王煥 趙文團 陳連芳



摘要:列當(Orobanche spp and Phelipanche spp )是一種在世界范圍內危害嚴重的根寄生雜草,防除列當的研究也越來越多。正確地采集和預培養列當種子是獲得正確防除列當研究結果的前提。列出了大田正確采集列當種子的方法,以及對采集到的種子進行過篩提純、加洗潔精和吐溫0清洗后,再表面消毒和預培養,并通過發芽試驗檢驗此方法的可行性。結果表明,經過處理的向日葵列當、瓜列當種子的發芽率最高分別為44%、91%。此方法可以應用于列當的采集和預處理過程中,可為列當研究和防除提供參考。
關鍵詞:列當;種子;采集;預培養;獨腳金內酯類似物GR4
中圖分類號:41;944文獻標志碼:A文章編號:100-9X(01)01-00-04[7]
Abstract:roorape (Orobanche spp and Phelipanche spp) are devastating root parasitic weeds worldwide Research afforts regarding its control have increased in any areas Proper collection and preconditioning of broorape seeds is relevant roorape seed field collection techniques and procedures to sieve the seeds for purification and addition of detergent and ween 0 for cleaning as well as surface sterilization and preconditioning of the seeds are described he feasibility of these ethods were exained by gerination tests he highest gerination rate of sunflower broorape (Orobanche cuana allr) and Egyptian broorape (Phelipanche aegyptiaca Pers) using the proposed ethods were 4% and 9%,respectively,indicating that the ethod could be applied to collect and pretreat Orobanche seeds in order to provide basic inforation to farers and/or researchers working in the field for the control of broorape weedsey words:Orobanche;seeds;collection;preconditioning;GR4
列當是列當科(Orobanchaceae)列當屬(Orobanche spp)的一種根寄生植物,在地中海、亞洲西部、東歐、原蘇聯的南部以及非洲東部等地區均有分布,它可以寄生在傘形科、菊科、茄科、豆科、十字花科、亞麻科、葫蘆科、大麻科等很多植物的根部[1]。但由于自身缺乏葉綠素,列當必須從寄主中掠奪水分和各種礦質營養物質才可以滿足自身的生長需要。列當擁有十分復雜的生活史,對寄主植物的危害主要發生在出土之前的地下生長階段[-]。在相對適宜的溫度和濕度下,成熟的列當種子才能夠對萌發刺激物質產生反應,這一階段被稱為列當種子的預培養。在適宜的環境條件下,種子的萌發還必須經過發芽刺激物質的誘導才能夠開始,若沒有發芽刺激物質的誘導即沒有寄主生長的情況下,約 1~周后列當種子將會進行二次休眠,等待來年有寄主時再萌發,這是列當植物對環境的一種進化適應性選擇[4-]。因此,如何采集和預處理列當種子是列當研究的基礎。有研究表明向日葵列當種子大小一般為00~400 μ,千粒質量僅1~ g[],但這一研究結論并未經過嚴謹的試驗計數與統計處理,因此沒有科學參考性。目前國內關于列當種子采集與預處理這方面并無確切的文獻報道;而國際上也僅有以色列教授oel等做過7株向日葵列當的大致統計,他們的研究指出,7株向日葵列當的種子總和超過100萬粒[7]。在正確的采集和預處理列當種子的基礎上,本項目組進行了大量的關于列當生物防除方面的試驗,其中主要是對于列當誘捕作物的研究,并發表了多篇文章,研究表明,小麥可以作為小列當的誘捕作物[-10],玉米、大豆、棉花和柳枝稷均可作為向日葵列當的誘捕作物[11-14]。本項目組也多次向國內相關單位無償提供列當種子作為研究材料,促使其完成相關領域的研究,例如,Chai等研究出百合對瓜列當具有化感作用,可以作為瓜列當的誘捕作物[1];同時hang等研究出根寄生植物列當和莖寄生植物菟絲子通過基因水平轉移可獲得十字花科特有的胡豆合成酶樣基因[1]。為使國內其他項目組更多地開展列當種子防除研究、研究人員能夠自行采集和預處理列當種子,本文對列當種子的采集和預處理做一簡要的介紹。
[1][]1材料與方法
[]11試驗材料
瓜列當種子采集于新疆建設兵團第二師二十七團帶有蒴果的列當的植株,向日葵列當采集于陜西省定邊縣周臺子鄉向日葵地里。采集后的植株在陰涼處晾干。采集列當種子所需要的材料包括塑料袋、手套等。
