不同引發(fā)處理對金鐵鎖陳年種子萌發(fā)的影響

方其仙 徐騰華 李茜 鄭竹 吳瀟瀟

摘要? 用次氯酸鈉（NaOCl）、聚乙二醇（PEG）和H2O引發(fā)處理金鐵鎖種子，研究不同處理對金鐵鎖種子萌發(fā)的影響。結(jié)果表明：經(jīng)NaOCl消毒處理的陳年金鐵鎖種子，置于20 ℃的恒溫條件下，其發(fā)芽指數(shù)最高，發(fā)芽率和發(fā)芽勢相對也高；水引發(fā)處理18 h的金鐵鎖種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢均最高，分別為33.50%和25.10%，處理24 h其發(fā)芽指數(shù)顯著高于其他處理，但其根長、苗長、幼苗鮮重差異不明顯；PEG引發(fā)處理與其濃度有關(guān)，0.5%PEG引發(fā)處理比1.0%PEG和2.0%PEG處理更能促進金鐵鎖種子萌發(fā)，用0.5%PEG處理6～18 h能夠明顯提高陳年金鐵鎖種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)，從而也可提高其出苗速度，使種苗整齊。

關(guān)鍵詞? 金鐵鎖；種子萌發(fā)；引發(fā)處理

中圖分類號? S567? 文獻標識碼? A? 文章編號? 0517-6611（2024）04-0162-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.04.036

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標識碼（OSID）：

Effects of Different Priming Treatments on Seed Germination of Psammosilene tunicoides

FANG Qi.xian，XU Teng.hua，LI Xi et al

（Yunnan Agricultural Vocational.technical College， Kunming，Yunnan 650031）

Abstract? Using sodium hypochlorite （NaOCl）， polyethylene glycol （PEG） and H2O to initiate treatment of Psammosilene tunicoides seeds， the effects of different treatments on the germination of P. tunicoides seeds were studied.The results showed that the P. tunicoides seeds treated with NaOCl disinfection， when placed under constant temperature conditions of 20 ℃， it had the highest germination index， germination rate and germination potential were also relatively high.The highest germination rate and germination potential in the 18 h water initiation treatment， of 33.50% and 25.10%， respectively， the germination index was significantly higher at 24 h than at the other treatments， but its root length， seedling length， seedling fresh weight were not too much difference.The PEG initiation treatment was related to its concentration， 0.5% PEG initiation treatment promoted seed germination more than 1.0% PEG and 2.0% PEG treatment， treatment with 0.5% PEG for 6-18 h could significantly improve the germination rate， germination potential and germination index of P. tunicoides seeds， thus could also improve the germination rate of seeds， make the seedlings neat.

Key words? Psammosilene tunicoides;Seed germination;Priming treatment

基金項目? 云南農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院科學(xué)研究基金項目（Ynavc202118）。

作者簡介? 方其仙（1979—），女，云南曲靖人，副教授，碩士，從事中草藥栽培技術(shù)研究。

收稿日期? 2023-03-10

種子達到生理成熟期時活力水平最高，此后隨著貯藏時間的增加，種子活力不斷下降。種子老化劣變過程十分復(fù)雜，包括貯藏物質(zhì)的變化、膜的損傷和修復(fù)、蛋白質(zhì)和核酸的變化等［1］。有關(guān)修復(fù)和提高種子活力方法的研究有很多，種子引發(fā)技術(shù)是其中之一［2］。種子引發(fā)是控制種子緩慢吸收水分使其停留在吸脹的第二階段，讓種子進行預(yù)發(fā)芽的生理生化代謝和修復(fù)作用，促進細胞膜、細胞器、DNA的修復(fù)和酶的活化［3］。引發(fā)的種子處于“發(fā)芽狀態(tài)”，但是胚根沒有伸出，具有較高的發(fā)芽勢，且發(fā)芽整齊［4］。

金鐵鎖為石竹科植物金鐵鎖（Psammosilene tunicoides W.C.Wu et C.Y.Wu）的干燥根，是我國西南特有的單屬種植物和傳統(tǒng)的藥用植物，主要分布于貴州、 四川、云南、西藏等?。▍^(qū)），現(xiàn)已作為稀有瀕危物種列于《中國植物紅皮書》中，屬國家二級重點保護植物［5］。金鐵鎖是云南省著名的民間藥用植物，也是云南白藥的重要成分之一［6］，其根具有除風(fēng)濕、定通、止血、祛瘀之功效，用于治療風(fēng)濕痹痛、胃痛、創(chuàng)傷出血、跌打損傷［7］。金鐵鎖具有較好的鎮(zhèn)痛和抗炎作用，對急性炎癥和慢性炎癥有顯著的抑制作用［8］，中醫(yī)臨床上用來治療風(fēng)濕痛等其他疾?。?］，是多種中成藥如云南白藥、百寶丹、金骨蓮膠囊、痛血康膠囊等的原料。目前，金鐵鎖市場需求量大，價格較高，人工種植面積越來越大，種子繁殖是金鐵鎖的主要繁殖方式。研究表明，金鐵鎖種子無后熟休眠特性，種子成熟后即可萌發(fā)［10］。因此生產(chǎn)上可隨采隨播，但在常溫下貯藏2年以后，種子的生活率就會嚴重降低。有關(guān)金鐵鎖種子方面的研究報道較多［11-14］，但引發(fā)處理對金鐵鎖種子萌發(fā)的影響鮮見報道。該試驗通過不同引發(fā)處理對金鐵鎖陳年種子萌發(fā)的影響進行研究，找出金鐵鎖陳年種子發(fā)芽最適的引發(fā)條件，提高其萌發(fā)率，為充分利用金鐵鎖老化種質(zhì)資源與其繁殖生產(chǎn)實踐提供理論依據(jù)。

