不同處理方法對(duì)兩種鐵包金基原植物種子萌發(fā)的影響

馬宏亮，王吉文

(1.中山市中智藥業(yè)集團(tuán)有限公司，廣東 中山 528437；2.國(guó)家中藥管理局中藥破壁飲片技術(shù)與應(yīng)用重點(diǎn)研究室，廣東 中山 528437)

·中藥農(nóng)業(yè)·

不同處理方法對(duì)兩種鐵包金基原植物種子萌發(fā)的影響

馬宏亮1,2*，王吉文1,2

(1.中山市中智藥業(yè)集團(tuán)有限公司，廣東 中山528437；2.國(guó)家中藥管理局中藥破壁飲片技術(shù)與應(yīng)用重點(diǎn)研究室，廣東 中山528437)

目的：探索打破中藥鐵包金基原植物鐵包金及光葉勾兒茶的種子休眠方法。方法：觀察種子外部形態(tài)，測(cè)定種子千粒重、硬實(shí)率、吸水率，通過(guò)考察濃硫酸、赤霉素、不同貯藏方法對(duì)種子萌發(fā)的影響，找出打破鐵包金基原植物種子休眠最為適宜的方法。結(jié)果：鐵包金種子未經(jīng)處理吸水率為41.49%，經(jīng)濃硫酸處理為45.67%；光枝勾兒茶種子未經(jīng)處理吸水率為48.91%，經(jīng)濃硫酸處理為51.35%。經(jīng)98%H2SO4處理15min后，光枝勾兒茶種子發(fā)芽勢(shì)為50.48%，發(fā)芽率為85.71%。500mg·L-1赤霉素處理6h，鐵包金種子發(fā)芽勢(shì)為53.33%，發(fā)芽率為55.24%；光枝勾兒茶種子發(fā)芽勢(shì)為41.90%，發(fā)芽率為67.62%。經(jīng)4℃低溫沙藏3個(gè)月，鐵包金種子發(fā)芽勢(shì)為88.57%，發(fā)芽率為90.48%；光枝勾兒茶種子發(fā)芽勢(shì)為86.67%，發(fā)芽率為91.43%。結(jié)論：4℃低溫沙藏3個(gè)月能完全打破種子休眠，顯著提高種子發(fā)芽勢(shì)與發(fā)芽率。

鐵包金種子；光枝勾兒茶種子；種子休眠；浸種時(shí)間；低溫沙藏

鐵包金為鼠李科植物鐵包金B(yǎng)erchemialineate(L.)DC.或光枝勾兒茶Berchemiapolyphyllavar.leioclada(Handel-Mazzetti)Handel-Mazzetti的干燥根或嫩莖藤，具有祛痰止咳，散毒消腫，止血之功效[1]，是嶺南文化遺產(chǎn)石岐外感涼茶主要成分之一。目前，鐵包金藥用資源基本依靠野生采收，資源調(diào)查發(fā)現(xiàn)由于其生長(zhǎng)環(huán)境人為破壞，野生資源日趨枯竭，開(kāi)展其人工栽培研究勢(shì)在必行。

研究表明[2]，鐵包金種子存在休眠特性，導(dǎo)致其發(fā)芽困難，采用濃硫酸或赤霉素有助于打破其休眠特性，提高發(fā)芽勢(shì)。濃硫酸浸種處理不當(dāng)種子死亡率較高，且存在安全隱患，實(shí)際生產(chǎn)中非特殊情況一般不采用。赤霉素雖能將發(fā)芽勢(shì)(第15 d統(tǒng)計(jì)發(fā)芽勢(shì))從對(duì)照組21%提升至48%[2]，但發(fā)芽所需時(shí)間仍較長(zhǎng)，發(fā)芽整齊度也有待提高。本實(shí)驗(yàn)分別采用不同赤霉素、濃硫酸處理時(shí)間，不同儲(chǔ)藏方法對(duì)2種鐵包金基原植物種子進(jìn)行處理，進(jìn)一步優(yōu)化了其萌發(fā)的方法，為鐵包金人工栽培奠定理論基礎(chǔ)及提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1實(shí)驗(yàn)材料

