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(武汉市农业科学技术研究院蔬菜科学研究所， 湖北 武汉 430065)

·研究报告·

莼菜种子内源抑制物质生理活性的研究

李双梅，柯卫东，朱红莲，钟兰，刘玉平，孙亚林，李明华

(武汉市农业科学技术研究院蔬菜科学研究所， 湖北 武汉 430065)

采用蒸馏水、甲醇和丙酮3种溶剂浸提莼菜种子，研究其浸提液对小白菜种子发芽及幼苗生长的影响。结果表明：3种溶剂浸提莼菜种子内源抑制物质的活性不同，以蒸馏水浸提液的抑制物质活性最强，甲醇浸提液和丙酮浸提液的抑制活性较弱；蒸馏水浸提液对小白菜种子的抑制作用随浸提液浓度的增加而增强；采用45 ℃温水浸泡莼菜种子可有效去除部分内源抑制物质。

莼菜； 种子； 抑制物质； 生理活性

莲藕、荸荠、慈姑、蒌蒿、水芹、莼菜等水生蔬菜作物，在生产中均采用无性繁殖，但这些作物自然状态下又能正常开花结子。如何充分利用这类蔬菜作物的种子开展育种工作，是水生蔬菜育种研究的重要内容。目前，在莲藕种子的育种利用方面做了大量工作，但对于荸荠、慈姑、蒌蒿、水芹及莼菜等则研究较少。为此，笔者曾以荸荠为材料，研究了荸荠种子内源抑制物质的生理活性[1]及其休眠机理[2-3]，获得了较好的试验结果。因此，笔者于2014年又以莼菜(BraseniaschreberiJ.F.Gmel)为材料，进行了相关研究，旨在探索莼菜种子的休眠机理。

1 材料与方法

1.1 供试材料

莼菜种子：2013年8月采集，地点：国家种质武汉水生蔬菜资源圃，品种：利川莼菜。人工脱粒，常温水藏至2014年2月，备用。

小白菜种子：品种为汉优，武汉市农业科学技术研究院蔬菜科学研究所选育。

1.2 试验方法

1.2.1 莼菜种子浸提液对小白菜种子发芽及生长的影响

参照吴啸业[4]和李双梅[1]的方法进行。

莼菜种子浸提液制备：莼菜种子(4.0 g/份)→研钵研碎→移入250 mL三角瓶(共制备3份，分别加入40 mL的蒸馏水、甲醇和丙酮等溶剂)→塑料薄膜密封瓶口→35 ℃恒温培养箱中避光浸提24 h→过滤→将残渣再分别加入40 mL的上述溶剂→浸提24 h(如此重复浸提3次)→分别合并浸提液并浓缩至40 mL，使3种浸提液质量浓度均为0.10 g/mL。备用。

取上述浸提液各6 mL，用于测定其对小白菜种子发芽及生长的影响。其中，甲醇、丙酮浸提液加入培养皿中后，须待其挥发后再补入6 mL H2O。24 h后检测小白菜种子发芽率，48 h后检测胚根长和胚轴长。同时，以清水为对照。

1.2.2 不同浓度莼菜种子蒸馏水浸提液对小白菜种子发芽及生长的影响

参照吴啸业[4]和李双梅[1]的方法进行。

莼菜种子蒸馏水浸提液制备：莼菜种子11 g→研钵研碎→移入250 mL三角瓶→加110 mL蒸馏水→塑料薄膜密封瓶口→置于35 ℃恒温培养箱中避光浸提24 h→过滤→将残渣再加入110 mL蒸馏水→浸提24 h(如此重复浸提3次)→合并浸提液并浓缩至55 mL，使浸提液质量浓度为0.20 g/mL。备用。

不同浓度莼菜种子蒸馏水浸提液制备：取上述蒸馏水浸提液，用蒸馏水分别稀释至质量浓度为0.04，0.08，0.12，0.16，0.20 g/mL。

用不同浓度莼菜种子蒸馏水浸提液，测定其对小白菜种子发芽及生长的影响。24 h后测定发芽率，48 h后测定胚根长和胚轴长。

1.2.3 浸种水温对去除莼菜种子抑制物质的效果

参考赵敏[5]和李双梅[1]的方法。

莼菜种子(4.0 g/份)→研钵研碎→移入250 mL三角瓶→加40 mL蒸馏水→塑料薄膜密封瓶口(共制备3份)→分别置于25，35 ℃和45 ℃恒温条件下浸提→于浸提第1、2、3、4天分别抽取浸提液，每次抽取浸提液后，倒出残渣，重新加入40 mL蒸馏水，继续浸泡，浸提液质量浓度均为0.10 g/mL。备用。