[]1列當種子的采集
在生長有列當的地里,選取顏色發黑、蒴果變黃色的植株(圖1);如果整個植株是黑色的,要注意查看蒴果是否有破裂,采集蒴果未破裂的植株。首先,將列當植株輕輕拔出并裝入個嵌套好的中型塑料袋(超市購物袋即可),值得注意的是,在這里我們需要剪去列當植株偏上部的蒴果和偏下部的蒴果。將剪去頭部和尾部的列當植株裝袋,1個塑料袋裝0~0株即可。將采集好的植株放置在陰涼的地方晾干,大約1周。然后自上向下將晾干的列當植株上的所有蒴果捋下來,再用雙手用力搓開捋下的所有蒴果,將種子搓出來,并用土壤篩篩去蒴果殼和土,這樣即可得到相對純凈的列當種子。
[]1列當種子前處理需要的材料和設備
列當種子、吐溫0、洗潔精、土壤篩、鑷子、濾紙、勺子、1 000 L燒杯、玻璃棒、光學顯微鏡、超聲波清洗機、超凈工作臺、簸箕、01、0、10 g/L的G4。
[]14列當種子的預處理[]
將采集到的種子過篩提純。將篩子由上到下按由大到小的順序排列,依次為10、04、0、04、01 ,最下邊為空盤子。過完篩之后04 篩子上的是蒴果殼,01 篩子下面底盤上的是土,其他篩子上的是列當種子和雜物的混合物,需要進一步清理。一般采用水清洗種子。將過完篩子的列當種子放入1 000 L燒杯中,并加入~ L洗潔精和適量的水,用玻璃棒攪拌。燒杯中的液體過篩(01 ),并沖洗~次,洗掉種子表面的灰塵。再將種子放入燒杯中,加入10 L表面活性劑(吐溫0)和適量的水。用玻璃棒攪拌后,將燒杯放入超聲波清洗機中1~ in。靜置1~ in,種子出現了分層現象:上層多為未成熟的列當種子及雜質,下層則是較成熟的列當種子。取下層種子分開重復沖洗多次,將分開的列當種子沖洗干凈后,放在超凈工作臺并晾干,選用透氣性較好的網袋儲藏備用。
[1][]列當種子表面消毒及預培養將清理干凈的列當種子用1%(體積分數)次氯酸鈉溶液超聲 in,然后用蒸餾水沖洗次。再用7%(體積分數)乙醇超聲波 in,用蒸餾水沖洗干凈,直到洗出來的水為無色,然后在超凈工作臺晾干備用。
在培養皿內(直徑90 ,高0 )鋪層濾紙,加入適量蒸餾水,然后在濾紙上均勻鋪直徑的玻璃纖維濾片(hatan G/A)約10片,將表面消毒晾干后的列當種子均勻撒到玻璃纖維濾片上,每片0~40粒,并用4 L無菌水濕潤濾紙及列當種子,培養皿以Parafil封口,在 ℃的黑暗條件下預培養 d。用預培養后的列當種子分別采用01、0、10 g/L的獨腳金內酯類似物GR4進行發芽試驗。
[1][]結果與分析
根據我們對1個向日葵列當蒴果的計數分析可知,向日葵列當每株平均生產種子174萬粒(0萬~萬粒)[P],每株平均有個蒴果(~9個),每個蒴果平均生產104 g種子(9~7 g),平均千粒質量414 g (14~7 g),在種子計數過程中我們分別在多株向日葵列當的上、中、下部各采集1個蒴果進行分析(表1)。
首先,每個蒴果在上、中、下部生產的種子數均達到了 000粒以上,且不同部位的蒴果在向日葵列當種子的數量上沒有顯著差異;同樣,上、中、下部的蒴果中的種子質量均達到了0 g 以上,但不同部位的種子質量沒有顯著差異;而千粒質量分別為、4、47 g,不同部位向日葵列當的千粒質量差異也不顯著。雖然以上種向日葵列當的相關特性在統計分析結果上并沒有顯著差異,但發芽試驗結果表明(表),不同部位的向日葵列當種子發芽率之間存在有顯著差異,我們分別采用了種濃度的GR4來進行發芽試驗,結果顯示向日葵列當的中間部分的種子發芽率均為最高,且顯著高于上、下部種子的發芽率,其中在0 g/L的GR4的刺激下,向日葵列當中部的發芽率最高,為44%。
根據我們對1個瓜列當碩果的計數分析,瓜列當每枝平均生產種子萬粒(0萬~1萬粒),每枝平均有個蒴果(1~41個),每個蒴果平均生產種子17 g(17~07 g),平均千粒質量17 g (1~ g)。在種子計數過程中我們分別在多株瓜列當植株的上、中、下部各采集1個蒴果進行分析,結果顯示瓜列當植株每個蒴果的中、下部產生的種子數均超過了1 00粒,而上部平均產生的種子數則未超過1 000粒,與中、下部有顯著差異。但上、中、下部的蒴果的種子質量卻沒有顯著差異,均超過了140 g,并且瓜列當植株不同部位的千粒質量也均達到了90 g以上,不同部位的種子千粒質量之間差異不顯著(表)。但發芽試驗結果表明,不同部位的瓜列當種子發芽率之間存在顯著差異,同樣在種濃度的GR4的刺激下,瓜列當的中間部分的種子發芽率均為最高,且顯著高于上、下部種子的發芽率,其中在0 g/L的GR4的刺激下,瓜列當中部的發芽率最高,為91%(表4)。
[1][]結論與討論
在采集列當種子及前期處理過程中應有嚴格規范,保證所采集的列當種子品質能夠滿足室內相關試驗的科學性要求。首先,在采集時,要盡量篩選整株顏色發黑、蒴果變黃色的植株,并且根據以上試驗結果得出,不同部位的列當種子發芽率之間存在顯著差異,列當植株中部的種子發芽率較高,無論是向日葵列當還是瓜列當,其植株中部產生的種子發芽率均超過了0%。因此,在采集向日葵列當和瓜列當時應剪去偏上部和偏下部的蒴果,盡量保留列當植株中部的蒴果;在后期晾曬過程中,如果能夠等待種子自然開裂,只收集成熟的種子,則可確保獲得發芽率較高的列當種子。
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