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青霉素对老化雪里蕻种子发芽及幼苗生长的影响
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【经济法毕业论文选题】摘 要：研究了0~500 mg/L青霉素溶液对常规和老化雪里蕻种子发芽及幼苗生长的影响。研究结果表明，不同浓度的青霉素溶液对雪里蕻种子的发芽指数、活力指数和幼苗鲜干质量的影响达到极显著水平，对雪里蕻种子发芽和幼苗生长有促进作用。同时也表明不同浓度青霉素对雪里蕻
摘 要：研究了0~500 mg/L青霉素溶液对常规和老化雪里蕻种子发芽及幼苗生长的影响。研究结果表明，不同浓度的青霉素溶液对雪里蕻种子的发芽指数、活力指数和幼苗鲜干质量的影响达到极显著水平，对雪里蕻种子发芽和幼苗生长有促进作用。同时也表明不同浓度青霉素对雪里蕻老化种子活力恢复和提高有改进作用。其中300 mg/L青霉素处理的老化种子活力指数是未经青霉素处理的老化种子的1.41倍，而200 mg/L青霉素处理的老化雪里蕻种子田间成苗率达到38.06%，是老化种子对照的1.88倍。表明一定浓度的青霉素处理可以修复老化对雪里蕻种子造成的损伤，可以提高成苗率，起到壮苗的效果。
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关键词：青霉素；雪里蕻；老化种子；发芽指数；活力指数
马辉（1964-），男，硕士，副教授，从事种子、作物品质等方面
教学、研究工作
收稿日期：2011-05-20
种子老化是种子贮藏过程中普遍存在的一种现象，有的种子从一成熟就开始了老化。种子老化后主要表现为呼吸作用减弱，膜的控制能力下降，透性改变，酶活性减弱，蛋白质变性，有毒物质积累，生理衰退，发芽率降低直至死亡[1]，即使出苗，苗弱且生长缓慢，给农业生产造成一定的影响。因此，如何提高老化种子的生活力，日益受到人们的关注。
雪里蕻（Brassica juncea var. multicseps Tsen et Lee）又称雪菜，属十字花科芸薹属芥菜种、分蘖芥变种，以叶柄和叶片食用，营养价值很高。而且由于它富含芥子油，具有特殊的香辣味，其蛋白质水解后又能产生大量的氨基酸，故经济效益较高。雪里蕻在青海西宁地区非常受当地居民喜欢，每年冬季储存作为腌制酸菜、泡菜的原料，而且栽培面积逐渐扩大。但在雪里蕻育苗时，由于种子活力低，造成用种量大，而且存在种子发芽时间长、发芽不整齐、易霉烂、幼苗质量差等问题。
青霉素是由几种腐生真菌青霉素产生的，对大多数革兰氏阳性细菌、部分革兰氏阴性细菌、各种螺旋体和某些放线菌具有强烈杀菌作用[2]。通过青霉素对植物生长影响的研究发现，青霉素对高等植物生长发育影响表现在可以促进种子萌发时α-淀粉酶的生成，提高SOD、POD酶活性，促进小麦种子萌发和幼苗生长，以及水稻、大豆、菊花等多种作物根、茎、叶的生长[3]。研究人员证明青霉素对老化的小白菜种子、香瓜种子、生菜种子、小麦种子的发芽及幼苗生长有极显著的促进作用[4~7]，说明青霉素对老化种子活力恢复起到了重要作用。但有关不同浓度的青霉素对老化雪里蕻种子萌发及田间成苗试验还未见报道。为此，严格按照国际种子检测协会ISTA（International Seed Testing Association）中的Accelerated Aging Method试验方法，通过使用不同浓度的青霉素溶液对正常种子、人工加速老化雪里蕻种子进行浸种预处理，研究青霉素对雪里蕻种子发芽及幼苗生长的影响，为提高雪里蕻种子活力、延长种子寿命以及恢复老化雪里蕻种子活力、雪里蕻种子品质检验和人工播种育苗栽培提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验地点
试验于2009年3月至2010年5月在青海大学农牧学院试验田、农林系作物栽培试验室进行。
1.2 试验材料
供试雪里蕻品种由北京京研盛丰种苗研究所生产，西宁农业技术推广中心购买。
青霉素为华北制药股份公司生产的人体注射80万单位的青霉素钠盐；50%甲醇、直径12 cm培养皿、发芽滤纸、游标卡尺、人工气候箱等。
1.3 试验方法
①种子含水量测定 按照GB/T 3543.1-3543.7-1995[8]规定，采用低恒温烘干法对雪里蕻种子进行种子含水量测定，符合含水量规定要求的样本进行种子的老化试验研究。
②种子老化处理方法 试验前将雪里蕻种子用50%甲醇溶液浸泡20 min，取出后用吸水纸吸干表面的残留液，再将其晾干12 h备用。其余试验种子材料在室温条件下避光保存。
③青霉素溶液浸种 按照试验要求配制0（CK），100，200，300，400，500 mg/L青霉素溶液。置于黑暗条件下浸种24 h。
④发芽率的测定 采用培养皿滤纸发芽法[9]。3次重复，15℃黑暗条件下培养，逐日登记发芽数。雪里蕻培养至7 d时观察发芽势，14 d后测定种子发芽率。
高峰日发芽势（%）=至发芽高峰日的发芽种子总粒数/供试种子粒数×100%；种子发芽率（%）=发芽的种子粒数/供试种子粒数×100%；发芽指数=在t日内的发芽数/相应发芽日数。
