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1、果糖、葡萄糖与外源一氧化氮供体硝普钠对干旱胁迫下九节木种子萌发的影响 石志棉 刘伟龙 姬璇 杜勤 王振华 广州中医药大学 摘 要： 【目的】探讨果糖 (Fru) 、葡萄糖 (Glc) 、外源一氧化氮供体硝普钠 (SNP) 对干旱胁迫下的九节木Psychotria rubra (Lour.) Poir.种子萌发的影响, 并确定解除干旱胁迫的 Fru、Glc 和 SNP 的最适浓度。【方法】用体积分数15%PEG6000 和 0.4 mol/L D-甘露醇分别建立九节木种子的干旱模型, 测定不同浓度的 Fru (0、300、500mol/L) 、Glc (0、300、500mol/L) 与 SNP
2、 (0、100、200mol/L) 组合处理后干旱胁迫下九节木种子的发芽率和发芽指数。【结果】干旱胁迫显著抑制了九节木种子的萌发过程。Fru、Glc 和 SNP 能显著促进干旱胁迫下的九节木种子萌发。解除体积分数 15%PEG6000 干旱胁迫的最佳方案是:Fru 300mol/L、Glc 500mol/L、SNP 200mol/L, 发芽率为 95%;解除 0.4 mol/L D-甘露醇干旱胁迫的最佳方案是:Fru500mol/L、Glc 500mol/L、SNP 100mol/L, 发芽率达 100%。【结论】Fru、Glc 和 SNP 可显著缓解干旱胁迫对九节木种子萌发的不利影响, 提高
3、九节木种子的抗旱能力。关键词： 九节木; 种子; 干旱胁迫; 栽培; 作者简介：石志棉 (1992-) , 女, 硕士研究生;E-mail:作者简介：杜勤 (1969-) , 女, 教授;E-mail:收稿日期：2017-07-20基金：广东省科技计划项目 (编号:2014A030304058;2015A030302070) Effects of Fructose, Glucose and Exogenous Nitric Oxide Donor Sodium Nitroprusside on Germination of Psychotria rubra (Lour.) Poir. Seed
4、s Under Drought StressSHI Zhi-Mian LIU Wei-Long JI Xuan DU Qin WANG Zhen-Hua Guangzhou University of Chinese Medicine; Abstract： Objective To observe the effect of fructose (Fru) , glucose (Glc) and exogenous nitric oxide donor sodium nitroprusside (SNP) on the germination of Psychotria rubra (Lour.
5、) Poir. seeds under drought stress, and to explore the optimal concentration for clearing the drought stress. Methods We established the drought stress model of Psychotria rubra (Lour.) Poir. seeds with 15% (volume fraction) PEG6000 and 0.4 mol/L D-mannitol, measured the germination rate and germina
6、tion index of Psychotria rubra (Lour.) Poir. seeds under drought stress combined treatment with different concentrations of Fru (0, 300, 500 mol/L) , Glc (0, 300, 500 mol/L) and SNP (0, 100, 200 mol/L) . Results The germination process of Psychotria rubra (Lour.) Poir. seeds was significantly suppre
7、ssed by drought stress. Fru, Glc and SNP could significantly promote the germination of Psychotria rubra (Lour.) Poir. seeds under drought stress. The optimal condition for clearing drought stress induced by 15% PEG6000 was Fru 300 mol/L, Glc 500 mol/Land SNP 200 mol/L, and the germination rate was
8、95 % under the optimal condition. The optimal condition for clearing drought stress induced by D-Mannitol was Fru 500 mol/L, Glc 500 mol/L and SNP 100 mol/L, and the germination rate arrivedto100 %. Conclusion Fru, Glc and SNP can significantly alleviate the negative impact induced by drought stress
