(武漢生物工程學(xué)院,湖北 武漢 430415)
含羞草(Mimosa pudica L.)為豆科多年生亞灌木狀草本,原產(chǎn)熱帶美洲,中國熱帶和亞熱帶地區(qū)有栽培或逸生[1]。含羞草的花、葉和莢果均具有較好的觀賞效果,且較易成活,適宜作陽臺、室內(nèi)的盆栽花卉,在庭院等處也能種植[2]。國內(nèi)外對含羞草的化學(xué)成分進(jìn)行了大量研究,結(jié)果表明,其富含酚類、氨基酸類、有機酸類及堿類。
現(xiàn)代藥理作用研究表明,含羞草具有清熱利尿、化痰止咳、安神止痛、涼血止血之功效,臨床多用于急性肝炎、神經(jīng)衰弱、失眠、肺結(jié)核咳血、血尿、結(jié)膜炎、跌打損傷、帶狀皰疹等癥[3]。另外含羞草中含有大量對人體有益的活性物質(zhì),包括黃酮類、酚類、生物活性多糖、氨基酸類、有機酸類和其他微量元素,其中的黃酮類化合物具有顯著的生理活性,如抗脂質(zhì)過氧化、抗衰老、清除自由基、抗腫瘤、降低血脂、抗菌抑菌、增強免疫力等作用物[4]??傊卟菰诟鞣矫婢袕V闊的發(fā)展前景。本文以瓊脂為培養(yǎng)基,通過萌發(fā)前浸種,研究了Na+離子、K+離子和赤霉素(GA)對其種子萌發(fā)的影響,希望對含羞草的有性繁殖、栽培管理和良種培育提供理論依據(jù)。
圖1 含羞草種子發(fā)芽及其形態(tài)特征
含羞草種子 (2012年11月于武漢生物工程學(xué)院校內(nèi)藥用植物園采集),剔除空殼和已壞死的種子,篩選顆粒大且成熟、飽滿、無損傷等種質(zhì)優(yōu)良的種子用于實驗,由于含羞草種子為硬實性種子,實驗前經(jīng)過95℃1 min燙種處理[5],每次實驗3次重復(fù),每個重復(fù)30粒種子。
1.2.1 實驗步驟
本文以蒸餾水為空白對照,將采集的含羞草種子經(jīng)篩選和消毒后,常溫下分別用0.5%NaCl,1%NaCl,2%NaCl;0.5%KCl,1%KCl,2%KCl;0.1%GA,0.5%GA,2%GA和蒸餾水浸種24 h,放瓊脂培養(yǎng)基上在25℃恒溫萌發(fā)。計算各處理的發(fā)芽率,在顯微鏡和體視顯微鏡下觀察形態(tài)特征。
1.2.2 發(fā)芽率計算
準(zhǔn)確計算每處理的發(fā)芽數(shù),計算發(fā)芽率。種子發(fā)芽率=發(fā)芽種子粒數(shù)/供試種子粒數(shù)×100%。
1.2.3 統(tǒng)計分析方法
使用spss13.0分析軟件,對不同處理含羞草種子的發(fā)芽率進(jìn)行方差分析。表格中數(shù)據(jù)為平均值,當(dāng)p〈0.01時認(rèn)為兩組數(shù)據(jù)差異顯著,用不同字母表示,相同字母表示無顯著差異。
A種子萌發(fā)伸出胚根;B胚軸伸長;C子葉開始生長;D子葉漲破種皮;E GA對胚根的傷害作用;F胚軸伸長。如圖1。
由圖1中A,B可以看出,含羞草種子卵圓形,種皮黃褐色,表面光滑伴有少量纖維;種子處理過后吸水膨脹,呼吸作用加劇,種皮變軟,胚根首先生長,從種孔中突破種皮,生長形成胚根,出現(xiàn)大量根毛,當(dāng)胚根長到一定程度后,胚軸和胚芽也開始生長,突破種皮,長出子葉,逐漸形成一株完整的幼苗(B,C,D)。圖1中E可以看出,經(jīng)2%GA處理后,胚根根冠和分生區(qū)明顯受到傷害,根毛幾乎消失不見,且顏色變成黃褐色;圖1中F顯示了胚軸部位沒有受到GA的影響。
表1 Na+對含羞草種子萌發(fā)的影響(n=30)
