CN102007923A

CN102007923A - 一种含有拉肖皂苷元及其衍生物的植物生长调节剂及其应用

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Publication number: CN102007923A
Application number: CN2010105505930A
Authority: CN
Inventors: 张存莉; 郭杰; 王维彦; 杨周婷; 管桦; 魏安智; 龚月桦; 慕小倩; 杨恒; 史雷
Original assignee: Northwest A&F University
Current assignee: Northwest A&F University
Priority date: 2010-11-19
Filing date: 2010-11-19
Publication date: 2011-04-13

Abstract

本发明公开了一种含有拉肖皂苷元及其衍生物的植物生长调节剂，该植物生长调节剂的有效成分含有如下结构式的物质的一种或两种以上：其中R＝F、Cl、Br、I、H、＝O、SO₄、SO_nR₂、O-C(O)-R1、O-单糖或多糖、含N的生物碱结构及其盐类，将所述植物生长调节剂配制成溶液后，拉肖皂苷元及其衍生物的有效最终浓度为0.0001-0.5mg/L。无污染、环保拉肖皂苷元及其衍生物本身来源于药用植物资源，属于植物内源天然代谢产物，可被植物自身吸收代谢，因此不会对生态环境造成不利影响，也不会引起人体健康安全问题，是一种无毒无污染的技术，符合绿色农业的需要；成本低；稳定性高；应用范围广。

Description

一种含有拉肖皂苷元及其衍生物的植物生长调节剂及其应用

技术领域

本发明涉及一种含有拉肖皂苷元及其衍生物的植物生长调节剂及其应用，属于植物生长调节剂的开发与利用领域，专用于农用化学品开发、农田化学调控、种源农业、组培、果蔬贮藏以及切花保险等领域。

背景技术

植物的生长发育进程通常受到植物内源激素的调控，同时，世界自然灾害频繁，植物的生存面临着各种逆境因子严重挑战：我国有4 840km2干热河谷高、低温双重致害；64万km²黄土高原干旱少雨；1亿km²盐渍化土壤植物难以为生；17397万hm²沙化土地干旱多风贫瘠；再加上酸雨、高寒多风、极度干旱、土地瘠薄的自然环境等多种因素致使我国荒漠化土地面积不断扩展，可利用土地资源锐减，土地生产能力衰退，沙尘暴等自然灾害频发，加深荒漠化地区贫困，严重影响了我国工农业生产发展、社会稳定和人民生活富裕。同样的问题也困扰着世界6大洲100多个国家和地区。目前，全球荒漠化的面积已经达3600万km²，占地球面积的1/4，影响了全球1/6的人口受到危害，1/3人口的生活受到影响，全世界受荒漠化而遭受的损失达420亿美元，而且荒漠化正以每年5万-7万km²的速度扩大，严重威胁着人类的生存和发展。这些因素直接导致苗木成活率、保存率降低，植物生长速率和产量品质下降。

通过改善农业环境、选育抗性强或开发转基因植物品种可以达到提高植物成活率、增产增收的目的，但是投资大、期限长、技术难度高、安全风险低，事倍功半。植物激素或植物生长调节剂调控植物的生长与发育，并进而影响植物(农作物)的产量、品质和抗性，它对植物的巨大功效是目前任何单个基因或其他措施无法比拟的。因此寻找或发现具有高效生理活性的植物生长激素或植物生长调节剂对发展农林业具有非常重要和迫切的现实意义。

尽管目前已有一些发明专利可用于提高植物的抗逆性和改善作物的各种农艺性状，但是其成分复杂、适用性有限、使用方法不易被生产者掌握，容易造成药害，而且市场产品凤毛麟角。

中国专利文献(CN101205249、CN101229335、CN101230378、CN101244220)公开了拉肖皂苷元及其衍生物的制备方法，中国专利文献(CN101339137)公开了其含量测定方法。

拉肖皂苷元及其衍生物作为植物生长调节剂的真实应用未见报道。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种结构式(I)的拉肖皂苷元及其衍生物作为植物生长调节剂的应用：

一种含有拉肖皂苷元及其衍生物的植物生长调节剂，该植物生长调节剂的有效成分含有如下结构式的物质的一种或两种以上：

其中R＝F、Cl、Br、I、H、＝O、SO₄、SO_nR₂、O-C(O)-R1、O-单糖或多糖、含N的生物碱结构及其盐类。拉肖皂苷元，化学名称为(25R)-3β-羟基-5α-螺甾-6-酮，英文名为laxogenin。

所述的植物生长调节剂，将所述植物生长调节剂配制成溶液后，拉肖皂苷元及其衍生物的有效最终浓度为0.0001-0.5mg/L。

所述的植物生长调节剂，所述植物生长调节剂的剂型为可湿性粉剂、乳剂、可喷的溶液、浓乳剂、气雾剂、种衣剂之一。

所述的植物生长调节剂，所述可湿性粉剂：含0.1％-50％的所述的有效成分。

所述的植物生长调节剂，所述乳剂：含0.1％-95％的所述的有效成分。

所述的植物生长调节剂，所述浓乳剂：含0.1％-95％的所述的有效成分。

所述植物生长调节剂的应用，采用含有拉肖皂苷元及其衍生物的植物生长调节剂对植株、植物组织或种子进行灌溉、喷洒、浸泡或浸种处理之一或其组合，或者将所述含有拉肖皂苷元及其衍生物的植物生长调节剂直接加进包含植株、植物组织或种子的培养基；连续处理1-60天，每天1-3次。

所述植株、植物组织和种子，包括种植在大田和温室等地方的单子叶植物、双子叶植物或裸子植物以及经遗传修饰生物体的植株、组织和种子：

各种非生物胁迫，包括盐害、渗透胁迫、干旱和渍水胁迫、冷害、热激、紫外线辐射、臭氧、创伤、金属(铁、铜、铅、锰、铝和汞等)毒害、除莠剂(包括除草剂)的过量或错误使用等，而生物胁迫包括各种虫害和病原菌浸染。

所述各种农艺性状和代谢功能以及非生物/生物胁迫耐受/抗性，是指在播种、萌发、生根、生长、移栽、枝插、分蘖、开花、果实形成与成熟、组织培养等各种发育与生产阶段，以及各种天然或人为导致的生物与非生物胁迫条件下，包括α/β淀粉酶活性从而缓解各种胁迫对种子萌发的抑制以及提高正常条件下种子萌发率以及打破休眠、延缓衰老和衰老进程、延长货架期、诱导侧根和不定根的发生、上调各种抗氧化酶基因表达和合成以及酶活性的提高、下调各种活性氧产生的系统运转速度、延缓脂质过氧化物的生成、诱导植物叶片的气孔关闭以及保绿作用、提高地上/地下部分组织的干鲜重以及伸长/生长速率、增加农作物产量和改善品质、增强植物的抗病性和抗虫性、重金属抗性以及诱导脯氨酸、黄酮类化合物以及植保素等各种保护物质的合成等。

本发明的目的是在于克服现有技术中使用各种大量/微量元素以及植物激素/生长调节物质等来提高植物抗/耐逆性以及改善各种农艺性状的效果不稳定或具有一定伤害作用的缺陷，通过可再生天然产物拉肖皂苷元及其衍生物利用来促进植物的生长发育和形态建成，增强各种代谢能力，增加产量和品质等各种农艺性状，以及提高植物抗/耐逆性的方法。

本发明的目的是提供拉肖皂苷元及其衍生物作为植物生长调节剂的新用途。由于所述的拉肖皂苷元及其衍生物具有调节植物生长和增强植物的抗逆活性，从而为农业生产提供无毒、无残留、不污染环境的多用途生产助剂。

本发明的有益效果：

本发明所提供的一种含有拉肖皂苷元及其衍生物的植物生长调节剂来改善植物和种子农艺性状以及提高代谢功能的方法，还具有以下优点；

1)无污染、环保拉肖皂苷元及其衍生物本身来源于药用植物资源，属于植物内源天然代谢产物，可被植物自身吸收代谢，因此不会对生态环境造成不利影响，也不会引起人体健康安全问题，是一种无毒无污染的技术，符合绿色农业的需要。

2)成本低本发明其提取原料黑刺菝葜生于低山灌丛或山谷河岸，广泛分布于北方地区，资源十分丰富。与以其它甾体化合物为原料制备油菜甾醇类植物激素相比，生产条件温和，实验步骤少，技术难度小，生产成本低，环境污染小。

