1、绵阳师范学院 2011 届本科毕业论文（设计） 空心莲子草对豇豆种子萌发和幼苗生长的影响绵阳师范学院本科生毕业论文（设计）题 目 空心莲子草对豇豆（Vigna unguiculata (Linn.)Walp）种子萌发和幼苗生长的影响 专 业 生物科学 院 部 生命科学与技术学院 学 号 0711410217 姓 名 刘 亮 指 导 教 师 陈 光 升 答 辩 时 间 二 0 一一年 五 月 论文工作时间： 2010 年 10 月 至 2011 年 5 月绵阳师范学院 2011 届本科毕业论文（设计） 空心莲子草对豇豆种子萌发和幼苗生长的影响3 2空心莲子草对豇豆（Vigna unguicula
2、ta (Linn.)Walp）种子萌发和幼苗生长的影响学 生：刘 亮指导教师：陈光升摘 要：植 物 化 感 作 用 最 开 始 的 定 义 是 指 植 物 通 过 向 环 境 释 放 特 定 的 次 生 物质 从 而 对 邻 近 其 它 植 物 (含 微 生 物 及 其 自 身 )生 长 发 育 产 生 的 有 益 和 有 害 的 影响 。 用不同浓度的空心莲子草地下根状茎的水浸液处理豇豆种子和幼苗。通过测定其发芽率，发芽势，根长，芽长，叶绿素含量，根系脱氢酶活性和叶水势，分析其对豇豆种子萌发和幼苗生长的影响。结果显示，随着空心莲子草水浸液浓度的提高，豇豆种子的发芽势，发芽率，根长，芽长，叶叶
3、绿素含量，根系脱氢酶活性，叶水势均呈下降趋势。表明空心莲子草地下根状茎的水浸液对豇豆种子的萌发和幼苗生长有抑制作用。同时浸种时间越长，对豇豆种子的抑制作用也越强。关键词：空心莲子草;豇豆 ;抑制作用绵阳师范学院 2011 届本科毕业论文（设计） 空心莲子草对豇豆种子萌发和幼苗生长的影响3 3The Effects of Aquatic Lixivium and Extracts from Alternanthera philoxeroides on the Seed Germination and Early Seedling Growth of CowpeaUndergraduate: Li
4、u LiangSupervisor: Chen GuangshengAbstract：Allelopathy is defined as the beginning to the environment through the release of plant secondary compounds specific to other nearby plants (including microbes and their own) growth of the beneficial and harmful effects. Cowpea seedsand seedlings were treat
5、ed with aquatic lixivium at different concentrations(0, 0.04,0.07, and 0.1 g/mL) of Alternanthera philoxeroides. Through determines its germination percentage, the germination tendency, the root is long, the bud is long, the chlorophyll content, the root system dehydrogenation enzyme activity and th
6、e fluid appearance of the water, analyze it to the cowpea the influence, finally demonstrated that compares with the control group, along with the hollow husked lotus grass water immersion fluid densitys enhancement, the cowpea seeds germination tendency, the germination percentage, the root is long