由表1可以看出,Na+對含羞草種子萌發(fā)的影響主要體現(xiàn)在胚根的生長上,2%NaCl溶液處理后胚根明顯縮短,僅有0.88 cm;另外,Na+濃度過高,造成幼苗的鹽脅迫,使含羞草種子的萌發(fā)率顯著降低。
表2 K+對含羞草種子萌發(fā)的影響(n=30)
由表2可以看出,K+對含羞草種子萌發(fā)的影響主要體現(xiàn)在胚軸的生長上,2%KCl溶液處理后胚軸明顯增長,達(dá)到1.92 cm,而處理后胚軸最短的僅有1.52 cm;另外,K+濃度越高,含羞草的種子萌發(fā)率越高,當(dāng)使用2%KCl浸種處理,其種子的萌發(fā)率已達(dá)到91.20%。
表3 GA對含羞草種子萌發(fā)的影響(n=30)
由表3可以看出,GA對含羞草種子萌發(fā)的影響主要體現(xiàn)在胚軸的生長促進(jìn)和胚根的生長抑制作用上,0.1%GA溶液處理后胚軸明顯增長,達(dá)到2.71 cm,經(jīng)2%GA處理后萌發(fā)的幼苗其胚根明顯縮短,僅有0.53 cm,且胚根部分的根冠和分生區(qū)明顯受到傷害(見圖1E);另外,GA濃度越高,含羞草的種子萌發(fā)率越低,說明高濃度的GA能抑制種子的萌發(fā)。
本文對含羞草種子萌發(fā)條件的研究發(fā)現(xiàn),2%KCl對含羞草種子的萌發(fā)有明顯的促進(jìn)作用,是基于本實驗的最優(yōu)萌發(fā)條件。實驗中還發(fā)現(xiàn),含羞草種子的萌發(fā)除了在很大程度上受種皮限制以外[5],還容易受外界環(huán)境因素的影響,雖然對照處理的種子萌發(fā)率在80%左右,但處理后種子的萌發(fā)率可達(dá)91.20%。因此,開展更多影響種子萌發(fā)因素的實驗是十分必要的,例如光照、溫度、水分、其他礦質(zhì)元素和激素等。張瑩等[5](2010)研究了用濃硫酸酸蝕、燙種、砂磨等不同處理方法對含羞草種子萌發(fā)的影響,發(fā)現(xiàn)這些因素對發(fā)芽率、發(fā)芽勢等均有顯著的影響,其中燙種對含羞草種子萌發(fā)作用明顯,而磨砂處理對種子萌發(fā)作用不明顯。唐為萍等[6](2009)研究了不同濃度的醋酸鉛溶液對含羞草種子萌發(fā)及幼苗生長的影響,結(jié)果表明,鉛對含羞草種子萌發(fā)和幼苗生長均存在著抑制作用,且抑制程度隨著濃度的提高而增加。本文的研究表明,高濃度的GA也同樣能夠抑制種子萌發(fā)和幼苗生長,且對胚根的傷害比較嚴(yán)重,這與胚根吸收重金屬離子造成傷害是不同的。相信還有更多的因素對含羞草的種子萌發(fā)有顯著影響,這需要進(jìn)一步研究。
[1]陳德昭,吳德鄰.中國植物志[M].北京:科學(xué)出版社,1988.39:016~18.
[2]徐亞萍.庭園藥用植物300種[M].北京:中國紡織出版社,2001:94~95.
[3]謝建中,鄺立華,游春.民族藥“含羞草”的生藥學(xué)研究[J].中國民族民間醫(yī)藥,2010(1):17~20.
[4]王穎軼.含羞草堿對腫瘤細(xì)胞抑制作用機制的研究[D].北京:中國協(xié)和醫(yī)科大學(xué),2003:1~84.
[5]張瑩,李思鋒,王慶,等.含羞草種子萌發(fā)特性研究[J].中國農(nóng)學(xué)通報,2010,26(24):52~55.
[6]唐為萍,陳樹思,陳琳.鉛處理對含羞草種子萌發(fā)及幼苗生長的影響[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué),2009,48(11): 2777~2779.