3)稳定性高，可以在植物体内贮存。通过拉肖皂苷元与其衍生物搭配，可以同时达到速效、缓效和长效目的。

4)应用范围广本方法专用于农用化学品开发、农田化学调控、种源农业的无公害生产、组培、果蔬贮藏及切花保险等领域，其中拉肖皂苷元及其衍生物通过提高植物耐/抗逆性、改善农艺性状以及上调各种代谢功能，因此与其他化学调控调节物质相比还具有多效性功能。

在本发明中说明书中，所述的植物生长调节剂更具体的说，是指促进植物生长，促进种子萌发，提高种子发芽率、发芽指数、种子生活力，缩短发芽时间；提高幼苗光合速率和水分利用率，促进花芽形成，提高坐果率，提高产量和品质，减轻植物膜质过氧化，增强植物抗胁迫，提高细胞膜修复作用，增强植物抗盐、抗旱和抗虫等抗逆活性。

本发明所述结构式(I)的拉肖皂苷元或其衍生物类化合物与农业上可接受的助剂配制成可湿性粉剂、乳剂、可喷的溶液、浓乳剂、气雾剂、种衣剂应用，优选的是配制成乳剂或浓乳剂应用。使用时稀释拉肖皂苷元或其衍生物的浓度为0.0001-0.5mg/L的溶液进行喷雾、泼浇、灌根或浸种作用于植物的叶面、茎杆、果实、种子及土壤，可在作物生长期内的任何时间使用。

可湿性粉剂：通常含0.1％-50％(W/W)的所述结构式(I)的拉肖皂苷元或其衍生物类化合物，固体载体通常使用天然的粘土、滑石、硅藻土、高岭土或合成的硅酸盐、氧化硅；另外含3％-10％(W/W)的分散剂、乳化剂如木质素硫酸钠或钙，聚丙烯酸盐、十二烷基苯磺酸钠、双丁基萘磺酸钠、油酰基磺酸钠、聚氧乙烯化的甲烷基苯酚、聚氧乙烯化的脂肪醇、烷基磺酸酯及烷基苯磺酸钠。如有需要可添加0-10％的其他成分如渗透剂、粘着剂或稳定剂等。

乳剂：通常含0.1％-95％(W/V)的所述结构式(I)的拉肖皂苷元或其衍生物类化合物，液体惰性载体通常使用甲醇、乙醇、丙醇、正丁醇、吡啶、二甲亚砜、液蜡、二甲基甲酰胺或柴油；另外含6-20％W/V乳化剂烷基苯磺酸钠、烷基聚乙二醇醚、环氧乙烷环氧丙烷的缩合产物

浓乳剂：通常含0.1％-95％(W/V)的所述结构式(I)的拉肖皂苷元或其衍生物类化合物，2-10％W/V乳化剂，如烷芳基聚乙二醇醚、烷基聚乙二醇醚或烷基苯磺酸钠，液体惰性载体通常使用矿物油、石蜡或植物油，在水中分散研磨至5μm以下。

所述的可湿性粉剂、乳剂、可喷的溶液、浓乳剂、气雾剂、种衣剂由所述结构式(I)的拉肖皂苷元或其衍生物类化合物和农药上可以接受的助剂按照农药制剂的通法配制既得。

本发明通过对油松、沙棘、小麦、油菜、曼陀罗等乔木、灌木，阔叶、针叶，常绿、落叶，木本、草本，农作物和苗木活性实验研究发现：拉肖皂苷元及其衍生物具有显著促进植物生长和提高抗逆性效果，显示出很好的植物植物生长调节剂的作用，相对同类植物生长调节剂油菜素内酯来说，活性更强，结构更为稳定，且属于自然界丰产型的可再生资源，价廉易得，生产成本低，效果更持久。

附图说明

图1油松幼苗相对苗高比较，1CK，2-4BR(0.005、0.05、0.5mg/L)；5-7LGB(0.005、0.05、0.5mg/L)；

图2油松幼苗苗鲜重比较，1CK，2-4BR(0.005、0.05、0.5mg/L)；5-7LGB(0.005、0.05、0.5mg/L)；

图3油松幼苗茎粗值比较，1CK，2-4BR(0.005、0.05、0.5mg/L)；5-7LGB(0.005、0.05、0.5mg/L)；

图4油松幼苗根长值比较1CK，2-4BR(0.005、0.05、0.5mg/L)；5-7LGB(0.005、0.05、0.5mg/L)；

图5油松幼苗过氧化氢酶活性的变化1CK，2-4BR(0.005、0.05、0.5mg/L)；5-7LGB(0.005、0.05、0.5mg/L)；

图6油松幼苗过氧化物酶活性的变化；1CK，2-4BR(0.005、0.05、0.5mg/L)；5-7LGB(0.005、0.05、0.5mg/L)；

图7油松幼苗脱氢酶活性的变化1CK，2-4BR(0.005、0.05、0.5mg/L)；5-7LGB(0.005、0.05、0.5mg/L)；

图8水分胁迫下油松幼苗脯氨酸含量的比较1CK，2-4BR(0.005、0.05、0.5mg/L)；5-7LGB(0.005、0.05、0.5mg/L)；

图9水分胁迫下油松幼苗可溶性糖含量的比较1CK，2-4BR(0.005、0.05、0.5mg/L)；5-7LGB(0.005、0.05、0.5mg/L)；

图10水分胁迫下油松幼苗丙二醛含量的比较1CK，2-4BR(0.005、0.05、0.5mg/L)；5-7LGB(0.005、0.05、0.5mg/L)；

图11不同引发剂处理的种子的可溶性糖含量；

图12不同引发剂处理的种子的脯氨酸含量；

图13不同引发剂处理的种子的丙二醛含量；

图14不同引发剂引发沙棘种子的发芽率；

图15不同引发剂引发处理沙棘种子的发芽指数；

图16不同引发剂引发处理沙棘种子的根长；

图17不同引发剂引发对沙棘种子的活力指数；

图18不同浓度盐胁迫条件下三种处理种子的发芽指数；

图19不同浓度盐胁迫条件下三种处理种子的平均发芽时间；

图20不同浓度盐胁迫条件下三种处理种子的根长；

图21不同浓度盐胁迫条件下三种处理种子的根长和茎长；

图22不同浓度盐胁迫条件下三种处理种子的根茎长比；

图23不同浓度盐胁迫条件下三种处理种子的幼苗鲜重；

图24不同浓度盐胁迫条件下三种处理种子的活力指数。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的说明。应该说明，这些实施例仅用于说明本发明，而不用于限制本发明的范围。除另有说明外，本文所用的所有专业与科学术语与本领域技术人员所熟悉的意义相同。此外任何与本方法相似或均等的方法及材料皆可用于本方明的方法之中。

实施例1拉肖皂苷元(La，R＝H)及其衍生物A(LG，R＝β-D-glu-)对油松种子生长调节作用

1.材料与方法

1.1供试材料

1.1.1供试种样

油松种子：2008年10月采集于中国山西吕梁地区，初始含水量为9.05％，千粒重为48.78g。最初处理：洗种，把浮于水面的坏种、烂种及杂物去除，用清水冲洗干净。平铺于通风良好处快速风干，存于4℃冰箱备用。

1.1.2试剂

拉肖皂苷元(La，R＝H)和拉肖皂苷A(LG，R＝β-D-glu-)自制；对照：油菜素内酯(BR，成都新朝阳生物化学有限公司)

1.2研究方法

1.2.1种子处理

通过定时、定量加水控制种子吸水速度和吸水量，旨在最大限度的避免种子由于吸水速度过快或吸水过多而造成的吸涨伤害，从而保护种子细胞膜结构，避免内容物的流失。此特定处理方法如下：将油松种子装入29.5×22×4(cm)的引发器中，依照不同时间段的吸水量占吸水总量的百分率，分别把相当于种子初始重量30％的6个浓度梯度(0.001、0.005、0.01、0.05、0.1、0.5mg/L)的油菜素内酯(BR)、拉肖皂苷元(La)、拉肖皂苷A(LG)溶液在0h、8h、16h、40h、64h和88h分批加入各盘中，每时间段加入溶剂量为总加入溶剂量的53.6％、14.5％、14.5％、8.3％、5.7％、3.4％，搅匀后用扎有小孔(孔径约为0.5mm)的塑料薄膜封口，置于10℃下，培养箱内暗引发10天。对照(CK)：采用未经任何处理的油松原始种子为引发种子生理指标测定的对照；以常规处理，即始温45℃处理24h后的种子为引发种子萌发阶段发芽情况的对照。

