川續(xù)斷種子生物學特性與萌發(fā)特性研究

陳光明　趙光國　楊艷娟

摘要： [目的]研究川續(xù)斷種子的生物學特性與萌發(fā)特性。[方法]通過對川續(xù)斷種子的形態(tài)特征、解剖結構的觀測，并測定了千粒重、吸水率等特征。同時，在不同溫度、不同光照條件、果皮去除與否等條件下測定了川續(xù)斷種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢。[結果]川續(xù)斷種子較小，呈四棱柱型，具有胚乳，千粒重為3.35 g，吸水率約為102%；川續(xù)斷種子在20 ℃的條件下發(fā)芽率較高，且萌發(fā)時需光照，而果皮的存在與否對萌發(fā)率影響不大。[結論]該研究為川續(xù)斷的擴繁和大量栽培奠定了一定基礎。

關鍵詞： 川續(xù)斷；種子；生物學特性；萌發(fā)特性

中圖分類號：S567 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2015）08-043-02

川續(xù)斷（Dipsacus asperoides C.Y.cheng et T.M.Ai）為川續(xù)斷科川續(xù)斷屬植物[1]，以干燥的根入藥[2]，具有補肝腎、行血脈、續(xù)筋骨、安胎止漏的功效，是傷科與婦科的常用中藥[3]，在民間驗方中使用廣泛?，F(xiàn)代藥理研究發(fā)現(xiàn)，川續(xù)斷系“全能性”新型藥物，具有增強免疫、促進骨損傷愈合、抗炎、抗氧化等作用[4]，用于治療風濕性骨疼、腰膝酸疼、肝腎虛弱、遺精、尿頻、胎動不安、月經(jīng)不調(diào)、崩漏、跌打損傷[5]，其主要藥用成分是三萜皂苷類化合物、生物堿類、環(huán)烯醚帖類、揮發(fā)油類等[6]，在2010版《中國藥典》中對川續(xù)斷的品種和質(zhì)量作了明確的規(guī)定[7]。

川續(xù)斷多為野生，由于多年的不斷采挖，使其資源量逐漸減少，遠遠不能滿足市場需求。如果資源供給問題得不到解決，川續(xù)斷本身脆弱的原生生態(tài)系統(tǒng)將難以支撐市場需求，這必將導致續(xù)斷屬植物生物資源的減少和遺傳多樣性資源的喪失[8]。為了解決這一現(xiàn)狀必須進行擴大繁殖與人工栽培，而這又必須依賴于種子繁殖。但目前對川續(xù)斷種子特性及其發(fā)芽率等方面的研究較少。筆者在此通過對川續(xù)斷種子的形態(tài)特征、解剖結構的觀測，初步研究了川續(xù)斷種子的生物學特性，并通過設置光照和溫度條件，尋找提高其發(fā)芽率的途徑，確定最佳萌發(fā)條件，以期為大量擴大繁殖和人工栽培提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料來源 試驗種子來源于云南農(nóng)業(yè)大學后山教學實踐基地，于2013年11月份采收，采回后于通風干燥處保存。

1.2 所用儀器設備 智能人工氣候培養(yǎng)箱（ZRX-2580D）、JA1003A電子天平（精確0.001 g）、培養(yǎng)皿、燒杯、容量瓶、定性濾紙、解剖鏡。

1.3 方法

1.3.1 形態(tài)特征及解剖結構觀察。 利用解剖鏡觀察川續(xù)斷的種子形態(tài)特征，并觀測其解剖結構。

1.3.2 千粒重的測定。采用百粒法測千粒重。用數(shù)種器從試驗樣品中隨機數(shù)取8份，每份100粒續(xù)斷種子，3次重復，分別稱重（g）保留小數(shù)位數(shù)參照GB/T3543-1995《農(nóng)作物種子檢驗規(guī)程》。

