貯藏時間對梔子種子生活力和發(fā)芽率的影響

摘要：對自然條件下貯藏1、4、8個月的梔子（Gardenia jasminoides Ellis）種子的發(fā)芽率、生活力和含水量進(jìn)行了測定。結(jié)果表明，采集后短時間貯藏梔子種子能保持較高的生活力和發(fā)芽率，但梔子種子壽命較短，隨著貯藏時間的延長，種子的生活力、發(fā)芽率呈明顯下降的趨勢，種子對環(huán)境的耐受性也大大降低。生活力與貯藏時間的相關(guān)系數(shù)r=0.958，種子的生活力（Y）與貯藏時間（X）回歸方程Y=102.794-3.736 X；發(fā)芽率與貯藏時間的相關(guān)系數(shù)r=0.881，種子的發(fā)芽率（W）與貯藏時間（X）回歸方程W=95.740-6.368 X， 均顯著相關(guān)。長時間貯藏后梔子種子的含水量明顯下降。

關(guān)鍵詞：梔子（Gardenia jasminoides Ellis）種子；貯藏；生活力；發(fā)芽率

中圖分類號：R282.71；S339.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：0439-8114（2016）15-3917-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.15.029

Abstract：The germination rate， viability and water content of Gardenia jasminoides Ellis seed stored for one， four and eight months respectively under natural conditions were determined. The results showed that G. jasminoides Ellis seed maintained high viability and germination rate after short storage， but seed longevity was short，with storage time lengthening， seed viability and germination rate declined markedly and presented lower tolerance to environment. The correlation coefficient between viability（Y） and storage time（X） was r=0.958， and the regression equation was Y=102.794-3.736 X； the correlation coefficient between germination rate（W） and storage time（X） was r=0.881， and the regression equation was W=95.740-6.368 X， both of them had significant associations. Water content of seed declined significantly after long storage.

Key words： Gardenia jasminoides Ellis； storage； viability； germination rate

梔子為茜草科植物梔子（Gardenia jasminoides Ellis）的干燥成熟果實(shí)，苦寒、無毒，歸心、肝、肺、胃經(jīng)。具有瀉火除煩、清熱利尿、涼血解毒等功效，臨床用于急性黃疸型肝炎、止血、扭挫傷等疾病，具有廣闊的市場前景[1]。目前國內(nèi)外對梔子的需求量日益增加，野生資源難以滿足需要，人工栽培是解決這一問題的最佳選擇。

優(yōu)質(zhì)的種質(zhì)資源是高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)藥材的有效保障，但種子在貯藏過程中不可避免地會發(fā)生劣變，對中草藥種子生物學(xué)特性的認(rèn)識是實(shí)現(xiàn)中藥材規(guī)范化種植研究的重要內(nèi)容之一[2]。目前關(guān)于梔子的研究多集中在化學(xué)成分和藥理作用上，對種子生物學(xué)特性的研究較少。種子貯存是物種多樣性和遺傳多樣性保護(hù)的重要手段，它不僅有利于品種資源保存，還可防止一個品種育成后在世代更換過程中受環(huán)境條件的影響而帶來的變異[3]。探究不同種類種子的最佳保存方式，對于藥用植物種質(zhì)資源的長久保存，尤其是瀕危稀有的藥用植物資源，確保中國藥用植物資源的安全以及可持續(xù)發(fā)展都有重要意義。為此，本研究通過測定不同產(chǎn)地梔子種子在不同貯藏期限的生活力、發(fā)芽率、發(fā)芽勢、含水量，以期確定梔子種子貯藏的安全期限，為梔子種質(zhì)資源的安全保存和生產(chǎn)實(shí)踐提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 儀器與試劑 萬分之一電子天平（型號BS223S，北京賽多利斯儀器有限公司）、LRH-400-G光照培養(yǎng)箱（廣東省醫(yī)療器械廠）、LRH-250-Z振蕩培養(yǎng)箱（廣東省醫(yī)療器械廠）、GZX-9140ME數(shù)顯鼓風(fēng)干燥箱（上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠）。瓊脂粉（北京索萊寶科技有限公司）、BTB（北京索萊寶科技有限公司）、雙蒸水（自制）。

1.1.2 試驗樣品 樣品為2013年11～12月采自湖南、江西、湖北、廣西、四川等10個地區(qū)的野生或栽培種（表1），經(jīng)鑒定為茜草科植物梔子的成熟果實(shí)。將種子漂洗干凈，選取健康飽滿的種子置于牛皮紙袋里自然條件下保存。