7、, the bud is long, the leaf chlorophyll content, the root system dehydrogenation enzyme activity, the fluid appearance of the water assumes the declining trend. Indicated that under the hollow husked lotus lawn the rhizome water immersion fluid has the inhibitory action to the cowpea seeds germinati
8、on and the seedling growth. Simultaneously the soaking seeds time is longer, is also stronger to the cowpea seeds inhibitory action.Keywords： Alternanthera philoxeroides;cowpea;Inhibition绵阳师范学院 2011 届本科毕业论文（设计） 空心莲子草对豇豆种子萌发和幼苗生长的影响目 录前言 51 实验材料与方法 .51.1 实验材料 .51.1.1 实验对象 .51.1.2 实验药品： .51.1.3 实验器材：
9、.51.2 实验方法 .51.2.1 水浸液的制备： .51.2.2 浸种与播种 .51.2.3 形态学指标的测定： .61.2.4 生理指标的测定： .61.2.5 统计分析方法： .62 结果与分析 .62.1 豇豆种子的萌发情况 .62.2 豇豆幼苗的根长和芽长 72.3 豇豆幼苗的叶水势，叶绿素含量和根系脱氢酶活性 .83 讨论 .9参考文献 11致 谢 12绵阳师范学院 2011 届本科毕业论文（设计） 空心莲子草对豇豆种子萌发和幼苗生长的影响3 5前言 空心莲子草（Alligator Alternanthera Herb）又名喜旱莲子草、水花生，属苋科，莲子草属、多年生宿根性杂草，
10、原产巴西，20 世纪 30 年代末随日军侵华引种至中国，已被列为中国首批外来入侵物种，具有药用价值。生命力强适应性广，生长繁殖迅速，水陆均可生长。生长速度快，适应性强,主要进行营养繁殖，是一种入侵破坏性很强的植物种。有些外来植物可分泌一些对其他作物有抑制作用的化感物质来抑制其他物种生长，空心莲子草是否有对其入侵地其他物种有化感作用呢？空心莲子草对作物的研究已有危害的报道，张远兵 1的研究认为空心莲子草能够向周围释放化感物质，抑制水稻种子的萌发以及小麦幼苗的生长。李洁 2等人的研究认为空心莲子草水浸液能延迟小麦种子发芽，但对最终的发芽率影响不大。目前对空心莲子草的研究主要集中在生物学特性3-5，
11、防治 6等方面，其化感作用研究较少。目前空心莲子草化感作用的研究对象主要是水稻，小麦等禾本科植物，以及番茄、辣椒、茄子等茄果类蔬菜，对豆科植物影响的研究较少。豇豆是农民的主要经济作物，主要在夏秋季节上市，而这个时段也是空心莲子草繁殖旺盛的时期，许多地区因空心莲子草的生长和繁殖而导致豇豆减产【】，通过实验观察空心莲子草水浸液对豇豆种子萌发以及幼苗生长的影响，揭示空心莲子草水对豆科植物的影响规律，可为空心莲子草的化感作用方面的研究提供基础资料，为空心莲子草的防治 6提供理论依据。同时，研究结果也可以指导豇豆的实际生产。1 实验材料与方法1.1 实验材料1.1.1 实验对象2011 年 3 月在绵阳
12、市森林公园水塘边采集空心莲子草的地下根状茎，实验种子是购买与绵阳种子公司的白露豇。1.1.2 实验药品丙酮、石英砂、碳酸钙、次硫酸钠、乙酸乙酯、1%TTC 溶液、磷酸缓冲液（1/15 mol/l ph=7 ）1.1.3 实验器材：721 型分光光度计 电子天平 离心机 烘箱1.2 实验方法1.2.1 水浸液的制备：将采集到的空心莲子草地下根状茎洗净，吸干表面水分，剪成小段。称取空心莲子草地下根状茎 100g，将其置于 500ml 蒸馏水中浸提 24h,取出浸提液，将其定容至 1000ml,其浓度为 0.1g/ml,将母液稀释得到 40%，70%，100%三种浓度的浸提液。绵阳师范学院 2011
