4]，清炒、燙食、煲湯皆宜，是藥食同源的美味佳肴。目前牛尾菜原料完全依賴野生資源，而長(zhǎng)期掠奪性采挖，已導(dǎo)致其瀕臨枯竭，因此發(fā)展牛尾菜種植已成當(dāng)務(wù)之急。

牛尾菜的繁殖方式主要是種子繁殖，但其種子休眠期長(zhǎng)（至少1a以上），萌發(fā)很不一致，生產(chǎn)中通過(guò)機(jī)械損傷種皮、變溫、化學(xué)等處理也難以打破種子休眠和提高萌發(fā)率[5]，由此導(dǎo)致牛尾菜人工規(guī)模化種植難以推廣。本研究采用不同磁、電場(chǎng)強(qiáng)度、誘導(dǎo)時(shí)間對(duì)其種子進(jìn)行誘導(dǎo)，篩選出有利于牛尾菜種子萌發(fā)的最佳處理組合，為牛尾菜種苗繁育和人工栽培奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料 牛尾菜種子：采自廣西桂林市興安縣華江鄉(xiāng)，選取黑色且充分成熟的牛尾菜漿果，去除果皮洗凈，自然晾干表面水分后備用。

1.2 儀器和設(shè)備 植物種苗磁電場(chǎng)復(fù)合誘導(dǎo)繁育系統(tǒng)：桂林電子科技大學(xué)和桂林亦元生現(xiàn)代生物技術(shù)有限公司聯(lián)合發(fā)明（專利公告號(hào)：CN102326471A），本系統(tǒng)包括磁場(chǎng)、電場(chǎng)產(chǎn)生與控制裝置。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 牛尾菜種子發(fā)芽實(shí)驗(yàn) 將牛尾菜種子經(jīng)過(guò)目選，除去過(guò)小、畸形的種子，隨機(jī)分組。用植物種苗磁電場(chǎng)復(fù)合誘導(dǎo)繁育系統(tǒng)處理各分組種子，將處理后的種子以及對(duì)照組種子分別放入培養(yǎng)皿中，作好標(biāo)記后置于光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，在20℃條件下進(jìn)行發(fā)芽實(shí)驗(yàn)。

1.3.2 復(fù)合磁電場(chǎng)誘導(dǎo)牛尾菜種子試驗(yàn)設(shè)計(jì) 以電場(chǎng)強(qiáng)度、磁場(chǎng)強(qiáng)度為誘導(dǎo)因素，分別實(shí)驗(yàn)電、磁場(chǎng)對(duì)牛尾菜種子發(fā)芽率的影響大小，然后以電場(chǎng)強(qiáng)度、磁場(chǎng)強(qiáng)度、誘導(dǎo)時(shí)間為參試因素，每個(gè)因素5個(gè)水平，選用正交表L25（35）設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)，正交試驗(yàn)因素與水平見(jiàn)表1。試驗(yàn)共26個(gè)處理，每個(gè)處理種子100粒，以未經(jīng)復(fù)合磁電場(chǎng)處理的種子作為對(duì)照組，設(shè)3個(gè)重復(fù)。處理后的種子經(jīng)光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng)20d后，觀察其生長(zhǎng)情況并測(cè)算其發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率，根據(jù)發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率，確定打破該類種子休眠的最佳復(fù)合磁電場(chǎng)參數(shù)和誘導(dǎo)時(shí)間。

1.3.3 測(cè)定方法 于首粒種子發(fā)芽后每天調(diào)查發(fā)芽粒數(shù)，直至發(fā)芽結(jié)束。以首粒種子發(fā)芽后20d內(nèi)的發(fā)芽種子數(shù)計(jì)算發(fā)芽勢(shì)，以連續(xù)5d無(wú)種子發(fā)芽的發(fā)芽種子數(shù)計(jì)算發(fā)芽率。

發(fā)芽勢(shì)（%）=規(guī)定時(shí)間內(nèi)發(fā)芽種子個(gè)數(shù)/供試種子總數(shù)×種子純度×100

發(fā)芽率（%）=發(fā)芽種子個(gè)數(shù)/供試種子總數(shù)×種子純度×100

2 結(jié)果與分析

2.1 磁場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)牛尾菜種子發(fā)芽率的影響 選擇目測(cè)健康的牛尾菜種子分組進(jìn)行磁場(chǎng)強(qiáng)度誘導(dǎo)實(shí)驗(yàn)，磁場(chǎng)強(qiáng)度自500Gs起設(shè)置6個(gè)處理，每處理間隔300Gs，處理時(shí)間10min，以未用磁場(chǎng)處理為對(duì)照，重復(fù)3次。其結(jié)果見(jiàn)表2，除500Gs×10min的處理與對(duì)照相比差異不顯著外，其他處理與對(duì)照之間的差異達(dá)到顯著或極顯著水平，而處理間相互比較除個(gè)別情況外，無(wú)顯著差異，說(shuō)明以一定磁場(chǎng)刺激牛尾菜種子，可以提高其發(fā)芽率。本試驗(yàn)中，可使它發(fā)生這一效應(yīng)的最佳磁場(chǎng)強(qiáng)度大約在1 400Gs，以后進(jìn)一步增大磁場(chǎng)強(qiáng)度，并不能使種子的發(fā)芽率進(jìn)一步提高。

