不同處理對(duì)油用芍藥種子出苗及生根的影響研究

馮漢宇，張曉東

（北京市農(nóng)林科學(xué)院/北京農(nóng)業(yè)生物技術(shù)研究中心，北京 100097）

芍藥屬芍藥科芍藥屬，為草本，種子繁殖是芍藥最常見的繁殖方式之一[1]。盡管芍藥種皮較薄，種子較易萌發(fā)，但芍藥種子具有上胚軸和下胚軸雙重休眠的特性[2～5]，其對(duì)育種工作的開展形成了較大的障礙[6，7]。前人研究打破芍藥種子休眠的研究多集中在低溫、沙層積、機(jī)械破皮、化學(xué)試劑破皮以及激素處理等方面[8]，而且破眠方法中的介質(zhì)大多采用沙子，對(duì)于其他介質(zhì)研究較少[9～12]。費(fèi)日雯研究認(rèn)為，上胚軸明顯伸長(zhǎng)并匯聚大量分裂旺盛的細(xì)胞，因此該階段是打破上胚軸休眠的關(guān)鍵時(shí)間節(jié)點(diǎn)[13]。秋季較低的溫度可解除下胚軸(胚根)的休眠，促進(jìn)胚根發(fā)育生根，而冬季長(zhǎng)時(shí)間低溫可打破上胚軸(胚芽)的休眠，來(lái)年春季溫度適宜時(shí)萌芽出土[14]。低溫處理過(guò)程中內(nèi)源激素GA3含量先升后降，試驗(yàn)結(jié)果也證實(shí)GA作用于ABA抑制發(fā)芽的效應(yīng)被解除以后,對(duì)促進(jìn)發(fā)芽起作用[15]，其能提高出苗整齊性且使幼苗粗壯，從前人的試驗(yàn)中可以得到證實(shí)[16]，不斷增多的GA3通過(guò)誘導(dǎo)開花促進(jìn)基因的表達(dá)打破休眠[17，18]，這可能與GA可促進(jìn)胚軸生長(zhǎng)的生理作用有關(guān)[19]，因此GA3可以代替低溫有效打破芍藥種子休眠。由于種子休眠受GA3、CTK-ABA之間平衡控制[20]，因此低溫對(duì)解除芍藥休眠具有質(zhì)的作用,外源激素或其他措施起一定的促進(jìn)和輔助作用。

本課題組于2016年9月從不同地方引進(jìn)了一些油用芍藥種子和不同年生的種苗，在北京市農(nóng)林科學(xué)院北京農(nóng)業(yè)生物技術(shù)研究中心房山基地院內(nèi)外進(jìn)行播種和栽植，筆者選擇一些有代表性的芍藥進(jìn)行了授粉研究[21]，并對(duì)種子進(jìn)行了特定的處理，以期為油用芍藥種子栽培及制種提供參考。

1 材料與方法

2016年8月從河南省虞城縣引進(jìn)500 kg油芍1號(hào)種子、25 kg杭白芍種子，從內(nèi)蒙古多倫縣引進(jìn)25 kg赤芍種子。

處理1：取100 kg測(cè)定過(guò)水分的油芍種子，用50℃溫水浸泡12 h，水分瀝干后，再用50℃溫水浸泡，如此反復(fù)3次，共36 h，在冷藏室儲(chǔ)存15 d左右然后播種于房山基地外面林下（8月30日—9月2日處理，然后放入冷藏室，9月18日播種）。

處理2：取100 kg測(cè)定過(guò)水分的油芍1號(hào)種子,用1 g/L GA3溶液浸泡18 h，然后播種于房山基地外面林下（9月18日播種）。

處理3：取125 kg測(cè)定過(guò)水分的油芍1號(hào)種子，用1 g/L GA3溶液浸泡18 h，在冷藏室儲(chǔ)存幾天后，播種于房山基地外面林下（9月20日播種）。

處理4：取100 kg測(cè)定過(guò)水分的油芍1號(hào)種子，用1 g/L GA3溶液浸泡18 h，然后播種于房山基地外面林下（9月22日播種）。

處理5：取50 kg測(cè)定過(guò)水分的油芍種子，用1 g/L GA3溶液浸泡18 h，把水瀝干，在冷藏室儲(chǔ)存幾天后播種于房山基地外面林下（9月30日播種）。

