哈密瓜不同器官水浸液对种子萌发的影响|海豚器官哈密瓜
摘要：研究哈密瓜不同器官不同浓度水浸液对其种子萌发的自毒作用效应。结果表明，以根、茎、叶水浸液分别处理时，在浓度为１０、５０、９０ ｇ／Ｌ的范围内对种子发芽率和株高都表现了显著或极显著的抑制作用，随浓度增高抑制作用渐强；在浓度为９０ ｇ／Ｌ的范围内，茎、叶水浸液对单苗鲜重表现了显著的抑制作用；在同一浓度下，抑制作用叶＞茎＞根。和对照相比，种子发芽率在茎、叶水浸液浓度为１０、５０、９０ ｇ／Ｌ ３种浓度范围内都表现为极显著差异。
关键词：哈密瓜；自毒作用；种子萌发
中图分类号：Ｓ６５２．１．０４１文献标识码：Ａ文章编号：0439－８114（２０11）08－1543-03
Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ Ｗａｔｅｒ Ｅｘｔｒａｃｔ ｏｆ Ｈａｍｉ Ｍｅｌｏｎ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ Ｔｉｓｓｕｅｓ ｏｎ Ｓｅｅｄ Ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ
ＺＨＡＮＧ Ｙａｏ－ｈｕｉ，XING Kong-qiang，ＭＡ Ｈｏｎｇ－ｍｅｉ，ＦＥＮＧ Ｈｕｉ－ｍｉｎ，ＺＨＯＵ Ｎａ－ｎａ，ＣＨＥＮ Ｚｈｏｎｇ－ｙｉｎ，
ＬＩＵ Ｓｈｕ－ｗｅｉ，Ｌ?� Ｎｅｎｇ－ｂｉａｏ
（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｂｉｏｌｏｇｙ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｑｉｏｎｇｚｈｏｕ Ｃｏｌｌｅｇｅ， Ｗｕｚｈｉｓｈａｎ ５７２２００，Ｈａｉｎａｎ， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ aｕｔｏｉｎｔｏｘｉｃａｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｅｘｔｒａｃｔ ｏｆ Ｈａｍｉ ｍｅｌｏｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｉｓｓｕｅｓ ｏｎ ｓｅｅｄ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｗｅｒｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｗａｔｅｒ ｅｘｔｒａｃｔ ｏｆ ｒｏｏｔ， ｓｔｅｍ ａｎｄ ｌｅａｆ ｈａｄ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｉｎｈｉｂｉｔｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｎ ｓｅｅｄ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｌａｎｔ ｈｅｉｇｈｔ ｉｎ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ ｏｆ １０， ５０ ａｎｄ ９０ ｇ／Ｌ． Ａｎｄ ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｒ ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｗａｓ， ｔｈｅ ｓｔｒｏｎｇｅｒ ｔｈｅ ｉｎｈｉｂｉｔｏｒｙ ｅｆｆｅｃｔ was． Ｓｔｅｍ ａｎｄ ｌｅａｆ ｓｈｏｗｅｄ ｒｅｍａｒｋａｂｌｅ ｉｎｈｉｂｉｔｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｎ ｆｒｅｓｈ ｗｅｉｇｈｔ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ ｏｆ ９０ ｇ／Ｌ． Ｔｈｅ ｉｎｈｉｂｉｔｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｌｅａｆ ｗａｓ ｔｈｅ ｓｔｒｏｎｇｅｓｔ， ｆｏｌｌｏｗｅｄ ｂｙ ｓｔｅｍ ａｎｄ ｒｏｏｔ ｕｎｄｅｒ the ｓａｍｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ． Ｓｅｅｄ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｒａｔｅｓ ｉｎ １０、５０、９０ ｇ／Ｌ ｏｆ ｓｔｅｍ ｏｒ ｌｅａｆ ｗａｔｅｒ ｅｘｔｒａｃｔ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ ｗｅｒｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｆｒｏｍ the ｃｏｎｔｒｏｌ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： Ｈａｍｉ ｍｅｌｏｎ； ａｕｔｏｉｎｔｏｘｉｃａｔｉｏｎ； ｓｅｅｄ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ
哈密瓜是葫芦科甜瓜属植物。我国只有新疆和甘肃敦煌以及内蒙古阿拉善盟一带出产哈密瓜。引种到海南以后，多采用塑料大棚种植，并且采用连作的方式。哈密瓜连作后，地力衰退，生产力降低，病虫害加剧，导致其产量降低，品质下降，产生连作障碍。韩丽梅等报道［１］，自身作物根系分泌物、残体的分解产物、雨雾从植物表面淋洗物等抑制生长的物质积累过多，对下茬作物种子萌发、幼苗生长均有明显抑制作用，如连作大豆根系分泌物、残茬分解物对下茬大豆种子出苗有很大影响。杨广超［２］研究，西瓜植株残体（根、茎、叶）的水浸液能显著抑制西瓜种子发芽和幼苗生长，当浸提液浓度大于１０ ｇ／Ｌ时，对种子萌发有明显的抑制作用，并随着浓度升高，抑制作用增强。研究哈密瓜不同器官不同浓度水浸液对其种子萌发的自毒作用效应，可为解决哈密瓜连作障碍问题提供理论依据。
１材料与方法
１．１材料
哈密瓜叶采自乐东县黄流镇哈密瓜种植基地；哈密瓜种子为昭君一号杂交种子；土壤取自坡地土。
１．２方法
１．２．１哈密瓜不同器官水浸液的制备将根、茎、叶（包括叶柄）风干后磨碎，称取１００ ｇ置于１ ０００ ｍＬ的烧杯中，加去离子水作浸提剂，在常温下浸提４８ ｈ（２ ｄ）。然后过滤，离心（２ ５００ ｒ／ｍｉｎ，４ ℃）１０ ｍｉｎ，去掉残渣，得到的上清液再加去离子水直到溶液为１ ０００ ｍＬ，得到母液浓度为１００ ｇ／Ｌ，将原液稀释成９０、５０、１０ ｇ／Ｌ ３种浓度，贴上标签，装瓶备用。
１．２．２哈密瓜不同器官水浸液对哈密瓜种子的处理挑选大小相当的种子用５０～５５℃热水浸泡１０ min，再用常温水浸泡４～６ ｈ。每处理播种２０粒种子在铺有两层滤纸的培养皿中，分别加入９０、５０、１０ ｇ／Ｌ ３种不同浓度的根、茎、叶水浸液约５ ｍＬ，对照组加同等量的去离子水， 再放到温度为３０℃的培养箱中培养，每隔２ ｄ补充水浸液保持培养皿湿润，每个处理３次重复。每天记录各个培养皿中种子的发芽数，１０ ｄ后测定被处理种子的发芽率、株高、单苗鲜重。
１．２．３数据处理数据统计采用化感作用效应指数（ＲＩ）为指标，即：
ＲＩ＝×100%
式中，Ｃ为对照值，Ｔ为处理值。ＲＩ＞０时表示化感促进作用，ＲＩ＜０时表示化感抑制作用，绝对值的大小与作用强度一致［3］。
差异显著性测验采用ｔ测验，作图采用 Ｅｘｃｅｌ 软件处理。
２结果与分析
２．１哈密瓜不同器官水浸液的自毒效应