13、 届本科毕业论文（设计） 空心莲子草对豇豆种子萌发和幼苗生长的影响3 61.2.2 浸种与播种选取籽粒饱满的白露豇种子，用 0.75%的过氧化氢溶液浸泡 15 分钟，用水洗净后再晾种 6h，将 0（对照） ，40%，70%，100%浓度的水浸液各 15ml 放入垫有两层滤纸的培养皿中，30 粒种子/皿。每个处理重复 3 次，然后放入 22的恒温箱中培养。1.2.3 形态学指标的测定：根据国际种子检验规程的要求，第 3 天计算发芽势，第 7 天计算发芽率。第 10 天测量根长，芽长。根长，芽长每个处理重复 30 次，每重复 30 株，结果取其平均值。其中发芽势=已发芽种子数/供试种子数 x100
14、%发芽率=已发芽种子数/供试种子数 x100%1.2.4 生理指标的测定：通过小液流法测定豇豆幼苗的叶水势，通过李合生法叶绿素含量测定方法测定其幼苗叶绿素含量，通过 TTC 法测定豇豆幼苗根系脱氢酶活性。1.2.5 统计分析方法：用 Excel 2003 对数据进行预处理，用 SPSS 软件进行单因素方差分析。2 结果与分析2.1 豇豆种子的萌发情况种子“发芽率 ”是指在常规发芽试验中第 7 天时已发芽的粒数占总供试粒数的百分比，即在第 7 天时 100 粒种子有多少粒出芽。 “发芽势” 指在发芽试验中第3 天出芽的粒数占总粒数的百分比。 发芽率能近似地反映出苗率，发芽势表明种子的活力高低。发
15、芽势高的种子，其种子的活力高，出苗齐而壮，而发芽率高的种子出苗率高，但苗不一定整齐，也不一定粗壮。使用 SPSS 软件处理数据，选中 Analyze 选项中的 compare means 选项。选择其中的 one-way ANOVA 选项，然后再选取 LSD 和 Duncan 选项进行分析。得到分析结果（下同）。由表 1 可知，与对照组相比，经过相同浸种时间处理的豇豆种子发芽势随着浓度的升高而呈下降趋势，40 （mg/ml）与对照组差异不显著，与 70（mg/ml）和 100（mg/ml）差异显著，70（mg/ml）组与100（mg/ml）组差异不显著。说明随着空心莲子草水浸液浓度的提高，经过
16、处理的豇豆种子活力降低，而且随着水浸液浓度的升高下降趋势越明显。绵阳师范学院 2011 届本科毕业论文（设计） 空心莲子草对豇豆种子萌发和幼苗生长的影响3 7表 1 空心莲子草水浸液对豇豆种子发芽势的影响Table 1 The effects of aquatic lixivium and extracts from Alternanthera philoxeroides on the seedGermination of Cowpea浓度/（mg/ml） 浸种 12h 浸种 24h 浸种 36hCK 82.2a 87.7a 69.9a40 76.6a 66.6ab 54.4b70 63.3b
17、 61.1b 49.9b100 57.7b 49.9c 说明：同列间标有不同字母表示不同浓度的处理差异显著（p0.05）下表同“”表示该实验组未萌发。图 1 空心莲子草水浸液对豇豆种子发芽势的影响Fig.1 The effects of aquatic lixivium and extracts from Alternanthera philoxeroides on the seed Germination of Cowpea由图 1 中可以直观的看出，随着空心莲子草水浸液浓度的升高，豇豆种子的发芽势呈明显的下降趋势，且随着浸种时间的延长，发芽势也随之降低。表明豇豆种子的活力随着浸泡时间的延长
18、而降低，并且浸种时间越长，豇豆种子的活力越低。绵阳师范学院 2011 届本科毕业论文（设计） 空心莲子草对豇豆种子萌发和幼苗生长的影响3 8表 2 空心莲子草地下茎水浸液处理对豇豆种子发芽率的影响Table 2 The effects of aquatic lixivium and extracts from Alternanthera philoxeroides on the seedGermination rate of Cowpea浓度/ （mg/ml） 浸种 12h 浸种 24h 浸种 36hCK 93.3a 95.5a 86.6a40 85.5ab 79.9ab 75.5b70 78