测定不同浸种水温下不同天数提取的浸提液对小白菜种子发芽及生长的影响。24 h后测定发芽率，48 h后测定胚根长和胚轴长。以清水为对照。

以上试验按国家标准GB/T 3543.4-1995农作物种子检验规程[6]规定的方法操作。采用LRH-250-G光照培养箱，每天光照9 h(光照强度10 000 lx)、黑暗15 h。每处理均为50粒种子，3次重复，数据统计采用DPSv 7.05版软件进行。

2 结果与分析

2.1 不同溶剂的莼菜种子浸提液对小白菜种子发芽及生长的影响

从表1可以看出，就小白菜发芽率和胚轴长而言，不同溶剂的莼菜种子浸提液之间无显著差异，但均显著小于清水对照；就小白菜胚根长而言，甲醇和丙酮浸提液与清水对照之间无显著差异，但均显著高于蒸馏水浸提液。综合来看，以蒸馏水浸提液的抑制物质活性最强，甲醇浸提液和丙酮浸提液抑制作用相对较弱，蒸馏水浸提液对小白菜种子发芽及生长的影响主要体现在胚根极显著变短，甚至不萌发胚根。

表1 不同溶剂的莼菜种子浸提液对小白菜种子发芽及生长的影响

浸提溶剂发芽率(%)胚根长(cm)胚轴长(cm) 甲醇94．7Bb1．49Aa0．27Bb 丙酮92．7Bb1．57Aa0．27Bb 蒸馏水94．0Bb0．15Bb0．27Bb ck100．0Aa1．58Aa0．34Aa

注：同列数据后不同小写字母表示差异显著(α=0.05)，不同大写字母表示差异极显著(α=0.01)。下同。

2.2 不同浓度莼菜种子蒸馏水浸提液对小白菜种子发芽及生长的影响

从表2可以看出，不同浓度莼菜种子蒸馏水浸提液对小白菜种子发芽、胚根及胚轴生长均有一定抑制作用，而且莼菜种子蒸馏水浸提液浓度越高，抑制作用越强。表2中，莼菜种子蒸馏水浸提液浓度与发芽率、胚根长及胚轴长的相关系数分别为-0.897 3*、-0.824 2*及-0.965 7**，表明莼菜种子蒸馏水浸提液浓度与小白菜种子发芽率和胚根长均呈显著负相关，而与胚轴长则呈极显著负相关。

表2 不同浓度莼菜种子蒸馏水浸提液对小白菜种子发芽及生长的影响

蒸馏水浸提液的浓度(g/mL)发芽率(%)胚根长(cm)胚轴长(cm) 0．04100．0Aa0．47Bb0．29Bb 0．0898．0Ab0．20Cc0．30ABb 0．1291．3Bc0．11Ccd0．23Cc 0．1672．0Cd0．04Ccd0．15Dd 0．2049．3De0．00Cd0．10Ee ck100．0Aa1．58Aa0．34Aa

2.3 浸种水温对去除莼菜种子抑制物质的效果

从表3可以看出，25，35 ℃和45 ℃温水浸泡莼菜种子，其内源抑制物质部分可被浸泡出来。25，35 ℃和45 ℃水温浸泡莼菜种子后，其浸提液对小白菜种子发芽和胚轴生长无显著影响，但对胚根生长有显著影响。45 ℃水温浸提液条件下，小白菜种子胚根长显著小于25 ℃水温浸提液，但与35 ℃水温浸提液之间差异不显著。综合来看，以45 ℃水温浸提液的抑制作用最强，表明45 ℃水温浸泡，对莼菜种子抑制物质的去除效果最好。

表3 不同浸种温度的浸提液对小白菜种子发芽及生长的影响

浸种温度(℃)发芽率(%)胚根长(cm)胚轴长(cm)2598．5Aa1．65Aa0．35Aa3598．5Aa1．19ABb0．34Aa4599．0Aa1．02Bb0．35Aa

从表4可以看出，第1、2、3、4天的浸提液对小白菜种子发芽率和胚轴长的影响都不大，但对小白菜胚根长的影响显著，以第2天的浸提液对小白菜种子胚根生长抑制活性最强，即第2天的浸种效果最好。

表4 不同浸种时间的浸提液对小白菜种子发芽及生长的影响

浸种时间发芽率(%)胚根长(cm)胚轴长(cm)第1天99．3Aa1．18ABab0．34Aa第2天98．4Aa0．88Bb0．34Aa第3天98．7Aa1．49ABa0．36Aa第4天98．2Aa1．60Aa0．34Aa

