不同處理對(duì)青海野生五脈綠絨蒿種子發(fā)芽的影響

金 蘭，陳 志，喬 楓

(青海師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，青海省青藏高原藥用動(dòng)植物資源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，青海西寧 810008)

綠絨蒿為罌粟科(Papaveraceae)綠絨蒿屬(Vig.)植物，主產(chǎn)于亞洲，我國(guó)主要分布于西藏、青海、云南、四川、甘肅、陜西等省(區(qū))，生長(zhǎng)于海拔3 000～4 000 m的高山草甸、高山灌叢、流石灘和冰川，我國(guó)有38種，青海產(chǎn)6種、2變種、1變型。五脈綠絨蒿(Regel)則生長(zhǎng)于海拔2 400～4 000 m的高山灌叢中，全草入藥，具有清熱、治肝炎、膽囊炎、肺炎、肺結(jié)核、胃潰瘍等功效。

青海省是五脈綠絨蒿的主產(chǎn)區(qū)之一，從果洛的達(dá)日、久治、瑪沁到黃南的尖扎、同仁、河南，再到海南的共和、同德、興海、貴南，海東的樂(lè)都、民和、互助、循化及西寧的湟中、大通等山區(qū)都有其蹤跡，具有分布廣、觀賞價(jià)值高和治療疾病等特征。目前五脈綠絨蒿的研究主要集中在化學(xué)成分分析，隨著科技的進(jìn)一步發(fā)展，五脈綠絨蒿的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，但其自然資源開(kāi)發(fā)一直處于無(wú)序狀態(tài)，導(dǎo)致其野生資源趨于枯竭的邊緣，為了合理開(kāi)發(fā)綠絨蒿資源，促使野生資源的可持續(xù)利用健康發(fā)展，對(duì)綠絨蒿的人工開(kāi)發(fā)也在逐步展開(kāi)。該研究對(duì)采自海拔3 200 m青海同仁的野生五脈綠絨蒿種子發(fā)芽特征進(jìn)行分析，旨在為綠絨蒿的人工種植提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

該試驗(yàn)所用的綠絨蒿種子采自海拔3 200 m的青海省黃南藏族自治州同仁市蘭采鄉(xiāng)高山草甸中，干種子千粒重0.745 g。

低溫處理。將采集的種子放在-20 ℃的冰箱中，分別處理0、15、30、60、90、120 d。

激素處理。經(jīng)過(guò)“..”低溫處理120 d的五脈綠絨蒿種子，分別用IAA、GA、6-BA對(duì)種子進(jìn)行浸種24 h，其中IAA和GA的浸種濃度為0、50、100、200、300、400 mg/L，6-BA的浸種濃度為0、10、20、40、60 mg/L；浸種完成后，將種子放在培養(yǎng)皿中，進(jìn)行萌發(fā)試驗(yàn)。

萌發(fā)試驗(yàn)。將低溫和激素處理的種子放在含有2層打濕濾紙的培養(yǎng)皿上，在25 ℃的恒溫箱中進(jìn)行萌發(fā)試驗(yàn)，每處理3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)為100粒種子，每天統(tǒng)計(jì)發(fā)芽的種子數(shù)，以20 d發(fā)芽的種子為發(fā)芽勢(shì)，以30 d發(fā)芽的種子為發(fā)芽率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

發(fā)芽勢(shì)是種子發(fā)芽達(dá)到高峰時(shí)發(fā)芽的種子占供試種子的百分?jǐn)?shù)，即發(fā)芽勢(shì)=20 d發(fā)芽種子數(shù)/測(cè)試種子總粒數(shù)×100%。發(fā)芽率是種子萌發(fā)結(jié)束時(shí)所有發(fā)芽的種子占供試種子的百分?jǐn)?shù)，即發(fā)芽率=30 d發(fā)芽種子數(shù)/測(cè)試種子總粒數(shù)×100%。根長(zhǎng)是種子發(fā)芽30 d的根的平均長(zhǎng)度；簡(jiǎn)化活力指數(shù)=根長(zhǎng)×發(fā)芽率。以SPSS 11.5統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行單因素分析，SLD進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

由表1可知，五脈綠絨蒿種子必須經(jīng)過(guò)一定天數(shù)的低溫處理才會(huì)促進(jìn)種子萌發(fā)，低溫處理120 d，其發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)都達(dá)到最高，分別為25.96%和25.39%，同時(shí)，根長(zhǎng)和簡(jiǎn)化活力指數(shù)也均達(dá)到最高。

表1 低溫對(duì)五脈綠絨蒿種子發(fā)芽的影響

由表2可知，經(jīng)低溫處理120 d的五脈綠絨蒿種子，再經(jīng)IAA處理可明顯提高種子的發(fā)芽率，其中在100 mg/L時(shí)，發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)都最高，說(shuō)明此濃度的IAA對(duì)五脈綠絨蒿種子發(fā)芽有一定的促進(jìn)作用，其次，50和200 mg/L濃度對(duì)五脈綠絨蒿種子發(fā)芽有一定的促進(jìn)作用，當(dāng)IAA濃度高于400 mg/L時(shí)五脈綠絨蒿發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)反而降低，說(shuō)明較高濃度的IAA可能對(duì)種子萌發(fā)有抑制作用。

