华重楼种子预处理对其萌发特性的影响

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(1.四川农业大学农学院， 成都 611130； 2.四川农业大学新农村发展研究院， 四川 雅安 625014)

华重楼种子预处理对其萌发特性的影响

姜美杰1，童凯1，闫燊1，张鸿杰1，孙旭1，田孟良2

(1.四川农业大学农学院， 成都 611130； 2.四川农业大学新农村发展研究院， 四川 雅安 625014)

目的：筛选华重楼种子最佳预处理方法，为生产上及早破除种子休眠，促进种子萌发提供指导。方法：新鲜的华重楼种子经不同去皮方式、不同层积基质及不同浸种药剂处理后，于18 ℃层积条件下进行发芽试验，每周观察并记录，比较分析种子的发芽率、发芽势、平均发芽天数的差异。结果：与带皮种子相比，冷冻去皮可显著缩短种子平均发芽天数，而砂搓、纱布、手剥去皮的种子发芽率和发芽势均有显著降低；与壤土基质相比，细砂、蛭石、木屑层积的种子发芽率及发芽势均有显著提高，且蛭石基质层积可显著缩短平均发芽天数；NaN3、H2O2、KNO3浸种处理均能显著提高种子发芽率。结论：华重楼生产上宜采用冷冻法去除种子外种皮，使用0.001%浓度的H2O2浸种14 h后于18 ℃蛭石中层积。

华重楼； 种子萌发； 层积基质； 去皮； 浸种

华重楼[ParispolyphyllaSmith var.chinensis(Franch.) Hara]为百合科重楼属多年生草本植物，又名七叶一枝花，是《中华人民共和国药典》“重楼”药材的2种基原植物之一，以干燥根茎入药，有清热解毒，消肿止痛等功效[1]，是云南白药、抗病毒颗粒、宫血宁等重要中成药的配方药材。

长期以来，重楼药材主要以野生资源供应药用，由于过度采挖，野生资源面临枯竭[2]，药材供需矛盾十分突出。为此，近年来各地大力推广重楼人工栽培，对重楼种苗的需求异常旺盛。但是传统的根茎切段繁殖由于繁殖系数太低(3～15)，繁殖周期过长(2～4年)，难以满足市场需求[3]。因此，生产上迫切需要寻求更高效的种苗繁殖方式。而通过重楼种子繁殖实生苗的方式，因为具有较高的理论繁殖系数(50～500)和较快的生产周期(6～15个月)等优点而备受推荐，但是在目前实际生产应用上仍存在休眠时间长、发芽率低、发芽不整齐等问题亟待解决[4]。

综合前人研究认为，重楼种子萌发可能与种皮内存在抑制物质[5]、种胚后熟发育[6]、稳定的温湿环境以及必要的化学药剂调节[7]和呼吸途径转化[8]等因素有关。因此，本研究以华重楼种子为研究对象，围绕种皮的去除方式、基质的选择、浸种处理3个因素，分别考察了各因素对种子萌发效果的影响，旨在为实际生产过程中重楼种苗繁育提供技术支持。

1 材料与仪器

1.1 材 料

1.2 试 剂

叠氮化钠(NaN3)，天津市美林工贸有限公司；硝酸钾(KNO3)，四川西陇化工有限公司；过氧化氢(H2O2)，四川西陇化工有限公司；超纯水，密理博公司Milli-Q Biocel型超纯水生产系统；50%多菌灵，四川国光农化股份有限公司。

1.3 仪 器

CP 224 S电子天平，德国赛多利斯公司；DHG-9101-3 SA电热恒温鼓风干燥箱，上海三发科学仪器有限公司；GZ-500-GI智能光照培养箱，韶关市广智科技设备有限公司。

2 方 法

2.1 去皮处理

取大小均匀，外种皮颜色鲜亮的种子于清水中浸泡24 h后分成5份，前2份分别用纱布或沙子包裹，于流水中搓洗，直至外种皮去除干净；第3份种子于-20 ℃冰箱冷冻12 h后取出室温融化，于清水中洗去分离的外种皮；第4份种子用镊子手工剥离掉外种皮；第5份种子不做处理。去皮后的种子统一置于装有湿度为60%的蛭石发芽盒中，混合均匀后统一放置于18 ℃人工气候培养箱中黑暗培养。共5个处理，3次重复，每次重复100粒种子。