⑤活力指数测定 采用玻板直立发芽法[10]。3次重复，20℃黑暗条件下培养。进行幼苗的胚根、下胚轴及子叶长度测量，记录数据。活力指数=发芽指数×幼苗生长势（胚根长+胚轴长）。
⑥幼苗干鲜质量的测定 将培养14 d的幼苗，随机抽取5株，重复3次，用电子天平称质量[9]。将幼苗置于铝盒中，在（110±2）℃下杀青15 min，然后在70℃的恒温箱中烘干。每天称重，烘干至恒重，记录数据。
2 结果与分析
2.1 青霉素对雪里蕻种子发芽及幼苗生长的影响
由表1可以看出，不同处理之间发芽高峰日只有0~0.4 d的差异，不同浓度的青霉素处理的发芽高峰日比对照（CK）略微推迟0.4 d。200 mg/L青霉素处理的高峰日发芽势最高，达到50.54%，但各处理间差异不显著。
200 mg/L青霉素处理后的发芽率最高，为81.70%，是对照发芽率的1.11倍；发芽指数最高，为12.32，是对照发芽指数的1.19倍，但不同浓度之间的差异未达到显著水平。而田间成苗率以100，200，300 mg/L青霉素处理后的最高，分别为39.33%，42.14%，33.64%，是对照的1.69，1.81，1.44倍，不同浓度之间的差异达到显著水平。
不同浓度青霉素处理间的活力指数达到极显著水平。当青霉素浓度为200 mg/L时，种子活力指数是对照的1.40倍。其余各处理的种子活力指数都高于对照，但当青霉素浓度超过200 mg/L时，种子发芽指数和活力指数逐渐下降。在0~500 mg/L范围内，随青霉素浓度的增加，胚根长、下胚轴长、苗长、鲜质量和干质量先增加后下降，并且有适宜的浓度范围。例如200 mg/L和300 mg/L青霉素溶液表现出对下胚轴生长有一定的促进作用，其余浓度没有促进生长的作用。
经青霉素溶液处理后，子叶长度均大于对照，400 mg/L青霉素处理的子叶长度是对照的1.18倍。该试验结果表明，100~500 mg/L的青霉素溶液不同程度地促进了雪里蕻种子的发芽和幼苗生长。200~300 mg/L的青霉素溶液促进了雪里蕻种子发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数、田间成苗率的提高。但在实际栽培中田间成苗率仅20%~40%。
2.2 青霉素对人工加速老化雪里蕻种子发芽及幼苗生长的影响
从表2可以看出，不同浓度的青霉素处理后，发芽高峰日3.2~4.2 d，400 mg/L青霉素处理的发芽高峰日较对照略微推迟0.3 d，其余浓度条件下比对照提前了0.4~0.7 d，各处理间无显著差异。300 mg/L青霉素处理后的发芽率76.36%，为最高，是对照发芽率的1.06倍；发芽指数最高，达到了10.90，是对照发芽指数的1.09倍，不同浓度之间的差异达到显著水平。5个浓度梯度的青霉素溶液极显著地影响了雪里蕻老化种子的活力指数，不同处理间的活力指数差异达极显著水平。100，200，300 mg/L青霉素处理的种子发芽指数分别是对照的1.10，1.36，1.41倍，其中400 mg/L和500 mg/L的青霉素溶液处理后，种子的发芽指数出现下降趋势。
在100~500 mg/L范围内，胚根长、下胚轴长、苗长、鲜质量和干质量随青霉素浓度的增加先增加后下降。在0~300 mg/L青霉素溶液范围内，胚根长、苗长、鲜质量和干质量随青霉素浓度的增加而增加，其中最适浓度为300 mg/L，各项指标值分别是对照的1.40，1.28，1.42，2.14倍。浓度继续升高，各项指标出现下降的趋势，当浓度增加到500 mg/L时，胚根长只有对照的0.57倍，干质量只有对照的1.29倍。200~300 mg/L青霉素溶液对下胚轴生长有一定的促进作用，低于此浓度促进作用不明显，高于此浓度范围则表现出抑制作用，500 mg/L时抑制作用最大，下胚轴长只有对照的0.44倍。
子叶长度随青霉素浓度的增加表现出高于对照，当浓度为200 mg/L时，子叶最长，是对照长度的3.17倍。随着浓度继续升高，子叶长度开始减小，但仍大于对照。
试验结果表明，100~500 mg/L青霉素溶液不同程度地促进了老化雪里蕻种子的发芽和幼苗生长。300 mg/L青霉素浓度促进了老化雪里蕻种子发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数的提高。但田间成苗率以100，200，300 mg/L青霉素处理的最高，分别为36.25%，38.06%，30.56%，是对照的1.79，1.88，1.51倍，尤其以200 mg/L青霉素处理的田间实际成苗率最高。不同浓度之间的差异达到显著水平。
3 结论与讨论
经过种子含水量测定，试验所用雪里蕻种子为6.26%，符合种子的安全含水量的要求[8]。因此试验数据能够真实地反映试验结果。试验结果表明，适宜浓度的青霉素溶液均能显著提高正常雪里蕻种子、老化雪里蕻种子的活力指数，且增加幼苗的胚根长、下胚轴长、子叶长和干鲜质量。两组试验结果对比表明，青霉素对老化雪里蕻种子的影响作用高于正常雪里蕻种子，表明青霉素可促进种子新陈代谢，有利于陈旧种子代谢系统的修复和恢复，使老化种子能够充分利用胚中贮存的营养物质，使幼苗达到正常种子生长水平。
