不同處理對滇重樓種子發(fā)芽及種苗生長的影響

張翔宇，陳曉芳，柳 敏，周茂嫦，查 欽，王彩云

（1.畢節(jié)市中藥研究所，貴州 畢節(jié) 551700；2.畢節(jié)醫(yī)學高等?？茖W校，貴州 畢節(jié) 551700）

重樓，味苦微寒，主驚癇，搖頭弄舌，熱氣在腹中，癲疾，陰蝕，下三蟲，去蛇毒［1］?！度珖胁菟巺R編》［2］收載重樓為百合科（Liliaceae）重樓屬（ParisL.）植物華重樓［Paris polyphyllaSmith var.chinensis（Franch.）Hara］或 七 葉 一 枝 花（Paris polyphyllaSmith）的根狀莖，《中華人民共和國藥典》［3］（2020年版）收載重樓為百合科植物滇重樓［Paris polyphyllaSmithvar.yunnanensis（Franch.） Hand.-Mazz.］或 七葉一枝花的干燥根莖。藥材重樓具有清熱解毒，消腫止痛，涼肝定驚的功效，主要用于治療疔瘡癰腫，咽喉腫痛，蛇蟲咬傷，跌撲傷痛，驚風抽搐。重樓是云南白藥、宮血寧膠囊、金富康口服液、樓蓮膠囊、肝復樂片等 40 余種中成藥的原料［4］。

據(jù)了解，重樓價格從2012年的330元/kg增長到2019 年的2100 元/kg，增長率一度高達30%左右，近兩年來價格有所回落。2019 年野生重樓采挖量為120 t 左右，栽培種采挖量約540 t，野生資源采挖量占據(jù)約1/4。按照現(xiàn)如今重樓規(guī)范化人工種植核算，5～6 年生的重樓種苗種植為2.25 × 105株/hm2，年產重樓干品約3 750 kg，重樓種植6 年后能提供3 000 t重樓藥材需要800 hm2，需要1.8 × 108株重樓種苗。目前全國每年消耗重樓根莖約16 000 t［4］，巨大的消耗不可避免地導致野生資源的枯竭。重樓藥材價格的不斷上漲，也充分激發(fā)了廣大藥農的種植熱情。經過近年來的發(fā)展，特別是云南省將重樓產業(yè)進行重點支持，規(guī)劃種植面積10 萬畝以上，重樓藥材已從野生采挖供給逐漸走向人工栽培生產。重樓主要以種子育苗移栽作為繁殖手段，重樓種子具有復雜的休眠形態(tài)，采摘時種胚發(fā)育不成熟、種皮及胚乳存在萌發(fā)抑制物，有“二次休眠”的生理特性，其在自然狀態(tài)下萌發(fā)率很低［5-7］。如何打破其休眠期，縮短后熟期，提高種子發(fā)芽率，是擺在科研工作者面前的一大難題。

近年來在破除重樓種子休眠促進發(fā)芽的研究方法和技術主要包括對滇重樓或者華重樓種子進行不同拌種方式、不同植物調節(jié)劑配比、不同土質、不同溫濕度控制等［8-13］。本研究在此基礎上通過篩選調整相關方法和技術，對滇重樓種子發(fā)芽、胚根生長、種苗生長相關指標的測定，探索提出針對滇重樓種子繁殖育苗最佳的處理方法，以期為重樓種子繁殖和大規(guī)模育苗提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