1? 材料與方法

1.1? 試驗材料? 試驗所用金鐵鎖種子為2019年9月采自云南宣威的大田種植基地，至2022年9月試驗之前均為室溫儲藏，貯藏期3年。經(jīng)測定種子凈度為87.42%，千粒重為2.386 g。

1.2? 試驗方法

1.2.1

金鐵鎖種子生活力的測定。用清水洗去懸浮的金鐵鎖種子，浸泡于清水中，室溫下15 h后剝?nèi)?00粒種子分別置于3個100 mL小燒杯中，加入1%四唑染色液，使染液沒過種子，置于25 ℃的無光恒溫箱里，5 h后取出，觀察并記錄染色種子數(shù)，計算出其生活力。

1.2.2

金鐵鎖種子的發(fā)芽方式。采用紙床發(fā)芽的方式。將種子放在直徑為10 cm鋪有2層發(fā)芽濾紙的培養(yǎng)皿中，用蒸餾水浸濕，每個培養(yǎng)皿100粒種子，置于光照培養(yǎng)箱中，每個處理4個重復(fù)。播種后置于所設(shè)定溫度的恒溫箱或變溫箱中進行培養(yǎng)。每天觀察，保持濾紙濕潤狀態(tài)。觀察并記錄每天發(fā)芽情況，直至發(fā)芽結(jié)束為止。

1.2.3

NaOCl消毒處理對金鐵鎖種子發(fā)芽的影響。用1.0%NaOCl消毒處理金鐵鎖種子30 min，然后用清水反復(fù)沖洗干凈，濾干后分別放置在20、25 ℃ 2個恒溫和15～25、20～30 ℃ 2個變溫下（表1）。同時，不用NaOCl消毒處理金鐵鎖種子，直接用清水沖洗種子，然后分別放置在20、25 ℃ 2個恒溫和15～25、20～30 ℃ 2個變溫下（表1），觀察其發(fā)芽情況，考察NaOCl消毒處理對金鐵鎖種子發(fā)芽的影響。

1.2.4

水引發(fā)處理對金鐵鎖種子發(fā)芽的影響。采用純凈水作為引發(fā)劑，設(shè)置4個處理，將金鐵鎖種子在純凈水中分別浸泡6、12、18、24 h，取出稍濾干水分，按照“1.2.2”發(fā)芽方式進行發(fā)芽試驗，考察水引發(fā)處理對金鐵鎖種子發(fā)芽的影響。

1.2.5

PEG引發(fā)處理對金鐵鎖種子發(fā)芽的影響。設(shè)置0.5%、1.0%、2.0% 3個濃度梯度處理，每個濃度處理設(shè)6、12、18和24 h 4個時間梯度，處理后取出用純凈水反復(fù)沖洗3次，稍濾干水分，按照“1.2.2”發(fā)芽方式進行發(fā)芽試驗，考察PEG引發(fā)處理對金鐵鎖種子發(fā)芽的影響。

1.2.6

試驗指標測定。以胚根長為種子長的1/2作為發(fā)芽標準進行統(tǒng)計，當連續(xù)3 d無新發(fā)芽種子出現(xiàn)即視為發(fā)芽過程結(jié)束。計算發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)，最后一次統(tǒng)計發(fā)芽數(shù)時，每個處理測定不低于10粒種子的胚根長度（cm）、苗長（cm）、幼苗鮮重（g）。以每個處理的平均值進行方差分析。發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)計算公式如下：

發(fā)芽率=發(fā)芽總粒數(shù)試驗總粒數(shù)×100%

發(fā)芽勢=規(guī)定天數(shù)內(nèi)發(fā)芽總數(shù)試驗種子數(shù)×100%

發(fā)芽指數(shù)（CI）= ∑（GtDt）

其中：Gt為在發(fā)芽后Dt日的發(fā)芽數(shù)；Dt為相應(yīng)的發(fā)芽天數(shù)。

1.2.7

凈種子、正常苗判斷。遵循《國際種子檢驗規(guī)程》中對凈種子的規(guī)定，遵循《種苗評定手冊》中對種苗的評定要求。

1.3? 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)計算在Excel中進行，采用統(tǒng)計軟件DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進行多重比較。