于2014年12月在廣東省化州市采集紫黑色成熟、飽滿、無(wú)病蟲(chóng)害的鐵包金B(yǎng)erchemialineate(L.)DC.果實(shí)；于2014年12月在廣東中山市采集紫黑色成熟、飽滿、無(wú)病蟲(chóng)害光枝勾兒茶B.polyphyllavar.leioclada(Handel-Mazzetti)Handel-Mazzetti果實(shí)，均由中智藥業(yè)集團(tuán)有限公司賈世清主管中藥師鑒定，其標(biāo)本均儲(chǔ)存于中智藥業(yè)集團(tuán)標(biāo)本室。果實(shí)趁鮮除去果肉，洗凈，晾干，放入紙質(zhì)信封中置于室溫陰涼處備用。

RTOP-260Y智能人工氣候箱(浙江托普儀器有限公司)，HYC-260醫(yī)用冷藏箱(青島海爾特種電器有限公司)，赤霉酸(上海悅聯(lián)化工有限公司)，濃硫酸(廣州化學(xué)試劑廠)。

1.2方法

1.2.1種子千粒重、硬實(shí)率測(cè)定 從2種鐵包金基原植物種子樣品中各隨機(jī)取8個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)100粒，分別稱重，計(jì)算平均重量與標(biāo)準(zhǔn)差[3-4]。

分別隨機(jī)選取2種鐵包金基原植物種子各100粒，置于培養(yǎng)皿中，25℃蒸餾水浸泡24h，統(tǒng)計(jì)未吸漲種子的數(shù)量，計(jì)算硬實(shí)率，3次重復(fù)。

1.2.2種子吸水曲線測(cè)定 分別取2種鐵包金基原植物種子2份，每份100粒，一份未經(jīng)任何處理，另一份經(jīng)濃硫酸處理10min，在25℃條件下分別放入裝有足量蒸餾水的小燒杯中吸水，分別于2、4、6、8、10、12、24、32h取出種子，用濾紙吸干表面水分，稱重，試驗(yàn)重復(fù)3次，計(jì)算吸水率[4]。

1.2.3濃硫酸處理 將貯藏2個(gè)月的光枝勾兒茶種子分別于98%濃硫酸中浸泡5、10、15min，取出洗凈后蒸餾水中恒溫25℃浸泡24h。對(duì)照為蒸餾水中恒溫25℃浸泡24h。

1.2.4赤霉素處理 將室溫貯藏2個(gè)月的光枝勾兒茶種子分為4組，每組處理如下：①于500mg·L-1赤霉素中恒溫25℃浸泡6h，取出種子洗凈，再用蒸餾水浸泡18h。②于500mg·L-1赤霉素中恒溫25℃浸泡12h，取出種子洗凈，再用蒸餾水浸泡12h。③于500mg·L-1赤霉素中恒溫25℃浸泡24h，取出種子蒸餾水洗凈。④對(duì)照為蒸餾水中恒溫25℃浸泡24h。將室溫貯藏3個(gè)月的鐵包金種子同上分組處理。

1.2.5不同貯藏條件處理 將2種鐵包金基原植物種子各分為6組，每組處理如下：①將晾干備用的種子4℃下冷藏2個(gè)月，取出置于蒸餾水中恒溫25℃浸泡24h。②將晾干備用的種子4℃下冷藏3個(gè)月，取出置于蒸餾水中恒溫25℃浸泡24h。③將室溫貯藏2個(gè)月的種子，取出置于蒸餾水中恒溫25℃浸泡24h。④將室溫貯藏3個(gè)月的種子，取出置于蒸餾水中恒溫25℃浸泡24h。⑤將晾干備用的種子與過(guò)篩細(xì)濕沙混合(細(xì)沙濕度以手握成團(tuán)，松手即散為度，種子與細(xì)沙體積比為1∶3)，放入4℃下層積2個(gè)月，取出置于蒸餾水中恒溫25℃浸泡24h。⑥將晾干備用的種子與過(guò)篩細(xì)濕沙混合(細(xì)沙濕度以手握成團(tuán)，松手即散為度，種子與細(xì)沙體積比為1∶3)，放入4℃下層積3個(gè)月，取出置于蒸餾水中恒溫25℃浸泡24h。

1.3發(fā)芽方法

試驗(yàn)設(shè)置每個(gè)處理35粒種子，3次重復(fù)。將上述各處理方法下的種子放入墊有2層濾紙的培養(yǎng)皿中，加入適量蒸餾水潤(rùn)濕濾紙，置于人工氣候箱中進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)，人工氣候箱設(shè)置溫度25℃，濕度80%，光照12h/黑暗12h，光照強(qiáng)度5500lx。種子發(fā)芽以胚根突破種皮的長(zhǎng)度為種子長(zhǎng)度一半為計(jì)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定第14d計(jì)算種子發(fā)芽勢(shì)，第35d統(tǒng)計(jì)發(fā)芽率。每天定時(shí)記錄當(dāng)日發(fā)芽種子數(shù)，并用蒸餾水清洗種子，防止種子發(fā)霉，及時(shí)補(bǔ)水充分保持濾紙濕潤(rùn)。

