赤霉素和浓硫酸对单面针种子萌发的影响*

黄开顺，陈金艳，黄 剑，李开祥

(广西林业科学研究院/广西特色经济林培育与利用重点实验室，广西 南宁530002)

单面针学名蚬壳花椒 (Zanthoxylum dissitum)，为芸香科 (Rutaceae)花椒属 (Zanthoxylum)的一种植物，主要分布于广西、云南、贵州、湖南、湖北、重庆、四川等省 (区、市)，其根、茎、果均可入药，具有活血散瘀、续筋接骨、理气止痛之功效，治跌打损伤、扭伤、骨折以及疝气痛等［1］。杨林等研究发现单面针果皮中的多糖具有一定的抗肿瘤作用［2］。

单面针野生繁殖能力低，野生资源少，其种皮坚硬是导致种子长期休眠及萌发困难的主要因素之一。近年来，国内有研究人员在单面针种子萌发方面进行初步探索。马英姿等通过机械破壳、硫酸浸蚀、激素浸种等方法处理单面针种子，发现用浓硫酸处理6 min去皮以及50 mg/L赤霉素 (GA3)溶液浸泡5 min后，置于25℃恒温培养箱内培养，种子萌发率可达到60%［3］。费明亮等利用25℃恒温气候箱进行避光培养研究，发现变温层积可有效解除单面针种子休眠，草炭拌种催芽的萌发率达到68%，湿沙拌种催芽的萌发率达到42%［4］。这些试验是在恒温培养箱内进行，环境条件要求较高，在实际生产中进行大规模育苗时可能面临一定的设备条件限制。单面针无性繁殖研究也有所进展，王平等利用单面针种子胚为外植体进行胚培养，最高萌发率可达86．7%［5］;马英姿等用单面针幼茎作外植体，进行了最佳腋芽诱导培养基、最佳丛生芽诱导培养基、最佳增殖培养基、最佳生根培养基的筛选试验，结果为腋芽诱导率64%、丛生芽诱导率90%、增殖系数4和生根率78%［6］。通过无性繁殖方式可有效实现单面针资源的扩繁，但出于种质资源遗传多样性和资源保育策略的考虑，实生繁殖也很重要。

本研究利用赤霉素溶液和浓硫酸进行浸种处理对比试验，在常温条件下进行湿沙层积催芽，研究赤霉素和浓硫酸处理对单面针种子萌发的影响，以期获得有效解决单面针种子萌发困难问题的简便、实用技术，为实际生产提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

于2012年11月下旬在广西凤山县与天峨县交界区域采集野生单面针成熟果实，带回实验室摊平自然风干，至大多数果皮开裂露出黑色种粒，辅以人工剥取，滤掉杂质，获得纯净种子。

1.2 试验方法

1．2．1 选种与洗种

将单面针种子放入水桶，加清水并充分搅动后静置，去除漂浮水面的劣种粒，对剩下的优良种子用手掌反复搓洗和换水清洗，直至完全洗掉附着于硬种皮外表的油蜡层，最后捞出种子，在室内摊开晾干表面水分。

1．2．2 赤霉素浸种处理

配制1 000 mg/L、1 500 mg/L和2 000 mg/L 3种浓度的赤霉素溶液。每个浓度的浸种时间为6 h、12 h、24 h、48 h和72 h。以清水浸种处理作对照(CK)。每处理种子300粒。

1．2．3 浓硫酸和赤霉素组合浸种处理

使用的浓硫酸初始浓度为95%，用水稀释成80%后进行浸种试验。正式试验前先进行浸种时间的筛选，边浸种边取出种子用手工敲破种皮，找出恰好使硬种皮变脆但种仁未明显受损的浸种时间。正式浸种试验时，先将种子放入玻璃烧杯中，倒入浓硫酸后立即用玻棒不断搅拌，浸够时间后转至流动自来水中冲洗，之后将种子分成5份，每份300粒，分别用1 000 mg/L赤霉素溶液浸种6 h、12 h、24 h、48 h 和72 h。

