生燕麦片要浸泡吗 燕麦种子浸提液对3种草坪草种子萌发的化感作用存

生燕麦片要浸泡吗 燕麦种子浸提液对3种草坪草种子萌发的化感作用存 摘要:以燕麦品种陇燕二号种子为供体，用80%乙醇，丙酮和自来水3种溶剂浸提燕麦种子化感物质，通过生物测定法分析不同浓度的浸提液对高羊茅、多年生黑麦草、白三叶3种草种萌发的化感作用。结果明:燕麦化感物质易溶于80%乙醇，3种草种对浸提液的化感作用敏感性顺序依次为高羊茅>多年生黑麦草>白三叶。80%乙醇浸提液对多年生黑麦草化感作用表现为低浓度促进，高浓度抑制的作用。当浓度为1.250 g/L时，多年生黑麦草发芽率(GR)最大，为94.17%。 关键词:化感作用;燕麦;种子萌发 中图分类号:S 688.4文献标识码:A文章编号:10095500(2014)05001106 化感作用广泛存在于自然界，是生物在进化过程中产 1 生的一种对环境的适应性机制，也是影响植物种间关系的重要因素[1，2]。植物通过释放化感物质抑制其他植物的种子萌发和生长发育，从而影响群落的组成与分布格局。已有研究表明，化感作用在一些外来物种入侵和扩散过程中发挥了重要作用[35]。草地生态系统中，由于不同草种化感物质的释放，引起草地植物的种内与种间竞争，从而影响种群的组成、分布、演替和协同进化等[6-10]。 针对农牧交错带以燕麦、高羊茅、多年生黑麦草和白三叶轮作或混播建植饲草地的生产方式，以青藏高原和祁连山区主要的人工草地混播牧草品种陇燕二号为供体，高羊茅、多年生黑麦草和白三叶为受体，分析种间化感作用的强弱与规律，为混播人工草地建植、恢复、保育及草地生态系统保护提供理论依据。 1材料和方法 1.1供试材料 以燕麦(Avena sativa)品种陇燕二号为供体，2012年7月采集于甘肃陇南大田。受体材料为建植中常用的高羊茅(Festuca arundinacea)、多年生黑麦草(Lolium perenne)和白三叶(Trifolium repens)。 1.2研究方法 1.2.1浸提液制备 参照文献[11，12]的方法，在供体对受体材料化感作 2 用浓度范围确定的预实验基础上，称取燕麦种子10 g，置于锥形瓶中并分别加80%乙醇、自来水、丙酮各100 mL，在25 ?的恒温箱浸种72 h。再用2层滤纸过滤浸泡液，得到质量浓度为100 g/L的燕麦种子浸提液。将母液稀释，分别配置浓度为0.625、1.250、2.500、3.500、4.500、5.000、10.000 g/L的7个梯度溶液。 1.2.2种子萌发试验 采用培养皿纸上发芽试验法[13]进行种子萌发实验(培养皿直径为9 mm)。每个培养皿中铺放2张滤纸，然后，摆放供试草种(高羊茅与多年生黑麦草每个培养皿中摆放30粒种子，白三叶每个培养皿中摆放50粒种子)。对照加自来水5 mL，处理加不同梯度浓度的燕麦种子化感物质浸提液5 mL，各处理4次重复。每天16?00,18?00统计各处理种子发芽数(当胚芽伸出种皮2 mm计为发芽)，萌发试验开始72 h后，每天测定各处理下草种的发芽率和幼苗苗长。 1.2.3化感作用评价指标 参照Williamson等[14]的方法，选取以下化感效应评价指标及计算方法: 发芽率(GR)=(发芽终期发芽种子总数/供试种子总数)×100% 发芽势(GE)=(前n d内正常发芽种子数/供试种子总数)×100% 3 发芽指数(GI)=ΣGt/Dt (Gt为不同时间发芽数，Dt为相应发芽天数) 综合效应(SE)是供体对同一受体3个测试项目的对照抑制百分率的算术平均值。 