苦參堿對綠豆種子萌發(fā)及幼苗生長的影響

余妙 秦想 張文琦 呂建洲

摘 要：為探討不同濃度苦參堿水溶液處理對綠豆種子萌發(fā)及幼苗生長的影響，采用濾紙培養(yǎng)法，篩選出對綠豆種子萌發(fā)及幼苗生長的最適濃度的苦參堿水溶液。結(jié)果顯示，經(jīng)苦參堿水溶液處理后的綠豆種子的形態(tài)及生理指標都有不同程度的促進作用，其中80 mg·L-1苦參堿水溶液濃度長勢最佳，但90 mg·L-1苦參堿水溶液的丙二醛（MDA）含量最小。研究認為，苦參堿水溶液對綠豆種子萌發(fā)及幼苗生長起促進作用，與蕓薹素內(nèi)酯（BR）作用效果相近。

關(guān)鍵詞：苦參堿；綠豆；種子萌發(fā)；幼苗生長

中圖分類號：S767.2 文獻標識碼：A DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2016.07.029

Abstract： In order to analyze effects of different concentrations of matrine aqueous solution treatment on the germination of mung bean seed and seedling growth， the filter culture method was used， the optimal concentration of matrine aqueous solution for germination and seedlings growth of mung bean seeds were selected. The results showed that after bitter and aqueous alkali treatment the morphological and physiological indexes of mung bean seeds had different degrees of promoting function， of which 80 mg·L-1 of matrine aqueous alkali concentration grew best， but for 90 mg·L-1 the MDA content of aqueous alkali was minimum. Matrine aqueous solution played an important role in mung bean seed germination and seedling growth， and the effect was similar to BR.

Key words： matrine； mung bean； seed germination； seedling growth

苦參是豆科槐屬多年生草本植物，在各地均有分布，有清熱燥濕、殺蟲、利尿之功效[1]。苦參堿是從中草藥苦參的根、植株、果實經(jīng)乙醇等有機溶劑提取制成的生物堿[2]。國內(nèi)外研究表明，苦參堿具有抗肝炎、抗病毒、抗心律失常等多種藥理作用[3]。近年來，苦參堿因其對多種害蟲具有較強觸殺、胃毒和拒食作用同時具有對人畜低毒、安全、低殘留、有利于生態(tài)平衡等特點，在農(nóng)業(yè)上常作為一種天然的植物源廣譜殺蟲劑得到廣泛應用[4]。趙仲仁等報道苦參堿對離體黃瓜子葉有某些明顯的植物生長刺激活性[5]。周苗苗等[6]報道100 mL·L-1苦參堿溶液對小麥種苗的SOD活性最佳。但關(guān)于苦參堿對植物種子萌發(fā)及幼苗生長方面的研究鮮見報道。

本試驗于2015年9月中旬進行，采用濾紙培養(yǎng)法，通過配制不同濃度的苦參堿水溶液對綠豆種子浸種、種苗培養(yǎng)等，研究和探討了不同濃度苦參堿水溶液對綠豆種子萌發(fā)和幼苗生長的影響，初步探討其生理生化機制，旨在為苦參堿推廣應用以及探索生物源植物生長調(diào)節(jié)劑開辟新的路徑。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

苦參堿粉劑（陜西昂盛生物醫(yī)藥科技有限公司）；蕓薹素內(nèi)酯（BR）粉劑（義烏市皇嘉有限公司）；綠豆種子（大連市種子公司）。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗材料的處理及培養(yǎng) 稱取苦參堿粉劑適量，分別配制濃度為0，60，70，80，90，100，110 mg·L-1濃度的苦參堿水溶液備用。挑選大小均一、顆粒飽滿的綠豆種子，用濃度為75%的酒精浸種30 s進行消毒，然后用蒸餾水沖洗4～5遍。分別用對照組30 mg·L-1 BR溶液和不同濃度的苦參堿水溶液浸種催芽12 h后，將種子的胚向上，腹溝向下放在鋪有2層濾紙的培養(yǎng)皿上，每皿30粒，設3次重復。將培養(yǎng)皿置于光照恒定，溫度為（25±2） ℃的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。每天視蒸發(fā)量予以補充適當水分。

1.2.2 形態(tài)及生理指標測定 記錄數(shù)據(jù)，統(tǒng)計發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)、根冠比、鮮質(zhì)量、干質(zhì)量。測試丙二醛（MDA）含量[7]和葉綠素總量[8]。

1.2.3 數(shù)據(jù)分析 采用SPSS 19.0數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)軟件進行Duncan法差異性分析，用Microsoft Excel 2010作圖分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃度苦參堿水溶液對綠豆種子發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)的影響