1.2 方法

采用梔子種子檢驗規(guī)程[4]觀察種子的外觀形態(tài)，測定種子含水量、生活力和發(fā)芽率。

12.1 種子外觀形態(tài)觀察 采用游標(biāo)卡尺對50粒成熟飽滿的梔子種子的大小進(jìn)行測量；種子的形態(tài)、顏色、質(zhì)地、表面特征等采用目測，氣味采用鼻聞。

1.2.2 含水量測定 取5 g種子用于含水量的測定。先將樣品盒于130 ℃下烘干至恒重，然后將試驗樣品放入預(yù)先烘干和稱重過的樣品盒內(nèi)，將烘箱溫度保持在130～133 ℃。稱取試驗樣品3份，一起放入預(yù)熱好的烘箱內(nèi)，1.5 h后取出放入干燥器內(nèi)冷卻至室溫稱重，進(jìn)行含水量的計算。種子含水量=（烘前試樣重-烘后試樣重）/烘前試樣重×100%。

1.2.3 發(fā)芽率測定 將梔子種子于25 ℃浸種1 d，采用濾紙作為發(fā)芽床，30 ℃恒溫，無光照條件進(jìn)行發(fā)芽試驗。3次重復(fù)，每個重復(fù)50粒種子，每天補(bǔ)水，統(tǒng)計發(fā)芽情況，第21天計算發(fā)芽率。發(fā)芽率=發(fā)芽的種子數(shù)/供檢測的種子數(shù)×100%。

1.2.4 生活力測定 采用BTB法。在培養(yǎng)皿里備好0.1% BTB凝膠，將浸泡2 h的種子整齊地包埋于凝膠中，放入30 ℃恒溫箱中染色，40 min后觀察種子周圍出現(xiàn)的黃色暈圈情況。3次重復(fù)，每次重復(fù)25粒種子。生活力=有黃色暈圈的種子數(shù)/檢測種子數(shù)×100%。

2 結(jié)果與分析

2.1 梔子種子外觀形態(tài)觀察結(jié)果

梔子種子為扁橢圓形或扁矩圓形，棕紅色，表面有細(xì)而密的凹陷小點(diǎn)；胚乳角質(zhì)；胚長形，具2片心形子葉，種子橫切面為扁圓形，一側(cè)略凸；外種皮為1列石細(xì)胞，近方形，內(nèi)壁及側(cè)壁顯著增厚；內(nèi)種皮為頹廢的薄壁細(xì)胞，大小長2.1～3.7 mm，寬1.2～2.4 mm，厚0.4～0.9 mm，顏色棕紅色，表面略有光澤[4]。不同產(chǎn)地之間的種子在外觀形態(tài)、色澤、大小、種子表面的光滑度、胚和胚乳的部位等方面均存在差異。這些特點(diǎn)是遺傳穩(wěn)定的體現(xiàn)，一般不會受生長環(huán)境因素的影響，對于種子的真實(shí)性和純度鑒定有重要意義。

2.2 梔子種子含水量測定結(jié)果

晾干后的種子含水量主要由種子內(nèi)部所含的結(jié)合水所決定。結(jié)合水是水在生物體和細(xì)胞內(nèi)的存在狀態(tài)之一，是吸附和結(jié)合在有機(jī)固體物質(zhì)上的水，主要是依靠氫鍵與蛋白質(zhì)的極性基（羧基和氨基）相結(jié)合形成的水膠體。梔子種子經(jīng)短時間的貯藏后含水量呈現(xiàn)不同的變化。結(jié)合水與自由水比例高時代謝弱，反之代謝強(qiáng)。

從表2可以看出，新鮮采集的梔子種子貯藏1個月后普遍具有較高的含水量，最高為12.53%，最低為8.43%，平均值為10.30%。貯藏4個月后梔子種子的含水量呈現(xiàn)不同的變化，但整體上呈緩慢下降的趨勢，可能與貯藏過程中呼吸作用、物質(zhì)代謝有關(guān)，此時含水量最高為10.96%，最低的為9.88%，平均為10.25%，無明顯變化。貯藏8個月時，含水量最高為9.41%，最低為7.01%，平均為7.87%，已呈現(xiàn)較大幅度的下降。在貯藏過程中，含水量的變異系數(shù)均較小，說明不同批次的種子含水量離散程度較集中，差別不明顯。

