不同溫度與光照對(duì)黃芩種子發(fā)芽特性的影響

陳亮，崔芬芬，任艷文，宋蕓，喬永剛

（1.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，山西太谷030801；2.榆社縣農(nóng)業(yè)局，山西榆社031800）

不同溫度與光照對(duì)黃芩種子發(fā)芽特性的影響

陳亮1，崔芬芬1，任艷文2，宋蕓1，喬永剛1

（1.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，山西太谷030801；2.榆社縣農(nóng)業(yè)局，山西榆社031800）

為了探明黃芩種子發(fā)芽特性與溫度以及光照的關(guān)系，采用6個(gè)溫度梯度對(duì)黃芩種子在光照以及黑暗條件下進(jìn)行處理，以期得到適宜黃芩種子發(fā)芽的條件，為中藥黃芩的生產(chǎn)提供指導(dǎo)。結(jié)果表明，溫度對(duì)黃芩種子的發(fā)芽有著顯著的影響，在黑暗條件下黃芩種子的最適溫度為25℃，其發(fā)芽率高達(dá)94.5%；光照條件下，20℃是其最適發(fā)芽溫度，發(fā)芽率高達(dá)96.5%?；诙蛩赜兄貜?fù)試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)分析可知，黃芩種子為光不敏感型。

黃芩；溫度；種子；發(fā)芽

黃芩（Scutellaria baicalensis Georgi）屬唇形科（Lamiaceae）黃芩屬（Scutellaria Linn.）多年生草本植物，以干燥根入藥，主產(chǎn)區(qū)有山西、河南、內(nèi)蒙古和河北等，味苦性寒，具有清熱燥濕、瀉火解毒、止血和安胎等功效[1]。從古至今，中藥資源采集一直以野生為主，但隨中藥產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，野生資源已不能滿足市場需求，為滿足黃芩資源的持續(xù)發(fā)展，許多地區(qū)開始大量栽培黃芩[2]。溫度是影響種子發(fā)芽的重要因子[3]，本試驗(yàn)采用不同的發(fā)芽條件對(duì)黃芩種子進(jìn)行處理，旨在為黃芩育苗提供一定的科學(xué)依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料

黃芩（Scutellaria baicalensis Georgi）種子由山西農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院藥用植物育種實(shí)驗(yàn)室提供，經(jīng)喬永剛副教授鑒定。

1.2 方法

黃芩種子發(fā)芽設(shè)置為6個(gè)恒溫處理溫度：10，15，20，25，30，35℃，每個(gè)處理有4個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)50粒種子[4]。用30 g/L的高錳酸鉀溶液浸泡30 min，進(jìn)行滅菌達(dá)到消毒的目的，用清水沖洗后備用[5]。然后將種子均勻的平鋪在含有2層濾紙的培養(yǎng)皿中，放置于不同溫度設(shè)置的恒溫培養(yǎng)箱中，空氣的相對(duì)濕度為60%，光照（5 000 lx）和黑暗2種方式培養(yǎng)，進(jìn)行紙上發(fā)芽[6]。每天8：30觀察并記錄一次發(fā)芽數(shù)（種子的發(fā)芽標(biāo)準(zhǔn)為種子露出1 mm以上的胚根[7]），對(duì)其進(jìn)行15 d的發(fā)芽記錄。整個(gè)試驗(yàn)過程當(dāng)中需及時(shí)更換培養(yǎng)皿中的蒸餾水。

1.3 測定項(xiàng)目及方法

種子終止發(fā)芽后，對(duì)不同溫度和有無光照條件處理下種子的發(fā)芽率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，參照文獻(xiàn)[8-11]的方法。

發(fā)芽率＝終止發(fā)芽時(shí)種子的發(fā)芽數(shù)/供試種子數(shù)×100%；發(fā)芽指數(shù)（GI）＝∑Gt/Dt；發(fā)芽勢(shì)＝8 d內(nèi)發(fā)芽的種子數(shù)/供試種子數(shù)×100%[6]。

式中，Gt為在不同時(shí)間的發(fā)芽數(shù)；Dt為發(fā)芽日數(shù)。

1.4 數(shù)據(jù)分析

利用SPSS 20.0的ANOVA程序?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行方差分析和Duncan's多重比較的顯著性分析[12]，利用一般線性模型的重復(fù)測量進(jìn)行雙因素交互作用分析[13]。

2 結(jié)果與分析

2.1 黑暗條件下不同溫度對(duì)黃芩種子發(fā)芽率的影響

從圖1可以看出，在黑暗條件下黃芩種子的發(fā)芽率整體呈正態(tài)分布，整體先升高再下降。其中，25℃時(shí)，種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)以及發(fā)芽指數(shù)均達(dá)到最高，發(fā)芽率的平均值高達(dá)94.5%，然而35℃時(shí)，黃芩種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)急劇下降，表明不利于種子的發(fā)芽。因此，25℃是黑暗時(shí)黃芩種子的最適發(fā)芽溫度。