2.2 基质准备

《燕丹子》以在秦汉之际流传颇广的荆轲刺秦故事为题材，叙述战国燕太子丹为报质秦之仇和解社稷之危，募得壮士荆轲入秦，陛刺秦王。主要情节可分为逃归、募士、刺秦三节，涉及有名有姓的人物达10人之多，而以太子丹和荆轲为主。

将蛭石、壤土、木屑、细砂分别过15目筛，于110 ℃烘箱中灭菌2 h后摊晾至室温，用500倍多菌灵溶液均匀喷洒至湿度为60%。选用大小均匀的冷冻去皮种子，混入装有不同基质的发芽盒中，移入18 ℃人工气候培养箱中黑暗培养。共4个处理，3次重复，每次重复100粒种子。

2.3 浸种处理

采用对种子萌发具有显著促进作用的H2O2、KNO3、NaN3浸种，研究不同药剂对种子萌发的影响，清水处理作为对照(ck)；H2O2与KNO3分别设0.001%、0.01%、0.1% 3个浓度，NaN3设5，0.05，0.005μg/L 3个浓度，浸种14 h；浸种后阴干种子表面水分，置于60%湿度的灭菌蛭石基质中，放入18 ℃人工气候箱内黑暗培养。共9个处理，3次重复，每次重复100粒种子。

2.4 发芽指标观测

每周定期统计种子的发芽率。种子以露白即胚根突出种皮1 mm视为发芽。

发芽率(%)=150 d内发芽的种子总数/供试种子总数×100%；

发芽势(%)=90 d内发芽的种子总数/供试种子总数×100%；

平均发芽天数=∑(每天发芽种子数×相应的发芽日数)/ ∑(每天发芽种子数)。

3 结果与分析

3.1 去皮方式对华重楼种子萌发的影响

重楼的外种皮因为含有萌发抑制物，可能对种子萌发产生不利影响[5]。但是生产上为了节省劳动，多数情况下带皮直接播种。本研究发现，当采用恰当方式(冷冻法)去皮后可显著促进种子萌发，相较于带皮直播平均发芽天数可缩短41.93 d(p=0.002)，且发芽率和发芽势均稳定在较高水平(73.01%，36.67%)。而研究所采用的砂搓、纱布、手剥去皮方式，与带皮种子相比，在发芽率及发芽势指标上均有显著下降，这可能与去皮时所造成的种子内种皮机械损伤有关。

3.2 层积基质对华重楼种子萌发的影响

谷海燕等研究表明，重楼种子萌发过程受温度、湿度影响较大[9]，而不同发芽基质的保温保水及透气性能均不相同，可能会对重楼种子的萌发特性造成影响。研究发现，与当前生产上主要使用的壤土基质相比，换用木屑、细砂、蛭石作为层积基质后，种子发芽率可显著提升19.03%～41.94%，分别可达到54.17%，77.08%，72.58%；而发芽势亦有11.28%～36.09%的显著提高，分别为32.52%，45.07%，57.33%。此外，采用蛭石层积的种子除了具有较高的发芽率(72.58 %)和发芽势(57.33%)外，平均发芽天数也缩短90.37 d(p=0.01)，因此宜作为生产上的首选培养基质。