1.2.2拉肖皂苷元和拉肖皂苷A处理油松种子生理指标测定

四分法取引发和对照(原始)种子，3次重复，测定生理生化指标：可溶性糖采用蒽酮比色法测定，丙二醛含量采用硫代巴比妥酸比色法测定，脯氨酸采用茚三酮显色法测定(高俊凤，2006)，可溶性蛋白质采用考马斯亮蓝G-250染色法测定(李合生，1999)。

1.2.3拉肖皂苷元和拉肖皂苷A处理对油松种子发芽的影响

按四分法取引发和对照(常规处理)种子，以每个皿50粒种子，设4个重复，在温度25±1℃，每天光照12h条件下纸床发芽(ISTA，1999)，逐日统计发芽数，最终计算最终发芽率，发芽指数，硬实率，活力指数，并统计半数发芽天数。

其中种子发芽指数计算公式为：GI＝∑(Gt/Dt)

式中，Gt为不同时间的发芽数，Dt为相应发芽天数。

活力指数计算公式为：活力指数＝发芽率×苗鲜重

苗鲜重：发芽结束后，每份发芽苗中随机选取10棵完整幼苗，千分之一天平称重，以平均值表示苗鲜重。

硬粒：在测定条件下未能吸水而在测定期末仍然坚硬的种子。一种休眠形态。

1.2.4数据处理

1.2.4.1SPSS软件分析

所有数据均用Microsoft Excel录入并作图。采用SPSS 13.0统计软件进行单因素显著性差异分析。

1.2.4.2隶属法评价

各项指标的综合评价引用模糊数学中的隶属函数值法(魏永胜等，2005；王昌禄等，2009)，分别以油松幼苗正常环境下的生长指标和水分胁迫下的抗旱指标进行综合评价。隶属函数值计算公式：

A Uij＝(Xij-Xjmin)/(Xjmax-Xjmin)

式中：Uij表示i处理j指标的抗逆性隶属函数值；Xij表示i处理j指标的测定值；Xjmin表示所有处理j指标的最小值；Xjmax表示所有处理j指标的最大值；i表示某个处理；j表示某项指标。如果为负相关，则用反隶属函数进行转换，计算公式为：BUij＝1-[(Xij-Ximin)/(Ximax-Ximin)]

将各项隶属函数进行累加，并求得平均数。

1.2.4.3相关分析

各指标间相关性分析采用SPSS 13.0统计软件进行线性回归分析。

2.结果与分析

2.1拉肖皂苷元和拉肖皂苷A处理前后油松种子生理指标变化特征

2.1.1脯氨酸

油松种子脯氨酸含量测定的数据结果见表1。

表1油菜素内酯、拉肖皂苷元和拉肖皂苷A处理后油松种子生理指标

注：表中BR，La，LG分别表示油菜素内酯，为拉肖皂苷元和拉肖皂苷A各个浓度处理。^**表示不同处理组间存在极显著差异(P＜0.01)，^*表示不同处理组间存在显著差异(P＜0.05)。

由上表看，种子引发使油松种子脯氨酸含量存在差异，拉肖皂苷元(La)处理的油松种子表现最好。其中La(除0.1mg/L)各浓度和拉肖皂苷A(LGA)0.001mg/L处理的油松种子，脯氨酸含量极显著高于对照(CK)，La 0.5mg/L处理最好，脯氨酸含量比对照的提高了118.1％。而油菜素内酯(BR)0.5mg/L、拉肖皂苷元0.005mg/L显著高于对照，BR 0.001mg/L、BR 0.1mg/L、LG 0.05mg/L和LG 0.5mg/L引发的油松种子脯氨酸含量也有提高，但未达到显著水平。

2.1.2可溶性糖

油松种子可溶性糖含量测定的数据结果见表1。

经表1数据SPSS分析，我们得到的结果是，超过50％的处理组可溶性糖含量较对照有减少的趋势，LGA与La各浓度处理下较BR整体偏低。其中，LGA 0.005、0.1、0.01、0.5、0.05mg/L，La 0.05mg/L和BR 0.01、0.5mg/L均极显著低于对照，前两个处理减少量约占对照的51％、48％，而油菜素内酯0.001mg/L也显著低于对照。

2.1.3可溶性蛋白质

油松种子可溶性蛋白质含量测定的数据结果见表1。

除LGA 0.005mg/L(不显著)外，其他各项处理的油松种子可溶性蛋白质含量均高于对照，达显著水平，其中BR和La各个浓度处理以及LG A 0.01mg/L处理与对照差异极显著，La 0.1、0.01mg/L处理下效果最好，分别比对照增加了14.467mg/g和13.835mg/g，增加量各占对照含量的51.9％和49.7％；BR 0.1mg/L的可溶性蛋白质含量为39.294mg/g，比拉肖皂苷元0.01、0.1mg/L处理的低(表1)，但与其未有显著差异。

2.1.4丙二醛

油松种子丙二醛含量测定的数据结果见表1。

从本试验测定结果(表1)看，大部分处理后的种子丙二醛(MDA)含量低于对照，LGA各个浓度处理的油松种子的MDA含量皆极显著低于对照组，LGA 0.5mg/L的MDA含量低于对照组2.14μmol·g-1，减低量为对照的76％；而La和BR各项处理下的油松种子MDA含量低于对照，但差异不显著。

2.1.5油松种子的生理活性综合评价

以上述四个油松种子的生理活性指标为依据，计算各指标的隶属函数值，并进行综合评价，种子的抗逆性情况见表2：

表2 各处理下种子生理指的标隶属函数值

采用隶属函数值法对所有引发处理的四项指标进行综合评价，可以看出，LG整体效果突出，LGA 0.5mg/L引发下的种子抗逆性最强，LGA 0.1mg/L，LGA 0.01mg/L，LGA0.05mg/L，La 0.05mg/L，La 0.01mg/L等处理种子抗逆性依次递减。仅BR 0.005mg/L处理效果劣于对照，但BR整体不如LGA和La处理。

2.2拉肖皂苷元(La，R＝H)和拉肖皂苷A(LG，R＝β-D-glu-)处理对油松种子发芽的影响

2.2.1油松种子萌发各项指标的测定

油松种子引发10天后，萌发情况见表3：

表3油松种子终发芽率，发芽指数，硬实率，活力指数，综合评价指数，半数发芽天数的测定结果

注：表中^**表示不同处理组间存在极显著差异(P＜0.01)，^*表示不同处理组间存在显著差异(P＜0.05)。

有表3数据分析，引发处理后的油松种子的半数发芽天数(T50)均极显著低于对照组，其中LGA 0.005、0.1、0.01mg/L和La 0.005mg/L处理效果最好，T50都为8天，比常规对照培养(16天)减少50％；La 0.001mg/L，LGA 0.001、0.05mg/L和BR 0.001mg/L的效果较好，T50为9天，比对照减少7天，减少天数为对照的43.8％。

从表3中得知，超过77％的处理的油松种子硬实率低于对照，其中BR 0.001mg/L，BR 0.05mg/L，BR 0.1mg/L和LG 0.005mg/L硬实率最低，且测定结果基本相同，而La 0.05、0.005mg/L处理种子硬实率虽高于前四个处理，但与其差值不大。经SPSS软件分析，所有低于对照种子硬实率的处理与对照并未达到显著差异。

对照活力指数为0.1，而LG 0.001、0.005、0.5mg/L和La 0.001mg/L处理的油松种子活力指数分别达到0.143、0.142、0.138和0.124，较对照分别提高了43％、42％、38％和24％，与对照差异极显著；La 0.005mg/L次之，也与对照达到显著水平。BR各项处理后的活力指数基本与对照持平，仅BR 0.001mg/L稍高于对照。

所有引发处理的油松种子发芽指数高于对照，且仅BR 0.005、0.5mg/L未与其达显著水平。La和LGA各浓度处理与对照差异极显著，其中LGA 0.1、0.01、0.005mg/L处理下分别是7.57、7.06和7.05，分别比对照增加了131.5％、115.9％和115.6％；BR中最佳处理效果为浓度0.001mg/L，其值为5.76(表3)，为对照的76.1％，与对照达极显著差异，而与LG 0.1、0.005、0.01mg/L处理也达显著水平。

