3种植物生长调节剂对薄叶鸡蛋参种子萌发的影响

靳祖石，袁 芳，宋洪平，孙秀丽

(西藏农牧学院，西藏 林芝 860000)

薄叶鸡蛋参(CodonopsisconvolvulaceaKurz. var. vinciflora(Kom.) L. T. Shen)又名辐冠党参，为桔梗科党参属多年生草质藤本植物[1]。薄叶鸡蛋参为常用藏药材，藏语名为“尼哇”，以干燥块根入药。《晶珠本草》记载，“尼哇”治胸痛、感冒，并止呕逆，开胃[2]。临床上用于防治冠心病、急性高山反应、脾胃虚弱、胃溃疡、造血功能障碍、肿瘤及贫血等，还是一味补气益血、润肺生津的补益药[2-9]。

野生薄叶鸡蛋参是西藏自治区Ⅰ级濒危藏药材之一[9,10]，保护其野生资源并解决市场需求，发展人工栽培迫在眉睫。薄叶鸡蛋参以种子繁殖为主[11]，研究其种子萌发特性，最大程度地提高种子的发芽率是开展薄叶鸡蛋参人工栽培的首要任务，目前有关此方面的研究鲜有报道。因此，本研究以薄叶鸡蛋参种子为材料，研究不同消毒方法与植物生长调节剂对薄叶鸡蛋参种子萌发和幼苗生长的影响，以期为这一珍贵药用植物资源的保护和栽培提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 材 料

薄叶鸡蛋参种子于2018年9月采自西藏林芝市西藏农牧学院藏药材种质资源圃。种子自然干燥后于4 ℃低温贮藏6个月，千粒重为0.115 2 g。

1.2 方 法

1.2.1种子消毒处理

种子用流水冲洗5 min，然后转入超净工作台进行消毒处理。先用75%乙醇消毒1 min，无菌水冲洗3次，再分别用0.1% HgCl2消毒1～2 min，3% H2O2消毒3～5 min，无菌水冲洗3次。接种前，用无菌水浸泡种子12 h。每个处理设3次重复，每个重复1个培养皿。

1.2.2植物生长调节剂处理

根据本课题组前期研究，选用6-苄氨基腺嘌呤(6-BA)、萘乙酸(NAA)和赤霉素(GA3)3种植物生长调节剂，浓度分别设置为6-BA 2、5、10 mg·L-1，NAA 2、5、10 mg·L-1，GA350、100、150、200、300 mg·L-1。经过消毒处理的种子，用无菌水(对照)和不同浓度的6-BA、NAA、GA3分别浸种12 h后，无菌水冲洗3次。每个处理设3次重复，每个重复1个培养皿。

上述处理中使用的不同消毒剂和植物生长调节剂均用无菌水配制，植物生长调节剂母液经抽滤灭菌。采用培养皿纸床发芽法，将2层PhytoTC种子萌发纸(购自北京启维益成科技有限公司)铺在培养皿中高温高压灭菌后，将培养皿内的萌发纸用无菌水浸湿，种子均匀撒播在萌发纸上，并用Parafilm封口膜进行封口。在培养箱中于20 ℃、12 h光照/12 h黑暗交替下培养。

1.2.3测定指标与计算公式

以胚根露出种孔2 mm为种子的萌发标志。从处理当天开始，每24 h记录每皿中萌发的种子数，连续7 d对照组和试验组的种子萌发数不变时视为种子萌发进程结束，并测定幼苗的根长、茎长、鲜重和干重。