1.4統(tǒng)計(jì)分析

所得數(shù)據(jù)采用SPSS19.0處理，處理間均值比較采用完全隨機(jī)設(shè)計(jì)單因素方差分析中的LSP多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1種子形態(tài)特征

2種鐵包金基原植物形態(tài)性狀極為相似，種子皆呈卵形，種皮淡黃白色，質(zhì)堅(jiān)硬。鐵包金種子千粒重(9.34±0.27)g，硬實(shí)率為100%；光枝勾兒茶種子千粒重(7.29±0.12)g，硬實(shí)率為100%。

2.2種子吸水特性

由圖1、圖2可看出，2種鐵包金基原植物種子吸水趨勢(shì)基本一致，未經(jīng)處理的種子在0～2h內(nèi)吸水迅速，4h后吸水速度逐漸放緩，直至24h基本達(dá)到吸水平衡；經(jīng)濃硫酸處理10min的種子0～8h吸水較迅速，之后吸水非常緩慢，12h后逐漸趨于吸水平衡。濃硫酸腐蝕種皮能加快種子吸水速率，說(shuō)明2種鐵包金基原植物種皮對(duì)種子發(fā)芽存在物理阻礙作用。一般干燥種子含水量極低，原生質(zhì)呈凝膠態(tài)，代謝水平極低，種子吸水后，一方面促使原生質(zhì)從凝膠態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿苣z態(tài)，代謝水平提高；另一方面，水分可使種皮膨脹軟化，氧氣容易通過(guò)種皮，增強(qiáng)胚的呼吸作用，同時(shí)也有利于胚根突破種皮[5]。為促進(jìn)鐵包金種子萌發(fā)，建議其播種前浸種24h以上使其充分吸水。

2.3濃硫酸不同處理時(shí)間對(duì)光枝勾兒茶種子萌發(fā)的影響 葉燕瑩等[2]研究結(jié)果表明濃硫酸對(duì)破除鐵包金種子硬實(shí)作用有顯著效果，其中濃硫酸處理10min對(duì)種子傷害最小，但濃硫酸處理對(duì)光枝勾兒茶種子萌發(fā)的影響未見(jiàn)報(bào)道。表1結(jié)果顯示，濃硫酸對(duì)解除光枝勾兒茶種子硬實(shí)作用同樣有顯著效果，3個(gè)處理時(shí)間發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率均顯著高于對(duì)照組。在濃硫酸腐蝕種子的過(guò)程中，隨著處理時(shí)間增加，其發(fā)芽勢(shì)與發(fā)芽率均存在升高的趨勢(shì)，其中15min處理時(shí)間效果最好，發(fā)芽率由對(duì)照組的62.86%提升至85.71%，發(fā)芽勢(shì)由對(duì)照組的11.43%提升至50.48%。

表1 濃硫酸不同處理時(shí)間對(duì)光枝勾兒茶種子萌發(fā)的影響 (%)

注：同列不同小寫字母表示有顯著性差異，P<0.05。

2.4赤霉素不同處理時(shí)間對(duì)光枝勾兒茶種子萌發(fā)的影響

有研究表明，500mg·L-1赤霉素對(duì)鐵包金種子萌發(fā)有促進(jìn)作用[2]，但赤霉素不同處理時(shí)間對(duì)其影響并未報(bào)道，因此本實(shí)驗(yàn)選擇在此濃度條件下研究赤霉素不同處理時(shí)間對(duì)其種子萌發(fā)的影響。從表2可以看出，不同赤霉素處理時(shí)間對(duì)2種鐵包金基原植物種子萌發(fā)的影響基本一致，隨著赤霉素處理時(shí)間的縮短，發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率均逐漸提高，其中赤霉素處理6h對(duì)促進(jìn)種子萌發(fā)效果最好，鐵包金種子發(fā)芽率由未經(jīng)赤霉素處理的42.86%提高到55.24%，發(fā)芽勢(shì)由27.62%提高到53.33%，光枝勾兒茶種子未經(jīng)赤霉素處理與經(jīng)赤霉素處理對(duì)發(fā)芽率的影響無(wú)顯著性差異，對(duì)發(fā)芽勢(shì)的影響差異達(dá)到顯著水平，赤霉素處理6h發(fā)芽勢(shì)由未經(jīng)赤霉素處理的11.43%提高到41.90%。其中赤霉素處理24h與未經(jīng)赤霉素處理對(duì)2種鐵包金基原植物種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)影響均無(wú)顯著性差異。故采用500mg·L-1赤霉素促進(jìn)鐵包金基源植物種子萌發(fā)，選擇浸泡時(shí)間為6h最為適宜。