油松种子的发芽率在各引发处理后较对照均有提高。整体来看，La和LGA对种子的发芽率影响更为突出，La 0.005mg/L和LGA 0.5mg/L的发芽率分别为83％和81％，比对照的60％提高了38.3％和35.0％，而较之BR中效果最佳的0.001mg/L也分别提高了9.2％和6.5％，LG 0.005mg/L和La 0.1mg/L稍逊色于前两个最佳处理，且此两个处理效果基本持平。通过SPSS软件分析处理后得知，这四个浓度与对照呈极显著差异。

2.2.2油松种子发芽情况的综合评价

运用隶属函数值法对处理的油松种子萌发指标进行了综合评价，其结果见表4：

表4 油松种子萌发指标的隶属函数值

表4证明，拉肖皂苷C效果好于另两类引发物质处理，油菜素内酯整体居第三位，而对照种子发芽情况最差。从排序看，拉肖皂苷A 0.005mg/L对种子的影响最好，拉肖皂苷元0.005mg/L次之，而油菜素内酯中表现最佳的为0.001mg/L处理，由此可知，三类引发物质在皆低浓度下就能够很好的影响种子的萌发，提高其抗逆能力。

2.3拉肖皂苷元(La，R＝H)和拉肖皂苷A(LG，R＝β-D-glu-)处理后油松种子活力指标的相关分析

将三种引发物质共18个处理的油松种子各项测定指标进行相关分析，结果列于表5。

表5 油松种子各项测定指标的相关分析

*，**：显著性水平分别为0.05和0.01；NS：Not Significant表示不显著。Significant at level of 0.05，0.01.

从表1可知，种子可溶性糖含量与MDA、可溶性蛋白质含量呈正相关，其中与MDA达极显著水平(P＜0.01)，与后者为显著水平(P＜0.05)，可溶性蛋白质含量与MDA含量呈极显著正相关。可溶性糖含量与种子与发芽指数成极显著负相关，与发芽率呈显著负相关，而且糖含量及MDA含量皆与半数发芽天数呈显著正相关；可溶性蛋白质与活力指数和发芽指数呈显著负相关，而MDA含量与这两种指标呈极显著负相关。但脯氨酸含量与种子其它各项指标间无显著相关性。另外，由表1发现，种子的硬实率仅与半数发芽天数呈显著正相关。

由此说明，三种引发物质启动种子萌发的机理可能是：引发处理使种子可溶性糖和可溶性蛋白质被大量分解消耗，用来降低MDA含量，同时，部分糖可能也用作了蛋白质的合成，为种子内部代谢活动提供了能量。

三种引发物质能够显著增强种子萌发能力和抗逆性、缩短发芽时间机理可能是：通过上述种子萌发机制，引发在种子萌发阶段，最终增强了种子的活力指数、发芽指数、发芽率，降低了半数发芽天数，对硬实率也可能有一定的影响作用。

3.结论

引发物质显著提高了大部分处理组油松种子脯氨酸和可溶性蛋白质含量，降低了种子丙二醛含量，使可溶性糖迅速分解利用：拉肖皂苷元和拉肖皂苷A的影响效果好于油菜素内酯，拉肖皂苷A整体效果突出，拉肖皂苷A 0.5mg/L引发下的种子抗逆性最强，其0.1mg/L、0.01mg/L和0.05mg/L，拉肖皂苷元0.05mg/L和0.01mg/L等处理种子抗逆性依次递减。与对照组比较，引发极显著缩短了所有供试油松种子达最终发芽率50％的萌发时间，提高种子发芽指数、活力指数和最终发芽率：拉肖皂苷A 0.005mg/L对种子的影响最好，拉肖皂苷元0.005mg/L次之。相关分析显示，种子低可溶性糖水平，有利于提高种子萌发后各项指标的水平。

实施例2 拉肖皂苷B(LGB，R＝α-L-Ara-(1→6)-β-D-glu-)对油松幼苗生长调节效应

1.材料与方法

1.1供试材料

1.1.1供试种样

油松种子：2008年10月采集于中国山西吕梁地区，初始含水量为9.05％，千粒重为48.78g。最初处理：洗种，把浮于水面的坏种、烂种及杂物去除，用清水冲洗干净。平铺于风扇下或通风良好处快速风干，存于4℃冰箱备用。

1.1.2试剂

拉肖皂苷B(LGB，R＝α-L-Ara-(1→6)-β-D-glu-)自制，聚乙二醇(天津科密欧化学试剂开发中心)，油菜素内酯(BR，成都新朝阳生物化学有限公司)，

1.2研究方法

1.2.1种子处理

通过定时、定量加水控制种子吸水速度和吸水量，旨在最大限度的避免种子由于吸水速度过快或吸水过多而造成的吸涨伤害，从而保护种子细胞膜结构，避免内容物的流失。此特殊处理方法如下：将121g油松种子装入市购规格为29.5×22×4(cm)的塑料盘中，依照不同时间段的吸水量占吸水总量的百分率，油菜素内酯(BR)和拉肖皂苷B(LGB)皆设置0.005(低浓度)、0.05(中浓度)、0.5(高浓度)mg/L三种浓度梯度和对照(CK)，分别把相当于种子初始重量30％的油菜素内酯BR、LGB溶液在0h、8h、16h、40h、64h和88h分批加入各盘中，每时间段加入溶剂量为总加水量的53.6％、14.5％、14.5％、8.3％、5.7％、3.4％，搅匀后用扎有小孔(孔径约为0.5mm)的塑料薄膜封口，置于10℃下，培养箱内暗引发10天。

1.2.2幼苗培育

在引发的第10天，从塑料盘中按四分法取引发种子，以每个皿50粒种子，设4个重复，在培养箱中，温度25±1℃，每天光照12h条件下纸床发芽(ISTA，1999)，每天适量补水，以滤纸湿润无大量积水为宜，培养7天。

常规处理为对照(CK)，取油松种子始温45℃处理24h后，每皿随机数种50粒，四次重复，置培养皿中培养。选择发芽良好的油松种子移入营养钵中培养(规格：13*15)，每钵12粒，6个重复(营养钵中所用土壤为采集的深层土，与营养基质按2∶1配比而成，营养基质购置于杨陵新天地农业基地)。陪养于温度25±1℃，每天光照12h的培养间，每日适量蒸馏水喷洒浇灌，继续培养14天后，待幼苗生长稳定后，对其进行各项生长指标测定。

1.2.3干旱胁迫

幼苗培养方法同上(1.2.2)，待培养14天幼苗稳定后，进行水分胁迫处理。处理采用分子量为6000的聚乙二醇(PEG)溶液控制形成特定的水势梯度，以模拟水分胁迫条件。PEG溶液浓度与水势之间的换算关系按Michel和Kaufmann(1973)的经验公式计算和配制，即：

Ψs＝1.18×10-2-(1.18×10-4)×C2+(2.67×10-4)×CT+(8.39×10-7)×C2×T

式中：Ψs为水势(bar)，C为浓度(％)，T为实验温度(℃)。

本试验设置为重度胁迫，其水势为-10bar，即-1.0Mpa的。

第一次浇灌PEG溶液时要使其充分湿润土壤，为保持水势恒定，每天需浇灌-1.0MPaPEG溶液，以使各处理胁迫组油松幼苗营养钵内的土壤维持湿润状态，胁迫8天，测定各项生理指标。

1.2.4测定方法

1.2.4.1正常条件下幼苗的指标测定

①幼苗生长测定

测量其地径、苗木高度、苗鲜重和根长各项生理指标，计算相对苗高值。相对苗高：苗木品质指标之一，指苗木高度与苗木地径之比。

②幼苗生理指标测定

过氧化氢酶的测定(CAT)：参照高俊凤《植物生理学实验指导》的植物组织中过氧化氢酶活性测定，以1min内A₂₄₀降低0.1为一个酶活性单位(U)，表示酶活性单位U·g^-1·min^-1。

过氧化物酶的测定(POD)：参照李合生《植物生理生化实验原理和技术》的过氧化物酶活性的测定，以1min内A₄₇₀变化0.01为一个过氧化物酶活性单位(U)，表示酶活性单位U·g^-1·min^-1。

脱氢酶的测定：参照李合生《植物生理生化实验原理和技术》的植物根系活力的测定(TTC法)，以氯化三苯基四氮唑(TTC)还原量表示脱氢酶活性，并作为根系活力的指标。

叶绿体色素的测定：叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素和总叶绿素参照李合生《植物生理生化实验原理和技术》的叶绿素含量的测定。