表2 IAA對(duì)五脈綠絨蒿種子發(fā)芽的影響

由表3可知，經(jīng)低溫處理120 d的五脈綠絨蒿種子，再經(jīng)GA處理可明顯提高種子的發(fā)芽率，其中，100～200 mg/L GA處理發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)都較高，達(dá)到68%以上，50和300 mg/L的GA處理的發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)也顯著高于對(duì)照組，說(shuō)明50～300 mg/L GA對(duì)五脈綠絨蒿種子的發(fā)芽有促進(jìn)作用；當(dāng)GA濃度高于400 mg/L，種子的發(fā)芽率及發(fā)芽勢(shì)都呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。

由表4可知，經(jīng)低溫處理120 d的五脈綠絨蒿種子，再經(jīng)6-BA處理可提高種子的發(fā)芽率，其中，在6-BA濃度為20 mg/L時(shí)，五脈綠絨蒿種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)均最高，分別是38.09%和35.12%，當(dāng)濃度超過(guò)40 mg/L，其種子發(fā)芽率低于低溫處理120 d的水平，說(shuō)明濃度過(guò)高可能對(duì)種子的發(fā)芽有抑制作用。

表3 GA3對(duì)五脈綠絨蒿種子發(fā)芽的影響

表4 6-BA對(duì)五脈綠絨蒿種子發(fā)芽的影響

3 討論與結(jié)論

對(duì)當(dāng)年采摘的五脈綠絨蒿種子進(jìn)行萌發(fā)試驗(yàn)時(shí)，其發(fā)芽率為0，即使用激素處理，也無(wú)法促進(jìn)其萌發(fā)，但如果模擬其野生環(huán)境，對(duì)其種子經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的-20 ℃低溫處理，在一定程度上可提高其種子的發(fā)芽率，其中處理90～120 d，發(fā)芽率明顯升高，這可能與其生存環(huán)境的惡劣相關(guān)，因?yàn)槿绻浞N子落入土壤立即萌發(fā)，幼苗就會(huì)遭受青藏高原寒冷的冬季而死亡，所以，種子在長(zhǎng)期的進(jìn)化過(guò)程中，形成了自身的保護(hù)機(jī)制，即成熟后落入土壤種子，必須要經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間才能具備萌發(fā)能力。

對(duì)五脈綠絨蒿種子發(fā)芽試驗(yàn)分析發(fā)現(xiàn)，其種子發(fā)芽勢(shì)(達(dá)到最高發(fā)芽率)時(shí)間較長(zhǎng)，是20 d左右，發(fā)芽率(能夠萌發(fā)的最長(zhǎng)時(shí)間)是30 d，說(shuō)明野生的五脈綠絨蒿種子不易萌發(fā)，但一旦萌發(fā)后，幼苗的整齊度較高，這可能與其生長(zhǎng)環(huán)境有關(guān)，當(dāng)五脈綠絨蒿種子感受到外界環(huán)境中出現(xiàn)持續(xù)的降水、適宜的溫度等有利于種子萌發(fā)的因素，種子才能快速整齊的萌發(fā)，這種特性是植物與環(huán)境長(zhǎng)期協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果，也是對(duì)惡劣環(huán)境的積極對(duì)抗。

經(jīng)過(guò)低溫處理的種子，盡管可以提高發(fā)芽率，但發(fā)芽率還是較低，只有25%左右。有研究表明，激素處理可提高許多植物種子的種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)，說(shuō)明激素在促進(jìn)種子萌發(fā)時(shí)有很重要的作用。經(jīng)過(guò)低溫處理的五脈綠絨蒿種子，再用IAA、GA和6-BA處理，其發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)均比對(duì)照組有明顯的提高，IAA、GA、6-BA最適的處理濃度分別為100、200、20 mg/L，其中，GA的促進(jìn)作用最為明顯，其發(fā)芽率可達(dá)85%。由此可見(jiàn)，3種激素對(duì)五脈綠絨蒿種子發(fā)芽有一定的促進(jìn)作用，但所需濃度不同及處理后的發(fā)芽率存在一定的差異，說(shuō)明他們對(duì)促進(jìn)種子萌發(fā)的作用機(jī)理不同，IAA通過(guò)調(diào)節(jié)ATP酶的活性來(lái)調(diào)控細(xì)胞的伸長(zhǎng)；GA的主要作用是提高淀粉酶的活性，有利于種子萌發(fā)時(shí)所需有機(jī)物的供應(yīng)；6-BA主要是促進(jìn)細(xì)胞的分裂；從這3種促進(jìn)效率來(lái)看，GA的效果為最好，處理種子時(shí)，應(yīng)該用GA處理為主。