不同消毒劑處理對(duì)紫金龍種子萌發(fā)的影響

羅會(huì)英，楊子祥，楊 宇，史宏雷，蘇銀玲，代建菊，袁理春

(1.云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 熱區(qū)生態(tài)農(nóng)業(yè)研究所，云南 元謀651300；2.云南原上草中草藥研究所有限公司，云南 昆明 650034)

紫金龍[Dactylicapnosscandens(D.Don) Hutc.]又名黑牛藤、串枝蓮、藤鈴兒草、川三七、碗豆七、滋堅(jiān)倫等, 為罌粟科紫金龍屬植物[1], 在我國(guó)主要分布于云南、四川、廣西、西藏等地。其根入藥，味苦、性涼，有毒，有鎮(zhèn)痛、 止血、 消炎、 降壓之功效，可治療各種疼痛、高血壓 、血崩 、內(nèi)傷出血、跌打損傷等[2]。 白族民間用于胃痛、神經(jīng)性頭痛、牙痛、外傷腫痛、外傷出血、高血壓等[3]。在我國(guó)西南地區(qū)民間廣泛用于牙痛、神經(jīng)性頭痛、胃痛和止血，臨床表明具有較好的鎮(zhèn)痛作用[4]。紫金龍因其較高的藥用價(jià)值被無(wú)節(jié)制采挖及多采少育或只采不育，導(dǎo)致紫金龍的野生資源日趨枯竭，近年來(lái)，已有學(xué)者開(kāi)始紫金龍野生馴化及種植技術(shù)的研究，但紫金龍人工馴化栽培時(shí)間短，種子較小且成熟度不均一，在正常條件下的發(fā)芽率較低，因此在生產(chǎn)栽培中存在出苗難、出苗率低且不整齊的問(wèn)題，極大地限制了紫金龍的人工栽培。

由于植物生長(zhǎng)過(guò)程中發(fā)生的病害多由種子帶病菌引起，因此，播前對(duì)植物種子進(jìn)行消毒，可有效地促進(jìn)植物種子的萌發(fā)并減輕植物生長(zhǎng)期間病害的發(fā)生。目前，CuSO4、KMnSO4、CH2O、C2H6O、H2O2、HgCl2、NaClO等為較常見(jiàn)的用于種子消毒處理的消毒劑。種子的消毒處理作為一種操作簡(jiǎn)單、行之有效的方法在實(shí)驗(yàn)室種子消毒處理中應(yīng)用廣泛，其中，化學(xué)消毒劑熏蒸和浸泡在油菜、煙草、菊苣、小桐子、麻瘋樹、蘇木和穿心蓮種子消毒中均獲得了良好的效果。但應(yīng)用于種子消毒處理的方法繁多，具體消毒效果也不盡一致。雖然不同消毒試劑對(duì)不同種子的消毒效果存在差異，但只要消毒試劑選擇合適，并恰當(dāng)使用，就能夠獲得很好的消毒效果[5]。

為此，本實(shí)驗(yàn)以紫金龍種子為材料，采用硫酸銅(CuSO4)、高錳酸(KMnSO4)、甲醛(CH2O)、酒精(C2H6O)、雙氧水(H2O2)、氯化汞(HgCl2)、次氯酸鈉(NaClO)浸種來(lái)處理野生紫金龍種子，旨在探索適宜的處理方法，以期提高野生紫金龍種子的發(fā)芽率，對(duì)加快繁殖與保存優(yōu)異野生紫金龍種質(zhì)資源具有重要的理論和實(shí)踐意義。

1 材料與方法

1.1 材料

供試材料為紫金龍種子。由云南原上草中草藥研究所有限公司提供，2015年10月采自云南省永勝縣，由袁理春鑒定植物來(lái)源為罌粟科紫金龍屬植物紫金龍[Dactylicapnosscandens(D.Don) Hutc.]，實(shí)驗(yàn)在云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱區(qū)生態(tài)農(nóng)業(yè)研究所綜合實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。

1.2 方法

種子稱量采用Shimadzu ATX224天平，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)使用Excel 軟件，差異性分析等使用SPSS 13.0。