1.2.4.2胁迫下幼苗的指标测定

可溶性糖采用蒽酮比色法测定，丙二醛含量采用硫代巴比妥酸比色法测定，脯氨酸采用茚三酮显色法测定(高俊凤，2006)。

1.2.5数据处理

1.2.5.1 SPSS统计软件分析

同实施例1。

1.2.5.2隶属法评价

同实施例1

2.结果

2.1油松幼苗的各指标变化

2.1.1油松幼苗形态变化

2.1.1.1油松幼苗生长指标的变化

引发处理后油松幼苗相对苗高、苗鲜重、苗颈粗和根长测定分析分别见图1、图2、图3、图4。

由图1可知，幼苗阶段，拉肖皂苷B(LGB)低(0.005mg/L)、中(0.05mg/L)和高(0.5mg/L)三个浓度处理的油松幼苗相对苗高均小于对照，而油菜素内酯三个浓度梯度处理的幼苗相对苗高都大于对照。其中LGB高浓度处理后的值与对照达显著水平，另两个浓度为极显著水平。而BR各浓度处理虽然较对照值偏高，但差异不显著。优势排序为：LGB低浓度＞LGB中等浓度＞LGB高浓度＞CK＞BR中等浓度＞BR低浓度＞BR高浓度。LGB低浓度(0.005mg/L)表现最好(50.21)，相对苗高值比对照的67.22低25％，且与BR中等浓度也达到极显著差异。

由图2分析，LGB低浓度处理下的幼苗苗鲜重显著高于对照，前者比后者提高了28.6％。高、中浓度LGB和高浓度BR处理的苗鲜重值超过对照的，但未有显著性，且LGB低浓度与BR高浓度差异显著。

经检验，LGB三个梯度及高浓度BR处理后的油松幼苗茎粗大于对照，而且LGB高、低两浓度处理与对照比，达显著差异。高浓度LGB处理效果最佳，其值为0.137cm，比对照提高了14.2％。

由图4可见，各项处理后幼苗根长较对照均有提高，LGB高、低浓度及BR低浓度处理的效果最突出，与对照差异极显著，而中浓度LGB处理的显著高于对照。根长最长的为高浓度LGB引发的幼苗，高于对照44％。

2.1.1.2油松幼苗形态指标的综合评价

上述指标分析间存在差异，为了更好说明引发后各类激素及其浓度对幼苗的影响，利用模糊数学的隶属函数发对供试各组油松幼苗的形态指标进行综合评价，结果如表6。

表6 各项处理后幼苗形态综合指标的平均隶属函数值

依照隶属函数值法评判标准，各处理组中，低浓度LGB平均隶属函数值最大，表明其对幼苗的形态影响最强，其次为LGB高浓度处理的。BR整体较拉肖皂苷引发的差，但仍然好于对照。

2.1.2油松幼苗生理活性变化

2.1.2.1油松幼苗酶活力的变化特征

①过氧化氢酶活性的变化

油松幼苗过氧化氢酶(CAT)测定的数据分析见图5。

由图5知，除BR低浓度外，其他各引发处理后的油松幼苗过氧化氢酶(CAT)活性皆比对照值高，LGB低和中等浓度处理的油松种子幼苗与对照差异极显著，而BR和LGB高浓度处理与对照差异显著。低浓度LGB处理后的油松幼苗CAT的活性为24.44，超出对照组含量90.94％。油菜素内酯(BR)各浓度处理后的幼苗CAT活性皆低于LGB各个处理。

②过氧化物酶活性变化

油松幼苗过氧化物酶(POD)测定的数据分析见图6。

由图6可以看出，高浓度的LGB处理效果最好，数据分析表明，LGB高浓度下，幼苗POD活性高于对照25.1，差值为对照的3.4倍。BR整体次于LGB 0.5mg/L，其中以高浓度表现最佳，较对照7.4提高了3.2倍。试验结果表明各项处理后的油松幼苗POD活性均极显著高于对照组。

③脱氢酶

油松幼苗根系脱氢酶测定的数据分析见图7。

通过对油松幼苗根系脱氢酶活性的测定看出(图7)，各项处理后的油松幼苗脱氢酶活性较对照都有提高，活性强弱排序为：LGB低浓度＞BR中等浓度＞BR低浓度＞LGB中等浓度＞BR高浓度＞LGB高浓度＞CK，SPSS软件分析可知，除LGB高浓度与对照差异显著外，其他处理后脱氢酶活性与其达到极显著差异，效果最好的LGB低浓度引发幼苗酶活性较对照提高了1.2倍，而排序前两位处理间也具有显著性差异。说明引发处理能极显著提高油松幼苗根的生长和活力，提高幼苗的健壮度。

2.1.2.2油松幼苗相关酶活性的综合评价

上面三种酶指标测定获得的结果有所差异，但它们均显著优于对照。为了更加全面的分析处理后幼苗的酶活力情况，采用隶属函数法对其进行综合评价，各处理隶属函数值见表7：

表7 幼苗形态综合指标的平均隶属函数值

由表2可知，LGB中等浓度处理下，幼苗相关酶活性最强，即抗逆性最强，低浓度的LGB次之，中等浓度BR位列第三，常规培养(CK)的酶活力最弱，抗逆性最差。

2.1.2.3油松幼苗叶绿体色素含量的变化

油松幼苗叶绿体色素测定的数据结果见表8。

表8 各组油松幼苗叶绿体色素含量

从表3看，BR中等浓度引下，幼苗叶绿素a含量最高，低浓度BR、高浓度LGB、低浓度LGB和高浓度BR处理的含量依次减少，而前四者极显著高于对照，高浓度BR则与对照形成显著差异。引发处理后幼苗的叶绿素b含量大部分较对照有所提高，BR中、低浓度处理的叶绿素b含量最高，高浓度LGB次之，但所有处理均未与对照表现出差异显著性。类胡萝卜素含量受中等浓度BR处理效果最明显，与对照差异显著，高浓度的LGB较其逊色。总体来看，中等浓度的BR可以显著提高幼苗叶绿体色素含量，低浓度BR和高浓度LGB次之，而中等浓度的LGB对幼苗的叶绿体色素产生影响最小，其含量较对照低，但差异不显著。

2.2水分胁迫下各项处理油松幼苗的抗旱生理指标的变化

2.2.1脯氨酸含量

水分胁迫下油松幼苗脯氨酸测定的数据分析见图8。

由图8可知，经过水分胁迫后，所有组处理的植株体内脯氨酸含量与对照相比都有所增加，高浓度的LGB增幅强度最明显，提高量为对照的4.7倍；高浓度BR次之，提高量为对照的2.4倍。经SPSS分析，各项处理后的幼苗在水分胁迫下脯氨酸含量皆高于对照，除中等浓度BR外，其他处理与对照达到极显著差异。

2.2.2可溶性糖含量

水分胁迫下油松幼苗可溶性糖测定的数据分析见图9。

由图9可知，幼苗在遭遇胁迫后，除中等浓度BR外，其他处理的幼苗植株内可溶性糖迅速积累，累积量显著高于对照。LGB三个浓度梯度处理效果最好，其中以低浓度LGB表现最突出，积累量比对照增加了4.2倍。高和低浓度BR次之，高浓度BR也与对照差异极显著，而低浓度BR也与对照形成显著差异。

2.2.3丙二醛含量

水分胁迫下油松幼苗丙二醛测定的数据分析见图10。

由图10看到，经过水分胁迫后，所有组的植株体内丙二醛(MDA)仍然低于对照，按优势递减排序为：中等浓度LGB＞中等浓度BR＞低浓度LGB＞低浓度BR＞高浓度BR＞高浓度LGB＞CK。通过数据分析可知，所有处理皆与对照(CK)差异极显著。中等浓度LGB处理后苗株MDA含量为0.081μmol·g^-1，降低量为对照的96％。

2.2.4油松幼苗抗旱性综合评价结果

植物的抗旱性是一个复杂的性状，为了更好地说明各项处理下幼苗抗旱性大小，利用模糊数学的隶属函数法对三种指标进行综合评价，结果如表9所示。

表9 油松幼苗抗旱性综合评价结果

运用隶属函数法对所有处理的三项指标进行综合分析，可以得出如下结论：在重度干旱下，低浓度的LGB处理的幼苗仍具有极强的抗旱性，高浓度LGB次之，高浓度BR处理的幼苗抗旱性为第四，中等浓度BR处理效果较幼苗初期明显降低，仅排第六位，对照的幼苗受重度干旱后抗性最差。