带菌率(%)=(污染种子数/供试种子总数)×100%；

发芽启动时间，即萌发时滞，指从萌发试验开始到第1粒种子开始萌发所持续的天数；发芽持续时间，即种子开始萌发到最后1粒种子萌发的总天数；

发芽率(%)=(种子发芽总数/供试种子总数)×100%；

发芽势(%)=(发芽初期(前4 d)正常发芽种子数/供试种子总数)×100%；

发芽指数=∑(Gt/Dt)，式中Gt为t日内的发芽数，Dt为相应的发芽日数；

活力指数=S×GI，式中S为幼苗平均鲜质量[12-13]。

1.2.4数据处理

采用Excel 2010软件进行整理和作图，SPSS 19.0软件进行差异显著性分析(p<0.05)。

2 结果与分析

2.1 不同消毒处理对薄叶鸡蛋参种子消毒效果和萌发的影响

由表1可知，所试的4个消毒处理下种子均带菌，其中75%乙醇1 min+3% H2O25 min处理的种子带菌率最低，为3.74%。从种子的萌发情况来看，0.1% HgCl2处理下，种子各项发芽指标均低于对照；75%乙醇1 min+3% H2O23 min处理下，发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数最高，比对照分别提高3.22%、0.97%、2.12和2.24；3% H2O25 min处理下，种子各项发芽指标均低于对照。

表1 不同消毒处理对薄叶鸡蛋参种子萌发的影响

2.2 不同浓度植物生长调节剂对薄叶鸡蛋参种子萌发的影响

2.2.1不同浓度6-BA对薄叶鸡蛋参种子萌发的影响

由表2可知，不同浓度6-BA对薄叶鸡蛋参种子的萌发有着不同的影响。6-BA 2～10 mg·L-1对缩短发芽启动时间的作用不明显，但是显著地缩短了发芽持续时间，2 mg·L-1和5 mg·L-1处理的种子比对照提前3 d结束萌发；6-BA 2～10 mg·L-1处理下，发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数均显著高于对照；其中5 mg·L-1处理下，发芽率和发芽势最高，比对照分别提高35.08%、45.73%，但是发芽指数比10 mg·L-1处理低2.37，活力指数比2 mg·L-1处理低1.99。当6-BA浓度≥10 mg·L-1时，则对种子萌发表现为一定的抑制作用，发芽持续时间呈延长趋势，发芽率、发芽势和活力指数均呈下降趋势。综上可知，在试验设定的不同浓度的6-BA处理中，用5 mg·L-1浸种最好。

表2 不同浓度6-BA对薄叶鸡蛋参种子萌发的影响

2.2.2不同浓度NAA对薄叶鸡蛋参种子萌发的影响

由表3可知，NAA 2～10 mg·L-1对缩短发芽启动时间的作用不明显；在发芽持续时间方面，2 mg·L-1处理与对照无显著差异，5 mg·L-1和10 mg·L-1处理的种子比对照提前2 d结束萌发。NAA 2～10 mg·L-1处理下，发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数均显著高于对照；其中2 mg·L-1处理下，发芽率、发芽指数和活力指数最高，比对照分别提高31.11%、2.65和4.03，虽然发芽势低于5 mg·L-1和10 mg·L-1处理，但是无显著差异，发芽势比对照提高18.08%。综上可知，在试验设定的不同浓度的NAA处理中，用2 mg·L-1浸种最好。

表3 不同浓度NAA对薄叶鸡蛋参种子萌发的影响

2.2.3不同浓度GA3对薄叶鸡蛋参种子萌发的影响

由表4可知，GA350～300 mg·L-1处理的发芽启动时间与对照无差异，对缩短发芽持续时间有一定的作用；其中100 mg·L-1处理的种子比对照提前3 d结束萌发。发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数随着GA3浓度的增大呈先升高后降低的趋势，在150 mg·L-1处理下达到峰值，比对照分别提高50.04%、61.07%、3.51和4.69。当GA3浓度为300 mg·L-1时，发芽率和发芽势比150 mg·L-1处理分别降低15.51%、30.08%，发芽指数和活力指数则低于对照。综上可知，在试验设定的不同浓度的GA3处理中，用150 mg·L-1浸种最好。