19、.8b 74.4b 71.1c100 72.2c 62.2c 由表 2 可知，经过相同浸种时间处理的豇豆种子发芽率随着水浸液浓度的升高而呈下降趋势，而且各实验组与对照组之间的差异显著（ p0.05）。除对照组外，不同浸种时间处理，豇豆种子的发芽率也呈下降趋势。表明随着水浸液浓度的升高，豇豆种子的出苗率呈下降趋势，且浓度越高下降也越明显。2.2 豇豆幼苗的根长和芽长表 3 空心莲子草水浸液对豇豆幼苗根长和芽长的影响Table 3 The effects of aquatic lixivium and extracts from Alternanthera philoxeroides on the
20、Cowpea Seeding root length and shoot 浓度（ mg/ml） 根长（ cm） 芽长（cm）CK 5.1860a 4.4606a40 2.6429ab 2.4562b70 1.8680ab 2.0815b100 1.2948b 1.4304c表 4 空心莲子草水浸液对豇豆种子根长，芽 长的影响（ SDSE ）Table 4 The effects of aquatic lixivium and extracts from Alternanthera philoxeroides on theCowpea Seeding root length and shoot
21、根具有吸收、固着、输导、合成、储存和繁殖的作用，初生根和芽的长度与植物的生命活动有着重要的关系，初生根和芽越长，那么植物的代谢也越旺浓度 (mg/ml) 根长（cm） 芽长（cm）CK 5.24550.5210 4.10550.220440 2.62680.2242 2.47070.123470 1.85810.1176 2.06450.1002100 1.36470.1372 1.42940.0826绵阳师范学院 2011 届本科毕业论文（设计） 空心莲子草对豇豆种子萌发和幼苗生长的影响3 9盛，繁殖亦然。从表 3 和表 4 中可以看出，经过空心莲子草地下根状茎水浸液处理后的豇豆长成的幼苗，
22、其根长和芽长随着水浸液浓度的升高而逐渐下降。实验组与对照组相比差异显著，其中 70(mg/ml)组和 100(mg/ml)组差异不显著，但都与 40(mg/ml)组差异显著。表明随着水浸液浓度的升高，豇豆幼苗根长和芽长呈下降趋势，豇豆的代谢程度也呈下降趋势。随着浓度的升高，下降趋势逐渐变缓，由图 2 也可以看出，随着水浸液浓度的升高，呈下降趋势。图 2 空心莲子草水浸液对豇豆幼苗根长和芽长的影响Fig.2 The effects of aquatic lixivium and extracts from Alternanthera philoxeroides on the Cowpea See
23、ding root length and shoot2.3 豇豆幼苗的叶水势，叶绿素含量和根系脱氢酶活性 表 5 空心莲子草地下茎水浸液处理对豇豆幼苗叶绿素含量，叶水势和根系脱氢酶活性的影响Table 5 The effects of aquatic lixivium and extracts from Alternanthera philoxeroides on leaf water potential ,chlorophyll contents and dehydrogenase activity in roots of Cowpea seedlings浓度（mg/ml） 叶绿素含量(mg
24、g1FW)叶水势（map）根系脱氢酶活性（ mgg1FWh1）CK 1.3087a 2.6488 a 11.9600a40 1.12761b 4.2789 b 10.8667b70 1.0231c 8.3541 ab 10.2000bc100 0.9872c 11.6142 c 9.8333bc绵阳师范学院 2011 届本科毕业论文（设计） 空心莲子草对豇豆种子萌发和幼苗生长的影响3 10叶 水 势-15-10-500 20 40 60 80 100 120浓 度 (mg/ml)叶水势（MPa)叶 水 势图 3 空心莲子草根状茎水浸液处理对豇豆幼苗叶水势的影响Fig.3 The effects