1.3.3 吸水率測定。

取種子1 g，置于有蒸餾水的燒杯中，在25 ℃恒溫下使其吸水，每隔2 h將種子從燒杯中取出用吸水紙吸干表面水分后稱量，直到種子重量恒定。重復3次。

吸水量△W=Wt-W（Wt為吸水t時間后的種子重量，W為吸水前的重量，單位為g）；

種子吸水率（%）=△W/W×100[9]。

1.3.4 萌發(fā)特性研究。

1.3.4.1 溫度條件。

溫度對種子萌發(fā)的影響設為10、15、20、25、30 ℃ 5個溫度恒溫處理，在智能人工氣候培養(yǎng)箱中進行培養(yǎng)。

1.3.4.2 光照條件。光照對種子萌發(fā)的影響分為自然光照和黑暗2個處理。自然光照為每天光照12 h，黑暗用錫箔紙遮光直至試驗結束，在智能人工氣候培養(yǎng)箱中進行培養(yǎng)。

1.3.4.3 剝?nèi)スぴ囼?。通過剝除果皮與有果皮在25 ℃相同條件下作發(fā)芽試驗，測定初始發(fā)芽天數(shù)、發(fā)芽率及發(fā)芽勢間接說明果皮對種子發(fā)芽的影響。做萌發(fā)試驗時用定性濾紙作萌發(fā)基質(zhì)，將其鋪在培養(yǎng)皿中，將種子整齊排列在定性濾紙上，試驗期間注意保持定性濾紙濕潤。每個處理3次重復，每次重復50粒種子。以胚芽伸出種子一半為萌發(fā)。自開始做試驗起每天記錄發(fā)芽情況依據(jù)每天的發(fā)芽記錄計算發(fā)芽率。

發(fā)芽率（%）=（n/N）×100，式中，n為正常發(fā)芽的種子數(shù)，N為測定樣品種子數(shù)。發(fā)芽勢是指規(guī)定的時間內(nèi)正常發(fā)芽的種子數(shù)占測定樣品種子數(shù)的百分率。該試驗中在萌發(fā)后第12天統(tǒng)計發(fā)芽勢。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析 應用Excel軟件對數(shù)據(jù)進行方差分析，并應用最小差異顯著差值（LSD）進行多重比較分析。

2 結果與分析

2.1 形態(tài)特征及解剖結構觀察 川續(xù)斷的果實較小，長3.5～4.5 mm，寬約1 mm，呈明顯的四棱柱形，每面中間略向外凸起；果皮表面被有纖細、白色、倒狀的短柔毛。果實由下位子房發(fā)育而來，前端常殘留萼片及花柱，后端略凹（圖1）；剝掉果皮可見種皮為一膜質(zhì)結構，較薄，側面有明顯的種臍，基底胎座，基部略狹，著生處形成一平面；長約3 mm（圖2）。

通過對橫切面和縱切面的觀察，川續(xù)斷的種子具有胚乳，包圍著胚，約占整個種子體積的一半（圖3a）；胚位于種子中央，通過與種臍垂直方向的縱切面，可見其胚為典型的雙子葉植物胚，兩片子葉較長，約占胚的2/3，胚芽較?。▓D3b）。

2.2 種子千粒重 川續(xù)斷種子千粒重為3.35 g（表1），可見其種子較小，在種子萌發(fā)的過程中自身貯藏的可以利用的營養(yǎng)物質(zhì)非常有限，因此，播種時一旦種子萌發(fā)后就應適當施肥以滿足成苗的營養(yǎng)需求。

2.3 種子吸水率 由圖4可見，川續(xù)斷種子在前2 h內(nèi)迅速吸水，吸水率上升速度最快，這一階段屬于吸脹期。0～6 h內(nèi)吸水率呈逐漸上升趨勢，到6 h時吸水率平均為102%，6 h后吸水速度變緩，飽和時的吸水率為110%左右?？梢娫诿劝l(fā)過程中，前期水分充足是至關重要的，且果皮阻礙不是影響種子萌發(fā)的主要因素。