3.结论

拉肖皂苷B处理的植物种子有利于幼苗各项生理活动，能极显著降低幼苗相对苗高值、增加根长和提高幼苗内部酶氧化氢酶、过氧化物酶和脱氢酶活性，提升幼苗苗鲜重和茎粗，提高叶片胡萝卜素、叶绿素含量；重度干旱胁迫时，能显著增加苗株内部脯氨酸和可溶性糖的含量，并能使丙二醛含量保持在一个低水平上，大幅增强幼苗的抗旱效应。

实施例3 拉肖皂苷元及其衍生物C(R＝I)对中国沙棘种子生长调节作用

1材料与方法

1.1试验材料

仪器设备：可见紫外分光光度计UV-1700(岛津日本)、Li-6400型便携式光和测定系统(Licor美国)，引发器(直径9cm，高度15cm的带盖平底接种瓶)、营养钵(上口径15cm，下口径10cm，高25cm)

试验试剂：硫代巴比妥酸、氮蓝四唑、恩酮，茚三酮和考马斯亮蓝。

供试材料：2007年10月采于中国内蒙古的中国沙棘种子，千粒重为9.1609g，初始含水量为9.03％。

拉肖皂苷元和拉肖皂苷C(R＝I)：中国西北农林科技大学生命学院自制。

油菜素内酯：成都新朝阳生物化学有限公司。

本试验将这三种甾体类化合物配成浓度为0.001，0.005，0.01，0.05，0.1，0.5mg/L的溶液，用来作为引发剂使用。

1.2试验方法

用0.1％的高锰酸钾溶液消毒，并用清水冲去残留高锰酸钾，擦干备用。

1.2.1水引发

将中国沙棘种子放入引发器中，置于10±1℃的恒温培养箱中进行引发，引发期间把相当于种子初始重量的55％的自来水分5加入引发器中，加液时间和加液量分别为：引发开始时加入总引发剂的24％、3h时加入24％、6h时加入25％、12h时加入14％和21h时加入13％。在瓶盖与瓶子中间加上一层保鲜膜，摇动时盖上盖子，引发时去掉盖子只盖上带孔的保鲜膜。每个加液间隔期盖上盖子上下翻转并摇动，以保证引发过程中种子均匀吸水，引发时间为7天。

引发后的种子用无菌水冲洗3次，用吸水纸吸干种子表面水分，备用。

1.2.2油菜素内酯引发

将油菜素内酯(BR)溶于少量乙醇中，再溶于水中，设定0.001、0.005、0.01、0.05、0.1和0.5mg/L共6个浓度梯度。将中国沙棘种子分别放入6个引发器中，置于10±1℃的恒温培养箱中进行引发，方法同水引发。

1.2.3拉肖皂苷元引发

将拉肖皂苷(La)溶于少量乙醇中，再溶于水中，设定0.001、0.005、0.01、0.05、0.1和0.5mg/L共6个浓度梯度。将中国沙棘种子分别放入6个引发器中，置于10±1℃的恒温培养箱中进行引发，方法同水引发。

1.2.4拉肖皂苷C引发

将拉肖皂苷C(LGC)溶于少量乙醇中，再溶于水中，设定0.001、0.005、0.01、0.05、0.1和0.5mg/L共6个浓度梯度。将中国沙棘种子分别放入6个引发器中，置于10±1℃的恒温培养箱中进行引发，方法同水引发。

1.3引发后种子生理活性

1.3.1种子生理活性测定

随机称取对照和引发处理的种子适量，三次重复，用于各项指标的测定。丙二醛(MDA)含量的测定采用硫代巴比妥酸(TBA)法测定，可溶性总糖(Total sugars)采用恩酮比色法测定，脯氨酸含量采用茚三酮显色法进行测定(李合生1999)。

利用隶属函数法可以得到不同处理方法对中国沙棘种子进行处理之后种子的抗逆性的综合评价值，从而能比较科学的对种子的抗逆性进行评价。

1.3.2引发种子萌发活性

发芽试验采用培养皿纸上发芽法(ISTA 1999)。20～30℃变温(塔依尔2004)，在适宜水分条件下，在直径为90mm的玻璃培养皿中，内垫两层滤纸，4次重复，每重复50粒种子。以种子着床当日为发芽第1天，逐日统计发芽数。

依据Ellis and Robert(1981)的方法计算平均发芽时间(MGT)，其计算公式为：MGT＝∑Dn/∑n

N是种子在D天时的发芽数目，D是种子开始发芽到统计发芽数时的天数。

发芽指数(GI)依据the association of Official Seed Analyst(1983)的方法来计算，公式如下：

GI＝第1次计数的发芽数/第1次计数的时间+……+第n次计数的发芽数/第n次计数的时间

活力指数＝发芽指数×胚根长(高俊凤2006)，

式中胚根长度的统计在种子发芽后的第5天进行测量，单位为cm。

2.结果与分析

2.1引发后种子的生理活性

2.1.1可溶性糖含量

对引发处理后的沙棘种子用恩酮比色法进行生理生化指标的测定，得出可溶性糖的含量，见图11。

La引发的种子内的可溶性糖含量随着La浓度的升高而表现出先升高，后降低的趋势。BR引发的种子内的可溶性糖含量随着BR浓度的升高而经历了先降低，再升高，又降低，又升高的过程。LGC的可溶性糖含量随引发剂浓度的变化随也有一些变化，但是差异不显著(P＜0.05)。纵观所有同浓度的试剂处理，LGC的可溶性糖含量显著的高于其它两种激素(P＜0.05)。

脯氨酸含量

采用茚三酮显色法对不同处理的种子的脯氨酸含量进行测定，测定结果如图12。

水引发的脯氨酸含量为253.1±1μg/g，0.01、0.05和0.5mg/L的La的脯氨酸含量分别为251.39±0.96μg/g、251.39±0.96μg/g和244.36±0.8μg/g。水引发的脯氨酸含量，与La引发和LGC引发相比是最高的。但是在BR引发处理中，结果是BR在0.001mg/L和0.01mg/L时，脯氨酸的含量分别为254.01±11.28μg/g和266.86±5.499μg/g。说明不同处理的引发在增强种子抗胁迫能力方面的影响不同。

2.1.2丙二醛含量

丙二醛的含量可以反应种子的膜质过氧化程度，图13便是不同处理种子的丙二醛含量图。由图13可以看出来丙二醛含量最低的是0.5mg/L的La引发处理的种子，与其它处理相比存在差异显著性(P＜0.05)；与之相反，0.5mg/L的BR引发处理的种子丙二醛含量显著高于其它处理(P＜0.05)。水引发处沙棘种子的丙二醛含量居中。

2.1.3不同引发处理沙棘种子的生化指标的抗逆性隶属度

脯氨酸含量、可溶性糖含量和丙二醛含量均能反应种子的抗逆性强弱，对其进行逐个分析发现，各项指标变化的规律不易把握，故使用隶属函数法对其各项指标进行一个综合的分析，结果见表10。

可以根据各个处理的抗逆性隶属度，得到几个最佳的处理方法。总隶属度的排序为：La-6＞LGC-4＞LGC-5＞BR-3＞LGC-6＞La-3＞La-4＞水引发＞……＞La-5。结果可以说明，0.5mg/L的拉肖皂苷元引发的种子的抗逆性是最好的，在高于水引发的7个处理中，拉肖皂苷元占了3个，拉肖皂苷C占了3个，油菜素内酯仅有1个。

表10 不同处理沙棘种子的抗逆性隶属度

2.2引发后种子的萌发活性

2.2.1种子发芽率

通过对中国沙棘种子进行4种不同的引发处理，可以得到其发芽率，见图14。

当引发剂的浓度为0.001mg/L时，La引发和BR引发较之水引发均减低了种子的发芽率，而此时LGC引发种子的发芽率不仅显著提高了(P＜0.05)种子的发芽率，且此时的发芽率处于所有浓度LGC引发中的最大值。由此可以说明，拉肖皂苷(LGC)在极低的浓度(0.001mg/L)下便对沙棘种子发芽率的提高有显著的影响。对比同种激素不同浓度的发芽率可知，La，BR和LGC引发处理分别在浓度为0.01mg/L、0.05mg/L和0.001mg/L时，发芽率的值最高。