将哈密瓜种子以不同器官不同浓度的水浸液处理１０ ｄ后，计算每个培养皿中种子的发芽率，测定种子发芽后幼苗的高度及单苗鲜重。由表１可知，哈密瓜不同器官水浸液对哈密瓜种子具有自毒作用。以根、茎、叶水浸液分别处理时，在浓度为１０、５０、９０ ｇ／Ｌ的范围内对种子发芽率和株高都表现了显著或极显著的抑制作用，随浓度增高抑制作用渐强。在浓度为９０ ｇ／Ｌ时，茎、叶水浸液对单苗鲜重表现了显著的抑制作用。从化感作用效应指数分析，哈密瓜不同器官的水浸液对种子萌发、株高、单苗鲜重都表现了抑制作用，浓度低时抑制作用较弱，随浓度增高抑制作用渐高，当浓度为９０ ｇ／Ｌ时，抑制作用达最高，其中，叶水浸液对种子萌发、株高、单苗鲜重的抑制率分别为５８．４％、３６．６％、５４．９％，其抑制作用达显著或极显著水平，茎水浸液的抑制率为４８．５％、３５．５％、４７．８％，根水浸液的抑制率为３６．０％、３１．９％、19．3％，即抑制作用叶＞茎＞根。抑制作用与水浸液中浸提出的抑制物质的量和种类有关。近年来，通过对内源抑制物质的研究，发现相当数量的植物种子，发芽率不高的一个重要原因是由于含有包括脱落酸、香豆素、某些酚类和生物碱等种子萌发抑制物质［４，５］。
水浸液处理时抑制作用越大，则种子发芽率越低，株高越矮，单苗鲜重越低，即种子发芽率、株高、单苗鲜重在不同器官水浸液处理时叶�茎�根（图１、图２、图３）。
２．２同一种器官不同浓度的哈密瓜水浸液处理的自毒效应
哈密瓜同一种器官不同浓度的水浸液处理效果不同。以叶水浸液为例，对照处理时，哈密瓜种子的发芽率最高（８８．３％），以１０、５０、９０ ｇ／Ｌ的溶液分别处理时，哈密瓜种子的发芽率分别为７５．０％、６５．０％、３６．７％；抑制率分别为１５．１％、２６．４％、５８．４％（表１，图１），即随浓度升高，对种子发芽率的抑制作用渐高，种子的发芽率逐渐下降（图４、图５）。和对照相比，种子发芽率在叶水浸液浓度为１０、５０、９０ ｇ／Ｌ ３种浓度范围内都表现为差异极显著（Ｐ＜０．０１）。
３结论与讨论
种子萌发常常被看作是种子植物生命周期的开始，萌发试验是检验化感作用的一个重要生物检测方法。上述种子萌发试验中，哈密瓜种子发芽率对处理液的反应很敏感，在浓度为１０～９０ｇ／Ｌ时，试验组与对照组比较均具有抑制作用，表明试验条件下哈密瓜不同器官分泌物都可引起自毒作用。在自然条件下，哈密瓜通过植株残体、雨水淋溶和根系分泌等途径向环境中释放一些化感物质，其中叶的自毒作用最为强烈。在哈密瓜栽培中，叶在田间的凋落是自毒物质的最大来源，对种子萌发和幼苗生长产生抑制作用，使植株生长不良，从而有利各类土传病害的浸染，导致连作障碍的发生。因此，在哈密瓜收获后，有必要采取措施收集哈密瓜植株在田间的残留物集中焚烧，以减轻其自毒作用。
参考文献：
［１］ 韩丽梅，沈其荣，鞠会艳，等．大豆地上部水浸液的化感作用及化感物质的鉴定［Ｊ］．生态学报， ２００２，２２（９）：１４２５－１４３２．
［２］ 杨广超．西瓜自毒作用及其机制的研究［Ｄ］．南京：南京农业大学，２００４．
［３］ ＷＩＬＬＩＡＮＳＯＮ Ｇ Ｂ，ＲＩＣＨＡＲＤＳＯＮ Ｄ． Ｂｉｏａｓｓａｙｓ ｆｏｒ ａｌｌｅｌｏｐａｔｈｙ： ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｒｅｓｐｏｎｓｅｓ ｗｉｔｈ ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｃｏｎｔｒｏｌｓ［Ｊ］．Ｊ Ｃｈｅｍ Ｅｃｏｌ ，１９８８，１４（１）：１８１－１８７．
［４］ 曾任森， 骆世明． 香茅、胜红蓟和三叶鬼针草植物他感作用研究［Ｊ］． 华南农业大学学报（自然科学版），１９９３，１４（４）：８－１４．
［５］ 林思祖，黄世国，曹光球，等．杉木自毒作用研究［Ｊ］．应用生态学报，１９９９，１０（６）：６６１－６６４．
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