2.3 梔子種子發(fā)芽率測定結(jié)果

梔子種子的發(fā)芽率隨貯藏時間的延長而降低， 這與其他作物上的研究結(jié)果[5，6]一致。種子平均發(fā)芽率隨著貯藏時間的延長逐漸下降，前期下降慢，后期快；其下降速度隨著貯藏時間的延長而加快。從表2可以看出，梔子種子發(fā)芽率在前4個月差異不明顯，貯存1個月的種子均有較高的發(fā)芽率，最高為92.00%，最低為78.00%，平均為84.40%；貯藏4個月后發(fā)芽率略有下降，最高為91.00%，最低為70.67%，平均為82.56%。隨著貯藏時間的延長，種子的發(fā)芽率也隨之下降，當(dāng)貯藏時間達(dá)到8個月時，種子的發(fā)芽率急劇下降，平均僅為41.07%，最高為65.33%，最低為30.67%。變異系數(shù)也隨著貯藏時間的延長逐漸增大，說明不同批次的種子隨著貯藏時間的延長發(fā)芽率呈現(xiàn)不同的變化，這也有利于優(yōu)質(zhì)種源的篩選。發(fā)芽率的下降趨勢與貯藏時間相關(guān)系數(shù)用SPSS 19.0分析，得r=0.881，F(xiàn)=97.334，P=0.000<0.01，呈顯著相關(guān)，回歸方程W=95.740-6.368 X（W為發(fā)芽率估計值，X為貯藏時間），可以根據(jù)回歸方程依據(jù)種子的貯藏時間來預(yù)測發(fā)芽率。

2.4 梔子種子生活力測定結(jié)果

種子生活力是指種子的發(fā)芽潛在能力和種胚所具有的生命力，通常是指一批種子中具有生命力（即活的）種子數(shù)占種子總數(shù)的百分率。從表2可以看出，貯藏1個月的梔子種子具有很高的生活力，最高為100.00%，最低為93.33%，平均為98.67%。貯藏4個月后梔子種子的生活力略有下降，最高為90.67%，最低為85.33%，平均為88.53%。當(dāng)貯藏時間達(dá)到8個月時生活力下降明顯，最高為81.33%，最低為64.80%，平均為72.61%；且這時期生活力的變異系數(shù)最大，說明不同批次的種子生活力下降趨勢呈現(xiàn)明顯的差異，此時的離散程度也最大。

種子生活力的下降趨勢與貯藏時間相關(guān)系數(shù)用SPSS 19.0分析，得r=0.958，F(xiàn)=309.00，P=0.000<0.001，呈顯著相關(guān)，回歸方程Y=102.794-3.736 X（Y為生活力估計值，X為貯藏時間），可以根據(jù)回歸方程依據(jù)種子的貯藏時間來預(yù)測生活力。

3 小結(jié)與討論

種子貯藏特性與生活力喪失特性研究雖然是一個很古老的課題，而且研究方法至今只能靠發(fā)芽率測定這一傳統(tǒng)方式，但只有在了解和掌握各種作物種子貯藏與生活力喪失特性的基礎(chǔ)上，才能談得上如何來確保種質(zhì)庫貯存種質(zhì)安全保存和及時更新，否則有可能導(dǎo)致寶貴的種質(zhì)資源得而復(fù)失[6]。

種子含水量和貯藏溫度是影響種子在貯藏期間生活力和活力保持的關(guān)鍵因素[7]，經(jīng)典的種子生理學(xué)理論認(rèn)為，5%～7%的含水量是種子貯藏水分的下限，若低于此值，種子不僅失去自由水，而且也失去一部分束縛水，使膜結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，生物大分子易受到自由基的攻擊，而發(fā)生結(jié)構(gòu)或功能的破壞，種子活力下降[7-9]。在本研究中，梔子種子在貯藏過程中含水量均在7%以上，因此種子生活力、發(fā)芽率的下降可能與含水量的變化無關(guān)。