200 mg/L的青霉素溶液使正常雪里蕻种子的发芽指数达到最高值（12.32），是正常种子对照处理的1.19倍。老化处理后的雪里蕻种子经过300 mg/L青霉素处理后，发芽指数达到10.90，是老化种子对照的1.09倍。表明老化的雪里蕻种子通过一定浓度的青霉素处理后可以恢复到一定的发芽速度和发芽整齐度。200 mg/L的青霉素使正常雪里蕻种子的活力指数达到最高值53.84，是正常种子对照处理的1.40倍；老化处理后的雪里蕻种子经过300 mg/L青霉素溶液处理后，其活力指数是老化种子对照的1.41倍，说明老化严重抑制了种子活力，而一定浓度的青霉素溶液处理则可以修复老化对种子的损伤。200 mg/L的青霉素溶液使正常雪里蕻种子的田间成苗率达到最高值，为42.14%，是对照的1.81倍。老化处理后的雪里蕻种子经过200 mg/L青霉素处理后田间成苗率达到38.06%，是老化种子对照的1.88倍。表明一定浓度的青霉素处理可以修复老化对种子的损伤，并且可以提高成苗率，起到到壮苗的效果。
该试验同时研究了青霉素对韭葱种子和菠菜种子发芽以及幼苗生长的影响[10]，这些试验材料中雪里蕻的抗老化能力最强，而菠菜的抗老化能力最弱。高浓度的青霉素溶液对雪里蕻种子发芽和幼苗生长表现为抑制作用，而在韭葱和菠菜上表现不明显，说明不同蔬菜种类对青霉素的反应程度不同。许多学者研究了青霉素与种子发芽和幼苗生长的关系[11~13]，但目前还没有以雪里蕻为研究对象，没有对老化雪里蕻种子活力恢复进行研究报道。该研究进一步证实青霉素对雪里蕻种子发芽和幼苗生长的促进作用，同时也表明不同浓度青霉素对雪里蕻老化种子活力恢复和提高成苗率有改进作用。
参考文献
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Effect of Penicillin on Germination of Accelerated Aging Seed and
Seedling Growth of Potherb Mustard
MA Hui1, MA Guoliang1, YAO Lun2
( 1.Agricultural and Animal College, Qinghai University, Xining 810016; 2.Qinghai University )
Abstract: The effect of different penicillin solution (0-500 mg/L) on the germination and seedling growth of accelerated aging seeds of potherb mustard were studied. The results indicated that treatments with penicillin at certain concentration could increase germination index, vigor index and weight of fresh and dry matter more significantly. Penicillin enhanced seed germination and seedling growth of potherb mustard, and it restored germination index and vigor index of accelerated aging seeds of potherb mustard while the solution of penicillin was 300 mg/L added, and the vigor index was 1.41 times than that of control treatment. It showed that deterioration of potherb mustard seed inhabited the seed vigor severely; otherwise, low concentration of penicillin could recover the seed vigor of the accelerated aging seeds. And after 200 mg/L of penicillin processing of aging potherb mustard seeds sprout rate reached into the field 38.06% is aging seed controlled 1.88 times. Show the aging potherb mustard seed through certain concentration of penicillin after the treatment of the seeds can regenerate ageing injury, can improve sprout rate, strengthen the seedlings.
Key words: Penicillin; Potherb mustard; Accelerated aging seed; Germination index; Vigor index
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