化感效应敏感指数(RI)=1-C/T (T?C)或RI=T/C-l (T0时为化感促进作用;RI的绝对值大小反应化感作用的强弱。 种子发芽速度指数I=2×(7×X1+6×X2+5×X3+ 4×X4+3×X5+2×X6+1×X7)。 式中:X为每隔24 h发芽的种子数，X1为24 h的发芽种子数;X2为48 h记录的发芽种子数。 2结果与分析 2.1不同浸提液对高羊茅种子萌发的化感作用 分别用自来水、80%乙醇、丙酮提取燕麦化感物质所得的浸提液对高羊茅种子进行发芽试验，其化感作用各指标均表现出不同的规律性。80%乙醇提取燕麦化感物质所得的浸提液对高羊茅种子的发芽率与发芽指数随着溶液浓度的增大逐渐减小，化感作用敏感指数绝对值与对照抑制百分率随着浓度的增大逐渐增大，表现出化感抑制作用(表1)。 自来水浸提液浓度在0.625,4.500 g/L，高羊茅种子萌发的RI>0，对照抑制百分率为负值，表现为化感促进作用;随着浸提液浓度的增加，5.000 g/L与10.000 g/L浓度下RI 4 2.3不同浸提液对白三叶种子萌发的化感作用 通过预试验分析，不同浓度的丙酮提取燕麦化感物质对白三叶种子萌发无显著影响。故研究仅采用自来水、80%乙醇浸提燕麦种子化感物质，将所得浸提液对白三叶进行种子萌发试验。结果表明，自来水、80%乙醇浸提燕麦种子化感物质对白三叶种子萌发均表现出先促进后抑制的特征。自来水浸提液浓度为0.625 g/L时，GR为86.50%，RI为0.16;80%乙醇浸提液浓度为0.625 g/L时，GR为88.00%，RI为0.17;均为化感作用最强(表3)。可见，白三叶种子萌发对低浓度的化感物质较敏感，且燕麦化感物质较易溶解于80%乙醇。从种子发芽速度指数看，随着自来水浸提液浓度的增大，I无明显变化;但随着80%乙醇浸提液浓度的增大，I逐渐减小。随着两种浸提液浓度的不断增大，GI均逐渐减小。 2.480%乙醇浸提液对3种草坪草种子GE的影响 随着80%乙醇浸提液浓度的逐渐增大，多年生黑麦草和高羊茅种子GE、I均表现为先增大后减小的趋势。当浸提液浓度为0.630 g/L时，多年生黑麦草GE为37.33%、I为235，而浸提液浓度为1.250 g/L时，多年生黑麦草GE为69%、I为502.5，之后随着浸提液浓度的再增大，GE和I均表现为逐渐减小。高羊茅种子GE和I在浸提液浓度为1.250 g/L时有小幅上升趋势。白三叶种子的GE和I均表现 5 为随着浸提液浓度的增大而逐渐减小。当80%乙醇浸提液浓度为1.250 g/L时，高羊茅、多年生黑麦草、白三叶种子发芽势随着时间的增加，表现出先快速增长后逐渐变缓的规律(图1)。 浸提液浓度为1.250 g/L时，多年生黑麦草、白三叶种子的发芽势高于高羊茅种子的发芽势。3,5 d，多年生黑麦草发芽势增长最快，其次为白三叶和高羊茅。5,7 d，多年生黑麦草种子发芽势增长变缓，白三叶种子发芽势基本稳定。7 d时多年生黑麦草种子发芽势达到最大值94.17%，白三叶种子发芽势达到88%。高羊茅种子在发芽3,7 d基本匀速增长，7 d时达到最大值91.67%(图1)。可见，80%乙醇浸提液对高羊茅种子发芽势的影响较为持续，而对多年生黑麦草和白三叶种子发芽势的影响主要在发芽前期。 3讨论与结论 通过不同溶剂下供体植物的浸提液对3种草坪草种子萌发的发芽试验，种子发芽指标均表现出与对照不同程度的差异。可见燕麦中存在影响多年生黑麦草、高羊茅和白三叶种子萌发的化感物质。 