溫度與光照對黨參種子發(fā)芽的影響

劉根喜，陳 亮 ，崔芬芬 ，曹亞萍 ，王勇飛 ，宋 蕓 ，喬永剛

（1.山西省康復(fù)研究中心，山西 太原 030012；2.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，山西 太谷 030801）

黨參為桔?？泣h參屬植物黨參（Codonopsis pilosula（Franch.）Nannf.）、川黨參（C.tangshen Oliv）和素花黨參（C.pilosula Nannf.varmodesta（Nannf.）L.T.Shen）的干燥根[1]。根據(jù)產(chǎn)地和來源的不同，商品黨參分為臺黨、潞黨、西黨、東黨等類別，而潞黨參占有的市場份額較大，是山西省著名的道地藥材。潞黨參的基原植物為黨參（C.pilosula（Franch.）Nannf.），主要產(chǎn)于山西的陵川和長治等地，至今已經(jīng)有200多年的栽培歷史。黨參為補(bǔ)虛藥，其味甘，性平，無毒，入手、足太陰經(jīng)，歸脾、肺經(jīng)，具有補(bǔ)中益氣、健脾益肺的功效[2]。現(xiàn)代藥理學(xué)研究表明，黨參含有多種糖類、酚類、甾醇、皂甙以及微量生物堿等，具有擴(kuò)張血管、降壓、改善微循環(huán)、增強(qiáng)造血功能等作用[3]。此外，黨參制劑還具有抗應(yīng)激[4]和提高免疫功能[5]的作用，在醫(yī)藥領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

黨參的栽培歷史較長，目前，野生黨參的數(shù)量已經(jīng)不能夠滿足市場需要，市場上黨參的來源主要以人工栽培為主。種子好，藥材才能好，只有通過制定種子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，提高中藥材種子的質(zhì)量，才能夠有效推動中藥材規(guī)范化生產(chǎn)和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展[6]。黨參商品種子主要來源于藥材生產(chǎn)田而非種子繁育田，市場中黨參種子由于種源混雜、摻假以及種子成熟度的不同造成了黨參質(zhì)量參差不齊。因此，各黨參主產(chǎn)區(qū)都在積極制定黨參種子的檢驗規(guī)程和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[7-8]。在黨參種子檢驗規(guī)程中，種子發(fā)芽率是一項重要指標(biāo)[9]，其中，溫度是影響種子發(fā)芽的重要因子[10-11]。

本試驗分別在黑暗與光照條件下，研究不同的溫度對黨參種子發(fā)芽的影響，旨在找到黨參種子發(fā)芽的最適溫度與光照條件，為黨參適宜播期與播種方法的確定提供一定的科學(xué)依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料

供試黨參（C.pilosula（Franch.）Nannf.）種子由山西農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院藥用植物育種實驗室提供，經(jīng)喬永剛副教授鑒定。

1.2 方法

黨參種子發(fā)芽的溫度設(shè)置為7個處理，即5，10，15，20，25，30，35 ℃，每個處理 4 個重復(fù)，每個重復(fù)50粒種子[12]。采用紙上發(fā)芽法[13]，將50粒黨參種子用蒸餾水浸泡4 h吸脹，然后均勻地平鋪在有2層濕潤濾紙的培養(yǎng)皿中，置于不同溫度的恒溫培養(yǎng)箱（空氣的相對濕度為60%），分別在光照（光強(qiáng)5 000 lx）和黑暗2種條件下進(jìn)行發(fā)芽試驗。每天于早、晚記錄發(fā)芽種子數(shù)并更換濾紙。試驗期間保持發(fā)芽床濕潤。種子的發(fā)芽標(biāo)準(zhǔn)為，胚根突破種皮長度在1 mm以上[14-15]，發(fā)芽時間為 15 d。

1.3 測定項目及方法

試驗統(tǒng)計了8 d內(nèi)黨參種子的發(fā)芽勢和15 d內(nèi)黨參種子的發(fā)芽率，計算15 d內(nèi)黨參種子的發(fā)芽指數(shù)。

式中，Gt為在不同時間的發(fā)芽數(shù)；Dt為相應(yīng)的發(fā)芽日數(shù)。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel軟件對黨參發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計和計算；利用SPSS 20.0對數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析和多重比較，并進(jìn)行差異顯著性統(tǒng)計分析，利用一般線性模型中的重復(fù)度量對其進(jìn)行雙因素交互作用分析[17]。