1．2．4 湿沙层积催芽

经赤霉素和浓硫酸浸种后，每个处理的种子分别用湿润细河沙进行层积催芽。沙子提前半天用0．3%高锰酸钾溶液喷淋消毒，藏种时沙子湿度以手握成团、碰之即散为度。埋种时在花盆中装入一层厚约10 cm的湿沙作基床，然后均匀撒播种子，再埋上一层厚约2 cm的湿沙，最后覆盖一层半透明的塑料薄膜，置于通风明亮、常温的室内或挡雨棚下。催芽期间注意观察沙子水分状况，水分不足则掀开薄膜进行淋水保湿。所有试验种子于2012年12月13日至15日期间完成湿沙层积催芽。

1．2．5 萌发调查

湿沙层积埋种后52天，即2013年2月5日发现有种子萌发突破沙层表面，当天进行第1次调查。调查时仔细挖开沙子，统计萌发种子并取出沙盆，再覆盖一层薄沙继续对未萌发种子进行催芽。之后于2月5日 (52天)、2月26日 (73天)、3月15日 (90天)、4月2日 (108天)和4月22日 (128天)进行5次调查。以萌芽突破种壳、露出白色嫩芽即算为有效萌发。

1.3 统计计算

湿沙层积催芽试验结束后，计算每个处理的种子萌发率，计算公式为，萌发率 (%)=累计萌发种子数/300×100%。

2 结果与分析

2.1 赤霉素浸种处理对单面针种子萌发的影响

从表1可见，单面针种子用1 000～2 000 mg/L赤霉素溶液浸泡6-72 h，与常规的清水浸种处理对比，萌发率得到显著提高。以1 000 mg/L赤霉素浸种48 h的萌发率最高，达85%，其次是2 000 mg/L赤霉素浸种24 h的萌发率也达84%。1 000 mg/L赤霉素浸种72 h和1 500 mg/L赤霉素浸种48 h的萌发率较低，分别为46%、49%。对照 (CK)的清水浸种处理的萌发率最高只有31%，多数低于30%。以各赤霉素浓度的所有浸种时间的平均萌发率来看，1 000 mg/L处理平均萌发率为65%，1 500 mg/L处理平均萌发率为61%，2 000 mg/L处理平均萌发率为72%，而对照的清水浸种处理平均萌发率只有27%。

从萌发的发生时间看，在52-128天期间的5次调查发现，单面针种子经赤霉素溶液浸种和湿沙层积处理后，52天时萌发进入高峰期，有的萌芽已长出沙层并生长真叶，一直到90天时萌发仍处于高峰期，之后萌发量开始减少，到128天时萌发量明显变小。而对照的清水浸种处理，128天时萌发数量仍占较大比例，说明用此常规处理方法的种子萌发较为缓慢，萌发期较长，萌发整齐度不高。

表1 赤霉素和清水浸种处理的单面针种子萌发率Tab．1 The seed germination rates of Zanthoxylum dissitum with soaking treatments of GA3 and water

2.2 浓硫酸和赤霉素组合浸种处理对单面针种子萌发的影响

本处理的目的是利用浓硫酸极强的腐蚀作用使单面针硬种皮变脆，以促进种胚萌发突破，再进一步用赤霉素溶液浸种，从内到外激发种子萌发。从表2可见，经过80%浓硫酸浸种3．5 min和1 000 mg/L赤霉素溶液浸种6 h、12 h、24 h、48 h和72 h处理后，单面针种子萌发率很低，均低于8%，所有浸种时间的平均萌发率只有3%，远低于表1中对照 (CK)的清水浸种处理的萌发率。调查时敲开未发芽的种子，发现种仁已腐烂或颜色发黄，说明种子已腐坏。从种子萌发的发生时间看，主要在52天之前萌发，之后一直至128天期间基本无种子萌发，说明其余种子已失去萌发能力。原因可能是浓硫酸处理对多数种子的胚乳及胚产生了腐蚀作用，影响种子的正常萌发能力。