2.2.2种子发芽指数

对三种不同的引发剂引发沙棘种子的发芽指数作图(图15)，可以看出，所有引发处理的发芽指数随着引发剂浓度的不同，表现出先上升，后下降，都有个发芽指数的最佳值。其发芽指数的最佳浓度在La、BR和LGC上表现为0.01、0.05和0.001mg/L。纵观所有激素引发处理的数据可知，0.001mg/L的LG引发效果最为明显。

2.2.3种子根长以及活力指数

由图16可以看出，La、BR和LGC引发处理的种子根长在高浓度(0.1mg/L和0.5mg/L)时有所下降，但是尚未达到差异显著水平。

从图17中可以看出，水引发种在的活力指数为13.1797±0.0299，不同浓度的拉肖皂苷C引发处理的种子活力指数最低为0.01mg/L时的15.0895±0.0084，所有浓度的拉肖皂苷C的活力指数均显著高于水引发(P＜0.05)。拉肖皂苷元对沙棘种子活力指数的影响表现为：在0.01mg/L之前，呈上升趋势(0.01mg/L时为15.0745)，之后则呈下降趋势(0.5mg/L时为12.1272)。油菜素内酯对沙棘种子活力指数的影响表现大致与拉肖皂苷元相同，不同的是在0.005mg/L时，其活力指数出现最大值。综合各激素的活力指数可知，0.001mg/L的拉肖皂苷C处理种子的值最大，0.5mg/L的油菜素内酯处理种子的值最小。

3.结论

3.1拉肖皂苷元及其衍生物对种子生理活性的影响

当种子处于自然老化或不利的人为因素(高温、高湿)条件下时，其酶的活性降低，使膜脂过氧化作用增强，更新修复作用脆弱，造成累积性伤害，导致膜的损伤，引起膜脂过氧化产物丙二醛的含量的增加。种子中丙二醛含量可以表示膜脂过氧化程度大小，引发种子丙二醛含量降低，说明引发过程调动了超氧化物中活性氧清除酶活性，使活性氧浓度降低，膜脂过氧化程度降低，从而提高种子活力。因此水引发具有修复生物膜，稳定细胞完整性的效应。脯氨酸和可溶性糖都是种子内相容性物质，也是细胞内重要的渗透调节物质，脯氨酸具有调节细胞渗透平衡、维持质膜结构的完整性、增强细胞结构稳定性和阻止氧自由基产生的作用。

研究结果表明：LGC的可溶性糖含量显著的高于其它两种激素(P＜0.05)。BR在0.001mg/L和0.01mg/L时，脯氨酸的含量分别为254.01±11.28μg/g和266.86±5.499μg/g高于对照及其他处理。丙二醛含量最低的是0.5mg/L的La引发处理的种子，与之相反，0.5mg/L的BR引发处理的种子丙二醛含量显著高于其它处理(P＜0.05)。水引发处沙棘种子的丙二醛含量居中。对其三项抗逆性指标进行综合评价分析可得，0.5mg/L的拉肖皂苷元引发的种子的抗逆性是最好的，0.05mg/L的LGC次之，0.01mg/L的BR位于总排名的第四，总共有7个处理高于对照。

3.2拉肖皂苷元及其衍生物对种子萌发活性的影响

研究结果表明：La(R＝H)，BR和LGC(R＝I)引发处理分别在浓度为0.01mg/L、0.05mg/L和0.001mg/L时，发芽率的值最高。发芽指数的最佳浓度在La、BR和LGC上表现为0.01、0.05和0.001mg/L。综合各激素的活力指数可知，0.001mg/L的拉肖皂苷C处理种子的值最大，0.01mg/L的拉肖皂苷元是所有拉肖皂苷元中最大的，0.5mg/L的油菜素内酯处理种子的值最小。纵观所有激素引发处理的数据可知，0.001mg/L的LGC引发效果最为明显。即0.001mg/L的拉肖皂苷C对种子萌发活性的提高最大。

综上所述，拉肖皂苷元和拉肖皂苷C(R＝I)对植物种子的萌发效率有一定的提高作用，对其种子的抗性均有不同程度的提高，油菜素内酯的已经公认的对种子萌发有促进作用的浓度为0.05mg/L，本试验中进一次验证了这个观点。0.001mg/L的拉肖皂苷C的活力指数大于0.05mg/L的油菜素内酯，拉肖皂苷元及拉肖皂苷的用量都特别的少，并且拉肖皂苷元及其衍生物—拉肖皂苷C可从可再生天然植物资源中提取得到，本研究结果对开发新型植物生长调节剂奠定了良好基础。

实施例4 拉肖皂苷元La(R＝H)对盐胁迫下沙棘种子发芽生长调节作用

1材料与方法

1.1试验材料及仪器设备

供试材料：2007年10月采于中国宁夏的中国沙棘种子，千粒重为3.0216g，初始含水量为9.34％。

仪器设备：引发器(直径9cm，高度15cm的带盖平底接种瓶)、培养皿(直径9cm)、游标卡尺、千分之一电子天平。

拉肖皂苷元：中国西北农林科技大学生命学院由黑刺菝葜中提取。

油菜素内酯：来自于成都新朝阳生物化学有限公司的“硕丰481”。

本试验将两种化学物质配成浓度为0.001，0.005，0.01，0.05，0.1，0.5mg/L的溶液，用来作为引发剂使用。

1.2试验方法

1.2.1种子的常规处理

对中国沙棘种子进行消毒，按照常规处理方法(水浸种48h)处理种子作为本试验的对照组。

1.2.2拉肖皂苷元引发

选用带盖的平底接种瓶作为引发器，将中国沙棘种子分别放入7个接种瓶中，置于10±1℃的恒温培养箱中进行引发，引发期间把相当于种子初始重量的55％的0.01mol/L的拉肖皂苷元溶液分5次加入引发器中。加液时间和加液量分别为：引发开始时加入总引发剂的24％、3h时加入24％、6h时加入25％、12h时加入14％和21h时加入13％。在瓶盖与瓶子中间加上一层保鲜膜，摇动时盖上盖子，引发时去掉盖子只盖上带孔的保鲜膜。每个加液间隔期盖上盖子上下翻转并摇动，以保证引发过程中种子均匀吸水，在恒温箱中引发7天。

引发后的种子用无菌水冲洗3次，用吸水纸吸干种子表面水分，用于之后的试验。

1.2.3油菜素内酯引发

以筛选出来的油菜素内酯最佳作用浓度0.05mol/L的溶液代替拉肖皂苷元作为引发剂，其它操作与拉肖皂苷元引发相同。

1.3盐胁迫方法

NaCl采用分析纯，其浓度梯度为0、50、100、150和200mmol/L。每日更换滤纸，并向培养皿中加入5ml的盐溶液。

1.4发芽试验及指标测定

本研究采用全因素试验设计方案进行。发芽试验采用培养皿纸上发芽法。20～30℃变温，适宜水分条件下，在直径为90mm的玻璃培养皿中，内垫两层滤纸，设4次重复，每重复50粒种子，每天更换滤纸。

发芽能力测定参照《国际种子检验规程》计算最终发芽率，发芽指数，平均发芽时间和活力指数。

耐盐指数＝∑盐胁迫下最长根的平均长度/∑对照(不加盐处理)最长根的平均长度。

所有数据采用Excel输入，SPSS 13.0统计软件进行One-way ANOVA方差分析。

2.结果与分析

2.1种子发芽率

水、油菜素内酯和拉肖皂苷元引发种子发芽率测定结果见表11.

