不同濃度GA₃溶液處理對(duì)東北鐵線蓮發(fā)芽率影響的研究

曹昊 劉瑰琦 施漢鈺 葛江麗 劉芳

摘要： 以栽培基地采集的東北鐵線蓮種子為材料，研究不同種子處理方法對(duì)種子活性的影響，不同濃度赤霉素（GA3）溶液處理對(duì)東北鐵線蓮種子發(fā)芽率的影響。結(jié)果表明：室外沙藏越冬是較為適合東北鐵線蓮種子的處理方法。濃度為10 mg/L的GA3溶液處理種子30 min對(duì)打破東北鐵線蓮種子休眠、提高發(fā)芽率的效果最好。

關(guān)鍵詞： 東北鐵線蓮； 發(fā)芽率； 種子活性

中圖分類號(hào)： S 567. 23 + 9， S504. 1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

文章編號(hào)： 1001 - 9499 （2018） 02 - 0005 - 02

東北鐵線蓮（Clematis manshurica）為毛茛科（Ranunculaceae）鐵線蓮屬（Clematis）多年生草質(zhì)藤本植物，別名辣寥鐵線蓮、野辣椒秧、山辣椒秧等，主要分布于東北、華北及蒙古，俄羅斯、朝鮮也有少量分布[ 1 ]。傳統(tǒng)中藥材威靈仙主要來源于東北鐵線蓮的根莖，主要用于治療風(fēng)濕痹痛、肢體麻木、屈伸不利、筋脈攣急等癥狀[ 2 ]。由于其藥用價(jià)值顯著，市場前景較好，現(xiàn)在黑龍江、吉林、遼寧等省份多有栽培，但東北鐵線蓮果實(shí)為瘦果，種子果皮較厚，發(fā)芽率低[ 3 ]。本文研究了三種不同處理方法對(duì)東北鐵線蓮種子發(fā)芽率的影響，以期為東北鐵線蓮有性繁殖的農(nóng)業(yè)應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 試驗(yàn)材料與方法

1. 1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)用東北鐵線蓮種子均來自黑龍江省柴河林業(yè)局新興林場東北鐵線蓮栽培試驗(yàn)基地，經(jīng)黑龍江省牡丹江林業(yè)科學(xué)研究所劉瑰琦教授鑒定為毛茛科東北鐵線蓮種子。

9月中旬，種子成熟后適時(shí)采摘，瘦果近卵形，長約4.5 mm，寬約3.5 mm，帶灰白色羽狀花柱，千粒重9.17 g。試驗(yàn)用種子均為人工剝除羽狀花柱及外種皮的純凈種子，此項(xiàng)處理極費(fèi)人工，而大規(guī)模育苗所用種子均帶有羽狀花柱。

1. 2 試驗(yàn)方法

1. 2. 1 東北鐵線蓮種子活力測定

試驗(yàn)所用種子分為3類：（1）剛采收并于自然狀態(tài)下晾干的新鮮種子；（2）去年采收經(jīng)室外沙藏越冬處理的種子；（3）去年采收于冰箱密封冷藏保存的種子。試驗(yàn)?zāi)康模悍治霾煌N子處理方法對(duì)種子活力的影響。采用TTC[ 4 ]染色法，取3種處理后的東北鐵線蓮種子，加入1.0%TTC溶液沒過種子，放入25 ℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h后取出，被染色的種子為有生命活力的種子，觀察并記錄數(shù)據(jù)。

1. 2. 2 不同濃度的GA3溶液處理東北鐵線蓮種子發(fā)芽率的測定

東北鐵線蓮具有種子后熟的特性，新鮮種子播種至發(fā)芽需6個(gè)月以上的時(shí)間，相關(guān)研究表明：適量赤霉素處理可打破種子的休眠。試驗(yàn)借鑒相關(guān)研究結(jié)論，探索赤霉素處理的最佳濃度，以提高種子發(fā)芽率、縮短種子處理時(shí)間。試驗(yàn)赤霉素濃度范圍5～100 mg/L，分為5個(gè)濃度梯度，以清水為對(duì)照，處理時(shí)間30 min，每種處理100粒種子，3次重復(fù)，處理后的種子均勻播種于礫石和珍珠巖按4∶1的培養(yǎng)基質(zhì)，培養(yǎng)30天后按公式