2? 結(jié)果與分析

2.1? 金鐵鎖種子生活力

采用四唑染色法測定300粒金鐵鎖種子，種胚染成粉紅色有84粒種子，通過計算，該批試驗種子的生活力為28%。

2.2? NaOCl消毒處理對金鐵鎖種子發(fā)芽的影響

從表2可以看出，用NaOCl消毒處理金鐵鎖種子和不用NaOCl消毒處理的金鐵鎖種子其發(fā)芽率無顯著差異，但發(fā)芽勢存在差異，說明用NaOCl消毒處理和不用NaOCl消毒處理對金鐵鎖種子發(fā)芽的整齊度有影響。其中，20 ℃恒溫條件下，經(jīng)NaOCl消毒處理的種子（處理⑦）發(fā)芽指數(shù)最高，為5.6，高于其他處理的發(fā)芽指數(shù)。20和25 ℃經(jīng)NaOCl消毒處理（處理⑦、⑧）的種子發(fā)芽勢均為29.5%，顯著高于其他處理的發(fā)芽勢。

2.3? 水引發(fā)處理對金鐵鎖種子發(fā)芽的影響

經(jīng)水引發(fā)處理的金鐵鎖種子，其幼苗長勢整齊，葉綠色。從表3可以看出，水引發(fā)處理18 h的發(fā)芽率和發(fā)芽勢均最高，分別為33.50%和25.10%；處理24 h的發(fā)芽指數(shù)顯著高于其他處理，但其根長、苗長、幼苗鮮重與其他處理差異不顯著。

2.4? PEG引發(fā)處理對金鐵鎖種子發(fā)芽的影響

從表4可以看出，用不同濃度PEG對金鐵鎖種子處理不同時間，其發(fā)芽情況及幼苗生長情況存在一定差異。總體上，PEG濃度為0.5%時，金鐵鎖的發(fā)芽率和發(fā)芽勢均高于其他濃度處理，幼苗長勢也較好，且處理6、12、18 h的效果比處理24 h的效果好；隨著PEG濃度的增加及處理時間的延長，金鐵鎖種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢逐漸降低。PEG濃度為0.5%時，發(fā)芽率最高可達37.11%，發(fā)芽勢最高可達31.04%，發(fā)芽指數(shù)最高可達6.85。PEG濃度為1.0%時，處理6 h的發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)均最高，分別達32.51%、27.50%、3.71，均高于處理12、18和24 h，可見在PEG濃度為1.0%時，隨處理時間的延長，金鐵鎖種子的發(fā)芽情況逐漸變差。PEG濃度為2.0%時，處理6 h 的發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)均最高，分別為28.00%、23.51%、3.51，顯著高于處理24 h的發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)。綜合比較，PEG引發(fā)處理的最佳濃度為0.5%，處理時間為6～18 h。

3? 討論

該試驗在發(fā)芽溫度的選擇上設(shè)置了20和25 ℃恒溫以及15～25、20～30 ℃的變溫。試驗結(jié)果顯示20 ℃為金鐵鎖種子的最佳發(fā)芽溫度，這與楊麗云等［11］的研究結(jié)果一致。但楊麗云等的研究采用的是貯藏0～720 d的種子，僅研究了金鐵鎖種子的最適發(fā)芽溫度，沒有對2年以上的陳年種子的發(fā)芽特性進行研究。王華磊等［10］研究了貯藏溫度和時間（最長1年）對金鐵鎖種子發(fā)芽特性的影響，但沒有進行提高更長貯藏時間的金鐵鎖種子發(fā)芽率的研究。該試驗是針對常溫貯藏3年的金鐵鎖陳年種子，對其發(fā)芽特性及幼苗長勢等進行了研究。通過種子的引發(fā)處理來提高金鐵鎖陳年種子的發(fā)芽特性，采用了水引發(fā)處理、PEG引發(fā)處理和NaOCl消毒處理，研究發(fā)現(xiàn)水引發(fā)處理和PEG引發(fā)處理對于提高常溫貯藏的陳年金鐵鎖種子發(fā)芽特性有一定效果。

4? 結(jié)論

金鐵鎖種子在常溫貯藏的條件下，其發(fā)芽特性會大幅度下降，但是通過正確的處理可以提高種子的發(fā)芽情況。經(jīng)NaOCl消毒處理的陳年金鐵鎖種子，置于20 ℃的恒溫條件下，其發(fā)芽指數(shù)最高，發(fā)芽率和發(fā)芽勢相對也高；水引發(fā)處理18 h的發(fā)芽率和發(fā)芽勢均最高，分別為33.50%和25.10%，處理24 h的發(fā)芽指數(shù)顯著高于其他處理，但其根長、苗長、幼苗鮮重與其他處理差異不明顯；PEG引發(fā)處理與其濃度有關(guān)，試驗結(jié)果表明，0.5%PEG引發(fā)處理比1.0%PEG和2.0%PEG處理更能促進金鐵鎖種子萌發(fā)，用0.5%PEG處理6～18 h能夠明顯提高陳年金鐵鎖種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)，從而也可提高種子發(fā)芽出苗速度，使種苗整齊。

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