蒙药芹叶铁线莲种子萌发特性研究

高优恒 刘 旭

(内蒙古医科大学药学院，内蒙古 呼和浩特 010059)

铁线莲属植物属毛茛科(Ranunculaceae)，广泛分布于世界各地。我国种质资源丰富，有147 种，内蒙古有16 种，6 变种［1］。其中芹叶铁线莲(Clematis aethusifolia)入蒙药，蒙名那林-那布其特-奥日牙木格，蒙药名查干牙芒，味辛，微甘，性热、轻、锐、燥、糙，具有破痞，调温，燥“希日乌素”、祛腐、消肿、止泻、排脓等功效。蒙医临床上主治寒痞、积食、“希日乌素”症、疮疡、水肿、寒泻、肠痈等疾病［2］。现代药理学研究证明铁线莲属植物具有抗肿瘤、抗炎镇痛等药理作用［3-5］。

近年，野生药用植物资源严重缺乏，而需求日益增加，研究植物种子萌发特性，对于其种质资源保护以及可持续利用具有重要意义。本研究旨在探讨芹叶铁线莲种子的萌发特性，以期为蒙药铁线莲属植物种质资源保存，引种栽培，育种及进一步深入研究提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料: 芹叶铁线莲(Clematis aethusifolia)于2012 年9月采自呼和浩特市小井沟，原植物经内蒙古医科大学药用植物学教研室李骁副教授鉴定为毛茛科铁线莲属芹叶铁线莲，种子采集干燥后保存备用。

1.2 实验方法

1.2.1 芹叶铁线莲种子形态学观察和千粒重测定: 对芹叶铁线莲种子的千粒重、外部形态进行描述。

1.2.2 芹叶铁线莲种子活力指标的测定研究: 种子活力用TTC(四氮唑)染色法［6］测定。取自然状态下保存的芹叶铁线莲种子300 粒，用蒸馏水浸泡24h，沿种子胚中心纵切，使胚暴露，将其一半置于培养皿，每培养皿100 粒，加入0.5%TTC 溶液，以覆盖种子为度。然后恒温25℃染色24h，胚全部被染色为有活力的种子，3 次重复，观察并记录。

1.2.3 芹叶铁线莲种子吸水增重动态研究: 取自然状态下保存的芹叶铁线莲种子300 粒，分为3 组，分别放入3 个烧杯中，加入蒸馏水，以淹没种子为宜，25℃保温，每隔2h 将种子取出，擦干称重，3 次重复，绘制吸水曲线。

1.2.4 芹叶铁线莲种子萌发条件的研究: 温度对芹叶铁线莲种子萌发的影响: 设置4 个处理: 15℃、20℃、25℃、30℃。实验前种子用0.5%高锰酸钾溶液浸泡5min 进行消毒处理，之后将种子用蒸馏水洗净放入铺有两层滤纸的高压灭菌培养皿中，每皿50 粒，3 次重复，放入人工气候箱进行培养，定期给种子浇水，并观察记录种子萌发时间和发芽数。不同层积天数对芹叶铁线莲种子萌发的影响: 低温4℃处理种子，处理: 10d、20d、30d、40d、50d、60d。实验前种子用0.5%高锰酸钾溶液浸泡5min 进行消毒处理，之后将种子用蒸馏水洗净放入铺有两层滤纸的高压灭菌培养皿中，每皿50 粒，3 次重复，放入人工气候箱进行培养，定期给种子浇水，并观察记录种子萌发时间和发芽数。强酸的不同处理时间对芹叶铁线莲种子萌发的影响: 设置4 个处理: 5s、10s、15s、20s。实验前种子用0.5%高锰酸钾溶液浸泡5min进行消毒处理，之后将种子用蒸馏水洗净放入铺有两层滤纸的高压灭菌培养皿中，每皿50 粒，3 次重复，放入人工气候箱进行培养，定期浇水，观察记录种子萌发时间和发芽数。

1.3 统计学方法: 利用SPSS19.0 统计软件和Microsoft Excel 2010 分析处理数据。发芽率(%)=(发芽种子粒数/供试种子粒数)×100%。

2 结果与分析

2.1 种子形态学和相关生理指标: 芹叶铁线莲种子种皮棕红色，被短柔毛，扁平，宽卵形或圆形，先端有宿存花柱，种子长3 ～5mm，宽1.6 ～2.5mm，厚0.05 ～0.07mm。干燥种子千粒重约为1.4794g。吸水后呈红色。芹叶铁线莲种子吸水动态规律结果，见图1。

通过以上结果可以看出，芹叶铁线莲种子颗粒较小，不够饱满，千粒重仅约1.48g，可能与它的生长环境有关。由图1 可知，芹叶铁线莲种子吸水过程较快，在2h 后净吸水量达总吸水量的66.8%，说明芹叶铁线莲种子种皮透性较好。前8h 属于快速吸水阶段，8h 后吸水速度逐渐变缓，吸水在26h 后基本达到饱和，种子吸水量不再增加。

图1 芹叶铁线莲种子吸水动态规律

2.2 种子活力测定: 测定种子活力能够准确的体现种子质量的优劣，并且比发芽率更为敏感［7］。本实验采用TTC 染色法测定种子活力，方法简便、准确，并且不受种子休眠的影响。经测定，芹叶铁线莲种子活力为54%，说明其种子的生活力不高。低活力的种子在较为合适的环境中即使能够发芽，也有发芽慢及发芽率低的问题。

