不同藥劑處理對八月瓜種子萌發(fā)的影響

張鴻杰 周嵐 吳端陽 覃建兵 王巖巖

摘要 為探究不同處理對種子萌發(fā)的影響，研究適宜的促進(jìn)八月瓜種子萌發(fā)的方法，以臺灣紫紅八月瓜種子為研究對象，采用不同濃度的濃H2SO4、GA3、H2O2處理種子，研究各處理對八月瓜種子發(fā)芽率的影響。結(jié)果表明，10% H2O2對晾干種子萌發(fā)的促進(jìn)作用最顯著，萌發(fā)率為48.33%;0.5 g/L GA3+98% H2SO4處理對新鮮種子萌發(fā)的促進(jìn)作用最顯著，發(fā)芽率為70%。

關(guān)鍵詞 八月瓜;萌發(fā);濃硫酸;赤霉素;過氧化氫

中圖分類號 S 567.19 ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A

文章編號 0517-6611（2021）15-0108-03

Abstract In order to explore the effects of different treatments on seed germination and study the appropriate methods to promote seed germination of ?Holboellia latifolia ?Wall，taking ?Holboellia latifolia ?Wall seeds as research objects，the seeds were treated with different concentrations of H2SO4， GA3 and H2O2， and the effects of different treatments on the germination rate of ?Holboellia latifolia ?Wall seeds were studied.The results showed that 10% H2O2 had the most significant effect on the germination of ?Holboellia latifolia ?Wall seeds， and the germination rate was 48.33%.0.5 g/L GA3 + 98% H2SO4 had the most significant effect on the germination of ?Holboellia latifolia ?Wall seeds， and the germination rate was 70%.

Key words ?Holboellia latifolia ?Wall;Germination;Concentrated sulfuric acid;Gibberellin;Hydrogen peroxide

作者簡介 張鴻杰（1995—），男，湖北黃岡人，碩士研究生，研究方向：生物化學(xué)與分子生物。*通信作者，講師，碩士，從事藥用植物學(xué)研究。

收稿日期 2020-12-10;修回日期 2021-01-04

八月瓜，學(xué)名三葉木通（ Akebia trifoliate ?（Thunb.） Koidz.），系木通科木通屬 （Akebia） 植物，生長于山林潮濕地帶，廣泛分布于湖南、廣東、江西、貴州等地[1]。八月瓜的根、莖、葉、果實(shí)均能入藥，能夠防治肝癌、痢疾、疝氣等10余種疾病，是民間常用的一種中草藥[2]。其果實(shí)的蛋白質(zhì)、氨基酸、淀粉、可溶性糖及有機(jī)酸均高于蘋果、橘、梨等[3]。同時，八月瓜籽油富含不飽和脂肪酸，具有很高的營養(yǎng)價值和藥療作用，是制備油的優(yōu)質(zhì)原料，具有良好的開發(fā)應(yīng)用價值[4]。目前，八月瓜的繁殖技術(shù)有種子繁殖、埋條繁殖、分根繁殖以及扦插繁殖。但是，八月瓜種子發(fā)芽率低，這可能是由于種皮的透氣性差、種子具有生理休眠特性以及存在發(fā)芽抑制物[5]等原因。筆者參考有關(guān)種子休眠資料[3，6-12]，采用不同方法處理八月瓜種子進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)，旨在為改變八月瓜繁殖方式及擴(kuò)大栽培面積提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料 供試材料于2019年9月取自四川雅安，種子風(fēng)干后在實(shí)驗(yàn)室室溫保存。

1.2 試驗(yàn)方法

選取顆粒飽滿、大小一致的新鮮種子和干種子，人工剝皮，采用不同種子處理方式（表1）用蒸餾水清洗4～5次，在超凈工作臺上使用0.1% HgCl2消毒8 min，蒸餾水清洗后再用75%乙醇消毒1 min，最后用蒸餾水清洗2～3次，用濾紙吸干種子表面水分后，放入含有潤濕濾紙的培養(yǎng)皿上，置于組培室中于合適條件下培養(yǎng)。每種處理20粒種子，3次重復(fù)，以蒸餾水浸泡24 h為對照（CK）。