80%乙醇浸提液对高羊茅种子萌发有明显的化感抑制效应，且随着浸提液浓度的增大化感抑制作用增强;而对多年生黑麦草和白三叶种子萌发则表现出先促进后抑制的现象。从GR、GE、GI和RI来看，80%乙醇浸提液产生的作 6 用较强，丙酮浸提液产生的作用较弱，可见燕麦化感物质易溶于80%乙醇，不易溶解于丙酮。 自来水、丙酮浸提液不同浓度下高羊茅种子的发芽率大部分高于自然发芽率。80%乙醇浸提液浓度为0.625 g/L时，高羊茅发芽率最大，为91.67%。80%乙醇提取燕麦化感物质对多年生黑麦草种子发芽具有更为明显的浓度效应。这与刘爱荣、余进德等[18-21]的研究结果较为相似。浓度为1.25 g/L时GR最大，为94.17%，RI为0.06，表现为促进作用;在3.5,10 g/L时，RI为负值，呈抑制作用。自来水、80%乙醇浸提液对白三叶种子萌发的化感作用综合效应也有明显的浓度效应。随着浓度的增大，化感作用综合效应逐渐减小。当浓度为3.5 g/L时综合效应为负值，呈现出抑制作用;浓度为0.625 g/L时综合效应为7.86%，促进作用最强。受体植物对供体化感作用敏感性顺序依次为高羊茅>多年生黑麦草>白三叶。3种浸提液中，丙酮浸提液浓度为10 g/L时，RI为-1，绝对值最大，抑制作用最强，抑制率为100%。 丙酮浸提液浓度为10 g/L时，高羊茅种子发芽率为0，表明高浓度完全抑制了发芽。但其完全抑制的规律尚未明确，后续研究中应在浸提液5,10 g/L设置更精细的浓度梯度，分析化感作用由促进转变为抑制的过程和机理。自然条件下化感物质的释放途径有根系分泌、植物体内由茎叶等部位挥发化学物质、植物地上部分受雨、雾和露水淋洗、微生 7 物分解植物残体并释放到土壤里等途径[22，23] 。进一步通过盆栽或大田试验，深入分析论证燕麦化感物质对草坪草种子发芽、生长及生理指标的影响，可探明其在实际生产中产生的具体作用。 参考文献: [1]孔垂华，胡飞.植物化感作用(相生相克)及其应用[M].北京:中国农业出版社，2001. [2]Callaway R M，Aschehoud T E.Invasive plants versus their new and old neighbors:A mechanism for exotic invasion[J].Science，2000，290(20):521-523. [3]杨田甜，杜海荣，陈刚，等.植物化感作用的研究现状及其在农业生产中的应用[J].浙江农业学报，2012，24(2):343-348. [4]杨卫民，杨柳.核桃叶水提取物对黑大豆种子萌发的化感作用研究[J].安徽农业科学，2009，37(18):8411-8412，8429. [5]董沁，吕斌，鱼小军，等.圆柏叶片水提液对4种草坪草种子萌发和幼苗生长的影响[J].草原与草坪，2010，30(6):58-64. [6]马瑞君，王明理，赵坤，等.高寒草场优势杂草黄帚橐吾水浸液对牧草的化感作用[J].应用生态学报，2006，17(5):845-850. 8 [7]Peng Shaolin，Wen Jun，Guo Qinfeng.Mechanism and Active Variety of Allelochemicals[J].Acta Botanica Sinica，2004，46 (7):757-766. 百度搜索“就爱阅读”,专业资料,生活学习,尽在就爱阅读网 92to.com,您的在线图书馆 9