复合磁电场对牛尾菜种子发芽率的影响研究

摘 要：选择电场强度、磁场强度、诱导时间为参试因素，采用L25（35）正交试验研究复合磁电场对牛尾菜种子萌发的影响。结果表明：电场强度、磁场强度对牛尾菜种子发芽率、发芽势均有显著影响，采用电场强度为80kV、磁场强度为1 400Gs、诱导时间为15min处理牛尾菜种子，其发芽率最高。

关键词：牛尾菜；种子萌发；复合磁电场

中图分类号 S567 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2014）06-09-03

牛尾菜（Smilax riparia A.DC），俗称龙须菜，多年生草质藤本，为百合科菝葜属植物。牛尾菜根状茎有活血化瘀，祛痍止咳的功效，主治风湿性关节炎，筋骨疼痛，腰肌劳损等 [1]，是值得进一步筛选的抗癌植物种类之一[2]，是多种治疗跌打损伤、祛风除湿类中成药的核心原料。牛尾菜嫩茎叶鲜嫩可口，营养丰富[3-4]，清炒、烫食、煲汤皆宜，是药食同源的美味佳肴。目前牛尾菜原料完全依赖野生资源，而长期掠夺性采挖，已导致其濒临枯竭，因此发展牛尾菜种植已成当务之急。

牛尾菜的繁殖方式主要是种子繁殖，但其种子休眠期长（至少1a以上），萌发很不一致，生产中通过机械损伤种皮、变温、化学等处理也难以打破种子休眠和提高萌发率[5]，由此导致牛尾菜人工规模化种植难以推广。本研究采用不同磁、电场强度、诱导时间对其种子进行诱导，筛选出有利于牛尾菜种子萌发的最佳处理组合，为牛尾菜种苗繁育和人工栽培奠定基础。

1 材料与方法

1.1 材料 牛尾菜种子：采自广西桂林市兴安县华江乡，选取黑色且充分成熟的牛尾菜浆果，去除果皮洗净，自然晾干表面水分后备用。

1.2 仪器和设备 植物种苗磁电场复合诱导繁育系统：桂林电子科技大学和桂林亦元生现代生物技术有限公司联合发明（专利公告号：CN102326471A），本系统包括磁场、电场产生与控制装置。

1.3 实验方法

1.3.1 牛尾菜种子发芽实验 将牛尾菜种子经过目选，除去过小、畸形的种子，随机分组。用植物种苗磁电场复合诱导繁育系统处理各分组种子，将处理后的种子以及对照组种子分别放入培养皿中，作好标记后置于光照培养箱中培养，在20℃条件下进行发芽实验。

1.3.2 复合磁电场诱导牛尾菜种子试验设计 以电场强度、磁场强度为诱导因素，分别实验电、磁场对牛尾菜种子发芽率的影响大小，然后以电场强度、磁场强度、诱导时间为参试因素，每个因素5个水平，选用正交表L25（35）设计正交试验，正交试验因素与水平见表1。试验共26个处理，每个处理种子100粒，以未经复合磁电场处理的种子作为对照组，设3个重复。处理后的种子经光照培养箱中培养20d后，观察其生长情况并测算其发芽势、发芽率，根据发芽势、发芽率，确定打破该类种子休眠的最佳复合磁电场参数和诱导时间。

1.3.3 测定方法 于首粒种子发芽后每天调查发芽粒数，直至发芽结束。以首粒种子发芽后20d内的发芽种子数计算发芽势，以连续5d无种子发芽的发芽种子数计算发芽率。

