不同温度与光照对黄芩种子发芽特性的影响

陈亮，崔芬芬，任艳文，宋芸，乔永刚

（1.山西农业大学生命科学学院，山西太谷030801；2.榆社县农业局，山西榆社031800）

不同温度与光照对黄芩种子发芽特性的影响

陈亮1，崔芬芬1，任艳文2，宋芸1，乔永刚1

（1.山西农业大学生命科学学院，山西太谷030801；2.榆社县农业局，山西榆社031800）

为了探明黄芩种子发芽特性与温度以及光照的关系，采用6个温度梯度对黄芩种子在光照以及黑暗条件下进行处理，以期得到适宜黄芩种子发芽的条件，为中药黄芩的生产提供指导。结果表明，温度对黄芩种子的发芽有着显著的影响，在黑暗条件下黄芩种子的最适温度为25℃，其发芽率高达94.5%；光照条件下，20℃是其最适发芽温度，发芽率高达96.5%。基于二因素有重复试验统计分析可知，黄芩种子为光不敏感型。

黄芩；温度；种子；发芽

黄芩（Scutellaria baicalensis Georgi）属唇形科（Lamiaceae）黄芩属（Scutellaria Linn.）多年生草本植物，以干燥根入药，主产区有山西、河南、内蒙古和河北等，味苦性寒，具有清热燥湿、泻火解毒、止血和安胎等功效[1]。从古至今，中药资源采集一直以野生为主，但随中药产业的迅猛发展，野生资源已不能满足市场需求，为满足黄芩资源的持续发展，许多地区开始大量栽培黄芩[2]。温度是影响种子发芽的重要因子[3]，本试验采用不同的发芽条件对黄芩种子进行处理，旨在为黄芩育苗提供一定的科学依据。

1 材料和方法

1.1 材料

黄芩（Scutellaria baicalensis Georgi）种子由山西农业大学生命科学学院药用植物育种实验室提供，经乔永刚副教授鉴定。

1.2 方法

黄芩种子发芽设置为6个恒温处理温度：10，15，20，25，30，35℃，每个处理有4个重复，每个重复50粒种子[4]。用30 g/L的高锰酸钾溶液浸泡30 min，进行灭菌达到消毒的目的，用清水冲洗后备用[5]。然后将种子均匀的平铺在含有2层滤纸的培养皿中，放置于不同温度设置的恒温培养箱中，空气的相对湿度为60%，光照（5 000 lx）和黑暗2种方式培养，进行纸上发芽[6]。每天8：30观察并记录一次发芽数（种子的发芽标准为种子露出1 mm以上的胚根[7]），对其进行15 d的发芽记录。整个试验过程当中需及时更换培养皿中的蒸馏水。

1.3 测定项目及方法

种子终止发芽后，对不同温度和有无光照条件处理下种子的发芽率进行统计，参照文献[8-11]的方法。

发芽率＝终止发芽时种子的发芽数/供试种子数×100%；发芽指数（GI）＝∑Gt/Dt；发芽势＝8 d内发芽的种子数/供试种子数×100%[6]。

式中，Gt为在不同时间的发芽数；Dt为发芽日数。

1.4 数据分析

利用SPSS 20.0的ANOVA程序对数据进行方差分析和Duncan's多重比较的显著性分析[12]，利用一般线性模型的重复测量进行双因素交互作用分析[13]。

2 结果与分析

2.1 黑暗条件下不同温度对黄芩种子发芽率的影响

从图1可以看出，在黑暗条件下黄芩种子的发芽率整体呈正态分布，整体先升高再下降。其中，25℃时，种子的发芽率、发芽势以及发芽指数均达到最高，发芽率的平均值高达94.5%，然而35℃时，黄芩种子的发芽率和发芽势急剧下降，表明不利于种子的发芽。因此，25℃是黑暗时黄芩种子的最适发芽温度。

2.2 光照条件下不同温度对黄芩种子发芽率的影响

由图2可知，在光照条件下黄芩种子的发芽整体走势基本呈正态分布，先升高后下降。15～25℃为黄芩种子适宜的发芽温度，20℃时，种子的发芽率最高（96.5%），然而35℃时，黄芩种子的发芽率急剧下降，表明不利于种子的发芽。因此，20℃为光照条件下的最适宜发芽温度。

2.3 光照条件及温度对黄芩种子发芽率影响的交互作用分析

在发芽率、发芽势和发芽指数当中，发芽率是衡量种子质量标准最为重要的一个指标。因此，利用发芽率和有无光照二者之间的交互作用，对其进一步分析，SPSS球形检验结果如表1所示。由表1可知，F＝0.567＞0.05，满足球形分布假设。

表1 双因素对黄芩种子发芽率的交互作用

由表2可知，各温度下发芽率之间的P＜0.01，各个温度间发芽率的数据具有统计学意义，而光照条件×温度的P＜0.05，说明温度和光照条件有交互作用，温度因素作用下的发芽率随光照条件的不同而不同。对主体间效应检验的结果如表3所示，P＝0.139＞0.05，说明光照条件之间无统计学差异。所以，黄芩种子为光不敏感型。