2.5不同貯藏條件對(duì)種子萌發(fā)的影響

由表3可知，3種貯藏條件下2種鐵包金基原植物種子發(fā)芽情況均存在顯著差異，其中低溫沙藏3個(gè)月對(duì)破除種子生理性休眠效果最好，鐵包金種子發(fā)芽率為90.48%，發(fā)芽勢(shì)為88.57%，分別較室溫貯藏同樣時(shí)間提高了47.62%、60.95%。光枝勾兒茶種子低溫沙藏3個(gè)月發(fā)芽率為91.43%，發(fā)芽勢(shì)為86.67%，分別較室溫貯藏同樣時(shí)間提高了44.76%、68.57%。低溫貯藏破除種子生理性休眠效果次之，其中低溫貯藏3個(gè)月鐵包金種子發(fā)芽率為81.90%，發(fā)芽勢(shì)為75.24%，分別較室溫貯藏同樣時(shí)間提高了39.04%、47.62%。光枝勾兒茶種子發(fā)芽率為74.29%，發(fā)芽勢(shì)為21.90，分別較室溫貯藏同樣時(shí)間提高27.62%、3.80%。

同時(shí)還可以看出，2種鐵包金基原植物種子隨著室溫貯藏時(shí)間增加發(fā)芽率有降低的趨勢(shì)，鐵包金貯藏3個(gè)月比貯藏2個(gè)月發(fā)芽率降低了11.58%，光枝勾兒茶貯藏3個(gè)月比貯藏2個(gè)月發(fā)芽率降低了16.19%。

注：同列不同小寫字母表示有顯著性差異，P<0.05。

注：同列不同小寫字母表示有顯著性差異，P<0.05。

3 討論

濃硫酸對(duì)打破鐵包金基原植物硬實(shí)種子物理性休眠雖有顯著效果，但濃硫酸屬危險(xiǎn)品，實(shí)際生產(chǎn)中較難獲得，且存在安全性問(wèn)題，若操作不當(dāng)，種子死亡率非常高，故面對(duì)非專業(yè)的廣大種植戶不宜采用。

葉艷瑩等[2]采用500mg·L-1赤霉素浸泡鐵包金種子24h，結(jié)果顯示其發(fā)芽勢(shì)由對(duì)照組的21%提升至48%，差異達(dá)到顯著水平。本研究中，500mg·L-1赤霉素處理24h對(duì)2種鐵包金基原植物種子發(fā)芽勢(shì)的提升作用并不顯著，與葉艷瑩等研究結(jié)果不一致。分析原因，葉艷瑩等采用的實(shí)驗(yàn)材料為4℃下保存的種子，相當(dāng)于冷藏與赤霉素協(xié)同處理，其結(jié)果就不僅僅是赤霉素單因素對(duì)種子萌發(fā)的影響，其中赤霉素浸種24h對(duì)鐵包金發(fā)芽勢(shì)實(shí)際貢獻(xiàn)率需進(jìn)一步驗(yàn)證。

種子休眠類型主要分為外源性、內(nèi)源性和綜合休眠三種，外源性休眠即胚以外的各種組織，包括種殼(種皮、果皮或胚乳等)的限制，如種殼的機(jī)械阻礙、不透水、不透氣性以及種殼中存在發(fā)芽抑制物等，通常用物理或化學(xué)方法破壞種殼解除。導(dǎo)致內(nèi)源性休眠的因素即胚本身因素，主要是由于胚形態(tài)發(fā)育未完成，生理上未成熟，缺少必需激素或存在抑制萌發(fā)的物質(zhì)，通過(guò)低溫層積、變溫處理、干燥、激素處理等方法可破除。綜合休眠即多種外源性休眠與內(nèi)源性休眠的組合[6]。本研究結(jié)果表明濃硫酸、赤霉素與低溫沙藏處理對(duì)解除2種鐵包金基原植物種子休眠均有效，說(shuō)明鐵包金基原植物種子休眠類型為綜合休眠。其中500mg·L-1赤霉素浸種6h、濃硫酸處理15min并不能完全破除休眠，低溫沙藏3個(gè)月能完全打破種子休眠，說(shuō)明胚未發(fā)育完全導(dǎo)致的內(nèi)源性休眠是其綜合休眠的主要因素。