9、 for the Psychotria rubra (Lour.) Poir. seed germination, improve the drought-resistant ability of the seeds.Keyword： Psychotria rubra (Lour.) Poir.; seeds; drought stress; cultivation; Received： 2017-07-20九节木来源于茜草科植物九节木 Psychotria rubra (Lour.) Poir., 始见于生草药性备要1、岭南采药录2, 是我国南方常用中草药, 别名山大颜、山大刀、大舟叶、大罗
10、伞等。以根、叶入药, 性味苦、凉, 具有清热解毒、祛风除湿的功效3,4, 在广东地区常被作为凉茶原料5。现代研究表明, 九节木具有抗肿瘤6、抗老年痴呆7和抗抑郁8等作用。广东省 (20.1325.31 N, 109.39117.19 E) 地跨北热带、南亚热带和中亚热带, 降水时空分布极不均匀, 年际变化大, 经常发生区域性、阶段性干旱9, 严重影响九节木种子的萌发及以后的生长。目前在九节木的生药鉴别10、化学成分分析11,12、药理作用13等方面多见报道, 但关于如何处理种子解决干旱胁迫方面的研究鲜见报道。因此, 本研究以九节木种子为材料, 观察 D-果糖 (D-fructose, Fru)
11、 , 葡萄糖 (glucose, Glc) 和硝普钠 (亚硝基铁氰化钠二水合物, SNP) 对干旱胁迫下九节木种子萌发的影响, 并探索减轻其干旱胁迫的最适因素, 以提高九节木出苗期的抗旱性, 为促进其规范化栽培提供依据。现将研究结果报道如下。1 材料与方法1.1 样品九节木果实采自广州白云山, 经广州中医药大学药用植物学教研室杜勤教授鉴定为茜草科植物九节木 Psychotria rubra (Lour.) Poir.果实。1.2 试剂Fru (国药集团化学试剂有限公司) ;Glc (天津市致远化学试剂有限公司) ;聚乙二醇 6000 (PEG6000, 天津市瑞金特化学品有限公司) ;D-甘露
12、醇 (D-mannitol, 北京普博欣生物科技有限责任公司) ;SNP (上海 Aladdin 公司) 。1.3 种子预处理选取 9 月份收获的整齐一致、籽粒饱满且无病虫害的种子, 剥去种皮, 经流水冲洗 1 h, 再用蒸馏水冲洗干净, 吸干种子表面的水分。1.4 干旱模型建立PEG6000 与 D-甘露醇各设置 3 个处理组, 空白组用蒸馏水。考察体积分数为10%、15%、20%PEG6000 和摩尔浓度为 0.2、0.4、0.6 mol/L D-甘露醇对九节木种子干旱胁迫的影响。随机挑选预处理后的 70 颗种子, 平均分成 7 组, 每组10 颗, 浸入 7 组处理液中, 室温下浸泡 2
13、 h, 取出后用滤纸吸干表面的水分, 接种到铺有 2 层滤纸的培养皿内进行萌发培养实验, 每天添加相应的处理液使培养皿保持湿润, 每个处理组重复 3 次 (第 10 天观察记录并计算各组的种子的发芽率) 。1.5 不同浓度的 Fru、Glc、SNP 对干旱胁迫下的九节木种子萌发的影响随机挑选预处理后的种子, 整齐排在铺有 2 层滤纸的培养皿内进行发芽实验。实验采用 0.4 mol/L D-甘露醇和体积分数 15%的 PEG6000 模拟干旱胁迫, 以 (252) 配合 2 000 lx 光照 (光照 10 h, 黑暗 14 h) 为培养条件。采用 L9 (3) 正交实验设计法, 即因子 A:F
14、ru (0、300、500mol/L) ;B:Glc (0、300、500mol/L) ;C:SNP (0、100、200mol/L) ;考察此 3 种营养液 3个浓度水平对九节木种子 2 种干旱胁迫条件下萌发的影响。取 2 种干旱胁迫下的九节木种子, 分别接种到按 L9 (3) 正交设计表的 19 号培养皿上, 每培养皿 4 粒, 每组 5 培养皿。每天分别用上述 9 种处理液喷洒种子或幼苗, 以浸透底层滤纸为度。1.6 指标测定萌发处理后 1、3、5、7、10、15 d, 分别观察记录发芽情况以及生长情况, 第15 天观察记录并计算各组种子的发芽率。发芽率=n 15/N100% (n15为
15、第 15 天累积发芽种子数, N 为供试种子总数) ;发芽指数 (Gi) =Gt/Dt (Gt 为在时间t 日的发芽数, Dt 为萌芽日数) 。1.7 统计方法采用 Excel 软件与正交设计助手软件对实验记录数据资料进行极差、方差分析。2 结果与分析2.1 干旱模型建立2.1.1 考察不同体积分数的 PEG6000 浸泡对九节木种子干旱胁迫的影响表 1、图 1 结果显示:PEG6000 浸种对九节木种子有干旱胁迫作用, 且随PEG6000 体积分数的增大, 其作用越强。其中, 体积分数 10%的 PEG6000 对九节木种子的干旱胁迫作用不明显, 体积分数 20%的 PEG6000 对九节木
16、种子干旱胁迫作用过强, 使种子失活, 而 15%体积分数的 PEG6000 干旱胁迫则显著降低了九节木种子的发芽率、发芽势和发芽指数。表明 15%体积分数的 PEG6000 适合建立九节木种子的干旱胁迫模型。表 1 不同体积分数 PEG6000 对九节木种子的萌发影响 Table 1 The effect of PEG6000 in different volume fraction on the germination of Psychotria rubra (Lour.) Poir.seeds (N=30) 下载原表 图 1 不同体积分数 PEG6000 对九节木种子萌发的影响 Figure 1 The effect of PEG6000 in different volume fraction on the germination of Psychot
