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(綿陽師范學(xué)院生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院, 四川 綿陽 621000)
舞草(Codariocalyxmotorius(Houtt.) Ohashi)別名情人草、補血草,屬多年生蝶形花科木本豆科植物,直立小葉灌木,是對一定頻率和強度的聲波極富感應(yīng)性植物。在氣溫不低于22 ℃時,特別是在陽光下,受到聲波刺激時會隨之連續(xù)不斷地上下擺動,猶如飛行中輕舞雙翅的蝴蝶,又似舞臺上輕盈起舞的少女,于是因此而得名。舞草株型美觀,花色持久,是一種具有較高觀賞價值的植物,是制作盆景的優(yōu)良材料。據(jù)《本草綱目》的記載,跳舞草全株可以供藥用,該草具有去瘀、舒筋活絡(luò)之功效[1]。舞草生長周期長,具有大量不孕枝,種子結(jié)實少萌發(fā)率低,難以滿足人們的觀賞和藥用需求。
目前已有對舞草栽培和快速繁殖技術(shù)方面的研究[2-6],植物生長調(diào)節(jié)劑對舞草種子萌發(fā)特性的影響因素研究目前尚少報道。由于舞草在野外的種子萌發(fā)率很低,所以致使該植物逐漸瀕危。本研究采用L 9正交設(shè)計法,以6-BA、NAA、GA3為影響因素,分析了植物生長調(diào)節(jié)劑對舞草種子萌發(fā)及幼苗生長的影響,篩選出最適合舞草萌發(fā)及生長的生長調(diào)節(jié)劑及濃度,為進行大量人工繁殖舞草提供理論基礎(chǔ),解決舞草種子萌發(fā)率低的問題。
1.1.1舞草種子
本實驗舞草種子購于明軒格花卉種子公司,購回后陰涼處保存待用。
1.1.2主要試劑
6-BA、NAA、GA3、無水乙醇、升汞,純度均為分析純。
1.2.1種子預(yù)處理
選取籽粒飽滿、大小一致的舞草種子播種前用砂紙打磨6~8 min,打磨掉種子表皮的蠟質(zhì),使外種皮微磨破,打磨至種子表皮無光澤為止。80%濃硫酸浸泡處理4 min,40 ℃水浴泡種30 min。
1.2.2種子消毒方案實驗設(shè)計
將處理好的舞草種子進行75%酒精消毒30 s,無菌水清洗3~5次后,用0.1%升汞溶液分別消毒3,4,5 min,無菌水清洗數(shù)次后置于培養(yǎng)皿中進行培養(yǎng)。第7、10、20天分別統(tǒng)計污染率、發(fā)芽率和幼苗生長情況,篩選最佳消毒方案。
1.2.3植物生長調(diào)節(jié)劑實驗設(shè)計
圖1 植物生長調(diào)節(jié)劑對舞草種子萌發(fā)的動態(tài)影響
采用最佳消毒方案消毒,選取6-BA、NAA、GA3為供試植物生長調(diào)節(jié)劑,進行L 9正交實驗設(shè)計,因素水平表見表1。第10天分別測定萌發(fā)率,發(fā)芽的標(biāo)準(zhǔn)為種子露白,20 d隨機每組選取10株苗測定幼苗平均鮮重、平均干重、平均苗高、幼苗生長情況。
1.2.4培養(yǎng)條件
消毒后的種子均勻地放置于培養(yǎng)皿(每個培養(yǎng)皿鋪2層濾紙、1層紗布,無菌水或植物生長調(diào)節(jié)劑濕潤),每培養(yǎng)皿接種10粒舞草種子,對準(zhǔn)種子編號1~10,每個方案50粒種子,每天定時定量添加相應(yīng)濃度的植物生長調(diào)節(jié)劑溶液以保持濕潤。培養(yǎng)皿置于培養(yǎng)室內(nèi),溫度(25±1)℃,日光燈照明,光照強度為1 500~2 000 lx,光照10 h/d,3次重復(fù)。
1.2.5數(shù)據(jù)處理
數(shù)據(jù)采用Excel 2003、SPSS 16.0軟件進行統(tǒng)計分析,數(shù)據(jù)統(tǒng)計方法如下:
污染率(%)=污染數(shù)/接種數(shù)×100%;
萌發(fā)率(%)=萌發(fā)數(shù)/接種數(shù)×100%。
表1生長調(diào)節(jié)劑配比因素水平表
水平A6?BA(mg/L)BNAA(mg/L)CGA3(mg/L)10.500.521.00.21.032.00.52.0
從表2可看出,不同的消毒方案對污染率影響較大。隨著0.1%升汞消毒時間增加,污染率呈下降再上升的趨勢,當(dāng)0.1%升汞消毒時間為4 min時,污染率最低,發(fā)芽率最高。0.1%升汞消毒3 min的污染率最高,為16.7%,差異顯著,出芽率相對較低,為80.7%,幼苗瘦弱,子葉呈黃色。0.1%升汞消毒4 min和消毒5 min在污染率和出芽率的差異不明顯。0.1%升汞消毒4 min的幼苗子葉較大,莖段較粗壯,根部側(cè)根較多,幼苗生長正常。0.1%升汞消毒5 min的幼苗部分出現(xiàn)根部黃化或黑化現(xiàn)象,影響后期生長。