滇重樓種子購買于云南省文山州滇重樓種植基地，經張翔宇副研究員鑒定為滇重樓種子。

1.2 試驗方法

試驗設6個處理1 個對照，每個處理重復3 次，分別為處理1：600 mg/L GA3+ 40 mg/L IAA 浸泡8 h后，將其混合放入壤土和河沙（1 ∶ 4）保持濕度為60%，于5℃培養(yǎng)60 d 再將溫度調至20℃培養(yǎng)60 d，如此重復一次共計240 d；處理2：300 mg/L GA3+10 mg/L FL 浸泡8h后，于20℃沙藏，保持濕度60%；處理3：種子與草木灰和沙土按照重量比（1 ∶ 1 ∶ 1）混合后保持濕度60%于5℃冷藏30 d，調溫至10℃保存15 d，再調溫至25℃保存2 d后按照以上順序重復一次后調溫至15℃保存30 d，再調溫至20℃保存12 h；處理4：種子用10%硫酸處理10 min，用自來水沖洗5 遍后再用400 mg/L GA3浸泡8 h后與河沙按照1 ∶ 1混合，保持濕度60%，放置50 d；處理5：0℃冷藏50 d 后，用50 mg/L GA3處理15 h，再于0℃冷藏50 d后取出，將種子與濕沙混合后于22℃下沙藏，保持濕度60%；處理6：將種子外種皮洗凈后用高錳酸鉀浸泡2 h后取出沖洗4～5遍，用400 mg/L GA3浸泡8 h后與草木灰按照1 ∶ 2 混合，保持濕度60%；處理7：不去除種皮直接撒播到沙壤土中，保持濕度60%。各實驗組處理培養(yǎng)時間均為240 d。

1.3 項目測定

每隔3 d 檢查1 次，從第60 d 開始，每30 d 測定發(fā)芽數(shù)量，胚根突破種皮視為發(fā)芽。發(fā)芽率 = 累計發(fā)芽數(shù) / 種子總數(shù) × 100%；發(fā)芽勢 = 第90 d 的發(fā)芽數(shù) / 種子總數(shù) × 100%；胚根生長情況為每60 d、90 d、120 d、150 d、180 d、210 d、240 d 時采用游標卡尺測定胚根長度，胚根生長勢 = PG（N+30）- PG（N）；種苗移栽后農藝學性狀調查方法：隨機選取各處理滇重樓種苗10株，分別測定每株種苗的株高、株重、地徑、根莖直徑、不定根數(shù)、根莖重，株高采用卷尺量取根莖基部至莖頂端的長度；株重測定采用電子天平稱取種苗整株重量；地徑測定采用游標卡尺量取種苗莖基部1 cm 處的直徑；根莖直徑測定采用游標卡尺量取根莖最粗處直徑；不定根數(shù)測定為數(shù)取根莖上細根的條數(shù)；根莖重測量采用電子天平稱取地下部分的重量。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用 Excel 2007、SPSS 20.0 整理數(shù)據(jù)并進行種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢、胚根生長情況、胚根生長勢、株高、株重、地徑、根莖直徑、不定根數(shù)、根莖重的顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 不同處理對滇重樓不同時期累計萌發(fā)率的影響

不同處理不同時期滇重樓種子萌發(fā)情況見表1。由表1可知，不同時期不同處理之間存在一定的顯著性差異，在最初60 d，處理3 的發(fā)芽率最高，說明處理3 快速啟動萌發(fā)，解除休眠較好；而處理2 的發(fā)芽率較低，說明處理2 在快速啟動萌發(fā)解除休眠較差；而對照組處理7萌發(fā)最差，說明不同處理方式對滇重樓種子最初萌發(fā)效果有極大影響。但隨著時間的增加，處理2 的發(fā)芽率越來越高，特別是120 d 以后，處理2 與其他處理之間存在極大的顯著性差異，且發(fā)芽率較其他處理組越來越高，差距逐漸拉大，說明GA3與FL 組合對提高滇重樓種子發(fā)芽率具有顯著效果，且后期的爆發(fā)更好。到240 d 時，處理2 的發(fā)芽率到達93%，而其他處理組發(fā)芽率基本在80%左右，對照組處理7 最低，為57%，進一步表明了采用不同處理比不處理能最大程度的解除滇重樓種子二次休眠，達到快速出芽的目的。

表1 不同時期累計發(fā)芽率Tab.1 Cumulative germination rate in different periods

2.2 不同處理對滇重樓種子發(fā)芽勢的影響

采用150 d 滇重樓種子的累計出芽率來表示各組的發(fā)芽勢（見圖1），發(fā)芽勢反映了種子質量的優(yōu)劣，在發(fā)芽率相同的情況下，發(fā)芽勢高的種子生命力更強，播種后發(fā)芽率較高。發(fā)芽勢高的種子，其種子的活力高，出苗齊壯；而發(fā)芽率高的種子出苗率高，但苗不一定整齊和粗壯。結合表1 和圖1 的結果，處理2不管是發(fā)芽率還是發(fā)芽勢均最優(yōu)，同時也說明采用不同的手段處理比不處理的情況下滇重樓種子的發(fā)芽勢差異明顯，采用不同處理后打破了滇重樓二次休眠，對滇重樓種子發(fā)芽具有顯著影響。

