曾淑燕 , 张冬生, 肖腊兴 , 陈新强 , 范剑明, 钟奕灵, 罗万业, 刘惠娜, 陈桂琼, 魏锦秋, 黄锦荣, 叶雪兰
(1.梅州市林业科学研究所, 广东 梅州 514011;2.梅州市林业局种苗站,广东 梅州 514021;3.嘉应学院,广东 梅州 514011)
岗梅Ilexasprella又称梅叶冬青、秤星树、土甘草、苦梅根、山梅根等,属冬青科冬青属落叶灌木植物,是清热解毒类中成药的原料植物,为岭南地区常用的配方中药材植物。作为凉茶主要成分的原料植物,岗梅在我国华南地区已有种植[1-3]。由于林间野生岗梅的自然生长速度极慢,其产量与岗梅药材需求量猛增的趋势形成巨大的供需矛盾[4]。
已有关于人工培育岗梅的大量研究报道[5-6],但大多数研究主要集中在形态组织学、化学成分鉴定与药理学等方面[7-9]。岗梅主要以种子繁殖,但当前对岗梅种子萌芽、催芽方法的研究报道较少[2,10]。因此,有必要开展岗梅种子催芽试验。本试验对岗梅种子千粒质量进行了测定,并研究了浸泡时间对其种子吸水率的影响,以及埋藏基质与激素浓度对其种子发芽率的影响,以获得岗梅种子最佳的催芽方法,为其育苗提供参考。
岗梅种子采集地为广东省梅州市平远县石正镇周畲村,母树为8年生岗梅。果实采下后立即进行搓洗,去掉果皮及果肉后自然风干,待风干后再清除杂质,从而获得干净的种子,然后密封保存备用。
1.2.1 岗梅种子千粒质量测定 岗梅种子的千粒质量参照《农作物种子检验规程》的检验方法分批进行测定[11]。采用随机抽样的方法,随机抽取不同批次(第一、第二、第三批次的采集时间分别为2018年6月5日、2018年6月20日与2018年7月5日)采集的岗梅种子,每个批次各设置3个重复,每个重复分别抽取1 000 粒种子,称量统计分析岗梅种子的千粒质量。
1.2.2 不同浸泡时间处理的岗梅种子吸水率测定 将2018年7月5日采集的外表健康且粒型饱满,外型较一致的岗梅种子,分别置于清水中浸泡1、2、3、4、6、7、8、9、10、12、16、20、24、36、48、72 h,共设置16个不同浸泡时间处理,每个处理均设置4个重复,每个重复种子数量为100粒,浸泡前分别称量100粒种子的干质量并记录,浸泡处理结束时再分别称量其湿质量并记录,然后计算各处理的种子吸水率。吸水率=(种子湿质量-种子干质量)/ 种子湿质量×100%。
1.2.3 萌芽试验
(1)不同基质埋藏处理。种子选择方法同1.2.2。埋藏处理前先将种子置于20 ℃的恒温水浴锅中浸泡2 d,处理结束后取出种子,分别埋藏于河沙、泥炭土及泥炭土+河沙(1∶1)3种基质中40 d后再进行播种,每种处理均设6个重复,每个重复100粒种子,90 d后测定萌芽率。
(2)不同浓度赤霉素处理。种子选择方法同1.2.2,浸泡方法同上基质埋藏处理试验。浸泡处理结束后取出种子,分别放入赤霉素(阿拉丁试剂(上海)有限公司)浓度为0、500、1 000、1500 μg·g-1的溶液中各浸泡1 d,各种处理均设9个重复,每个重复100粒种子,处理结束后,分别埋藏于泥炭土+河沙(1∶1)的基质中常温层积90 d后测定萌芽率。
(3)萌芽率测定。萌芽率测定方法按《林木种子检验规程》的标准进行[12]。萌芽判定标准为:种子萌动、发芽势优,且预判可长成正常幼苗的粒数。萌芽率=萌芽种子数/试验种子总数 × 100%。
选用 SPSS 20.0 与Microsoft Excel 2016对数据进行方差分析与Duncan多重比较分析,并采用Origin 8.5软件制图。
不同时间(批次)采集的岗梅种子,其千粒质量存在显著差异(P< 0.05)。图1结果表明,千粒质量随着采集时间的后推先减小后增大,其中第三批采集的种子千粒质量最大,为5.26 g;第二批采集的种子千粒质量最小,为5.09 g。