從表3可以看出,在舞草種子萌發(fā)過程中3種植物生長調(diào)節(jié)劑對其的影響不同,極差分析表明,3種植物生長調(diào)節(jié)劑的影響舞草種子萌發(fā)重要性為:6-BA>NAA>GA3。最優(yōu)組合為A2B1C2,即6-BA 1.0 mg/L+NAA 0 mg/L+GA31.0 mg/L,在本實驗中該組合的萌發(fā)率達到96%。方差分析結(jié)果(表4)表明,α=0.05水平下,6-BA對舞草種子萌發(fā)有顯著影響,NAA和GA3對舞草種子萌發(fā)率影響不顯著,與極差分析的結(jié)果一致。
表2消毒時間對出芽的影響
升汞消毒時間(min)污染率(%)出芽率(%)316.7a80.7a45.3b88ab58bc86bc
注:相同小寫字母表示差異不顯著(p<0.05)。
表3舞草種子正交設(shè)計萌發(fā)率極差分析
實驗號A6?BA(mg/L)BNAA(mg/L)CGA3(mg/L)D萌發(fā)率(%)方案10.500.5184方案20.50.21.0292方案30.50.52.0382方案41.001.0396方案51.00.22.0186方案61.00.50.5288方案72.002.0284方案82.00.20.5380方案92.00.51.0172k10.8600.8800.8400.807k20.9000.8600.8670.880k30.7870.8070.8400.860極差0.1130.0730.0270.073
由圖1可知,播種第2天部分種子開始啟動,以赤霉素濃度較高的方案3、方案5、方案7的啟動數(shù)量最多,萌發(fā)前期添加赤霉素對舞草種子萌發(fā)有促進作用。第4天開始,大量種子開始萌發(fā),主要呈白色或者淡黃色,基本在第6天或第7天達到峰值,7 d后基本不再有新芽萌出,幼苗顏色逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榫G色。10 d后幼苗多生長出1~2個莖節(jié),頂端子葉較大。
表4舞草種子萌發(fā)率方差分析
影響因素平方和自由度F值顯著性6?BA0.02022.000?NAA0.00920.900GA30.00120.100誤差0.036
置種20 d后,平均單株鮮重及干重最高的組合為6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.5 mg/L+GA31.0 mg/L,鮮重達到0.52 g,干重達到0.039。鮮重及干重實驗數(shù)據(jù)表明,較高濃度的GA3處理有利于物質(zhì)的積累,且幼苗粗壯,利于幼苗后期生長,平均苗高最高達5.44 cm。低濃度的NAA添加對幼苗苗長的增長有一點的促進作用,濃度為0.2 mg/L的NAA處理苗長較長。由表5可知,影響因素GA3和NAA對幼苗的平均鮮重有顯著影響,6-BA影響不顯著,平均鮮重影響效力為NAA>GA3>6-BA。GA3對幼苗的平均干重有顯著影響,NAA和6-BA無顯著影響。對平均苗長影響顯著的是NAA和GA3,6-BA則影響不顯著,平均苗長影響效力為NAA>GA3>6-BA。
表5舞草種子幼苗生長方差分析
測定指標(biāo)影響因素平方和自由度F值顯著性平均鮮重6?BA0.00120.200NAA0.01122.200?GA30.03320.600?誤差0.016平均干重6?BA0.00120.429NAA0.00120.429GA30.00522.143?誤差0.016平均干重6?BA0.01420.025NAA1.53122.716?GA30.14620.259?誤差1.6906
升汞能有效殺死外植體表面的細菌及真菌芽孢,是一種滅菌效果極好的滅菌劑,但殘留的汞不易除去[7]。有研究表明,Hg2+能降低植株中POD、SOD的活性[8],使細胞染色體產(chǎn)生畸變[9],影響植株正常的生長發(fā)育。本研究中,0.1%升汞溶液消毒5 min出現(xiàn)根部變黃或變黑的現(xiàn)象,可能與消毒時間過長,汞的殘留較多有關(guān)。
舞草種子表皮堅硬,外表蠟質(zhì),自然繁殖率不高[5],物理及化學(xué)處理表皮后,結(jié)合適當(dāng)濃度的植物生長調(diào)節(jié)劑刺激,有利于種子的發(fā)育和萌發(fā)。GA3是一種常用的植物生長調(diào)節(jié)劑,主要作用是促進作物的生長發(fā)育,解除脫落酸的抑制作用,打破種子休眠[10]。本研究中,GA3對舞草種子及幼苗的發(fā)育有促進作用,GA3濃度過高或者過低都具有抑制作用,其濃度應(yīng)控制在1.0~2.0 mg/L。6-BA可促進細胞分裂及不定芽生長,促進種子的萌發(fā)[11],本研究中,6-BA對舞草種子萌發(fā)的激素影響最大,最適濃度為1.0 mg/L。低濃度NAA對舞草幼苗的生長有促進作用,本研究設(shè)置NAA濃度為最低0.2 mg/L,最高0.5 mg/L,低于0.2 mg/L及高于0.5 mg/L的結(jié)果還有待進一步驗證。
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