處理6：取15 kg測(cè)定過(guò)水分的油芍1號(hào)種子，用50℃溫水浸泡18 h，播種于房山基地院內(nèi)，播種面積為222 m2，單位面積粒數(shù)大概為327粒。

處理7：取15 kg測(cè)定過(guò)水分的杭白芍種子，用50℃溫水浸泡18 h，播種于房山基地院內(nèi)，播種面積為222 m2，單位面積粒數(shù)大概為313粒。

處理8：取15 kg測(cè)定過(guò)水分的野生型赤芍種子，用50℃溫水浸泡18 h，播種于房山基地院內(nèi)，播種面積為222 m2，單位面積粒數(shù)大概為500粒。

2017年9月22日用50℃溫水浸泡芍藥種子和濕沙播種處理，同時(shí)將在4℃冰箱保藏25 d的套袋授粉的油用芍藥品種和雜交種播種于過(guò)篩后的土壤中，2 d后用1 mg/L GA3浸泡去部分殼的芍藥種子8 h。10月3日用30%NaOH浸泡芍藥種子和去殼芍藥種子9 h。10月9日用1 mg/L NAA浸泡芍藥種子和去部分殼芍藥種子24 h。每個(gè)處理結(jié)束以后用濕沙保藏，放入大自封袋中保藏，以后每天觀察水分情況，使沙子或土保持濕潤(rùn)，以用手握沙子或土不黏手為宜。

表1 3種芍藥種子千粒重與含水率

2 結(jié)果與分析

2.1 不同芍藥品種種子千粒重與含水率

由于芍藥品種不同，種子的重量和含水率也不一樣，用烘箱在50℃條件下把芍藥種子烘干至恒重，測(cè)定了3種芍藥的千粒重與含水率。從表1可知，杭白芍的千粒重均值和烘干千粒重均值最大，含水率最低，均值分別為215.6 g、201.3 g，含水率6.6%；內(nèi)蒙赤芍的千粒重均值和烘干千粒重均值最小，含水率最高，均值分別為135.1 g、76.7 g，含水率43.3%。油芍1號(hào)處于中間。

2.2 不同處理油芍種子出苗率

芍藥出苗以后，對(duì)不同處理油芍出苗情況進(jìn)行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)50℃溫水浸泡36 h處理單位面積苗數(shù)最多，達(dá)212棵/m2，出苗率最高達(dá)27%；1 g/L GA3溶液浸泡18 h-1處理次之，達(dá)176棵/m2，出苗率最高達(dá)22%。1 g/L GA3溶液浸泡18 h-4處理最少，僅82棵/m2，出苗率11%(見表2、圖1)。

表2 不同處理油芍種子出苗率

圖1 房山院外芍藥出苗情況

2.3 不同芍藥品種種子出苗率

芍藥出苗以后，對(duì)房山院內(nèi)不同品種油芍出苗情況進(jìn)行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)杭白芍單位面積苗數(shù)最多，達(dá)44.3棵/m2，出苗率最高，為14.1%；油芍次之，為35.3棵/m2，出苗率為10.8%。內(nèi)蒙赤芍最少，僅24.3棵/m2，出苗率4.9%（見表 3、圖 2）。

2.4 不同處理芍藥種子生根率

芍藥種子處理一段時(shí)間后，對(duì)各個(gè)處理芍藥種子生根情況進(jìn)行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)濕沙處理生根率最高，均值達(dá)79%；50℃溫水浸泡18 h處理次之，均值達(dá)62%；0.5 mg/L NAA浸泡24 h處理也不錯(cuò)，達(dá)59%；30%NaOH浸泡9 h處理沒有生根；0.5 mg/L NAA浸泡24 h-去殼處理生根率均值28%；50℃溫水浸泡18 h-去殼處理生根率均值4%；40 mg/L GA3浸泡8 h-去殼生根率均值0.1%；30%NaOH浸泡9 h-去殼處理沒有生根（見表 4、圖 3）。

表3 3種油芍種子出苗率

圖2 房山院內(nèi)芍藥種子出苗情況

2.5 不同芍藥品種及雜交種種子生根率

芍藥種子播種一段時(shí)間后，對(duì)各個(gè)芍藥品種種子生根情況進(jìn)行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)各個(gè)品種及雜交種生根率都比較高，內(nèi)蒙赤芍均值達(dá)86%，油芍均值達(dá)91%，杭白芍均值達(dá)89%，杭白芍×油芍雜交種均值為87%，油芍×杭白芍雜交種均值為82%，內(nèi)蒙赤芍×油芍雜交種為90%，杭白芍×雄不育雜交種為80%，內(nèi)蒙赤芍×亳芍雜交種生根率低一些，為 56%（見表 5、圖 4）。