本研究還進(jìn)行了室溫濕沙貯藏試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)15d貯藏種子就開(kāi)始陸續(xù)發(fā)芽，由于此條件下貯藏種子易霉?fàn)€，種子個(gè)體差異導(dǎo)致發(fā)芽整齊度不佳等原因，該方法在實(shí)際生產(chǎn)中不宜使用。綜合比較，4℃低溫沙藏3個(gè)月能完全打破種子休眠，操作方法簡(jiǎn)便，適合實(shí)際生產(chǎn)中大量種子人工繁殖。

[1] 湖南省食品藥品監(jiān)督管理局.湖南省中藥飲片炮制規(guī)范[M].長(zhǎng)沙：湖南科學(xué)技術(shù)出版社，2010：105.

[2] 葉燕瑩，何夢(mèng)玲，李東亮，等.鐵包金種子休眠及其破除方法初探[J].中藥材，2013，36(9)：1385-1389.

[3] 國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局，農(nóng)作物種子檢驗(yàn)規(guī)程其他項(xiàng)目檢驗(yàn)：GB/T3543.7—1995[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,1995.

[4] 張春平，何平，杜丹丹，等.決明子種子硬實(shí)及萌發(fā)特性研究[J].中草藥，2010，41(10)：1700-1704.

[5] 李合生.現(xiàn)代植物生理學(xué)[M].北京：高等教育出版社，2002：295-296.

[6]YangQH，YeWH，SongSQ，etal.Summarizationoncausesofseeddormancyanddormancypolymorphism[J].ActaBotBorealoccidentSin，2003，23(5)：837-843.

TheEffectofDifferentMethodsontheSeedsGerminationofTwoBotanicalOriginsofBerchemiaeRamulusetRadix

MAHongliang1,2*，WANGJiwen1,2

(1.ZhongzhiPharmaceuticalCompany，Zhongshan528437，China；2.KeyLaboratoryofHerbalUltrafineGranularpowderoftechenologyandApplicationofStateAdministrationofTraditionalChineseMedicine,Zhongshan528437，China)

Objective：To explore the method for breaking the dormancy of the seeds of two botanical origins of Berchemiae Ramulus et Radix.Method：To find out the best method of breaking the seed dormancy of two botanical origins of Berchemiae Ramulus et Radix by observing external morphological features of the seeds，measuring the weights per thousand，hard rate，and water absorption rate of the seeds，and investigating the effect on seed germination of different treatment methods，including of sulfuric acid and gibberellin soaking，and different storage methods.Result：The rate of water absorption of untreated seeds ofBerchemialineatawas41.49%，the rate of water absorption of treated seeds by H2SO4was45.67%；and the rate of water absorption untreated seeds ofB.polyphyllavar.leiocladawas48.91%，the rate of water absorption treated by H2SO4was51.35%.Being soaked in98% H2SO4for15min，the germination rate and germination energy ofB.polyphyllavar.leiocladaseeds were50.48%，and85.71%，respectively.The germination rate and germination energy ofB.lineataseed streated by GA3were53.33% and55.24%，respectively；and in the same condition，the germination rateand germination energy ofB.polyphyllavar.leiocladaseed were41.90% and67.62%，respectively.When the seeds were stored for three months in4℃，the seed germination energy ofB.lineataand andB.polyphyllavar.leiocladawere88.57% and86.67%，respectively；and the seed germination rate ofB.lineataandB.polyphyllavar.leiocladawere90.48% and91.43%，respectively.Conclusion：The seeds stored for3months in4℃ with some moistures could improve dramatically its germination rate and germination energy.

Berchemialineata(L.)DC.；Berchemiapolyphyllavar.leioclada(Handel-Mazzetti)Handel-Mazzetti；seed dormancy；soaking time；storing with moisture sand

10.13313/j.issn.1673-4890.2016.7.017

2015-08-19)

*

馬宏亮，制藥工程師，研究方向：中藥資源及中藥材GAP研究；Tel：(0760)89871863，E-mail：mhl008@126.com