岗梅种子的吸水率变化规律为:吸水率随浸泡时间的增加先升高后降低(见图2)。图2显示:岗梅种子浸泡1 h吸水率超过29.3%;3 h后种子的吸水量快速增长,而3~8 h吸水较缓慢;在浸泡16 h时种子吸水率达到高峰值,最大吸水率为43.91%;16 h后吸水量逐渐下降,20 h后又开始逐步回升,在36 h时达到第二个吸水高峰,此后又逐步下降。
埋藏基质对岗梅种子萌芽率的影响极显著(P< 0.01)。不同基质埋藏处理,其岗梅种子的萌芽率变化规律为:河沙+泥炭土(74.33%)> 河沙(69.17%)> 泥炭土(61.67%)(见图3)。图3结果表明,经河沙处理的岗梅种子萌芽效果优于泥炭土的,而河沙与泥炭土混合基质处理的效果最佳。这可能是由于河沙与泥炭土混合基质埋藏处理对岗梅种子的保温保湿效果更好,从而更利于岗梅种子的萌发。
赤霉素浓度对岗梅种子萌芽率的影响显著(P<0.05)。由图4可知:岗梅种子的萌芽率随赤霉素浓度的增大表现为先升高后降低, 500μg·g-1与1 000 μg·g-1的赤霉素对岗梅种子的萌芽有显著的促进作用。不同浓度赤霉素处理的岗梅种子,其发芽率变化规律为:1 000 μg·g-1赤霉素(80.17%)>500 μg·g-1赤霉素( 77.83%)>1 500 μg·g-1赤霉素(75.17%)> 0 μg·g-1赤霉素(74.33%)。
本试验中不同时间采集的岗梅种子千粒质量差异显著,此结果与李俊仁等[13]的研究结果相似。2018年7月5日(第三批次)采集的岗梅种子千粒质量最大,可能是该次采集时,岗梅种子的成熟度最高。因此,在生产上采集种子时应注意种子的成熟度,同时,可通过种子千粒质量测定的方法进行抽样检查,以获得品质较高的种子。
浸泡种子有助于解除种子休眠[14]。本试验中经浸泡处理的岗梅种子吸水率随浸泡时间的增加先升高后降低,可能由于种子吸水饱和后再浸泡则易出现细胞破裂,导致吸水率下降[15]。浸泡处理可使岗梅种子充分吸湿,软化种皮,利于种子萌芽。已有研究报道,较高的吸水率可促进种子的萌芽[10]。因此,在生产中,应该选择吸水率高的浸泡时间作为岗梅种子的浸泡处理时间,以获得较高萌芽率。
埋藏基质的透气、保温与保湿特性对种子萌发具有重要影响[16-18]。本试验中不同基质埋藏处理对岗梅种子萌芽率的影响极显著,其中河沙+泥炭土的处理效果最好,种子萌芽率最高达74.33%,可能是由于河沙+泥炭土混合基质的透气性以及保湿保温效果更好,更加利于岗梅种子的萌芽。而河沙的保湿透气性较好,但保温性较差,种子的萌芽率低于河沙+泥炭土混合基质处理的,种子萌芽率为69.17%。泥炭土的透气性与保湿效果较差,萌芽率最低,仅为61.67%。此结果与相关研究结果类似[16]。因此,生产中应选用河沙+泥炭土混合基质埋藏处理进行岗梅种子催芽。
适宜浓度的赤霉素处理对岗梅种子的萌芽具有一定的促进作用。本试验中萌芽率最高的是赤霉素浓度为1 000 μg·g-1的处理,而赤霉素浓度过高则不利于萌芽,导致萌芽率降低,符合植物激素低促高抑的生理作用特性。此结果与楠木种子萌芽特性的研究结果类似[5]。因此,生产中应选择适宜浓度的植物激素处理种子,以获得较高的种子萌芽率。
本研究测定了岗梅种子的千粒质量,开展了浸泡时间、埋藏基质与激素浓度等对岗梅种子萌芽率影响的研究。关于岗梅萌芽抑制物质已有初步研究结果[2],但对岗梅种子表皮抑制物质是否含有蜡质,萌芽抑制物质的抑制机理以及萌发过程中相关酶的活性变化规律[19]等还有待进一步研究。
综上所述,本研究获得的岗梅种子萌芽率最高的采种与催芽方法为:在种子成熟后再进行采集,以获得品质较高的种子;选用1 000 μg·g-1赤霉素浓度浸泡1 d,然后在河沙+泥炭土的混合基质中埋藏处理40 d后再进行播种。本研究的结果可为生产实践提供参考。