BTB法測定梔子種子生活力的原理是種子活細(xì)胞通過呼吸作用產(chǎn)生的CO2溶于水，從而增加了胚周圍環(huán)境的酸度，因此BTB試劑可以測定酸度的變化，使活種子周圍的瓊脂凝膠出現(xiàn)黃暈現(xiàn)象，從而可以檢測出有生活力的種子[4]。在生活力的測定過程中，隨著種子貯藏時間的延長，產(chǎn)生的黃色暈圈強(qiáng)度逐漸減弱，當(dāng)貯藏至8個月時，采用橫切種子以露出胚才觀察到黃色暈圈，說明種子的呼吸作用隨著貯藏時間的延長逐漸減弱，可能是導(dǎo)致種子劣變的原因之一。

發(fā)芽率可較直接地反映種子的田間出苗率，是評價種子質(zhì)量最重要的標(biāo)準(zhǔn)。梔子種子的發(fā)芽率隨貯藏時間的延長呈現(xiàn)大幅度明顯下降的趨勢，貯藏時間對梔子種子萌發(fā)高峰期有影響，貯藏時間短的種子其萌發(fā)高峰期主要集中在種子萌發(fā)后的6～9 d，發(fā)芽時間較為集中，而隨著貯藏時間的延長，梔子種子萌發(fā)高峰期持續(xù)的時間越來越長，峰高越來越低于貯藏時間較短的種子，種子開始萌發(fā)的時間間隔也越來越長，且在發(fā)芽過程中貯存時間長的種子發(fā)黑、霉變死亡的種子明顯增多，在貯存過程中已死亡或者對環(huán)境的耐受性大大降低。由此說明梔子種子的壽命較短，不宜長期貯藏。本試驗發(fā)現(xiàn)梔子種子貯藏過程發(fā)芽率下降趨勢為前期慢、后期快，與其他作物不同。據(jù)葉常豐等[10]報道，一般作物的發(fā)芽率下降為前期慢、中期快、后期又減慢，其中的原因有待研究。

本試驗結(jié)果表明，梔子種子的發(fā)芽率與生活力的下降趨勢與貯藏時間呈顯著正相關(guān)。二者的直線回歸方程分別為W=95.740-6.368 X和Y=102.794-3.736 X，在生產(chǎn)、加工、收購、存儲過程中，如果急于知道某一批梔子種子的生活力和發(fā)芽率，可隨機(jī)抽取一些種子，通過貯藏時間，運(yùn)用相應(yīng)的回歸方程進(jìn)行估算，能夠節(jié)約成本，縮短時間。但通過回歸方程計算得到的生活力、發(fā)芽率結(jié)果僅能用來估算種子潛在的生命力和發(fā)芽力，在實(shí)際生產(chǎn)中，種子的發(fā)芽能力還要用發(fā)芽試驗來測定。梔子種子的發(fā)芽率測定必須按檢驗規(guī)程規(guī)定的試驗方法獲得真實(shí)的結(jié)果，科研人員也在對梔子種子檢驗規(guī)程的制定進(jìn)行相關(guān)研究。

參考文獻(xiàn)：

[1] 顏 升，羅光明，朱玉野，等.梔子種子萌發(fā)條件優(yōu)化及萌發(fā)抑制物的初步研究[J].南方農(nóng)業(yè)學(xué)報，2014（3）：376-382.

[2] 梁子寧，賴開平，朱意麟，等.五月艾種子發(fā)芽特性研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，38（24）：13034-13036，13044.

[3] 劉 強(qiáng)，任 敏，劉祥君.種子耐貯性研究進(jìn)展[J].內(nèi)蒙古師范大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)漢文版），2003，32（3）：248-255.

[4] 顏 升，王曉云，董艷凱，等.梔子種子檢驗規(guī)程研究[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，42（3）：248-252.

[5] 杜 燕，蔣海玉.油菜種子貯藏特性的研究[J].植物生理學(xué)通訊，2001，37（4）：290-2931.

[6] 盧新雄，崔聰淑，陳曉玲，等.小麥種質(zhì)貯藏過程中生活力喪失特性及田間出苗率表現(xiàn)[J].植物遺傳資源學(xué)報，2003，4（3）：220-224.

[7] NUTILE G E. Effect of desiccation on viability of seeds[J].Crop Sci，1964，4（3）：325-328.

[8] VILLIERS T，EDGCUMBER D J. On the cause of seed deterioration in dry storage[J].Seed Sci Technol，1975，3：761-774.

[9] PRIESTLEY D A. Seed Aging[M]. Cornell：Cornell University Press，1986.

[10] 葉常豐，戴心維.種子學(xué)[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，1994.