2 結(jié)果與分析

2.1 98% H2SO4對種子萌發(fā)的影響

由表2可知，98% H2SO4浸泡處理八月瓜種子，可促進(jìn)種子萌發(fā)。隨著98% H2SO4浸泡時間的延長，種子的發(fā)芽率逐漸降低，其中浸泡處理5 min時，種子的發(fā)芽率達(dá)到最高，新鮮種子發(fā)芽率為43.33%，晾干種子為40.00%。在新鮮種子中，只有使用98%H2SO4浸泡5 min時，對種子萌發(fā)促進(jìn)作用明顯。

2.2 H2O2對種子萌發(fā)的影響 由表3可知，H2O2濃度為10%時，可以促進(jìn)八月瓜種子發(fā)芽，新鮮種子和晾干種子的發(fā)芽率分別為31.67%和48.33%。而當(dāng)H2O2濃度為5%和15%時，對種子萌發(fā)的促進(jìn)作用不顯著。

2.3 GA3對種子萌發(fā)的影響

由表4可知，GA3對八月瓜新鮮種子的萌發(fā)沒有促進(jìn)作用，反而抑制種子萌發(fā)，但是低濃度GA3對八月瓜晾干種子的萌發(fā)有促進(jìn)作用，在0.2 g/L GA3處理下，種子發(fā)芽率達(dá)到46.67%，有顯著的促進(jìn)作用。但隨著GA3濃度的升高，八月瓜種子的發(fā)芽率逐漸下降。

2.4 GA3+98% H2SO4處理對種子萌發(fā)的影響

從98%H2SO4對種子萌發(fā)的影響中，得知98% H2SO4處理5 min對種子萌發(fā)促進(jìn)作用的效果最為明顯，于是選擇在98% H2SO4處理5 min再對種子進(jìn)行GA3處理。由表5可知，在GA3和98% H2SO4共同處理下，八月瓜新鮮種子的發(fā)芽率有很大提高，其中，在0.5 g/L GA3+5 min 98% H2SO4處理下，種子發(fā)芽率達(dá)到70.00%，但晾干種子的發(fā)芽率沒有提高。

圖1結(jié)果表明，新鮮種子在GA3和98% H2SO4共同處理下的發(fā)芽率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于GA3單獨(dú)處理;圖2結(jié)果表明，晾干種子在GA3和98% H2SO4共同處理下的萌發(fā)率低于GA3單獨(dú)處理。

3 結(jié)論與討論

（1）該研究結(jié)果表明，98% H2SO4浸泡八月瓜種子的時間不同，對其種子萌發(fā)的影響也不同。其中，98% H2SO4浸泡5 min是促進(jìn)種子萌發(fā)的最適時間，新鮮種子發(fā)芽率為4333%，晾干種子為40.00%。隨著浸泡時間的延長，種子的萌發(fā)率反而降低。這是由于98% H2SO4具有強(qiáng)腐蝕性，處理時間過長會導(dǎo)致種胚受到傷害，導(dǎo)致種子死亡率增加。98% H2SO4具有強(qiáng)腐蝕性，用98% H2SO4浸泡種子可腐蝕局部種皮，打開柵欄組織屏障，增加種皮通透性，使種子易于吸水膨脹，從而提高種子發(fā)芽率[13-14]。在該試驗(yàn)中，用98% H2SO4在適當(dāng)時間內(nèi)浸泡種子，可以提高種子發(fā)芽率，其中以浸泡5 min最宜，此時種子的發(fā)芽率達(dá)到最高。這與張燕[6]、雷恩等[15]在處理烏桕和草果種子時得出的研究結(jié)論一致。而浸泡時間過長會導(dǎo)致發(fā)芽率降低，可能是由于濃硫酸處理時間過長，種胚受到傷害，導(dǎo)致種子死亡率增加[16]。