表2 浓硫酸和赤霉素组合浸种处理的单面针种子萌发率Tab．2 The seed germination rates of Zanthoxylum dissitum with combined soaking treatments of concentrated sulfuric acid and GA3

3 结论与讨论

赤霉素浸种处理对单面针种子萌发具有明显的促进作用，与清水浸种的对照相比，萌发率显著提高，萌发时间显著提早，用1 000～2 000 mg/L赤霉素溶液浸种6-72 h，萌发率比对照提高15个百分点以上，其中以1 000 mg/L浸种48 h的萌发率最高，达85%，以1 000 mg/L浸种72 h的萌发率较低，但也达到46%，萌发高峰期出现在处理后的52-90天期间，而对照处理的萌发率最高只有31%，多数低于30%，萌发高峰出现较晚，到128天时萌发仍处高峰期，萌发缓慢，整齐度不高。费明亮等用0．1%赤霉素溶液浸泡单面针种子，并在25℃恒温气候箱内进行避光培养，结果发现单面针种子发芽率最高达到68%，但该研究报道的文献并未说明赤霉素浸种的时间，以及处理后出现萌发的时间［4］。本项研究利用赤霉素溶液浸种处理后，直接在室温、透光环境下进行湿沙层积催芽，设备简单，操作简便，取得了较好的萌发效果。

单面针种子先用80%浓硫酸浸泡处理3．5 min，再用1 000 mg/L赤霉素溶液浸泡处理6 h、12 h、24 h、48 h和72 h，结果发现各处理种子萌发率均不超过8%，且萌发活动主要发生在处理后的52天之前，之后一直至128天期间未发现萌发的种子。马英姿等研究发现用浓硫酸浸种6 min可有效腐蚀去除单面针种子的硬种皮，而浸种4 min时硬种皮未能很好地被腐蚀去除，浸种8-10 min时种子已受到严重灼伤，浓硫酸处理后再用50 mg/L赤霉素溶液作浸种处理，种子萌发率可达到60%［3］。该研究与本研究结果的萌发率差异较大，但该研究未表明浓硫酸的使用浓度。本研究略去了浓硫酸不同浸种时间的对比试验，而采取预备试验筛选的方法，正式试验时选择3．5 min的浓硫酸处理时间，结果发现种子萌发率显著低于清水浸种处理。说明浓硫酸浸种确实可使单面针硬种皮变脆，理论上有利于种子萌发的突破，但由于浓硫酸具有极强的腐蚀作用，浸种处理时反应迅速且剧烈，不易操作，种子极易遭受过度腐蚀而失去萌发能力，特别是在实际生产中处理大量种子时，操作难度可能会增加。因此，笔者认为在实际的单面针育苗生产中，单独使用赤霉素浸种处理比使用浓硫酸和赤霉素组合浸种处理简便、实用。

［1］黄开顺，李开祥．蚬壳花椒种质资源与栽培研究进展［J］．广西林业科学，2014，43(1):94-97．

［2］杨 林，邵文斌，于爱红，等．蚬壳花椒果皮多糖抗肿瘤活性研究［J］．中医药学报，2012，40(5):34-37．

［3］马英姿，杨波华，王 平．药用植物蚬壳花椒种子休眠及萌发特性［J］．湖南师范大学自然科学学报，2009，32(2):98-102．

［4］费明亮，王 平，周 韬，等．蚬壳花椒种子萌发特性研究［J］．现代农业科技，2014(10):71-74．

［5］王 平，马英姿，王晓明，等．药用植物单面针离体胚培养的研究［J］．中南林业科技大学学报，2008，28(1):130-133．

［6］马英姿，王 平，王晓明，等．药用植物蚬壳花椒的离体培养及再生体系的建立［J］．湖南师范大学自然科学学报，2009，32(1):106-111．