發(fā)芽率（%）=發(fā)芽種子數(shù)/供試種子數(shù)×100%

計(jì)算其發(fā)芽率，種子發(fā)芽判斷標(biāo)準(zhǔn)為長出明顯的胚根。

2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

2. 1 東北鐵線蓮種子活力測定

試驗(yàn)結(jié)果顯示，3組被染色的種子活力分別為77.6%、64.2%、35.9%，說明剛采收并于自然狀態(tài)下晾干的新鮮種子活力最高，但由于種子細(xì)小，挑選困難，收集的種子中包含一定量的發(fā)育不完全的癟種子，因此種子活力為77.6%屬正常情況。新鮮種子活力最高，但種子具有生理后熟特性，因此種子需沙藏越冬或經(jīng)藥物處理打破休眠，生產(chǎn)上常采用室外沙藏越冬的方式進(jìn)行種子處理，但隨著存儲(chǔ)時(shí)間的延長，種子含水量下降，種子活力也相應(yīng)下降。經(jīng)室外沙藏越冬處理的種子活力為64.2%，高于冰箱密封冷藏保存的35.9%，說明處理溫度、混沙處理能夠影響種子的含水量，冰箱儲(chǔ)存的溫度在零上、且未混沙保濕，因此種子含水量下降較快，種子活力也相應(yīng)較低。

2. 2 不同濃度的GA3處理東北鐵線蓮種子發(fā)芽率的測定

赤霉素（GA3）因提取自赤霉菌而得名，是一種植物激素，通過調(diào)節(jié)植物組織內(nèi)的核酸和蛋白質(zhì)，激活種子中的多種水解酶，促進(jìn)新酶合成，從而具有打破種子休眠的作用，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用較多，但同時(shí)研究也表明，過量的GA3溶液對(duì)種子萌發(fā)具有一定的抑制作用。從表1可以看出，低濃度的GA3溶液可以提高東北鐵線蓮種子的發(fā)芽率，濃度范圍10～100 mg/L發(fā)芽率隨著濃度的增加而下降，說明高濃度的赤霉素對(duì)種子發(fā)芽有一定的抑制作用。

求得百分?jǐn)?shù)平方根的反正旋值用于數(shù)據(jù)的方程分析[ 5 ]，從表2可以看出，GA3溶液處理對(duì)東北鐵線蓮種子發(fā)芽率的影響達(dá)到極顯著水平，說明各處理間發(fā)芽率的差異達(dá)到了統(tǒng)計(jì)學(xué)的要求。多重比較結(jié)果顯示，GA3溶液濃度為100 mg/L時(shí)，發(fā)芽率最低；GA3溶液濃度為50 mg/L時(shí)與對(duì)照無明顯區(qū)別；GA3溶液濃度為10 mg/L時(shí)，發(fā)芽率最高，隨著濃度的增加發(fā)芽率逐步下降，表現(xiàn)出一定的毒害現(xiàn)象。

3 結(jié)論與討論

3. 1 經(jīng)過測定，確定東北鐵線蓮新鮮種子活力最高，經(jīng)長期儲(chǔ)存種子活力有下降趨勢，經(jīng)室外沙藏越冬處理的種子活性高于冰箱密封冷藏保存的種子，說明室外沙藏越冬能夠在一定程度下減緩種子含水量的下降速度，是東北鐵線蓮較為適合的種子處理方法。

3. 2 東北鐵線蓮種子具有休眠特性，新鮮種子發(fā)芽率較低，赤霉素處理能夠打破種子的休眠、縮短發(fā)芽所需時(shí)間。其中濃度為10 mg/L的GA3溶液處理種子30 min對(duì)打破東北鐵線蓮種子休眠、提高發(fā)芽率的效果最好。濃度大于50 mg/L的GA3溶液處理后種子發(fā)芽率降低，表現(xiàn)出一定的毒害現(xiàn)象。

參考文獻(xiàn)

[1] 中華人民共和國藥典一部[M]. 北京： 人民衛(wèi)生出版社， 2010.

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[3] 吉艷慧， 許世泉， 艾軍， 等. 東北鐵線蓮種胚發(fā)育規(guī)律研究[J]. 特種野生經(jīng)濟(jì)動(dòng)物和植物， 2008，30（2）： 44 - 46.

[4] 林春新， 楊利民， 宋波， 等. 東北鐵線蓮種子萌發(fā)特性的研究[J]. 北方園藝， 2012（13）： 67 - 69.

[5] 陳勝可， 劉榮. 統(tǒng)計(jì)分析從入門到精通[M]. 北京： 清華大學(xué)出版社數(shù)字出版網(wǎng)站， 第三版，2015.

第1作者簡介： 曹昊（1989-）， 男， 工程師， 研究方向： 北藥栽培、 林下菌類培育。

（責(zé)任編輯： 張亞楠）