1.2.1 種子凈度的測(cè)定

種子凈度也叫清潔度，它表明種子的潔凈程度。種子凈度是用純凈種子的重量占供檢樣品總重的百分率表示的。

凈度(%) =

經(jīng)過(guò)測(cè)定，所采集的紫金龍種子凈度為48.26%。

1.2.2 種子千粒重的測(cè)定

千粒重就是在氣干狀態(tài)下1 000 粒種子的重量，以克為單位。測(cè)定種子千粒重的方法主要有千粒法、百粒法和全量法，本實(shí)驗(yàn)用百粒法來(lái)測(cè)種子千粒重。將凈度測(cè)定所得的純凈種子用四分法分成A/B兩組，各組隨機(jī)數(shù)出100 粒，重復(fù)8 次，共800粒，分別稱重。然后求出8組的平均值，并計(jì)算出千粒重。

通過(guò)百粒法測(cè)定，所采集的紫金龍種子千粒重為0.618 g。

1.2.3 不同濃度赤霉素處理種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)等指標(biāo)的測(cè)定

將紫金龍種子在室溫下分別用1% CuSO4、0.1% KMnSO4、1% CH2O、75% C2H6O、10% H2O2、0.1% HgCl2、10% NaClO、滅菌蒸餾水(CK)為對(duì)照浸種5 min，后用蒸餾水沖洗3～4次，放入9 cm培養(yǎng)皿中(在直徑為9 cm的培養(yǎng)皿中鋪上消毒的脫脂棉作為發(fā)芽床，將處理過(guò)的種子均勻放在濾紙上，每個(gè)培養(yǎng)皿50粒，然后加入適量蒸餾水保持牙床濕潤(rùn))，放入光照恒溫箱發(fā)芽，半光照(16小時(shí)光照/8小時(shí)黑暗)，恒溫25 ℃。每個(gè)處理3次重復(fù)。每天上午統(tǒng)計(jì)發(fā)芽數(shù)，以突破種皮的下胚軸長(zhǎng)度超過(guò)種子自身長(zhǎng)度時(shí)視為萌發(fā)。并向培養(yǎng)皿內(nèi)加入蒸餾水使濾紙保持濕潤(rùn)，但不能有明水( 溫度較高的處理每天加兩次水) ，以種子發(fā)芽率沒(méi)有明顯變動(dòng)為發(fā)芽結(jié)束(連續(xù)5天沒(méi)有種子萌發(fā)為發(fā)芽統(tǒng)計(jì)結(jié)束)。

測(cè)定方法參照《國(guó)際種子檢驗(yàn)規(guī)程》計(jì)算種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)[6]。

發(fā)芽率是正常發(fā)芽的種子數(shù)與供試種子總數(shù)的百分比，用來(lái)反映種子發(fā)芽的多少，其公式為：

GR=SN1/SN0×100%

式中，GR為種子發(fā)芽率(%)，SN1為供試種子發(fā)芽粒數(shù)，SN0為供試種子總粒數(shù)。

發(fā)芽勢(shì)是種子發(fā)芽數(shù)達(dá)到高峰時(shí)的正常發(fā)芽種子總數(shù)占供試種子總數(shù)的百分率，用來(lái)反應(yīng)種子發(fā)芽的快慢和整齊度。算式為:

GP=SNM/SN0×100%

式中，GP為種子發(fā)芽勢(shì)/%,SNM為種子發(fā)芽達(dá)到最高峰時(shí)種子發(fā)芽粒數(shù)(一般以最初1/3天數(shù)內(nèi)發(fā)芽種子數(shù)計(jì))SN0為供試種子總粒數(shù)[7]。

發(fā)芽指數(shù)是指種子在失去發(fā)芽力之前已發(fā)生劣變的數(shù)量。用于反映種子在整個(gè)發(fā)芽期的綜合活力。算式為:

發(fā)芽指數(shù)GI= ∑(Gt/Dt)

式中，GI為發(fā)芽指數(shù)，Gt為時(shí)間t日的發(fā)芽種子數(shù)，Dt為相應(yīng)的萌發(fā)天數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同消毒劑處理的紫金龍種子發(fā)芽過(guò)程