表4 不同處理芍藥種子生根率

圖3 不同處理芍藥種子生根情況

3 結(jié)論

3.1 不同芍藥品種種子千粒重與含水率

芍藥品種不同，粒重與含水率也不一樣。杭白芍千粒重均值和烘干千粒重均值最大，含水率最低；內(nèi)蒙赤芍千粒重均值和烘干千粒重均值最小，含水率最高；油芍處于中間。

3.2 不同處理和品種油芍種子出苗率

通過(guò)對(duì)不同處理油芍出苗情況進(jìn)行調(diào)查得出，50℃溫水浸泡36 h處理單位面積苗數(shù)最多，達(dá)212棵/m2，出苗率最高達(dá)27%；1 g/L GA3溶液浸泡18 h-1處理次之；1 g/L GA3溶液浸泡18 h-4處理最少。通過(guò)對(duì)不同品種油芍出苗情況進(jìn)行調(diào)查得出，杭白芍單位面積苗數(shù)最多，出苗率最高；油芍次之；內(nèi)蒙赤芍最少。

3.3 不同處理和品種及雜交種油芍種子生根率

調(diào)查了各個(gè)處理芍藥種子和品種生根情況，得出濕沙處理生根率最高，均值達(dá)79%；50℃溫水浸泡18 h處理次之；30%NaOH浸泡9 h處理沒有生根；0.5 mg/L NAA浸泡24 h-去殼處理生根率均值28%；50℃溫水浸泡18 h-去殼處理生根率均值4%；40 mg/L GA3浸泡8 h-去殼生根率均值0.1%；30%NaOH浸泡9 h-去殼處理沒有生根。通過(guò)對(duì)播種于土壤中各個(gè)油用芍藥種子生根情況調(diào)查，發(fā)現(xiàn)各個(gè)品種及雜交種生根率絕大部分比較高，為80%～91%，赤芍×亳芍雜交種生根率低一些。

4 討論

4.1 油芍種子出苗率與存放時(shí)間及表層土壤情況

研究表明，油用芍藥種子應(yīng)適時(shí)播種[22]，收獲以后放在陰涼處存放，完成后熟后播種，出苗率較高，推遲則播種出苗率降低[23]。李秀珍認(rèn)為，50℃的溫水處理發(fā)根的種子數(shù)僅為45.18%，在種子來(lái)源廣時(shí)可以勉強(qiáng)使用，但不提倡。從出苗率的角度來(lái)看，50℃溫水浸泡36 h處理單位面積苗數(shù)最多，出苗率最高，其他處理及品種的出苗率都較低，而且隨著存放時(shí)間的延長(zhǎng)和處理播種時(shí)間的推遲有逐漸降低的趨勢(shì)。50℃溫水浸泡36 h處理最早，而且存放在4℃冷藏室中，播種最早，此外可能與土壤表層土壤情況有關(guān)，因?yàn)樵谡{(diào)查出苗狀況時(shí)發(fā)現(xiàn)，土壤表層疏松的地方出苗率較高，土壤板結(jié)的地方出苗較差、出苗率低。

4.2 油芍種子生根率與不同處理

孫曉梅在2013年采用機(jī)械破壁、沙層積、GA3等處理研究芍藥種子生根率處于69.3%～78.7%；岳樺用不同處理對(duì)芍藥種子生根情況進(jìn)行研究，生根率最大為67%；高水平于2008年沙藏芍藥種子得出生根率處于69.3%～78.7%，濕沙處理生根率達(dá)到79%，播種于土壤中的芍藥種子生根率80%～91%，高于濕沙。有些處理生根率較低或沒有生根是因?yàn)榉N子腐爛嚴(yán)重，比如30%NaOH和40 mg/L GA3浸泡處理，可能與濕沙的pH值偏堿性有關(guān)，此外去殼處理的生根率都不是很高，而且發(fā)現(xiàn)去殼后播種于濕沙中時(shí)間久了容易霉?fàn)€，只有0.5 mg/L NAA浸泡24 h-去殼處理生根率偏高一些，可能與NAA在濕沙中有防止種子霉?fàn)€作用有關(guān)。

表5 不同芍藥品種及雜交種種子生根率

圖4 不同芍藥品種及雜交種種子生根圖