川牛膝種子生物學特性及萌發(fā)特性的初步研究

陳翠平，裴瑾，張祎楠,2，馬云桐，康亞蘭，羅靜，劉維

·品種品質·

川牛膝種子生物學特性及萌發(fā)特性的初步研究

陳翠平1，裴瑾1，張祎楠1,2，馬云桐1，康亞蘭1，羅靜1，劉維1

目的：初步研究川牛膝種子的生物學特性及萌發(fā)特性，為種子質量控制及萌發(fā)條件的選擇提供有效依據(jù)。方法：研究川牛膝種子的形態(tài)、大小及吸水性等并進行川牛膝種子的發(fā)芽實驗，選擇適宜的萌發(fā)條件；測定種子的水分、生命活力、重量及健康度等確定種子質量。結果：川牛膝種子的最佳萌發(fā)條件為：溫度25℃、水分70%、光照培養(yǎng)；將種子用7.5mg/L IAA處理后萌發(fā)最快，發(fā)芽率最高，發(fā)芽高峰期較為集中。結論：通過對川牛膝種子的含水量、生活力、重量及健康度等進行測定，得到相應的數(shù)據(jù)，能為川牛膝種子的質量控制及萌發(fā)條件選擇提供有效地依據(jù)，可初步制定種子的質量標準。

川牛膝；種子；生物學特性；萌發(fā)特性

川牛膝為川產(chǎn)道地常用中藥，據(jù)2010年版《中華人民共和國藥典》一部記載，川牛膝來源于莧科杯莧屬多年生草本植物川牛膝Cyathula officinalis Kuan的干燥根。臨床用于治療血滯經(jīng)閉，風濕痹痛，跌打損傷[1]。川牛膝品種混雜嚴重，通過對川牛膝四川三個道地產(chǎn)區(qū)的實地調查，發(fā)現(xiàn)目前產(chǎn)區(qū)主要品種有川牛膝（又稱白牛膝、甜牛膝），來源于杯莧屬植物川牛膝C.officinalis Kuan；麻牛膝（又稱紅牛膝），來源于杯莧屬植物頭花杯莧C.capitata Mop；雜牛膝（川牛膝與頭花杯莧的自然雜交種），來源于C.officinalis C.capitata。 川牛膝品種混亂導致藥材質量下降，種子質量是保證藥材質量的根本，因此有必要對川牛膝種子質量進行控制并制定川牛膝種子的質量標準。川牛膝一般生長于海拔1500m～2500m地區(qū)。隨著海拔的降低川牛膝的發(fā)芽率明顯降低，不利于栽培引種，因此進行了川牛膝種子的萌發(fā)條件研究，篩選了適宜的萌發(fā)條件和促發(fā)芽生長素。

1 材料與方法

1.1 材料

實驗材料收集于四川樂山金口河區(qū)，在采集過程中按照隨機取樣原則。經(jīng)成都中醫(yī)藥大學裴瑾教授鑒定為川牛膝(Cyathula offcinalis Kuan)的種子。

1.2 方法

1.2.1 川牛膝種子某些生物學特性的研究方法

（1）取50粒川牛膝種子觀察形態(tài)特征，測定種子大小。

（2）吸漲實驗：重復3次，取50粒川牛膝種子，在室溫下，將種子均勻置于培養(yǎng)皿中，用自來水浸泡，每8h換水一次。分別在2h、6h、12h、24h、48h、72h時，取出種子用濾紙吸干表面水分，稱重并記錄數(shù)據(jù)，計算川牛膝種子吸水率，最終繪制其吸水率曲線[2]。

1.2.2 川牛膝種子萌發(fā)特性的研究方法

（1）用正交試驗法選取最適宜川牛膝種子萌發(fā)的條件，光照條件包括光照、黑暗和6h曝光/d三個水平，水分包括50%、70%、100%三個水平，溫度包括15℃、20℃、25℃三個水平。每組川牛膝種子50粒，重復3次。

（2）分別用濃度為2.5mg/L、5mg/L、7.5mg/L的吲哚乙酸[3]，濃度為2.5mg/L、5mg/L、7.5mg/L的吲哚丁酸[4]，濃度為100mg/L、200mg/L、400mg/L的赤霉素[5]，濃度為50mg/L、100mg/L、150mg/L的萘乙酸[6]5ml浸泡50粒川牛膝種子24h；用50%多菌靈可濕性粉劑1200倍溶液[7]5 ml浸泡50粒川牛膝種子10分鐘；用98%的濃硫酸[8]浸泡50粒川牛膝種子15分鐘；分別用50g/mL、100g/mL、150g/mL的硝酸鉀溶液[8]及自來水[7]5mL浸泡50粒川牛膝種子6h；浸泡后取出用清水洗凈備用，進行發(fā)芽實驗，重復3次。