圖1 紫金龍種子發(fā)芽過(guò)程

由圖1可知，不同消毒劑處理的紫金龍種子發(fā)芽過(guò)程表現(xiàn)為：前5天種子發(fā)芽率幾乎為0，種子處于未萌發(fā)狀態(tài)；隨著發(fā)芽天數(shù)的增加，到第6天，種子發(fā)芽率開(kāi)始逐漸增長(zhǎng)且增長(zhǎng)速率很快，前5 天紫金龍種子一直處于未萌發(fā)狀態(tài)，發(fā)芽率幾乎為0%；從第6天開(kāi)始種子逐漸萌發(fā)且發(fā)芽率增長(zhǎng)快速；當(dāng)?shù)降?2天以后紫金龍種子發(fā)芽率增長(zhǎng)逐漸變得緩慢；當(dāng)發(fā)芽19d后種子發(fā)芽率基于平緩，基本保持不變，至此種子發(fā)芽過(guò)程結(jié)束。

2.2 不同消毒劑處理對(duì)紫金龍種子萌發(fā)的影響

表1 不同消毒劑處理對(duì)紫金龍種子萌發(fā)的影響

注: 同列不同小寫字母表示同列之間差異顯著(P<0. 05)；同列不同大寫母表示同列之間差異極顯著(P<0. 01)

由表1可知，紫金龍種子在不同消毒劑處理下發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽指數(shù)都表現(xiàn)出不同程度的差異性。就種子發(fā)芽勢(shì)而言，10% H2O2處理5 min的種子發(fā)芽勢(shì)最高( 38.67%)，其次為對(duì)照(CK)處理(34.00%)、0.1% KMnSO4處理(33.33%)和1% CH2O處理(32.67%)，這幾個(gè)處理之間差異不顯著，但均顯著高于其他處理；75%的C2H6O處理種子發(fā)芽勢(shì)最低(6.00%)，極顯著低于其他處理。就種子發(fā)芽指數(shù)而言，10% H2O2處理5 min的種子發(fā)芽指數(shù)最高(4.74)，其次為對(duì)照(CK)處理(4.72)、1% CH2O處理(4.56)、0.1% KMnSO4處理(4.56)、1% CuSO4(4.48)，這幾個(gè)處理之間差異不顯著，但均極顯著高于其他處理；0.1% HgCl2、10%次氯酸鈉和75%的C2H6O處理種子發(fā)芽勢(shì)均極顯著低于其他處理，且它們之間的差異也極顯著。就種子發(fā)芽率而言，1% CuSO4處理的種子發(fā)芽率最高(91.33%)，其次為對(duì)照(CK)處理、1% CH2O處理及0.1% KMnSO4處理(種子發(fā)芽率分別為90.67%、88.00%及85.33%) ，這幾個(gè)處理間差異不顯著，但均極顯著高于其余處理的種子發(fā)芽率；75% C2H6O處理的種子發(fā)芽率最低(13.33%)，且極顯著低于其他處理。

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

本實(shí)用通過(guò)用不同消毒劑對(duì)紫金龍種子進(jìn)行萌發(fā)特性研究，結(jié)果表明：不同消毒劑處理的紫金龍種子隨著發(fā)芽天數(shù)的增加，種子前期一直處于未萌發(fā)狀態(tài)，中期種子逐漸萌發(fā)且發(fā)芽率增長(zhǎng)快速，后期種子發(fā)芽率增長(zhǎng)逐漸變得緩慢并基于平緩直至基本保持不變。

紫金龍種子分別用1% CuSO4、0.1% KMnSO4、1% CH2O、75% C2H6O、10% H2O2、0.1% HgCl2和10% NaClO消毒后，發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽指數(shù)都以10% H2O2消毒更為適宜, 且10% H2O2消毒對(duì)種發(fā)芽率抑制不明顯。相反, 其它消毒劑都不同程度地削弱了種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽指數(shù)。說(shuō)明紫金龍種子而言, 10% H2O2是一種較為理想的表面消毒劑。75% C2H6O處理的紫金龍種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽指數(shù)都極顯著低于其他處理，說(shuō)明75% C2H6O消毒處理在一定程度上抑制了紫金龍種子的萌發(fā)。