2.3 芹叶铁线莲种子的萌发条件

2.3.1 温度对芹叶铁线莲种子萌发的影响: 由图2 可知，不同温度下培养的芹叶铁线莲种子，其发芽率有明显差别。在20℃条件下发芽率最高，达到7.14 ±0.768%。方差分析表明，20℃条件下的芹叶铁线莲种子发芽率相较其他组差异显著(P＜0.05)。15℃、25℃、30℃条件下发芽率均较低，说明种子在常温条件具有休眠现象。温度较高时芹叶铁线莲种子一直未发芽，说明种子对温度变化敏感，并且较高温度下相关酶类可能已失活。实验结果表明，芹叶铁线莲种子的最适发芽温度为20℃左右。

图2 温度对芹叶铁线莲种子萌发的影响

2.3.2 不同层积天数对芹叶铁线莲种子萌发的影响: 低温层积可以显著地提高芹叶铁线莲种子的萌发率，不同层积天数对芹叶铁线莲种子萌发的影响结果如图3 所示，随着层积天数的增加，种子发芽率也提高。方差分析表明，层积30d 以上种子发芽率可显著提高，层积60 天，种子发芽率可达到13.33 ±0.387%。

图3 不同层积天数对芹叶铁线莲种子萌发的影响

2.3.3 不同时间的强酸处理对铁线莲种子萌发的影响: 95%浓硫酸浸泡铁线莲种子时间对种子萌发结果如图4 所示。铁线莲种子种皮较薄，浓硫酸浸泡种子10s 种子发芽率最高，达到15.38 ±2.40%，与其他三组比较具有显著差异(P＜0.05)。说明用95%浓硫酸浸泡铁线莲种子10s有助于提高短尾铁线莲种子发芽率。

图4 不同时间的强酸处理对芹叶铁线莲种子萌发的影响

3 讨 论

随着人们对植物药材的需求逐年增加，单凭通过采集野生资源已难以满足人们的需求，因此发展人工栽培已成为必然。但很多药用植物种子存在休眠现象，导致发芽率低、发芽不整齐等现象。不同药用植物有不同的休眠原因，例如豆科植物山野豌豆种子存在硬实现象［8］，导致种子不透水，未经处理的种子发芽率仅为8%。通过浓硫酸处理后则可显著提高。唐古特白刺种子通过40%浓硫酸浸泡2h 处理可以显著提高其发芽率。

铁线莲属植物种子有休眠现象，低温层积可以打破种子休眠［9，10］，提高发芽率。本实验中未经处理的芹叶铁线莲种子在不同温度下发芽率均很低，20℃下发芽率最高，达7.14 ±0.768%。低温层积50d ～60d 的种子发芽率达到13.33 ±0.387%。铁线莲种皮较薄，用强酸浸泡可以破坏其种皮，但浸泡时间短不能完全破坏其种皮，浸泡时间过长容易破坏到种子胚，使种子死亡。本实验中95%的浓硫酸浸泡芹叶铁线莲种子10s 可以显著提高种子发芽率。根据实验结果，可以得出结论: 低温层积50 ～60d，浓硫酸处理10s 并在20℃萌发可以显著提高短尾铁线莲种子发芽率。本实验中低温层积处理、强酸处理虽可以部分解除种子休眠以及种皮限制，但种子发芽率依然很低，说明未能完全解除影响种子发芽的因素。有报道称吸水较快的植物种子虽有助于早春迅速吸水而萌发，但是可能因环境水分不足而引起种子无法正常萌发［11］。

［1］内蒙古植物志编辑委员会. 内蒙古植物志［M］. 第2卷.呼和浩特: 内蒙古人民出版社，1990，528.

［2］内蒙古植物药志编辑委员会.内蒙古植物药志［M］.第1 卷.呼和浩特: 内蒙古人民出版社，2000: 389 -393.

［3］赵科，谢红霞，张娜，等.铁线莲属植物药理作用研究进展［J］.中国医药导报，2013，10，(36): 40 -42，52.

［4］杨林，林鹏，钱娇玲，等.棉团铁线莲镇痛抗炎有效部位研究［J］.中医药学报，2013，41(3): 23 -27.

［5］涂院海，杨晓军.黄花铁线莲中香豆乙酸的抗炎活性研究［J］.中国现代中药，2013，15(1): 18 -21.

［6］白宝璋，史国安，赵景阳，等. 植物生理学实验教程［M］.北京: 中国农业科技出版社，2001: 106 -107.

［7］李月明，郝楠，孙丽惠，等. 种子活力测定方法研究进展［J］.辽宁农业科学，2013(1): 38 -40.

［8］全群燕，段林东，胡双. 用浓硫酸处理窄叶野豌豆种子的发芽试验［J］.中国园艺文摘，2014(2): 30 -31.

［9］魏卫东，马欣.青海资源植物黄花铁线莲种子萌发特性研究［J］.种子，2008，27(3): 49 -51.

［10］王磊，潘静霞，吴冬，等. 不同因子对2 种铁线莲种子发芽和成苗的影响［J］.江苏农业科学，2012，40(6): 133 -135.

［11］田聪，谢丽琼，李冠.珍惜药用植物新疆阿魏种子萌发特性研究［J］.种子，2008，27(5): 88 -90.