25、 of aquatic lixivium and extracts from Alternanthera philoxeroides on leaf water potential of cowpea seedlings叶片中叶绿素含量与植物的光合作用有着重要的关系，单位植物叶片中，叶绿素含量越高，植物叶片吸收，转化的光能越多，光合作用就越强，反之亦然。单位叶片还原氯化三苯基四氮唑（TTC）的能力是测定植物呼吸作用有关的琥珀酸脱氢酶活性的重要指标，与植物的呼吸作用有这重要的相关性，因而可以用来测定植物材料呼吸作用的强弱。单位叶片在单位时间内还原（TTC）的量越高，呼吸作用也越强，反之亦然。叶水
26、势与植物的生命活动有这重要的关系，植物细胞的水势越低，表明植物渗透吸水的能力也越强，植物的代谢活动也越旺盛，反之亦然。由表 5 和图 3 可以看出，豇豆经过空心莲子草地下根状茎水浸液的处理后，其幼苗叶绿素含量，根系脱氢酶活性和叶水势随着浸提液浓度的增加而呈明显的下降趋势。其中豇豆幼苗的叶绿素含量与对照组相比实验组差异显著（p0.05），40（mg/ml）组与 70（mg/ml）和 100（mg/ml）组差异显著（p0.05 ），但后两组之间的差异不显著。豇豆幼苗的叶水势实验组与对照组差异显著（p0.05），但实验组差异不显著。豇豆幼苗的根系脱氢酶活性实验组与对照组差异显著，40（mg/ml）组
27、与 70（mg/ml）和100（mg/ml）组差异显著，但后两者之间差异不显著。这表明豇豆幼苗随着空心莲子草地下茎水浸液浓度的升高，其光合作用和呼吸作用逐渐减弱。叶水势呈下降趋势，表明豇豆幼苗渗透吸水的能力在逐渐增强。3 讨论张远兵的研究认为 1，空心莲子草的水浸液可以延迟和降低水稻种子的萌发，抑制水稻生长，有利于其本身对空间的占领和时间的优先，从而更有利于其自身的生长。从豇豆种子发芽率，发芽势，根长和芽长等方面来看，随着水绵阳师范学院 2011 届本科毕业论文（设计） 空心莲子草对豇豆种子萌发和幼苗生长的影响3 11浸液浓度的提高，其发芽势和发芽率都会呈现下降的趋势，推测可能是空心莲子草水浸
28、液中含有某种物质抑制了豇豆种子的萌发。用不同浓度的水浸液处理豇豆种子，长出的幼苗其根长和芽长也随着浓度的升高而有所下降，表明空心莲子草水浸液中携带某种物质抑制了豇豆苗根和芽的生长，而且浓度越高其抑制作用也越明显。叶绿素含量是测定作物光合作用能力的一个重要指标，从结果中我们得知，随着空心莲子草水浸液浓度的升高，其叶绿素含量呈逐渐减少的趋势。表明空心莲子草地下茎水浸液可能含有某种物质抑制了豇豆幼苗叶中叶绿素的生物合成，或者加速了豇豆幼苗叶中叶绿素的分解。从而导致豇豆幼苗叶片中叶绿素含量的减少，而且水浸液浓度越高，叶绿素含量也越少。空心莲子草水浸液对豇豆幼苗根系脱氢酶活性的影响的结果表明:随着水浸液
29、浓度的增加，其 TTC 的还原强度呈逐渐减少的趋势。推测可能是空心莲子草水浸液携带了某种物质抑制了与呼吸作用有关的没得活性。且浓度越高其抑制作用也越明显。植物的水势与植物的生命活动有着重要的关系,从实验结果中我们可以看出，随着空心莲子草地下茎水浸液浓度的升高，豇豆幼苗的叶水势逐渐降低，其渗透吸水的能力逐渐增强，推测可能是水浸液中含有某种物质进入了豇豆幼苗的叶片细胞中，或抑制了豇豆幼苗叶片中大分子物质的分解和盐分的流失，从而使其叶水势逐渐降低。绵阳师范学院 2011 届本科毕业论文（设计） 空心莲子草对豇豆种子萌发和幼苗生长的影响3 12参考文献1 张远兵, 刘爱荣,吴倩,空心莲子草水浸液对水稻
30、种子萌发和幼苗生长的化感效应J .热带作物学报,2009, 30(10).2 李洁,蒋娜 ,范雪涛,马丹炜,邹玉辉.空心莲子草化感效应的初步研究J .种子( Seed) ,2007,26(12).3 张秀艳, 叶永忠,张小平.空心莲子草的生殖及入侵特性J .河南科学,2004, 12(1):60 - 62.4 林金成, 强盛.空心莲子草营养繁殖特性研究J.上海农业学报,2004, 20 (4):96 101.5 张彪,金银根 ,淮虎银.两种生境条件下空心莲子草叶片解剖结构比较J . 杂草科学,2001(4):6 - 8.6 王秀红, 沈健英,陆贻通.上海地区空心莲子草的危害调查及其化学防J .