由表1可知，經(jīng)苦參堿水溶液處理后的綠豆種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)隨溶液濃度增大而呈現(xiàn)先增大后減小趨勢，在80 mg·L-1苦參堿水溶液濃度時效果最佳，較對照組的發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)分別增加40.6%和87.3%，且較BR組的發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)均達到了顯著性水平。

2.2 苦參堿水溶液對綠豆種子根冠比、干質(zhì)量、鮮質(zhì)量的影響

由表2可知，80 mg·L-1苦參堿水溶液的根冠比、干質(zhì)量和鮮質(zhì)量均優(yōu)于其余組，比對照組增加56.8%，并與BR組達到差異性顯著水平。

2.3 苦參堿水溶液對葉綠素含量的影響

分析表3可知，葉綠素總量隨濃度增大而呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢，且80 mg·L-1苦參堿水溶液的葉綠素總量達到最大，其次為90和70 mg·L-1苦參堿水溶液，較對照組分別增加50.6%，45.9%，45.3%。

2.4 苦參堿水溶液對綠豆MDA含量的影響

分析圖1可知，經(jīng)苦參堿水溶液處理后的綠豆種子的MDA含量隨濃度增大呈現(xiàn)先下降后增大的趨勢，在90 mg·L-1苦參堿水溶液MDA含量最少，其次為80 mg·L-1苦參堿水溶液和BR組，且較對照組分別減少32.1%，26.9%，25.6%。

3 結(jié)論與討論

（1）通過不同濃度的苦參堿水溶液與30 mg·L-1 BR溶液對綠豆種子萌發(fā)和種苗生長影響的比對研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)其與BR溶液作用于綠豆效果相近，均對綠豆種子萌發(fā)及幼苗生長發(fā)育有著明顯的生長促進作用。

（2）苦參堿水溶液的發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)隨濃度不斷增大而呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢并在濃度為80 mg·L-1時綠豆種子的指標最佳。以上結(jié)果說明，經(jīng)苦參堿水溶液浸種后均能有效地提高綠豆種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)。

（3）地下生物量與地上生物量的比值為根冠比[9]。而葉綠素是作物進行光合作用的主要色素，作物葉片中葉綠素含量跟光合作用速率、作物營養(yǎng)狀況等指標有著密切的相關(guān)性。經(jīng)苦參堿水溶液處理后的綠豆種子的根冠比、鮮質(zhì)量、干質(zhì)量以及葉綠素含量都隨濃度逐漸增大而先增大后減小，且在濃度為80 mg·L-1時綠豆種子的生理生化形態(tài)指標最優(yōu)。

（4）MDA是膜脂過氧化最重要的產(chǎn)物之一，MDA含量越低反映植物遭受逆境傷害的程度越小。90 mg·L-1苦參堿水溶液處理的綠豆MDA含量最小，說明90 mg·L-1苦參堿水溶液可有效降低綠豆種苗葉片內(nèi)的MDA含量，有利于綠豆種苗抗逆性能力提高。

參考文獻：

[1]王玉龍， 關(guān)扎根， 賈學思，等. 苦參堿在農(nóng)業(yè)害蟲防治中的應用研究進展[J]. 山西農(nóng)業(yè)科學， 2012， 40（4）：424-428.

[2]孫亞飛，胡文華，王建超.苦參堿防治眼科疾病的研究進展[J].世界最新醫(yī)學信息文摘（連續(xù)型電子期刊），2013（34）：67

[3]楊美玲. 苦參堿抗腫瘤作用及其抗性機制的研究進展[J]. 浙江農(nóng)業(yè)科學， 2013（10）：1274-1277.

[4]袁靜， 張宗儉， 叢斌. 苦參堿的生物活性及其研究進展[J]. 農(nóng)藥， 2003， 42（7）：1-4.

[5]趙仲仁，李廣仁，鄭巧蘭，等.苦參堿對植物生長的刺激作用[J].植物學報，1988，30（6）：614-618.

[6]周苗苗，姜雪，金獨英，等.苦參堿對小麥種子萌發(fā)及幼苗生長的影響[J].園藝與種苗，2016（4）：10.

[7]赫再彬，蒼晶，徐仲.植物生理實驗[M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社，2004.

[8]朱廣康，鐘海文，張愛琴.植物生理學實驗[M].北京：北京大學出版社，1990：245-248.

[9]趙光影， 劉景雙， 王洋，等. 大氣CO2濃度升高和氮肥施用對三江平原濕地小葉章生物量及根冠比的影響[J]. 生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學報， 2009， 25（1）：38-41.