（3）用烘干法測定川牛膝種子的水分含量。3次重復，每次取川牛膝種子50粒。

水資源事關國計民生，是基礎性自然資源，是支撐經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略性經(jīng)濟資源。面對我國水資源約束趨緊、水污染嚴重和生態(tài)退化的嚴峻形勢，亟須加大水資源保護力度，處理好人與水的關系。水資源保護的本質要求是要尊重水資源自然循環(huán)再生規(guī)律，以資源承載力為基礎對水資源開發(fā)利用，實現(xiàn)以水資源可持續(xù)利用支撐經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的目標。強化水資源保護需要建立健全相應的法律法規(guī)和制度體系，建立省區(qū)水資源保護的目標責任制、考核和問責制。本文對區(qū)域水資源保護評價指標體系和評價方法進行討論，用灰色關聯(lián)度法對省區(qū)水資源保護狀況進行試評價，目的是為水資源管理部門進一步強化區(qū)域水資源保護管理工作提供參考。

（4）采用0.5%的紅四氮唑(TTC)測定種子的生活力。3次重復，每次取川牛膝種子50粒。

（5）用百粒重、五百粒重、千粒重3種方法測定川牛膝種子的重量，6次重復。

（6）用PDA培養(yǎng)基法檢測50粒川牛膝種子在顯微鏡下和肉眼下每粒種子上生成的菌落情況。

2 結果與分析

2.1 川牛膝種子某些生物學特性的研究結果

2.1.1 川牛膝的種子形態(tài)特征 為橢圓形，外表光亮，有棱狀突起，紅褐色，果臍圓點狀，子葉白色、粗糙，胚橢圓形；種子平均長度為1.77mm，寬度為1.23mm，厚為0.9mm；

2.1.2 川牛膝種子吸水率總體呈現(xiàn)S型 川牛膝種子在浸泡24h后，吸水率變化很小。川牛膝種子的吸水率變化曲線見圖1。川牛膝種子能在浸種24h后基本接近吸水飽和狀態(tài)以確保種子的萌發(fā)。

2.2.1 三因素對種子萌發(fā)影響程度為水分＞溫度＞光照，得到最適宜川牛膝種子的萌發(fā)條件為：水分70%，溫度25℃，光照培養(yǎng)。

表1 正交試驗結果

表2 方差分析結果

2.2.2 不同處理方法對川牛膝種子首粒發(fā)芽天數(shù)的影響 見圖2。與空白組對比，各組 IAA及5mg/L IBA、7.5mg/L IBA浸種處理對川牛膝種子的發(fā)芽率影響達到極顯著差異（P＜0.01），其中以7.5mg/L IAA浸種處理的發(fā)芽率最高，可作為種子萌發(fā)的生長素使用；不同濃度赤霉素、不同濃度的萘乙酸及多菌靈浸種處理對川牛膝種子的發(fā)芽勢影響基本可以忽略(P＞0.05)，但多菌靈浸種處理霉爛率明顯降低，可作為防霉爛劑使用；不同濃度的硝酸鉀及濃硫酸浸種處理后，川牛膝種子均未萌發(fā)，表明硝酸鉀浸種對川牛膝種子造成傷害，使川牛膝種子失去活力，導致川牛膝種子不能萌發(fā)。

圖1 川牛膝種子的吸水率變化曲線

圖2 不同處理對川牛膝種子首粒發(fā)芽天數(shù)的影響

表3 不同處理對川牛膝種子萌發(fā)的影響

2.2.3 川牛膝種子含水量為8.37%～12.35%，平均值為10.36%。

2.2.4 川牛膝種子的生活力在80%～94%之間，平均種子生活力為85%。

2.2.5 川牛膝種子百粒重范圍0.1437g～0.1687g，平均百粒重為0.1565 g。川牛膝種子五百粒重范圍0.8279g～0.8573g，平均五百粒重為0.8398 g。川牛膝種子千粒重范圍1.5364g～1.7315g，平均千粒重為1.6600 g。

2.2.6 川牛膝種皮上帶一定的致病真菌如霉菌，見圖3。故建議對種子在種植之前進行消毒。

圖3 川牛膝種子染菌情況

3 討論

3.1 初步建立了種子質量標準

由于川牛膝種質混亂，藥材質量下降，因此有必要制定其種子質量標準，近來對川牛膝種子質量檢驗方面的報道較少并且文獻報道的質量標準與我們組研究得出的質量標準存在較大的差異，以下為我們組初步制定的川牛膝種子質量標準：