表11 不同浓度盐胁迫条件下3个处理种子的发芽率

由表1可以看出，随着NaCl浓度的增大，所有处理种子的发芽率都有所下降，其中以CK种子的降幅最大。拉肖皂苷元引发处理种子的发芽率由74％降低到52.67％，随NaCl浓度的变化幅度明显低于油菜素内酯引发。在相同浓度的NaCl胁迫条件下，拉肖皂苷元引发的种子发芽率总是最高的。由结果可以看出，拉肖皂苷元引发种子的发芽率最高，其抗盐性也最强。

2.2种子发芽指数

发芽率作为种子播种指标有一定的局限性，不能准确预测种子在田间条件下的出苗率、植株生长量以及种子耐储藏性等。发芽指数包含了种子的萌发速度和整齐度的信息。水浸、油菜素内酯和拉肖皂苷元引发种子发芽率测定结果见图1

图18表明，油菜素内酯引发、拉肖皂苷元引发和对照一样，发芽指数总体表现为随着盐浓度的升高而降低的趋势。并且除过在50mg/L时油菜素内酯引发的种子发芽指数高于拉肖皂苷元引发外，拉肖皂苷元引发均高于其它二者。由图中的结果可以看出，油菜素内酯和拉肖皂苷元都能够提高种子的抗盐性，且拉肖皂苷元的抗盐能力优于油菜素内酯。

2.3平均发芽时间

水、油菜素内酯和拉肖皂苷元引发种子平均发芽时间测定结果见图19

从图19可以看出，对照处理种子的平均发芽时间在所有浓度条件下均长于其它二者。而随着盐浓度的升高，对照处理种子的平均发芽时间MGT呈现出先升高后降低的趋势，究其原因应为在高浓度(200mg/L)的盐胁迫下，发芽种子的数目极少，仅为15.33％，故其MGT增大。油菜素内酯引发在低浓度(0、50mg/L)的时候发芽速度快于拉肖皂苷元引发，在中高浓度(100、150和200mg/L)时拉肖皂苷元引发的平均发芽时间短于油菜素内酯。

2.4幼苗根长、茎长和根茎比

水、油菜素内酯和拉肖皂苷元引发种子根长、茎长、根茎比测定结果分别见图20、图21和图22。

从图20～22可以看出，CK的茎长的变化趋势为先上升，后下降，根长的变化趋势为先缓慢下降，到100mg/L时再急剧下降。油菜素内酯引发的根长和茎长的变化趋势为先上升，后下降，再上升，前两者的根长和茎长的变化趋势一致。拉肖皂苷元引发沙棘种子的幼苗的根长变化趋势先上升，再下降，而茎长是先上升，后下降，再上升。图20显示，所有处理中根长最长的为50mg/L盐胁迫下的CK处理的幼苗，茎长最长的为50mg/L盐胁迫下的拉肖皂苷元引发处理的幼苗。由图21看出，在低浓度(0，50mg/L)盐胁迫时，油菜素内酯引发对根长的促进作用高于拉肖皂苷元引发，氯化钠浓度在100mg/L的时候，三种处理沙棘的根茎比达到了一个共值，在高浓度(150，200mg/L)时，拉肖皂苷元对根长的促进作用高于油菜素内酯引发。

2.5幼苗鲜重

水、油菜素内酯和拉肖皂苷元引发种子幼苗测定结果分别见图23。

从图23可以看出，所有处理的幼苗鲜重在NaCl含量为50mg/L的盐胁迫下最高，其变化趋势均随盐浓度的升高而呈现出先升高后下降的趋势。由图4可知，CK种子幼苗鲜重的变化较为平缓，油菜素内酯引发和拉肖皂苷元引发处理种子幼苗的鲜重变化明显，0mg/L到50mg/L的变化量分别为0.0292和0.0344，其增较率分别为117.7和126％。不同程度的盐胁迫均表现为拉肖皂苷元引发＞油菜素内酯引发＞CK。

2.6活力指数

水、油菜素内酯和拉肖皂苷元引发种子幼苗测定结果分别见图24。

由图24可以看出，CK沙棘种子活力指数表现为一直下降的趋势，在50mg/L到100mg/L的区间中降低趋势缓慢。拉肖皂苷元引发沙棘种子活力指数的变化趋势为先降低，后上升，再降低。油菜素内酯引发种子活力指数变化趋势与其它二者均有不同，它是先上升再降低，在50mg/L时出现活力指数的最高值，说明油菜素内酯引发在此浓度时的活力强于其正常条件。拉肖皂苷元引发种子在正常条件下的活力指数为8.9，与油菜素内酯的最高活力指数7.19相比高了23.4％。在同一浓度下除50mg/L的油菜素内酯外，其它处理均是拉肖皂苷元引发的种子活力指数最高。

2.7耐盐指数

水、油菜素内酯和拉肖皂苷元引发种子幼苗测定结果分别见表12。

表12 不同浓度盐胁迫条件下三种处理种子的耐盐指数

结果显示，各个处理耐盐性指数排序为：拉肖皂苷元引发(0.7474)＞油菜素内酯引发(0.7250)＞CK(0.6860)。

3结论

本试验表明，引发和CK的中国沙棘种子萌发均受到NaCl的抑制，且氯化钠浓度越大抑制作用越明显。引发处理无论在发芽率、发芽指数还是幼苗的生长量方面，均高于对照。而拉肖皂苷元引发则更优于油菜素内酯引发的种子，尤其表现在高盐浓度的情况下。在150mmol/L浓度的盐胁迫条件下拉肖皂苷元引发处理的种子发芽率、发芽指数、活力指数和根长的值分别为：52.67％、5.8813、2.8383和0.4826cm，而油菜素内酯的各项指标分别为：47.33％、4.9484、1.4108和0.2851cm，拉肖皂苷元比油菜素内酯分别高了11.28％、18.85％、101.18和69.27％。在200mmol/L浓度的盐胁迫条件下拉肖皂苷元引发处理的种子发芽率、发芽指数、活力指数和根长的值分别为：62.67％、7.9032、1.9371和0.3451cm，而油菜素内酯的各项指标分别为：23.33％，2.1556、0.6719和0.3117cm，拉肖皂苷元比油菜素内酯分别高了168.62％、266.64％、188.30％和10.72％。

盐胁迫下的根系生物量是植物适应盐胁迫的重要标志，根系生物量的提高，有利于增加植物的耐盐性。综合多项生理生态指标得出，在相同条件下，种子的耐盐指数表现为拉肖皂苷元引发＞油菜素内酯引发＞CK。

实施例5

本发明的植物生长调节剂，可以在应用中按照农业上可接受的助剂配制成可湿性粉剂或乳剂或可喷的溶液或浓乳剂或气雾剂或种衣剂应用；

优选的是配制成乳剂或浓乳剂应用。使用时稀释拉肖皂苷元或其衍生物的浓度为0.0001-0.5mg/L的溶液进行喷雾、泼浇、灌根或浸种作用于植物的叶面、茎杆、果实、种子及土壤，可在作物生长期内的任何时间使用。

所述的可湿性粉剂、乳剂、可喷的溶液、浓乳剂、气雾剂、种衣剂按照农药制剂的通法配制既得。

通过对油松、沙棘、小麦、油菜、曼陀罗等乔木、灌木，阔叶、针叶，常绿、落叶，木本、草本，农作物和苗木活性实验研究发现：拉肖皂苷元及其衍生物具有显著促进植物生长和提高抗逆性效果，显示出很好的植物植物生长调节剂的作用，相对同类植物生长调节剂油菜素内酯来说，活性更强，结构更为稳定，且属于自然界丰产型的可再生资源，价廉易得，生产成本低，效果更持久。

Claims

1.一种含有拉肖皂苷元及其衍生物的植物生长调节剂，其特征是，该植物生长调节剂的有效成分含有如下结构式的物质的一种或两种以上：

其中R＝F、Cl、Br、I、H、＝O、SO₄、SO_nR₂、O-C(O)-R1、O-单糖或多糖、含N的生物碱结构及其盐类。

2.根据权利要求1所述的植物生长调节剂，其特征在于，将所述植物生长调节剂配制成溶液后，拉肖皂苷元及其衍生物的有效最终浓度为0.0001-0.5mg/L。

3.根据权利要求1或2所述的植物生长调节剂，其特征在于，所述植物生长调节剂的剂型为可湿性粉剂、乳剂、可喷的溶液、浓乳剂、气雾剂、种衣剂之一。

4.根据权利要求3所述的植物生长调节剂，其特征在于，所述可湿性粉剂：含0.1％-50％(W/W)的所述的有效成分。

5.根据权利要求3所述的植物生长调节剂，其特征在于，所述乳剂：含0.1％-95％(W/V)的所述的有效成分。

6.根据权利要求3所述的植物生长调节剂，其特征在于，所述浓乳剂：含0.1％-95％(W/V)的所述的有效成分。

7.根据权利要求1所述植物生长调节剂的应用，其特征在于：采用含有拉肖皂苷元及其衍生物的植物生长调节剂对植株、植物组织或种子进行灌溉、喷洒、浸泡或浸种处理之一或其组合，或者将所述含有拉肖皂苷元及其衍生物的植物生长调节剂直接加进包含植株、植物组织或种子的培养基；连续处理1-60天，每天1-3次。