不同处理对油用芍药种子出苗及生根的影响研究

冯汉宇，张晓东

（北京市农林科学院/北京农业生物技术研究中心，北京 100097）

芍药属芍药科芍药属，为草本，种子繁殖是芍药最常见的繁殖方式之一[1]。尽管芍药种皮较薄，种子较易萌发，但芍药种子具有上胚轴和下胚轴双重休眠的特性[2～5]，其对育种工作的开展形成了较大的障碍[6，7]。前人研究打破芍药种子休眠的研究多集中在低温、沙层积、机械破皮、化学试剂破皮以及激素处理等方面[8]，而且破眠方法中的介质大多采用沙子，对于其他介质研究较少[9～12]。费日雯研究认为，上胚轴明显伸长并汇聚大量分裂旺盛的细胞，因此该阶段是打破上胚轴休眠的关键时间节点[13]。秋季较低的温度可解除下胚轴(胚根)的休眠，促进胚根发育生根，而冬季长时间低温可打破上胚轴(胚芽)的休眠，来年春季温度适宜时萌芽出土[14]。低温处理过程中内源激素GA3含量先升后降，试验结果也证实GA作用于ABA抑制发芽的效应被解除以后,对促进发芽起作用[15]，其能提高出苗整齐性且使幼苗粗壮，从前人的试验中可以得到证实[16]，不断增多的GA3通过诱导开花促进基因的表达打破休眠[17，18]，这可能与GA可促进胚轴生长的生理作用有关[19]，因此GA3可以代替低温有效打破芍药种子休眠。由于种子休眠受GA3、CTK-ABA之间平衡控制[20]，因此低温对解除芍药休眠具有质的作用,外源激素或其他措施起一定的促进和辅助作用。

本课题组于2016年9月从不同地方引进了一些油用芍药种子和不同年生的种苗，在北京市农林科学院北京农业生物技术研究中心房山基地院内外进行播种和栽植，笔者选择一些有代表性的芍药进行了授粉研究[21]，并对种子进行了特定的处理，以期为油用芍药种子栽培及制种提供参考。

1 材料与方法

2016年8月从河南省虞城县引进500 kg油芍1号种子、25 kg杭白芍种子，从内蒙古多伦县引进25 kg赤芍种子。

处理1：取100 kg测定过水分的油芍种子，用50℃温水浸泡12 h，水分沥干后，再用50℃温水浸泡，如此反复3次，共36 h，在冷藏室储存15 d左右然后播种于房山基地外面林下（8月30日—9月2日处理，然后放入冷藏室，9月18日播种）。

处理2：取100 kg测定过水分的油芍1号种子,用1 g/L GA3溶液浸泡18 h，然后播种于房山基地外面林下（9月18日播种）。

处理3：取125 kg测定过水分的油芍1号种子，用1 g/L GA3溶液浸泡18 h，在冷藏室储存几天后，播种于房山基地外面林下（9月20日播种）。

处理4：取100 kg测定过水分的油芍1号种子，用1 g/L GA3溶液浸泡18 h，然后播种于房山基地外面林下（9月22日播种）。

处理5：取50 kg测定过水分的油芍种子，用1 g/L GA3溶液浸泡18 h，把水沥干，在冷藏室储存几天后播种于房山基地外面林下（9月30日播种）。

处理6：取15 kg测定过水分的油芍1号种子，用50℃温水浸泡18 h，播种于房山基地院内，播种面积为222 m2，单位面积粒数大概为327粒。

处理7：取15 kg测定过水分的杭白芍种子，用50℃温水浸泡18 h，播种于房山基地院内，播种面积为222 m2，单位面积粒数大概为313粒。

处理8：取15 kg测定过水分的野生型赤芍种子，用50℃温水浸泡18 h，播种于房山基地院内，播种面积为222 m2，单位面积粒数大概为500粒。

2017年9月22日用50℃温水浸泡芍药种子和湿沙播种处理，同时将在4℃冰箱保藏25 d的套袋授粉的油用芍药品种和杂交种播种于过筛后的土壤中，2 d后用1 mg/L GA3浸泡去部分壳的芍药种子8 h。10月3日用30%NaOH浸泡芍药种子和去壳芍药种子9 h。10月9日用1 mg/L NAA浸泡芍药种子和去部分壳芍药种子24 h。每个处理结束以后用湿沙保藏，放入大自封袋中保藏，以后每天观察水分情况，使沙子或土保持湿润，以用手握沙子或土不黏手为宜。

表1 3种芍药种子千粒重与含水率

2 结果与分析

2.1 不同芍药品种种子千粒重与含水率

由于芍药品种不同，种子的重量和含水率也不一样，用烘箱在50℃条件下把芍药种子烘干至恒重，测定了3种芍药的千粒重与含水率。从表1可知，杭白芍的千粒重均值和烘干千粒重均值最大，含水率最低，均值分别为215.6 g、201.3 g，含水率6.6%；内蒙赤芍的千粒重均值和烘干千粒重均值最小，含水率最高，均值分别为135.1 g、76.7 g，含水率43.3%。油芍1号处于中间。

2.2 不同处理油芍种子出苗率

芍药出苗以后，对不同处理油芍出苗情况进行调查，发现50℃温水浸泡36 h处理单位面积苗数最多，达212棵/m2，出苗率最高达27%；1 g/L GA3溶液浸泡18 h-1处理次之，达176棵/m2，出苗率最高达22%。1 g/L GA3溶液浸泡18 h-4处理最少，仅82棵/m2，出苗率11%(见表2、图1)。