表2 主体内效应的检验

表3 主体间效应的检验

3 讨论与结论

本研究发现，全黑暗处理黄芩种子时，25℃为其适宜的发芽温度；全光照条件下黄芩种子的适宜发芽温度为15～25℃，综合发芽势等指标，25℃是黄芩的最适发芽温度，这与张志梅等[14-15]的研究结果一致，说明25℃有利于提高黄芩的发芽率。本研究首次利用双因素（光照、温度）重复互作统计方法对黄芩种子的发芽试验进行了分析，结果表明，光照条件之间没有差异，黄芩种子的发芽与有无光照无关，黄芩种子为光不敏感型，这与LIU等[16-17]的研究结果一致。综合以上结论可知，黄芩种子为光不敏感型，且最适发芽温度为25℃。

［1］国家药典委员会.中华人民共和国药典（一部）[S].北京：中国医药科技出版社，2015：301-302.

［2］陈君，杨世林，程惠珍.不同种源黄芩生长发育特性初步观察[J].中药材，2002，25（11）：777-778.

［3］王慧杰，冯瑞云，刘晶，等.运城市40 a来气温变化及对棉花生产的影响[J].山西农业科学，2016（11）：1680-1683.

［4］张瑞，毕平卫，杨林凯.种子发芽试验中应注意的问题[J].科学种养，2015，27（Z1）：39-40.

［5］华智锐，李小玲，姚坤.温度和光照对商洛黄芩种子萌发的影响[J].西北农业学报，2012，21（2）：107-110.

［6］赵兰枝，齐振威，王明玲.合欢种子不同温度的发芽试验[J].山东林业科技，2004（4）：10-11.

［7］胡映泉.3种不同试剂处理对木槿种子发芽的影响[J].天津农业科学，2013，19（8）：95-98.

［8］乌凤章.NaCl胁迫对水稻龙粳19种子萌发特征的影响[J].种子，2013，32（11）：87-88，93.

［9］王贵元，王琴.不同温度、不同GA3浓度处理对枇杷种子萌发及幼苗生长的影响[J].天津农业科学，2015，21（1）：110-113.

［10］田小琴，李小永.4种岩溶山地常见树种种子的萌发特性[J].山西农业科学，2015，43（6）：693-696.

［11］黄建，刘洪见，钱仁卷，等.不同浸种温度及时间预处理对瞿麦种子发芽的影响[J].北方园艺，2011（15）：95-97.

［12］田文仲，温红霞，高海涛，等.不同播期、播种密度及其互作对小麦产量的影响[J].河南农业科学，2011，40（2）：45-49.

［13］宋洪卫，张会慧，贺国强，等.水氮耦合对假植期烤烟幼苗生长和叶片光合作用的影响[J].华北农学报，2016，31（2）：188-194.

［14］张志梅，周应群，曹海禄，等.黄芩种子的发芽条件研究[J].中国现代中药，2011，13（2）：23-24.

［15］谷婧，黄玮，张文生.不同温度条件下水分对黄芩种子萌发的影响研究[J].安徽农业科学，2013，41（9）：3857-3860.

［16］LIU J H，LI J，CUI S L，et al.Germination characteristics and secondarymetabolismregulation of Scutellaria baicalensis Georgi under different illumination time[J].Agricultural Science&Technology，2014，15（8）：1312-1316.

［17］岳桦，张文娟.不同温度、光照及PEG-6000胁迫对并头黄芩种子萌发的影响[J].江西农业学报，2013，25（1）：18-20.

Effect of Different Temperature and Illumination on Seed Germination Characteristics ofScutellaria baicalensisGeorgi

CHENLiang1，CUI Fenfen1，RENYanwen2，SONGYun1，QIAOYonggang1
（1.College ofLife Science，Shanxi Agricultural University，Taigu 030801，China；
2.Agricultural Bureau ofYushe County，Yushe 031800，China）

Tofind out the relationship between Scutellaria seed germination characteristics and temperature and light condition,the paper used the Scutellariae seeds as materials,using six kinds of temperature to foster the seeds of Scutellariae in light and dark conditions,to get appropriate Scutellariae seed germination conditions,to guide the production of traditional Chinese medicine Scutellariae.The results showed that temperature had a significant effect on seed germination of Scutellaria baicalensis,Scutellaria seed in dark conditions optimum temperature was 25℃,the germination rate was up to 94.5%.In lighting condition,20℃was the optimum germination temperature,the germination rate was up to96.5%.Statistical analysis was based on twofactors which had repeated trials，the germination rate ofScutellaria baicalensis was not sensitive tolight.

Scutellariae;temperature;seeds;germination

S567.23+9

A文献标识码：1002-2481（2017）02-0208-03

10.3969/j.issn.1002-2481.2017.02.16

2016-09-24

中央本级重大增减支项目（2060302）；山西省科技攻关项目（20140312001-2）；山西省高等学校教学改革项目（J2015028）；山西农业大学横向项目（2014hx60）；晋中市科技攻关项目（N1515）

陈亮（1991-），男，山西左权人，在读硕士，研究方向：生物化学与分子生物学。乔永刚为通信作者。