3.2 討論

CuSO4、KMnSO4、CH2O、C2H6O、H2O2、HgCl2和NaClO是種子消毒處理過(guò)程中常用的消毒劑，在種子消毒過(guò)程中不同的濃度和消毒時(shí)間，其對(duì)應(yīng)的種子消毒效果和對(duì)種子發(fā)芽的影響表現(xiàn)各不相同，應(yīng)根據(jù)種子的具體情況選擇合適的消毒劑種類、濃度和消毒時(shí)間。

許多研究表明, 不同種子適宜用不同的表面消毒劑。梁明勤和臧新[8]用NaClO和HgCl2對(duì)香椿種子進(jìn)行表面消毒, 發(fā)現(xiàn)用HgCl2消毒的種子，其發(fā)芽率僅為9.5%，而用NaClO消毒的種子，其發(fā)芽率高達(dá)81%。李忠光等[9]研究發(fā)現(xiàn), 用H2O2、NaClO和HgCl2對(duì)小桐子種子進(jìn)行表面消毒, 其發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)都受到不同程度的抑制，尤其以NaClO消毒更為明顯；用CuSO4對(duì)小桐子種子進(jìn)行表面消毒,不同程度地提高了小桐子種子的發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)。Abdul-Baki[10]認(rèn)為, 種子經(jīng)NaClO表面消毒后, NaClO難以完全清除, 會(huì)干擾氨基酸的代謝過(guò)程, 從而影響種子的萌發(fā)。杜燕等[11]曾用HgCl2、NaClO、H2O2三種消毒劑對(duì)油菜種子進(jìn)行研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)用10% NaClO處理種子能夠縮短種子萌發(fā)的時(shí)間，提高種子萌發(fā)的整齊度。李星巖[12]用 C2H6O、KMnO4、NaClO、CuSO4對(duì)甜高粱種子進(jìn)行消毒處理發(fā)現(xiàn)，經(jīng)KMnSO4處理的甜高粱種子播種后，萌發(fā)率較對(duì)照高，能促進(jìn)甜高粱種子萌發(fā)，而75% C2H6O處理萌發(fā)率卻較其他處理低，對(duì)甜高粱種子的萌發(fā)存在一定抑制作用。高崇等[13]研究了不同消毒劑對(duì)煙種子萌發(fā)的影響，發(fā)現(xiàn) NaClO處理的煙草種子的發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率要明顯高于HgCl2和H2O2處理。郝海坤[14]、宋杰[15]等對(duì)蘇木、北美紅杉種子的研究發(fā)現(xiàn)用不同濃度的KMnSO4溶液處理種子一定時(shí)間，種子發(fā)芽率均有提高。彭健等[16]用5% CuSO4溶液浸種10 min，發(fā)現(xiàn)納羅克非洲狗尾草種子發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)分別是對(duì)照的2.8、3.4倍。董文科等[17]研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)HgCl2處理的紅豆草擬種子，其發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)均不高。張?zhí)煜璧萚18]單獨(dú)HgCl2處理椒種子發(fā)芽率最低，采用75% C2H6O 1 min+2% NaClO 10 min 的消毒處理能夠使種子保持較高的發(fā)芽率，發(fā)芽率達(dá)92.00%。張榮超等[19]用75%C2H6O和10% NaClO消毒處理均能明顯促進(jìn)對(duì)于栝樓種子萌發(fā)。

目前，國(guó)內(nèi)對(duì)紫金龍種子消毒方法的研究很少。而且由于不同實(shí)驗(yàn)的種子材料不同，使用消毒劑的濃度、消毒方法、消毒時(shí)間等也會(huì)存在差異，因而所得出的結(jié)論可能也不同。這也是本研究的結(jié)果與前人的研究不同的原因。關(guān)于文中出現(xiàn)的乙醇抑制紫金龍種子萌發(fā)的原因至今還沒(méi)有相關(guān)的報(bào)道，其中所涉及的原理及機(jī)制還有待于進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。在種子發(fā)芽實(shí)驗(yàn)中所用到的消毒試劑較多，本實(shí)驗(yàn)只是用單一濃度試劑浸種來(lái)對(duì)紫金龍種子萌發(fā)進(jìn)行研究，對(duì)于試劑的混合使用浸種能否提高其發(fā)芽率，有待于進(jìn)一步研究。