川牛膝種子為橢圓形，平均長度為1.77mm，寬度為1.23mm，厚為0.9mm，紅褐色，外表光亮，有棱狀突起，果臍圓點狀，子葉白色、粗糙，胚橢圓形。質量以顆粒大、飽滿、無霉爛、含水量低于8.30%、生活力高于85%、百粒重大于0.16 g、五百粒重大于0.84 g、千粒重大于1.66 g者為佳。

3.2 篩選出了促進種子萌發(fā)的最適條件

對川牛膝種子萌發(fā)溫度、水分及光照條件的正交實驗結果進行分析，得出川牛膝種子的最佳萌發(fā)條件為：水分70%，溫度25℃，光照培養(yǎng)。川牛膝種子在產(chǎn)區(qū)發(fā)芽率基本達到90%以上，但是到了低海拔地區(qū)，川牛膝種子發(fā)芽率明顯降低；研究結果表明，在川牛膝種子萌發(fā)前處理的各方法中，用濃度為7.5mg/L的吲哚乙酸浸泡川牛膝種子24h后取出用清水洗凈為最佳方法，可顯著性提高發(fā)芽率（P＜0.01），可作為低海拔地區(qū)川牛膝栽培引種的生長素使用。

[1] 國家藥典委員會.中華人民共和國藥典[S].第一部.北京:中國醫(yī)藥科技出版社,2010:34.

[2] 王寧,吳軍,張桂菊,等.冬青種殼種皮透水性及種皮浸提液的生物鑒定[J].河南科學,2006,24(4):528.

[3] 柯文山,鐘章成,席紅安,等.四川大頭茶地理種群種子大小變異及對萌發(fā)、幼苗特征的影響[J].生態(tài)學報,2000,(4):697.

[4] 林俊英.不同處理方法對秦艽種子發(fā)芽率的影響[J].甘肅中醫(yī)學報,2005,22(2):19.

[5] 吳學明,劉玉萍.青海省紅直獐牙菜種子萌發(fā)特性的研究[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學,2006(4):120．

[6] 洪彩香,張如蓮,陳志權.不同處理方法對3種臂形草屬牧草種子發(fā)芽率的影響[J].熱帶農(nóng)業(yè)科學,2004,24(2):13.

[7] 張璐萍,萬紅輝,楊敏群,等.不同處理方法對薔薇種子發(fā)芽率的影響[J].中國種業(yè), 2009,(10):37.

[8] 楊慧玲,劉健全.重要藏藥川西獐牙菜種子萌發(fā)的研究[J].云南植物研究,2005,27(3):296.

（責任編輯：蔣淼）

Preliminary study on biological characteristics and germination characteristics of Chuanniuxi seeds

CHEN Cui-ping1, PEI Jin1,ZHANG Yi-nan1,2,MA Yun-tong1,KANG Ya-lan1, LUO Jing1, LIU Wei1//(1. Pharmacy College, Chengdu University of Traditional Chinese Medicine; Development and Utilization of Chinese Medicine Resources Co-founded by Sichuan Province and MOST, Chengdu 611137, China;2.The Drug Administration Shunyi Branch of Beijing, Beijing 101300, China)

Objective:Preliminary study on biological characteristics and germination characteristics of Chuanniuxi seeds, to provide effective evidence for the seed quality control and the selection of germination condition.Method:Chuanniuxi seeds morphology, size, hydroscopicity were studied, and seeds germination experiments were carried out to choose the best germination condition. The seeds water content, viability, weight, health and so on were measured to study the quality of Chuanniuxi seeds.Result:The best germination conditions of Chuanniuxi seeds was as following: the temperature was 25℃, and the moisture was 70% with illumination. The highest and quickness germination rate was got after the seeds were treated with 7.5 mg．L-1IAA.Conclusion:The corresponding data from the experiment on seeds water content, viability, weight, health and so on provide effective evidence for the seed quality control and the selection of germination condition to initially set the seed standard.

Chuanniuxi; seeds; biological characteristics; germination characteristics

R 282.2

A

1674-926X(2014)04-001-03

四川省教育廳科技項目資助（108A088）；四川省科技廳科技支撐計劃（2011SZ0282）

1.成都中醫(yī)藥大學藥學院 四川省中藥資源系統(tǒng)研究與開發(fā)利用省部共建國家重點實驗室培育基地，四川 成都 611137；2.北京市藥品監(jiān)督管理局順義分局，北京 101300

陳翠平（1993-），女，碩士研究生，從事中藥資源、中藥質量評價研究Tel:18081084002 Email:991778124@qq.com

裴瑾（1970-），女，教授，從事中藥品種品質及資源研究Tel: 028-61800231 Email:peixjin@163.com

2013-10-24