从表5可以看出，不同温度不同浸种时间的浸提液对小白菜种子发芽和胚轴长均无显著影响，但对小白菜胚根长的影响达到极显著水平。25 ℃条件下，浸种第2天的浸提液对小白菜种子胚根生长的抑制作用较强；35 ℃条件下，浸种第2天的浸提液抑制作用较强；45 ℃条件下，浸种第1、2、3天的浸提液对胚根生长的抑制作用均很强。总体来看，45 ℃浸种第1天的浸提液对小白菜种子胚根生长的抑制活性最强，其次是35 ℃浸种第2天，再次是45 ℃浸种第2天和第3天。

3 结论与讨论

莼菜种子中存在着一定活性的内源抑制物质，不同溶剂对抑制物质的溶解度不同，以蒸馏水浸提液的抑制物质活性最强，其次是丙酮和甲醇；蒸馏水浸提液浓度与小白菜种子的发芽率、胚根长及胚轴长之间呈显著或极显著负相关，即蒸馏水浸提液浓度越高，抑制作用越强。莼菜种子内源抑制物质的种类，有待进一步分离、纯化和鉴定。

表5 不同温度不同浸种时间的浸提液对小白菜种子发芽及生长的影响

温度⁃时间(℃)(h)发芽率(%)胚根长(cm)胚轴长(cm)25⁃1100．0Aa1．75ABCbc0．33Aa25⁃296．7Aa1．36CDEde0．35Aa25⁃398．7Aa1．91ABabc0．36Aa25⁃498．7Aa1．6BCDEcd0．34Aa35⁃198．7Aa1．31DEde0．34Aa35⁃298．7Aa0．51Gg0．32Aa35⁃398．0Aa1．72ABCDbc0．37Aa35⁃498．7Aa1．22EFe0．33Aa45⁃199．3Aa0．49Gg0．34Aa45⁃2100．0Aa0．78Gfg0．34Aa45⁃399．3Aa0．85FGf0．37Aa45⁃497．3Aa1．98ABab0．34Aack99．3Aa2．08Aa0．34Aa

采用温水浸种，可有效除去莼菜种子内源抑制物质,以45 ℃水温浸种的去除效果最好，35 ℃其次，25 ℃最差。

[1]李双梅,柯卫东,李峰,等.荸荠种子内源抑制物质生理活性的研究[J].种子,2014,33(12):10-12.

[2]李双梅,柯卫东,李峰,等.荸荠种子休眠机理的初步研究[J].种子,2014,33(2):78-80.

[3]李双梅,柯卫东,李峰,等.不同处理方法对荸荠种子发芽的影响[J].中国蔬菜,2011(8):55-59.

[4]吴啸业.红豆杉种子抑制物质的初步研究[J].植物生理学通讯,1985(4):23-26.

[5]赵敏.防风种子中内源抑制物质活性的研究[J].中草药,2004,35(4):441-444.

[6]支巨振,毕辛华,杜克敏,等．农作物种子检验规程发芽试验//GB/T 3543.4—1995[S].中华人民共和国国家标准,1995:54-73.

The Physiological Activity of Endogenous Gemination Inhibitors inWater Shield(BraseniaschreberiJ.F.Gmel)

LIShuangmei，KEWeidong，ZHUHonglian，ZHONGLan，LIUYuping，SUNYalin,LIMinghua

(Institute of Vegetables，Wuhan Academy of Agricultural Science and Technology,Wuhan Hubei 430065,China)

The effects of water shield seed extraction with different solutions on cabbage seed germination and seedling growth were studied.The results showed that the distilled water extraction has strongest inhibition effect,methanol and acetone slightly weaker,a strong germination inhibition activity was existed in water shield seed and the inhibition effect was increased with increase of seed extraction dosage.Different solvent extractions contain different endogenous inhibition effect.As to distilled water extraction,the inhibitory activity of cabbage seed germination increased as the extraction concentration increased.Soaking the water shield seeds with 45 ℃ water can effectively removed part of the endogenous inhibitory substances.

water shield； seed； inhibiting substance； physiological activity

2016-10-09

“十二五”国家科技支撑计划课题《水生蔬菜高效栽培模式及技术研究与示范》(2012 BAD 27 B 02-1)。

李双梅(1974—)，女，湖北武汉人；高级农艺师，主要从事水生蔬菜花卉研究与推广工作；E-mail：lishm16@163.com。

柯卫东，E-mail：wdke63@163.com。

10.16590/j.cnki.1001-4705.2017.03.001

S 645.9

A

1001-4705(2017)03-0001-03