2.2 光照條件下不同溫度對(duì)黃芩種子發(fā)芽率的影響

由圖2可知，在光照條件下黃芩種子的發(fā)芽整體走勢(shì)基本呈正態(tài)分布，先升高后下降。15～25℃為黃芩種子適宜的發(fā)芽溫度，20℃時(shí)，種子的發(fā)芽率最高（96.5%），然而35℃時(shí)，黃芩種子的發(fā)芽率急劇下降，表明不利于種子的發(fā)芽。因此，20℃為光照條件下的最適宜發(fā)芽溫度。

2.3 光照條件及溫度對(duì)黃芩種子發(fā)芽率影響的交互作用分析

在發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽指數(shù)當(dāng)中，發(fā)芽率是衡量種子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)最為重要的一個(gè)指標(biāo)。因此，利用發(fā)芽率和有無光照二者之間的交互作用，對(duì)其進(jìn)一步分析，SPSS球形檢驗(yàn)結(jié)果如表1所示。由表1可知，F(xiàn)＝0.567＞0.05，滿足球形分布假設(shè)。

表1 雙因素對(duì)黃芩種子發(fā)芽率的交互作用

由表2可知，各溫度下發(fā)芽率之間的P＜0.01，各個(gè)溫度間發(fā)芽率的數(shù)據(jù)具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，而光照條件×溫度的P＜0.05，說明溫度和光照條件有交互作用，溫度因素作用下的發(fā)芽率隨光照條件的不同而不同。對(duì)主體間效應(yīng)檢驗(yàn)的結(jié)果如表3所示，P＝0.139＞0.05，說明光照條件之間無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。所以，黃芩種子為光不敏感型。

表2 主體內(nèi)效應(yīng)的檢驗(yàn)

表3 主體間效應(yīng)的檢驗(yàn)

3 討論與結(jié)論

本研究發(fā)現(xiàn)，全黑暗處理黃芩種子時(shí)，25℃為其適宜的發(fā)芽溫度；全光照條件下黃芩種子的適宜發(fā)芽溫度為15～25℃，綜合發(fā)芽勢(shì)等指標(biāo)，25℃是黃芩的最適發(fā)芽溫度，這與張志梅等[14-15]的研究結(jié)果一致，說明25℃有利于提高黃芩的發(fā)芽率。本研究首次利用雙因素（光照、溫度）重復(fù)互作統(tǒng)計(jì)方法對(duì)黃芩種子的發(fā)芽試驗(yàn)進(jìn)行了分析，結(jié)果表明，光照條件之間沒有差異，黃芩種子的發(fā)芽與有無光照無關(guān)，黃芩種子為光不敏感型，這與LIU等[16-17]的研究結(jié)果一致。綜合以上結(jié)論可知，黃芩種子為光不敏感型，且最適發(fā)芽溫度為25℃。

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Effect of Different Temperature and Illumination on Seed Germination Characteristics ofScutellaria baicalensisGeorgi

CHENLiang1，CUI Fenfen1，RENYanwen2，SONGYun1，QIAOYonggang1
（1.College ofLife Science，Shanxi Agricultural University，Taigu 030801，China；
2.Agricultural Bureau ofYushe County，Yushe 031800，China）

Tofind out the relationship between Scutellaria seed germination characteristics and temperature and light condition,the paper used the Scutellariae seeds as materials,using six kinds of temperature to foster the seeds of Scutellariae in light and dark conditions,to get appropriate Scutellariae seed germination conditions,to guide the production of traditional Chinese medicine Scutellariae.The results showed that temperature had a significant effect on seed germination of Scutellaria baicalensis,Scutellaria seed in dark conditions optimum temperature was 25℃,the germination rate was up to 94.5%.In lighting condition,20℃was the optimum germination temperature,the germination rate was up to96.5%.Statistical analysis was based on twofactors which had repeated trials，the germination rate ofScutellaria baicalensis was not sensitive tolight.

Scutellariae;temperature;seeds;germination

S567.23+9

A文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：1002-2481（2017）02-0208-03

10.3969/j.issn.1002-2481.2017.02.16

2016-09-24

中央本級(jí)重大增減支項(xiàng)目（2060302）；山西省科技攻關(guān)項(xiàng)目（20140312001-2）；山西省高等學(xué)校教學(xué)改革項(xiàng)目（J2015028）；山西農(nóng)業(yè)大學(xué)橫向項(xiàng)目（2014hx60）；晉中市科技攻關(guān)項(xiàng)目（N1515）

陳亮（1991-），男，山西左權(quán)人，在讀碩士，研究方向：生物化學(xué)與分子生物學(xué)。喬永剛為通信作者。