（2）不同濃度H2O2對種子萌發(fā)的影響不同，隨著H2O2濃度的升高，八月瓜種子的萌發(fā)率呈現(xiàn)出先升高后下降的趨勢，濃度過低，對種子的氧化包膜作用不夠;濃度過高，H2O2的強(qiáng)氧化性會導(dǎo)致種胚受到傷害，導(dǎo)致萌發(fā)率降低。H2O2作為一種強(qiáng)氧化劑，具有極強(qiáng)的消毒殺菌能力，因此也是一種常用的種子消毒劑[17]。該試驗(yàn)中，適當(dāng)濃度的H2O2溶液可以提高八月瓜種子的發(fā)芽率，其中10% H2O2對八月瓜種子發(fā)芽的促進(jìn)作用最明顯。這與徐才生等[7]對山烏桕種子的研究結(jié)果一致。楊傳杰等[18]研究認(rèn)為，H2O2溶液促進(jìn)種子發(fā)芽主要有2個方面，一方面是H2O2具有良好的消毒殺菌作用，可以降低種子的霉變率;另一方面是H2O2對種子包膜的氧化作用促進(jìn)了有機(jī)物質(zhì)充分吸水，在一定程度上滿足了種子的萌發(fā)條件。

（3）研究表明，植物的生長調(diào)節(jié)劑對種子發(fā)芽具有調(diào)節(jié)作用。脫落酸能誘導(dǎo)種子休眠[19]，GA3具有消除脫落酸效果的作用[20]，從而在一定程度上促進(jìn)種子萌發(fā)。該試驗(yàn)中，GA3僅對晾干的八月瓜種子發(fā)芽有較明顯的促進(jìn)作用，而對新鮮種子無促進(jìn)作用，反而抑制發(fā)芽的效果較為顯著。晾干的種子經(jīng)過一段時間的風(fēng)干，再經(jīng)過GA3處理，使得種子形態(tài)后熟期大大縮短[21]。同時，GA3誘導(dǎo)水解酶的產(chǎn)生，使種子貯藏物質(zhì)大分子水解成小分子，易于胚的利用，促進(jìn)種子萌發(fā)[22]。而新鮮種子發(fā)芽率低，可能是由于新鮮種子未經(jīng)過風(fēng)干，其形態(tài)后熟仍然存在。隨著GA3濃度的升高，種子發(fā)芽率降低，說明0.2 g/L GA3為八月瓜種子萌發(fā)的最適濃度。石治敏等[23]研究了干燥方式和GA3處理對八月瓜（五風(fēng)藤）種子脂肪酸及萌發(fā)的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)GA3不宜用作八月瓜種子萌發(fā)促進(jìn)劑，用GA3處理晾干種子的萌發(fā)率均低于對照組，而在該試驗(yàn)中低濃度的GA3有助于八月瓜種子的萌發(fā)。

（4）GA3和98% H2SO4共同處理八月瓜種子，能使新鮮種子的發(fā)芽率達(dá)到最高，其中0.5 g/L赤霉素的處理下，新鮮種子的發(fā)芽率高達(dá)70%。原因可能是H2SO4打開了新鮮種子?xùn)艡诮M織屏障，使種子更充分地吸收GA3，消除脫落酸對種子休眠作用，從而促進(jìn)種子萌發(fā)。相反，GA3和98% H2SO4共同處理對晾干種子的萌發(fā)沒有促進(jìn)作用，發(fā)芽率反而低于GA3單獨(dú)處理。這與黃開順等[24]的研究結(jié)果一致。這可能是由于種子在晾干的形態(tài)下，98% H2SO4破壞了種子吸收利用GA3的相關(guān)結(jié)構(gòu)，具體機(jī)制還有待進(jìn)一步研究。

（5）筆者認(rèn)為，在提高八月瓜晾干種子發(fā)芽率時，應(yīng)使用10% H2O2浸泡2 h，或者使用0.2 g/L GA3浸泡24 h;而在提高八月瓜新鮮種子發(fā)芽率時，可采用98% H2SO4浸泡5 min，再用0.5 g/L GA3浸泡24 h。

參考文獻(xiàn)

[1] 唐少東，嚴(yán)興康，胡旭君，等.八月瓜特征特性及配套栽培技術(shù)[J].中國農(nóng)技推廣，2018，34（11）：50-52.