表2 不同处理油芍种子出苗率

图1 房山院外芍药出苗情况

2.3 不同芍药品种种子出苗率

芍药出苗以后，对房山院内不同品种油芍出苗情况进行调查，发现杭白芍单位面积苗数最多，达44.3棵/m2，出苗率最高，为14.1%；油芍次之，为35.3棵/m2，出苗率为10.8%。内蒙赤芍最少，仅24.3棵/m2，出苗率4.9%（见表 3、图 2）。

2.4 不同处理芍药种子生根率

芍药种子处理一段时间后，对各个处理芍药种子生根情况进行调查，发现湿沙处理生根率最高，均值达79%；50℃温水浸泡18 h处理次之，均值达62%；0.5 mg/L NAA浸泡24 h处理也不错，达59%；30%NaOH浸泡9 h处理没有生根；0.5 mg/L NAA浸泡24 h-去壳处理生根率均值28%；50℃温水浸泡18 h-去壳处理生根率均值4%；40 mg/L GA3浸泡8 h-去壳生根率均值0.1%；30%NaOH浸泡9 h-去壳处理没有生根（见表 4、图 3）。

表3 3种油芍种子出苗率

图2 房山院内芍药种子出苗情况

2.5 不同芍药品种及杂交种种子生根率

芍药种子播种一段时间后，对各个芍药品种种子生根情况进行调查，发现各个品种及杂交种生根率都比较高，内蒙赤芍均值达86%，油芍均值达91%，杭白芍均值达89%，杭白芍×油芍杂交种均值为87%，油芍×杭白芍杂交种均值为82%，内蒙赤芍×油芍杂交种为90%，杭白芍×雄不育杂交种为80%，内蒙赤芍×亳芍杂交种生根率低一些，为 56%（见表 5、图 4）。

表4 不同处理芍药种子生根率

图3 不同处理芍药种子生根情况

3 结论

3.1 不同芍药品种种子千粒重与含水率

芍药品种不同，粒重与含水率也不一样。杭白芍千粒重均值和烘干千粒重均值最大，含水率最低；内蒙赤芍千粒重均值和烘干千粒重均值最小，含水率最高；油芍处于中间。

3.2 不同处理和品种油芍种子出苗率

通过对不同处理油芍出苗情况进行调查得出，50℃温水浸泡36 h处理单位面积苗数最多，达212棵/m2，出苗率最高达27%；1 g/L GA3溶液浸泡18 h-1处理次之；1 g/L GA3溶液浸泡18 h-4处理最少。通过对不同品种油芍出苗情况进行调查得出，杭白芍单位面积苗数最多，出苗率最高；油芍次之；内蒙赤芍最少。

3.3 不同处理和品种及杂交种油芍种子生根率

调查了各个处理芍药种子和品种生根情况，得出湿沙处理生根率最高，均值达79%；50℃温水浸泡18 h处理次之；30%NaOH浸泡9 h处理没有生根；0.5 mg/L NAA浸泡24 h-去壳处理生根率均值28%；50℃温水浸泡18 h-去壳处理生根率均值4%；40 mg/L GA3浸泡8 h-去壳生根率均值0.1%；30%NaOH浸泡9 h-去壳处理没有生根。通过对播种于土壤中各个油用芍药种子生根情况调查，发现各个品种及杂交种生根率绝大部分比较高，为80%～91%，赤芍×亳芍杂交种生根率低一些。

4 讨论

4.1 油芍种子出苗率与存放时间及表层土壤情况

研究表明，油用芍药种子应适时播种[22]，收获以后放在阴凉处存放，完成后熟后播种，出苗率较高，推迟则播种出苗率降低[23]。李秀珍认为，50℃的温水处理发根的种子数仅为45.18%，在种子来源广时可以勉强使用，但不提倡。从出苗率的角度来看，50℃温水浸泡36 h处理单位面积苗数最多，出苗率最高，其他处理及品种的出苗率都较低，而且随着存放时间的延长和处理播种时间的推迟有逐渐降低的趋势。50℃温水浸泡36 h处理最早，而且存放在4℃冷藏室中，播种最早，此外可能与土壤表层土壤情况有关，因为在调查出苗状况时发现，土壤表层疏松的地方出苗率较高，土壤板结的地方出苗较差、出苗率低。

4.2 油芍种子生根率与不同处理

孙晓梅在2013年采用机械破壁、沙层积、GA3等处理研究芍药种子生根率处于69.3%～78.7%；岳桦用不同处理对芍药种子生根情况进行研究，生根率最大为67%；高水平于2008年沙藏芍药种子得出生根率处于69.3%～78.7%，湿沙处理生根率达到79%，播种于土壤中的芍药种子生根率80%～91%，高于湿沙。有些处理生根率较低或没有生根是因为种子腐烂严重，比如30%NaOH和40 mg/L GA3浸泡处理，可能与湿沙的pH值偏碱性有关，此外去壳处理的生根率都不是很高，而且发现去壳后播种于湿沙中时间久了容易霉烂，只有0.5 mg/L NAA浸泡24 h-去壳处理生根率偏高一些，可能与NAA在湿沙中有防止种子霉烂作用有关。

表5 不同芍药品种及杂交种种子生根率

图4 不同芍药品种及杂交种种子生根图