邓友军,李文品,封海东,张泽志,张 俊
(1 湖北省房县经济作物技术推广站 442100;2 十堰市农业科学院;3 房县门古寺镇农技服务中心)
蓼科多年生草本药用植物虎杖(Polygonum cuspidatum Sieb.et Zucc.),其根茎具有利湿退黄、清热解毒、散瘀止痛、止咳化痰等作用[1-3],《本草图经》《名医别录》均有记载[4]。20 世纪70年代,日本学者Nonomura 从虎杖根茎中分离出芪类化合物“白藜芦醇”[5],且虎杖是白藜芦醇含量最高的物种,市场前景巨大[6-7],导致虎杖用量大幅度提升,野生虎杖资源已远远不能满足市场所需,人工栽培技术尚不完善。
虎杖自然生长于田边湿地、沟谷水边较为常见[7-8],耐涝、耐寒。当前,虎杖以根茎繁殖为主,但经过多代繁殖后,存在种质退化、产量和有效成分含量显著降低等问题[9]。谢加贵等[7]通过虎杖嫩茎与叶片组织培养技术、毛状根生物技术等开展虎杖育苗,但成本高、周期长;将虎杖粗壮主枝作为种条,生根率高[10],但采收主枝影响虎杖生长、投入大;嫩枝扦插繁殖对水分管理要求很高[10-11],压茎繁殖效率较低[11],且均不能长久使用。因此,通过虎杖种子有性繁殖,投入低、成苗率高、周期短,不会出现产量品质下降等问题[9]。
虎杖种子繁殖自然萌发率低[12-13],存活时间短[11]。张俊等[9,14]以2、3年生的虎杖种子作为材料,去除宿存花被,播种15~45d 后,种子发芽率仅50%~59.3%。浸种有利于虎杖种子萌发,使用30℃的50%多菌灵500倍液浸泡4h,可使虎杖种子的萌发率提高至78%[9],且播种前去除宿存花被,适量的水温、地温有助于虎杖种子快速发芽[14]。
湖北十堰“房县虎杖”被授予国家地理标志产品[15]。该地以根茎繁殖为主,对虎杖种子认识不够,如何提高虎杖种子发芽率还未有较多相关研究。因此,结合相关研究,选择生长3年的虎杖种子作为繁殖材料[14],播种前去除宿存花被,通过不同温度与激素对虎杖种子发芽率的影响,探讨虎杖种子发芽率问题。以期为提供虎杖种子有性繁殖提供理论依据。
2018年11月17 日,在湖北省十堰市房县采集虎杖种子,晾干,装入牛皮纸袋,并置于干燥、通风的室内保存。IAA 粉末含量≥99.0%,熔点166~169℃,干燥失重≤0.50%。滤纸来源于抚顺市东阳工贸有限公司生产的150mm 普通滤纸,培养皿(直径90mm,厚度15mm),每天采用去离子水进行湿度管理。
2019年3月26 日人工去除种子宿存花被,4月7日采用IAA、温水、超声波(600w,40HK2)处理后,经过3%H2O2消毒3 次,并用去离子水清洗,置于滤纸上。滤纸置于培养皿中,预先经过去离子水打湿,且培养皿中只留极少去离子水。
表1 不同浓度IAA 处理对虎杖种子发芽率的影响
表2 温水与超声处理对虎杖种子发芽率的影响
将培养皿置于光照培养室内,培养温度25±2℃。光照时间12h/d,光照强度1500~2000Lx,空气湿度60%~70%。发芽期限设定为25d,每天观察种子发芽情况,保障种子和滤纸湿度。以不加试剂为对照,每个处理重复3 次,每次100 粒。
4月30 日,再无虎杖种子发芽,于5月2 日,结束试验。采用SAS 软件(8.1 版本)进行处理间发芽率(%)差异显著性测验分析(P<0.05)。
结果显示,处理第11d,虎杖种子开始萌发,且不同浓度IAA 处理间在第14d 开始出现差异,400mg/L IAA 处理24h 可以促进虎杖种子萌发(表1)。另外,随着IAA 达到600mg/L 时,虎杖种子发芽率明显受到抑制。同时,IAA 处理虽然能够提高虎杖种子发芽率,但较去离子水处理虎杖种子,差异并不显著。这说明在特定的条件下,吸收足够的水分就可以促进虎杖种子萌发,提高发芽率。
从表2 可知,也是处理第11d,虎杖种子开始萌发,40℃温水2h、超声波(600w,40HK2)1h 促进虎杖种子萌发。然而,第13d 后,虎杖种子发芽率无显著性差异。这表明虎杖种子在特定的条件下,足够的水分可以显著促进虎杖种子萌发,提高发芽率。
本研究结果表明,播种前去除宿存花被,尽管采用400mg/L IAA、超声波(600w,40HK2)均显著促进虎杖种子萌发,提高发芽率。但合适的温湿度也有助于提高虎杖种子发芽率,说明虎杖种子在合适的温湿度条件下即可满足发芽,这与张俊等[14]研究结论一致。另外,已有研究表明虎杖种子发芽率与种子存放年限、消毒等密切相关[9,11-13]。这是否表明检验虎杖种子质量可以从发芽率有无显著性差异,来判断虎杖种子存放年限、母株生长年限、消毒与否,需要作进一步相关研究。
当前,房县带有宿存花被的虎杖种子市场价为30元/kg,纯种子50 元/kg。而很少有种植户注意到虎杖种子繁殖与市场,减少种植户收益,这极大地限制了房县虎杖种植产业发展。因此,如何有效利用虎杖种子,对虎杖可持续发展有不可或缺的作用。
(收稿:2020-02-26)
[11]杨金库,武惠肖,王杰凡.虎杖嫩枝全光喷雾扦插育苗技术[J].林业实用技术,2012(04):23-24.
[12]熊飞.秦巴山区虎杖简易栽培技术[J].科学种养,2017(1):17-18.
[13]孙伟.虎杖栽培技术[J].特种经济动植物,2005(4):25.
[14]张俊,鱼江,伍朝君,等.播种前期不同处理方式对虎杖种子发芽特性的影响[J].农技服务,2017,34(1):33-34.
[15]封海东,周明,李坤,等.虎杖种子大田育苗技术研究[J].湖北农业科学,2019,58(23):128-129.