[2] 歐茂華.幾種重要木通科野生果樹資源及其利用評價[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報，2004，17（3）：368-370.

[3] 李維林.秦巴山區(qū)木通科植物的研究[J].中國野生植物， 1991，10（1）： 19-23.

[4] 歐陽玉祝，李勇，吳道宏，等.八月瓜籽中脂肪酸的超聲提取及GC-MS 分析[J].食品科學(xué)，2010，31（20）：322-324.

[5] 周佑勛，段小平，肖東玉.樟樹、檫樹、閩楠種子的休眠和萌發(fā)特性[J].中南林學(xué)院學(xué)報，2006，26（5）：79-84.

[6] 張燕.不同處理對烏桕種子發(fā)芽的影響[J].廣東林業(yè)科技，2009，25（3）：60-63.

[7] 徐才生，王勇德.不同處理對山烏桕種子發(fā)芽的影響[J].林業(yè)科技通訊，2019（6）：77-78.

[8] 李淑嫻，劉菁菁，田樹霞，等.烏桕種子休眠原因及解除方法研究[J].南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2011，35（5）：1-4.

[9] 曹運(yùn)梅， 張建， 向云，等.銅錢樹種子休眠特性及破眠技術(shù)研究[J].種子，2019，38（8）：73-76.

[10] BASKIN C C，BASKIN J M.Seeds，ecology，biogeography and evolution of dormancy and germination[M].San Diego：Academic Press，1998：399-403.

[11] 楊鷺生，李娟，李國平.臘腸樹種子休眠與解除的方法研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2018，46（6）：93-95.

[12] 熊大勝， 王繼永，席在星，等.三葉木通種子休眠與發(fā)芽技術(shù)研究[J].湖南文理學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版），2006，18（3）：46-49.

[13] 湯濤，周青平，李玉玲.黃花棘豆種子發(fā)芽試驗(yàn)條件研究[J].種子，2007，26（9）：33-35.

[14] LI X J，BASKIN J M，BASKIN C C.Anatomy of two mechanisms of breaking physical dormancy by experimental treatments in seeds of two North American Rhus species（Anacardiaceae）[J].American journal of botany，1999，86（11）：1505-1511.

[15] 雷恩，劉艷紅，田學(xué)軍，等.不同化學(xué)試劑對草果種子發(fā)芽的影響[J].種子，2010，29（12）：79-80.

[16] 賈娟，劉芳，蘇紅田，等.不同處理方法對5種豆科牧草種子萌發(fā)特性的影響[J].草地學(xué)報，2012，20（2）：342-347.

[17] 莊正，李艷娟，于洋洋，等.不同預(yù)處理對杉木種子萌發(fā)的影響[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報，2018，38（7）：52-56.

[18] 楊傳杰，魏樹和，周啟星，等.光照和不同藥劑浸種對龍葵種子發(fā)芽率的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報，2009，20（5）：1248-1252.

[19] NAMBARA E，OKAMOTO M，TATEMATSU K，et al.Abscisic acid and the control of seed dormancy and ger mination[J].Seed science research， 2010，20（2）：55-67.

[20] KUCERA B，COHN M A，LEUBNERMEGTZGER G L.Plant hormone interactions during seed dormancy release and ger mination[J].Seed science research， 2005，15：281-307.

[21] 楊繼祥.藥用植物栽培學(xué)[M].北京：農(nóng)業(yè)出版社，1993：119.

[22] 秦淑英，唐秀光，王文全，等.藥用植物種子處理研究概況[J].種子，2001，20（2）：37-39.

[23] 石治敏，楊麗麗，鄒榮燦，等.干燥方式和赤霉素處理對八月瓜（五風(fēng)藤）種子脂肪酸含量及萌發(fā)的影響[J].種子，2016，35（12）：32-34.

[24] 黃開順，陳金艷，黃劍，等.赤霉素和濃硫酸對單面針種子萌發(fā)的影響[J].西部林業(yè)科學(xué)，2015，44（2）：161-164.