此外，不同消毒劑對(duì)植物產(chǎn)生的生理影響也不同。有的消毒劑會(huì)抑制植物光合作用、干擾水分和礦質(zhì)代謝、抑制酶活性, 從而使植物出現(xiàn)生長(zhǎng)遲緩、產(chǎn)量下降等癥狀, 嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致植物死亡，例如汞對(duì)小麥、水稻等作物的影響已有報(bào)道[20]。因此選擇消毒劑時(shí), 除了考慮滅菌效果和清除殘留物的難易程度外, 還應(yīng)適當(dāng)注意消毒劑的生理影響。據(jù)報(bào)道, 對(duì)油菜、月季、生姜等植物的外植體除了采用常規(guī)的消毒方法外, 還使用抗生素、抗菌素等殺菌藥劑處理外植體, 具有一定的效果[34-36]。至于抗生素、抗菌素等對(duì)紫金龍種子的消毒效果和影響如何也有待進(jìn)一步研究。

參考文獻(xiàn)：

[1] 吳征鎰,莊璇,蘇志云.中國(guó)植物志[M].北京:科學(xué)出版社, 1999:89.

[2] 南京中醫(yī)藥大學(xué).中藥大辭典[M].2版.上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社, 2006:3291.

[3] 大理白族自治州人民政府.大理中藥資源志[M].昆明:云南民族出版社，1991: 83,183．

[4] 代世林,施文良,李蔭,等.紫金龍的發(fā)掘研究及紫金龍540例臨床療效觀察[J].云南醫(yī)藥, 1978,3: 65．

[5] 程月琴,焦振彬,張佩,等.地黃微衛(wèi)星富集文庫(kù)構(gòu)建及特性分析[J].種子,2013,32(5):12-16.

[6] 張慶春.種子檢驗(yàn)學(xué)[M].北京:高等教育出版社,2006:75-79.

[7] NUNEZA M R, CALVOB L. Effect of high temperatures on seed germination of Pinus sylvestris and Pinus halepensis[J].For Ecol Man,2000,131(3):183-190.

[8] 梁明勤,臧新.不同消毒劑對(duì)香椿種子萌發(fā)的影響[J].河南農(nóng)業(yè),2010(4):57.

[9] 李忠光,龔明.不同化學(xué)消毒劑對(duì)小桐子種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的影響[J].種子，2011, 30(1):4-7.

[10] ABDUL-BAKI A A. Pitfalls in using sodiumhy pochloriteasa seed disinfectant in14C in corporation studies [J].Plant Physiol,1974,53:768-771.

[11] 杜燕,蔣海玉,劉其.貯存過(guò)期油菜種子消毒方法的研究[J].種子,2003(2):39-42.

[12] 李星巖.表面消毒劑對(duì)甜高粱種子萌發(fā)的影響[J].植保土肥,2013,3(5):30-32.

[13] 高崇,崔昌范,張貴峰,等.不同消毒方法對(duì)煙草種子萌發(fā)和消毒效果的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué), 2015,43(4): 43-49.

[14] 郝海坤,莫雅芳,李文付,等.不同預(yù)處理方法對(duì)蘇木種子萌發(fā)的影響[J].種子,2013,32(2): 27-31.

[15] 宋杰,丁鯤,龍江,等.北美紅杉種子萌發(fā)特性研究[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2012,25(4):1427-1431.

[16] 彭健,羅富成,許文花,等.不同消毒劑對(duì)非洲狗尾草種子萌發(fā)的影響[J].種子,2015,34(2): 17-23.

[17] 董文科,馬暉玲,陳春艷.不同消毒劑對(duì)甘肅紅豆草種子消毒效果及萌發(fā)的影響[J].草原與草坪,2015,35(4):80-83.

[18] 張?zhí)煜?林宗鏗,曹明華,等.不同消毒劑對(duì)甜椒種子消毒效果及萌發(fā)的影響[J].福建熱作科技,2015(4):22-24.

[19] 張榮超,辛杰,霍立群,等.栝樓種子育苗萌發(fā)因素篩選及優(yōu)化[J].種子,2016,35(7):31-35.

[20] 母波,韓善華,張英慧,等.汞脅迫對(duì)植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能的影響[J].中國(guó)微生態(tài)學(xué)雜志,2007, 19(1):112-113.