注：“*”表示与带皮种子比较差异显著(p<0.05)。图1 不同去皮方式下华重楼种子的萌发指标

注：“*”表示与壤土基质比较差异显(p<0.05)。图2 不同层积基质下的华重楼种子的萌发指标

3.3 浸种处理对华重楼种子萌发的影响

呼吸抑制剂NaN3可以通过抑制葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G-6-PDH)活性，从而调节种子呼吸代谢途径以促进种子萌发[10]；外源施加的H2O2可促进种子萌发过程中胚乳弱化及胚根伸长[11]。KNO3通过渗调作用可显著促进种子萌发[12]。在本试验中，采用该3种药剂对重楼种子浸种处理后发现，不同浓度梯度的NaN3、H2O2及KNO3处理种子，表现出发芽率、发芽势均呈先升高后减低的趋势，说明选用的3种浸种处理对种子萌发均有促进作用且存在最佳浓度范围。在本实验中，经0.001% H2O2浸种后的重楼种子发芽率及发芽势最高，分别达到81.33%，68.67%。而就平均发芽天数而言，各处理组相较于对照组均有所推迟，推测其原因为浸种处理使浸种药剂(如H2O2)在种子内迅速大量积累，从而导致种子内细胞结构及防御系统受到损伤，种子需要进行氧化防御系统的修复及重新平衡，所以萌发时间延长[13]。

4 结 论

采用适宜的种子预处理方法可以显著提高华重楼种子的萌发率及种苗活力，缩短萌发时间。生产上宜采用冷冻法去除种子外种皮，以蛭石为层积基质，使用0.001%浓度的H2O2浸种14 h后于18 ℃层积。

5 讨 论

在本试验条件下，控温控湿的稳定环境中，重楼种子的总体发芽率(53.67%～81.33%)均较自然环境中发芽率(<40%)高，平均发芽天数明显缩短，发芽整齐度亦有显著提高，符合人工育苗要求，具有良好的应用前景。

目前重楼种子发芽机制尚不明确，可能影响发芽的因素非常广泛。就本试验而言，去皮处理的理论基础为种皮中萌发抑制物的存在[5,14]，不同层积基质的理论基础为种子后熟过程中需要较高温度的催化[9,15]，浸种处理的理论基础为外源化学药剂对种子萌发的促进作用[7,16]。但是在实际走访调查中发现，由于缺乏相应理论指导，各地往往照搬其他植物育苗模式，在是否去皮、去皮方式、层积基质及育苗管理措施等方面均有较大差异，育苗质量亦是参差不齐。因此，本试验对人工高效育苗技术的研究进行了比较、总结，为生产上促进种子萌发提供指导。

注：“*”表示与清水比较差异显著(p<0.05)。图3 不同浸种处理下的华重楼种子萌发特性

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Germination ofParispolyphyllaSmith var.chinensisSeeds by Pretreatment

JIANGMeijie1,TONGKai1,YANShen1,ZHANGHongjie1,SUNXu1,TIANMengliang2

(1.College of Agronomy,Sichuan Agricultural University,Chengdu 611130,China；2.Institute for New Rural Development,Sichuan Agricultural University,Yaan Sichuan 625014,China)

Objective:To screen the most optimum stratification conditions of Paris’ seed,break the seed dormancy and promote seed germination as soon as possible to provide guidance for production.Methods:FreshParisseeds were treated by different peeling ways,stratification media and chemicals,then switch to a 18 ℃ stratification conditions for germination test.The germination rate was observed and recorded weekly.At last,compare and analysis the differences among the seed germination rate, germination potential as well as mean germination days.Results:Compared with unpeeled seeds,frozen peeled treatment can shorten the germination time significantly,and seeds peeled by rubbing sand,gauze,hand stripping shows lower germination rate and germination potential significantly;Compared with the loam matrix,seeds stratificated with fine sand,vermiculite and sawdust shows higher seed germination rate and germination potential significantly,and seeds with vermiculite can significantly shorten the germination time;Treatment with NaN3,H2O2and KNO3can enhance seed germination rate significantly.Conclusion:Paris’ seeds should be peeled with freezing environment and soaked with 0.001% H2O2for 14 h,and then treated by vermiculite for germination in production.

ParispolyphyllaSmith var.chinensis( Franch.) Hara; seed germination;stratification media; peeling; seed soaking

2016-10-27

四川省农业科技成果转化资金项目(15 NZ 0033)。

姜美杰(1991—)，女，山东威海人；硕士研究生，研究方向：中药材遗传育种；E-mail:413159645@qq.com。

通迅作者：田孟良(1977—)，男，博士生导师，教授，研究方向：中药材良种选育与规范化栽培；E-mail:652430882@qq.com。

10.16590/j.cnki.1001-4705.2017.04.028

S 567.23+9

A

1001-4705(2017)04-0028-04