2 結(jié)果與分析

2.1 黑暗條件下不同溫度對黨參種子發(fā)芽率的影響

從表1可以看出，黑暗條件下黨參種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢以及發(fā)芽指數(shù)3個質(zhì)量指標(biāo)基本呈正態(tài)分布，均呈先升高后降低的變化趨勢，5，10，35℃的發(fā)芽率極低，說明這3個溫度不利于黨參種子的發(fā)芽；25℃時，黨參種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢以及發(fā)芽指數(shù)均達(dá)到最大值，發(fā)芽率高達(dá)72.00%。因此，黑暗條件下，黨參的最適發(fā)芽溫度為25℃。

表1 黑暗條件下不同溫度對黨參種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)的影響

2.2 光照條件下不同溫度對黨參種子發(fā)芽率的影響

由表2可知，光照條件下不同發(fā)芽溫度黨參種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)變化同黑暗條件相似，基本呈正態(tài)分布，呈先升高后降低的變化趨勢，5，10，35℃的發(fā)芽率極低，說明3個溫度條件不利于黨參種子的發(fā)芽；當(dāng)溫度為25℃時，黨參種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)均達(dá)到最大值，發(fā)芽率達(dá)63.50%。因此，光照條件下，黨參的最適發(fā)芽溫度為25℃。

表2 光照條件下不同溫度對黨參種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)的影響

2.3 光照條件及溫度對黨參種子發(fā)芽率影響的交互作用分析

發(fā)芽率是種子質(zhì)量最為重要的一個指標(biāo)。本試驗利用光照條件和發(fā)芽溫度之間的交互作用，基于雙因素重復(fù)試驗對發(fā)芽率進(jìn)行進(jìn)一步分析，SPSS分析球形檢驗結(jié)果如表3所示。由表3可知，發(fā)芽率的F＝0.671＞0.05，滿足球形分布假設(shè)，需要對發(fā)芽率的自由度進(jìn)行調(diào)整，再做進(jìn)一步分析。

表3 雙因素對黨參種子發(fā)芽率的交互作用

自由度調(diào)整以后，對發(fā)芽率進(jìn)一步做主體內(nèi)效應(yīng)檢驗，結(jié)果如表4所示。從表4可以看出，各溫度下發(fā)芽率之間的P＜0.01，而光照條件與溫度互作的P＜0.05，說明各個溫度間發(fā)芽率的數(shù)據(jù)具有統(tǒng)計學(xué)意義，而溫度和光照條件有交互作用。對主體間效應(yīng)檢驗，結(jié)果如表5所示。從表5可以看出，P＝0.158＞0.05，說明光照條件之間無統(tǒng)計學(xué)差異。綜合所有分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)，有無光照對黨參的發(fā)芽率沒有顯著的影響。因此，黨參種子發(fā)芽時為光不敏感型。

表4 主體內(nèi)效應(yīng)的檢驗

表5 主體間效應(yīng)的檢驗

3 討論

何先元等[18-19]對不同溫度條件下川黨參的發(fā)芽率進(jìn)行統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，25℃為川黨參最適的發(fā)芽溫度；李瑞杰等[20]對素花黨參種子進(jìn)行質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究發(fā)現(xiàn)，25℃為素花黨參最適的發(fā)芽溫度；肖淑賢等[7]對不同產(chǎn)地來源的黨參種子進(jìn)行質(zhì)量評價，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，25℃為黨參的最適發(fā)芽溫度；楊鵬飛等[21]對黨參的最適發(fā)芽條件研究發(fā)現(xiàn)，25℃光照條件下黨參的發(fā)芽率最高。本研究發(fā)現(xiàn)，在全光照條件下黨參種子的適發(fā)芽溫度為25℃；全黑暗條件下處理黨參種子時，黨參種子最適宜的發(fā)芽溫度也是25℃。無論有光照條件還是無光照條件，25℃均有利于提高黨參的發(fā)芽率，這與前人的研究結(jié)果一致。本研究利用雙因素（光照、溫度）重復(fù)互作統(tǒng)計的方法對黨參種子的發(fā)芽試驗進(jìn)行分析，結(jié)果顯示，不同光照條件下黨參種子發(fā)芽指標(biāo)之間無顯著差異，黨參種子發(fā)芽時為光不敏感型。不同溫度條件試驗顯示，黨參種子最適發(fā)芽溫度為25℃。

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