2.2 電場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)牛尾菜種子發(fā)芽率的影響 根據(jù)前人研究情況，短時(shí)高壓電場(chǎng)處理植物種子，可對(duì)植物種子發(fā)芽率產(chǎn)生促進(jìn)或抑制的生物學(xué)效應(yīng)，其效應(yīng)大小因植物種類而異[6]。本實(shí)驗(yàn)選擇目測(cè)健康的牛尾菜種子分組進(jìn)行電場(chǎng)強(qiáng)度誘導(dǎo)實(shí)驗(yàn)，電場(chǎng)強(qiáng)度自10kV起設(shè)置6個(gè)處理，每處理間隔20kV，處理時(shí)間10min，以未用電場(chǎng)處理為對(duì)照，重復(fù)3次。其結(jié)果表明（表3）：電場(chǎng)處理牛尾菜種子，其發(fā)芽率均有不同程度的增加，但效果除70kV×10min、90kV×10min的處理與對(duì)照相比差異顯著外，其他處理與對(duì)照之間的差異未達(dá)到顯著水平。說(shuō)明以一定電場(chǎng)處理牛尾菜種子，可以提高其發(fā)芽率，但其發(fā)芽率并不隨處理強(qiáng)度的增加而增加。

2.3 復(fù)合磁電場(chǎng)對(duì)牛尾菜種子發(fā)芽的影響 基于上述單因子試驗(yàn)，牛尾菜種子在電磁場(chǎng)單獨(dú)作用下，其發(fā)芽率均有不同程度的提高。本實(shí)驗(yàn)以電場(chǎng)強(qiáng)度、磁場(chǎng)強(qiáng)度、誘導(dǎo)時(shí)間為誘導(dǎo)因素設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)，其結(jié)果見(jiàn)表4、5。從表4、5可看出電場(chǎng)強(qiáng)度、磁場(chǎng)強(qiáng)度、誘導(dǎo)時(shí)間對(duì)牛尾菜種子發(fā)芽率影響的最佳水平組合是A4B3C2，即電場(chǎng)強(qiáng)度為80kV，磁場(chǎng)強(qiáng)度為1 400Gs，誘導(dǎo)時(shí)間為15min；電場(chǎng)強(qiáng)度、磁場(chǎng)強(qiáng)度、誘導(dǎo)時(shí)間對(duì)牛尾菜種子發(fā)芽勢(shì)影響的最佳水平組合是A4B4C2，即電場(chǎng)強(qiáng)度為80kV，磁場(chǎng)強(qiáng)度為1 800Gs，誘導(dǎo)時(shí)間為15min。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)方差分析和F檢驗(yàn)結(jié)果表明（表5）：電場(chǎng)強(qiáng)度間、磁場(chǎng)強(qiáng)度間對(duì)牛尾菜種子發(fā)芽率F值分別為29.47、6.53，電場(chǎng)強(qiáng)度間、磁場(chǎng)強(qiáng)度間對(duì)牛尾菜種子發(fā)芽率發(fā)芽勢(shì)F值分別為21.0、8.22，差異均達(dá)到顯著水平，而誘導(dǎo)時(shí)間的F值分別為0.47、0.78，差異不顯著。說(shuō)明復(fù)合磁電場(chǎng)處理牛尾菜種子，可以提高其發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)，作用時(shí)間對(duì)其發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)影響不大。

3 討論

目前，牛尾菜的繁殖主要通過(guò)種子繁殖方式進(jìn)行。但牛尾菜種子休眠期較長(zhǎng)，至少1a以上，且萌發(fā)很不一致，實(shí)驗(yàn)中我們采取了溫度、光照、激素、破殼等處理方式，其效果均不明顯。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，采用一定的磁場(chǎng)、電場(chǎng)復(fù)合處理牛尾菜種子。可以促進(jìn)發(fā)芽率，提高發(fā)芽勢(shì)，其原因可能與電磁場(chǎng)打破牛尾菜休眠，提高種子生活力，縮短發(fā)芽時(shí)間有關(guān)，但其機(jī)理還需進(jìn)一步研究。

參考文獻(xiàn)

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（責(zé)編：施婷婷）