发芽势（%）=规定时间内发芽种子个数/供试种子总数×种子纯度×100

发芽率（%）=发芽种子个数/供试种子总数×种子纯度×100

2 结果与分析

2.1 磁场强度对牛尾菜种子发芽率的影响 选择目测健康的牛尾菜种子分组进行磁场强度诱导实验，磁场强度自500Gs起设置6个处理，每处理间隔300Gs，处理时间10min，以未用磁场处理为对照，重复3次。其结果见表2，除500Gs×10min的处理与对照相比差异不显著外，其他处理与对照之间的差异达到显著或极显著水平，而处理间相互比较除个别情况外，无显著差异，说明以一定磁场刺激牛尾菜种子，可以提高其发芽率。本试验中，可使它发生这一效应的最佳磁场强度大约在1 400Gs，以后进一步增大磁场强度，并不能使种子的发芽率进一步提高。

2.2 电场强度对牛尾菜种子发芽率的影响 根据前人研究情况，短时高压电场处理植物种子，可对植物种子发芽率产生促进或抑制的生物学效应，其效应大小因植物种类而异[6]。本实验选择目测健康的牛尾菜种子分组进行电场强度诱导实验，电场强度自10kV起设置6个处理，每处理间隔20kV，处理时间10min，以未用电场处理为对照，重复3次。其结果表明（表3）：电场处理牛尾菜种子，其发芽率均有不同程度的增加，但效果除70kV×10min、90kV×10min的处理与对照相比差异显著外，其他处理与对照之间的差异未达到显著水平。说明以一定电场处理牛尾菜种子，可以提高其发芽率，但其发芽率并不随处理强度的增加而增加。

2.3 复合磁电场对牛尾菜种子发芽的影响 基于上述单因子试验，牛尾菜种子在电磁场单独作用下，其发芽率均有不同程度的提高。本实验以电场强度、磁场强度、诱导时间为诱导因素设计正交试验，其结果见表4、5。从表4、5可看出电场强度、磁场强度、诱导时间对牛尾菜种子发芽率影响的最佳水平组合是A4B3C2，即电场强度为80kV，磁场强度为1 400Gs，诱导时间为15min；电场强度、磁场强度、诱导时间对牛尾菜种子发芽势影响的最佳水平组合是A4B4C2，即电场强度为80kV，磁场强度为1 800Gs，诱导时间为15min。

根据实验方差分析和F检验结果表明（表5）：电场强度间、磁场强度间对牛尾菜种子发芽率F值分别为29.47、6.53，电场强度间、磁场强度间对牛尾菜种子发芽率发芽势F值分别为21.0、8.22，差异均达到显著水平，而诱导时间的F值分别为0.47、0.78，差异不显著。说明复合磁电场处理牛尾菜种子，可以提高其发芽率和发芽势，作用时间对其发芽率和发芽势影响不大。

3 讨论

目前，牛尾菜的繁殖主要通过种子繁殖方式进行。但牛尾菜种子休眠期较长，至少1a以上，且萌发很不一致，实验中我们采取了温度、光照、激素、破壳等处理方式，其效果均不明显。本实验结果表明，采用一定的磁场、电场复合处理牛尾菜种子。可以促进发芽率，提高发芽势，其原因可能与电磁场打破牛尾菜休眠，提高种子生活力，缩短发芽时间有关，但其机理还需进一步研究。

参考文献

[1]南京中医药大学.中药大辞典（2版）上册[M].上海：上海科学技术出版社，2006：585.

[2]邵美妮，李天来，徐树军，等.牛尾菜的资源利用与研究现状[J].安徽农业科学，2006，34（12）：2 722-2 723.

[3]王文和.牛尾菜营养成分分析[J].现代农业，1992（12）：17-18.

[4]邵美妮，王文和，等.牛尾菜的生物学特性[J].特种蔬菜，1999（6）：38.

[5]邵美妮，徐树军，李楠，等.牛尾菜种子发芽特性的初步研究[J].安徽农业科学，2006，34（23）：6 166-6 167.

[6]焦美俊，刘彦琴，胡瑞谦.静电场对翠菊和牵牛种子萌发的影响[J].内蒙古农牧学院学报，1994，15（4）：43-46.

（责编：施婷婷）