圖1 不同處理滇重樓種子發(fā)芽勢的影響Fig.1 Effects of different treatments on germination potential of seeds in heavy plants

2.3 不同處理對滇重樓胚根生長的影響

由表2 可知，不同時期不同處理滇重樓種子胚根的生長存在一定的顯著性差異，60 d時，各組間存在一定的顯著性或極顯著差異，但不明顯，單從數(shù)據(jù)上看，處理6對滇重樓胚根生長最好，處理2和CK組最低；90 d時，各組間存在一定的顯著或極顯著差異，處理2 的最好，CK 組最低；120 d 時，除處理2 和CK組外，其余各組間有一定的顯著性差異但無極顯著差異，處理2 最好，CK 組最低；150 d 時，各組間存在一定的顯著性或極顯著差異，處理2 最好，CK 組最低；180 d 時，各組間存在一定的顯著性或極顯著差異，處理2 最好，CK 組最低；210 d 時，各組間存在一定的顯著性或極顯著差異，但部分組間無顯著性差異，處理2 最好，CK 組最低；240 d 時，各組間存在一定的顯著性或極顯著差異，處理2 最好，CK 組最低。綜上所述，第60 d時，CK組的胚根最短，但同樣處理2 也沒有顯著性差異，其他各組間雖然有一定的顯著性差異，但差異不明顯；從第90 d 開始直至240 d 時，處理2 胚根生長均最好，CK 組均最低，其他各組之間部分無顯著性差異。

2.4 不同時期胚根生長勢的影響

由表3 可知，從不同時期的胚根生長勢來看，在PG90-60時，各組處理間存在一定的顯著性差異和極顯著差異，其中處理2 胚根生長勢最好，CK 最差；在PG120-90時，各組間存在一定的顯著性差異，但不明顯，其中處理2 胚根生長勢最好，CK 最差；在PG150-120時，各組間不存在極顯著差異，各組間胚根生長勢均較為接近，從數(shù)據(jù)上看處理2 胚根生長勢最好，處理6 最差；在PG180-150時，除CK 組外，其余各組無顯著性或極顯著差異，CK 組的生長勢最低；在PG210-180時，除CK 組外，各組間存在一定的顯著性差異，但不存在極顯著差異，各組生長勢極為接近，CK 組生長勢最低；在PG240-210時，各組間存在一定的顯著性或極顯著差異，仍然為處理2最好，CK 組最低。綜上所述，不同的處理情況下，在不停時期胚根生長勢存在一定的差異，在滇重樓種子發(fā)芽的全過程中，處理2 胚根生長勢均最高，CK 組最低，說明處理2 對滇重樓胚根的生長具有顯著效果。

2.5 不同處理對滇重樓種苗農藝學性狀的影響

不同處理不同時期滇重樓種苗生長情況見表4。由表4可知，不同處理下滇重樓種苗生長的株高存在顯著或極顯著差異，其中處理2 株高最高，達14.44 ± 1.68 cm，而CK 最低，為8.53 ± 1.07 cm；不同處理下滇重樓種苗生長的地徑存在顯著或極顯著差異，其中處理2 地徑最大，達2.75 ± 0.22 mm，而CK 最小，為1.72 ± 0.39 mm；不同處理下滇重樓種苗生長的根莖直徑存在顯著或極顯著差異，其中處理2 的根莖直徑最長，達15.79 ± 1.54 mm，而CK 最低，為13.68 ± 1.22 mm；不同處理下滇重樓種苗生長的根重存在顯著或極顯著差異，其中處理1根重最重，達7.36 ± 1.09 g，而CK 最輕，為5.80 ± 1.16 g；不同處理下滇重樓種苗生長的不定根條數(shù)存在顯著或極顯著差異，其中處理1 不定根條數(shù)最多，達7.36 ±1.09 g，而CK 最少，為5.80 ± 1.16 g；不同處理下滇重樓種苗生長的根莖重存在顯著或極顯著差異，其中處理2 根莖重最重，達0.97 ± 0.11 g，而CK 最輕，為0.61 ± 0.16 g。綜上所述，不同處理下滇重樓種苗農藝學性狀有較大的影響，表現(xiàn)為株高、地徑、根莖直徑、株重、不定根條數(shù)、根莖重等的生長差異，而處理2 均為最佳，CK 組最差，其他各組間也存在一定的顯著性或極顯著差異，由此可見，采用不同處理下對滇重樓種苗的生長發(fā)育具有較好的效果。