2.4 不同處理對川續(xù)斷種子萌發(fā)的影響

2.4.1 不同光照和溫度條件對川續(xù)斷種子萌發(fā)的影響。

由表2可見，川續(xù)斷在不同設置處理下發(fā)芽率呈顯著性差異。其次，果皮中可能存在抑制物質(zhì)影響種子的正常萌發(fā)。20 ℃

光照的平均發(fā)芽率最高，極顯著高于其他設置處理的發(fā)芽率，其次為20 ℃遮光。因此，保證川續(xù)斷種子發(fā)芽率的最佳條件應為20 ℃有光照。發(fā)芽勢差異性不顯著，20 ℃遮光為最高，與20 ℃光照、25 ℃光照、25 ℃遮光、30 ℃光照、30 ℃遮光差異性不顯著，但顯著高于15 ℃遮光、15 ℃光照，極顯著高于10 ℃遮光、10 ℃光照。因此，在黑暗的條件下溫度適宜才能保證川續(xù)斷種子有較高的發(fā)芽勢。

2.4.2 果皮對種子萌發(fā)的影響。

由表3可見，在相同溫度和同樣果皮處理的條件下，無果皮的川續(xù)斷種子最先發(fā)芽。其中在溫度為20 ℃無果皮的條件下川續(xù)斷種子發(fā)芽最早，5 d就開始發(fā)芽，但在溫度20 ℃時果皮有無最終的發(fā)芽率沒有差異，說明果皮對種子的發(fā)芽率沒有影響。

3 小結與討論

種子大小是影響種子萌發(fā)的主要因素之一，較大的種子相對較小的種子具有較快的萌發(fā)速率和較大的萌發(fā)率。研究表明，種子大小能夠影響種子的萌發(fā)能力，直接影響幼苗的形態(tài)建成，最終影響整個群落的結構[10]。川續(xù)斷的種子有明顯四棱，長3.5～4.5 mm，寬和厚近等，千粒重約為 3.35 g，可見其種子較小，說明種子萌發(fā)過程中自身可以利用的營養(yǎng)物質(zhì)非常有限，播種時一旦種子萌發(fā)后就應適當施肥或在播種前施足底肥以滿足后期成苗的營養(yǎng)需求。

川續(xù)斷種子吸水性良好，6 h后種子吸水率平均可以達102%。由于果皮的有無對種子的發(fā)芽勢有影響，而對最終發(fā)芽率沒有太大的影響，所以果皮對種子的發(fā)芽有一定影響但不是主要因素，可能存在某些抑制物質(zhì)，這有待于以后探索。

不同溫度和光照處理條件下川續(xù)斷發(fā)芽率差異性顯著，在溫度為20 ℃且有光照的條件下川續(xù)斷發(fā)芽率最高，在溫度為20 ℃遮光的條件下川續(xù)斷發(fā)芽勢最好，所以川續(xù)斷最適宜的萌發(fā)溫度為20 ℃，這為以后的擴繁和大量栽培奠定了一定基礎。

參考文獻

[1] 中國科學院中國植物志編輯委員會.中國植物志.第七十三卷 第1分冊[M].北京：科學出版社，1986：45-46.

[2] 全國中草藥匯編編寫組.全國中草藥匯編·下冊[G].北京：人民衛(wèi)生出版社，2000：135-136.

[3] 宋立人，洪恂，丁續(xù)亮，等.中國中藥學大辭典（上）[S].北京：人民衛(wèi)生出版社，2001：2063-2065.

[4] 楊紅兵，詹亞華.續(xù)斷研究現(xiàn)狀[J].中華實用中西醫(yī)雜志，2005，18（2）： 298-300.

[5] 吳春蕾，張志鋒，劉圓.川續(xù)斷科植物的研究進展[J].成都醫(yī)學院學報，2009，4（1）： 66-71.

[6] 方志先.土家族藥物志[M].北京：中國醫(yī)藥科技出版社，2006：1064.

[7] 中華人民共和國衛(wèi)生部藥典委員會.中國藥典（I部）[S].北京：人民衛(wèi)生出版社，2010：309-310.

[8] 董玉瓊.川續(xù)斷種質(zhì)資源評價與質(zhì)量標準研究[D].北京：北京中醫(yī)藥大學，2007.

[9] 霍仕平，張興瑞，向振凡，等.玉米種子萌發(fā)階段的吸水率研究[J]. 玉米科學，2004，12（4）：54-56.

[10] 武高林，杜國禎.植物種子大小與幼苗生長策略研究進展[J].應用生態(tài)學報，2008，19（1）：191-197.