2.2.46-BA、NAA和GA3最优处理的比较分析

6-BA、NAA和GA3的最优处理进行比较分析的结果见图1。由图1可知，3种试剂最优处理下发芽率和发芽势均显著高于对照；其中GA3150 mg·L-1处理的种子发芽率和发芽势最高，分别为92.06%、84.24%。各最优处理下发芽指数均高于对照；6-BA 5 mg·L-1处理的种子发芽指数最高，为10.34，其次是GA3150 mg·L-1处理，为9.12，两者之间无显著差异。各最优处理下活力指数均显著高于对照；其中GA3150 mg·L-1处理的种子活力指数最高，为12.46。综上可知，GA3150 mg·L-1对薄叶鸡蛋参种子萌发的促进作用最显著。

2.3 不同处理对薄叶鸡蛋参幼苗生长的影响

由表5可知，不同植物生长调节剂处理对薄叶鸡蛋参种子幼苗的生长有着不同的影响。6-BA 2～10 mg·L-1处理的种子与对照相比，其幼苗的根长和鲜重会有不同程度的降低，但是茎长和干重增长较明显；在6-BA 2 mg·L-1时，干重达0.14 mg。在NAA 2～10 mg·L-1处理中，随着NAA浓度的增大，根长、茎长和鲜重呈先升高后降低的趋势，干重呈逐渐升高的趋势；NAA 5 mg·L-1对根伸长生长有明显的促进作用，根长达3.77 mm。GA350～200 mg·L-1对根长、茎长和鲜重的增长有一定的促进作用，但是对幼苗干物质的累积无促进作用；在GA3100 mg·L-1时，鲜重最高达1.59 mg；在GA3150 mg·L-1时，根长达3.66 mm与NAA 5 mg·L-1处理无显著差异，茎长最高达23.27 mm。当GA3浓度>200 mg·L-1时，则对幼苗生长表现为抑制作用，各项生长指标均低于对照。

注：GR为发芽率，GE为发芽势，GI为发芽指数，VI为活力指数。图1 6-BA、NAA和GA3处理对薄叶鸡蛋参种子萌发的影响

3 结论与讨论

种子活力的保持和成功萌发成苗决定着植物种群的繁衍和生存，也决定植物进入自然和农业生态系统的时间[14]。因此，种子萌发具有重要的经济和生态意义。影响种子萌发的因素有很多，包括外部生态因素和内部生理因素，对不同植物来说，影响种子萌发的主要因子也有差异[14]。

种子萌发容易受到病害的影响，许多病害都是由带菌种子引起的。本试验中，未经消毒处理的薄叶鸡蛋参种子，其带菌率为18.89%；采用75%乙醇1 min+3% H2O23 min的方法对种子消毒，虽然带菌率仅降低了5.80%，但是与未经消毒的种子比较，各项发芽指标得到显著提高，说明薄叶鸡蛋参种子病害对种子的萌发有一定的抑制作用，通过适当的消毒处理可提高种子活力。另外也表明适当浓度的H2O2可在一定程度上解除种子休眠[15]。

使用植物生长调节剂浸种可以打破种子休眠，破坏妨碍种子萌发的活性物质，从而促进种子胚的发育和种子发芽[16]。本试验中，GA3150 mg·L-1对薄叶鸡蛋参种子萌发的促进作用最显著，与仅消毒的种子(对照)比较，发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数分别提高50.04%、61.07%、3.51和4.69；其次为6-BA 5 mg·L-1；最后为NAA 2 mg·L-1，表明影响薄叶鸡蛋参种子萌发的关键因素是种子休眠。

植物生长调节剂对幼苗生长也有着巨大的影响[17]。在本试验设定的浓度范围内，6-BA、NAA和GA3对薄叶鸡蛋参幼苗茎长的增加有显著的促进作用，这与王宏信等[16]和刘生财等[17]的结论一致；另外，这3种植物生长调节剂对薄叶鸡蛋参幼根的伸长生长没有明显的促进作用，仅NAA 5 mg·L-1和GA3150 mg·L-12个处理的根长高于对照，这可能与植物内源激素协同作用有关。此外，本试验中，6-BA 2～5 mg·L-1有利于幼苗干物质的累积，这与鲁旭鹏等[18]的结论一致；而NAA和GA3则对薄叶鸡蛋参幼苗干物质的累积没有明显的促进作用。