31、上海交通大学学报:农业科学版,2005,23(2):176 - 180.7 陈凯,乔广行 .空心莲子草的综合利用研究进展杂草科学J .2009, (3) .8 汪晶.空心莲子草的研究进展A. 科技咨询导报, 2007, 5 .9 张晓珂, 姜勇,梁文举,孔垂华.小麦化感作用研究进展J . 应用生态学报, 2004,15(10) .10 李亮亮 ,李天来,张恩平.作物化感作用研究进展A .安徽农业科学, 2007,35(25):7738 7740 .11 李键,洪伟 ,吴承祯,陈灿,宋萍,范海兰.植物化感作用研究进展A .亚热带农业研究,2007,4(3) .12 张俊英 ,许永利,李富平.韩冬
32、芸植物化感作用研究进展A .安徽农业科学,2007,35(21):6357 - 6358,6409 .13 邓麟,曹金锁 ,王秦虎,常伟平.植物化感作用研究进展J .陕西农业科学,2007(4) .14 李雪利 ,李正,李彦涛,张文平,曾宪立,郑文冉,刘国顺,叶协锋.植物化感作用研究进展A .中国农学通报 2009,25(23):142-146 .15 芦站根 ,周文杰.黄顶菊水浸提液对玉米种子的化感作用A .江苏农业科学,2008(4）.16 须海丽 ,杨宇,耿广东.空心莲子草浸提液对 3 种蔬菜种子萌发的化感效应A .山地农业生物学报 ,2008,27( 6):547549 . 绵阳师范学
33、院 2011 届本科毕业论文（设计） 空心莲子草对豇豆种子萌发和幼苗生长的影响3 13致 谢在毕业论文的选题、试验方法的设计、实验过程、结果分析以及论文写作的各个过程中，指导老师陈光升老师给与了大量的关心与帮助。在选题过程中，陈老师让我查阅了许多相关文献，帮助我选择论文课题，指导我设计试验方法。在上课之余还主动关心我在实验过程中所遇到的难题，共同分析问题的原因，找出解决办法，不断攻克各个难关。陈老师不仅当面对我进行知道，还通过电子邮件和电话的形式对论文进展情况展开跟踪指导。在处理实验数据时候，耐心的教我使用 SPSS 软件，让我学会对数据进行简单的处理；同时要求我与做相似课题的邱洁同学相互交流
34、与学习，然后认真分析实验数据及撰写实验论文，经过不断修改，终于完成了这篇论文。通过这篇论文的写作，我深受感动，在我从开始到完成这篇论文的过程中，老师与同学们给与了我无限的关心与帮助。在我遇到困难而踌躇不前的时候，老师与同学们给与了我极大的鼓励与支持，这是我能从始至终坚持写好论文的不竭动力。他们让我感受到了集体的温暖和力量。从选题到论文完成的过程中我明白了一个事情，那就是要做好任何一件事情都必须要做大量的准备工作和坚持不懈的努力。这段经历将是我今后的学习生活中最宝贵的财富。论文的完成标志这大学四年学习生活的结束，也预示着新的生活的即将开始。至此论文完成之际，我想感谢我的老师，同学，家人，朋友以及所有为我能够顺利完成论文而给与关心，爱护，鼓励和帮助的人，谢谢你们。