表4 不同處理對滇重樓種苗農藝學性狀的影響Tab.4 Effects of different treatments on the agronomic characters of seedlings in heavy buildings

3 討論與結論

休眠是物種適應自然的策略，不同物種具有不同休眠機制。種子休眠包括種皮吸水障礙、胚休眠和萌發(fā)抑制物的存在，內源激素是一個重要的影響因子，脫落酸和赤霉素是控制種子休眠與萌發(fā)的主要內源激素［14，15］。滇重樓種子休眠屬于形態(tài)學-生理學休眠類型，內源激素ABA 和GA3在休眠與萌發(fā)過程中起重要作用，ABA 是引起休眠的關鍵因素，ABA 含量的降低是滇重樓種胚發(fā)育的始動因子，而GA3則有助于種子的生理后熟［16］。滇重樓種胚休眠的解除伴隨著ABA 減少與促萌物質GA3增加和積累［16，17］。在滇重樓種子的生長發(fā)育過程中，GA、IAA、ZR 含量顯著升高，ABA 含量顯著下降［18，19］。通過添加外源植物生長調節(jié)劑2，4-D、NAA、GA3等能促進滇重樓種子的萌發(fā)［20-22］。本研究處理1、2、4、5、6均添加了不同濃度GA3處理，從萌發(fā)的情況看均比對照組能更好的促進滇重樓種子的萌發(fā)，這一結果與上述相關研究結果一致。滇重樓種皮內存在一定活性的抑制物質［23］，對胚根生長具有明顯抑制作用［24，25］，因此帶外種皮的果實采集之后需搓去外種皮［26-28］，刺激內種皮增加通透為子葉脫殼創(chuàng)造條件［29］。本研究對照組為不搓去外種皮的處理，不管在發(fā)芽率、發(fā)芽勢、胚根生長、胚根生長勢以及后期種苗生長的農藝學性狀方面均較前6種搓去外種皮較差，這與上述研究結果一致。低溫沙藏有益于滇重樓種子催芽［30］，研究表明在4℃條件下采用干沙和濕沙層積后種子的萌動率雖然可達到65%，但不能萌發(fā)，而只是解除了形態(tài)學休眠［31］。變溫層積則可在3個月內打破滇重樓種子休眠［32］。汪佳維等［33］研究表明，不同沙藏溫度處理中恒溫20℃沙藏處理下滇重樓種子胚率增長最快。本研究對照組為不經變溫層積處理，與其他經變溫層積的處理相比相關指標均較差，這與相關研究結果類似。

本研究綜合了相關研究結果，包括添加不同植物生長調節(jié)劑，硫酸、高錳酸鉀處理，變溫、恒溫沉積，種子脫皮與不脫皮等采用6 個不同處理和1 個CK對照，探索不同處理對滇重樓種子發(fā)芽及種苗生長的影響。結果表明，不同處理方式均對滇重樓種子萌發(fā)及種苗生長具有積極作用，都較CK 組優(yōu)，而對比6 個不同處理之間的差異可以看出，處理2 在各方面均較其他處理更優(yōu)，其240 d 時發(fā)芽率為93.00 ± 1.00%、胚根生長達12.47 ± 0.06 mm、胚根生長勢達2.90 ± 0.00 mm，150 d 時發(fā)芽勢為66.67 ±1.53%，成苗后株高達14.44 ± 1.68 cm、地徑2.75 ±0.22 mm、根莖直徑15.79 ± 1.54 mm、株重7.36 ±1.09 g、不 定 根 達13.67 ± 0.58 條、根 莖 重0.97 ±0.11 g。綜合滇重樓種子的發(fā)芽及種苗移栽后農藝學性狀情況，采用300 mg/L GA3+ 10 mg/L FL 浸泡8 h后，于20℃沙藏，保持濕度60%為最優(yōu)處理方法。本研究對滇重樓種子繁殖育苗的處理方法進行深入探索，以期為重樓種子規(guī)?；庇夹g提供依據(jù)。