防风种子发芽条件优化试验研究

杨 琳, 王 雨, 吴中兴, 任宣百

(1. 吉林省林业技术推广站, 吉林 长春 130022; 2. 吉林省卉森生态农业科技有限公司, 吉林 长春 136100)

防风(Saposhnikoviadivaricata)又名北防风、关防风、哲里根呢,为伞形科(Umbelliferae)防风属(Saposhnikovia)多年生草本植物,在我国分布范围较广,主要产地在东北三省和内蒙古等地区。防风的干燥根具有解热、镇痛、镇静、抗菌消炎等作用,常用于治疗感冒风寒发热、头痛、咽痛等症[1]。其药用量大,价格高,野生资源已远远不能满足临床的需要,人工栽培由于其种子发芽率低已成为制约防风药材发展的关键问题之一[2, 3]。本试验用不同质量浓度配比的IBA、NAA和GA3浸种后,通过正交试验设计找到种子发芽的最佳条件,以期为人工栽培防风提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料为采自内蒙古海拉尔地区的防风种子,挑选出颗粒饱满、外表无伤的种子洗净并消毒。

1.2 试验方法

设置IBA质量浓度、NAA质量浓度、GA3质量浓度3个因素,每个因素设置4个水平,处理时间为15 min,按L16(43)正交表设计(见表1)开展不同处理对防风种子发芽率影响的试验研究。

表1 正交试验因素与水平

分别将处理过的种子放入预先设置好的植物光照培养箱进行发芽试验,其间保持发芽床湿润,每天记录发芽个数和幼苗生长状况,计算种子发芽率。

将消毒过的种子分为3组:未经过IBA、NAA和GA3处理组(对照);经过IBA、NAA处理组;经过IBA、NAA和GA3共同处理组。后两组均为通过正交试验得到的IBA、NAA和GA3最佳质量浓度配比。记录并统计3组种子萌发日、持续天数和发芽率。

发芽率/%=(发芽种子数/供试种子数)×100。

试验均进行3次重复,每次重复统计100粒种子。

1.3 数据处理

采用EXCEL 2016、SPSS 19.0软件对数据进行整理和分析[4]。

2 结果与分析

2.1 种子发芽率

种子发芽率统计情况见表2,发芽率为41 %～91 %。发芽率最高的6号组合为 IBA 15 mg·L-1+NAA 30 mg·L-1+GA310 mg·L-1,发芽率达到91 %;发芽率最低的13号组合未经IBA、NAA 和GA3处理,发芽率仅为41 %。说明不同质量浓度的IBA、NAA和GA3对种子发芽率有很大的影响。

表2 种子发芽率

2.2 方差分析

从表3中可以看出,IBA、NAA和GA3质量浓度对种子发芽率均具有显著影响。IBA和GA3的质量浓度在0.01水平上具有显著性,说明二者对种子发芽率具有极显著的影响。NAA质量浓度在0.05水平上具有显著性,说明其对种子发芽率也具有显著影响。由于IBA、NAA和GA3质量浓度3个因素的自由度相等(df=3),因此,影响效果的大小由因素之间的F值来判断,影响种子发芽主次水平的排序为GA3质量浓度 >IBA质量浓度 >NAA质量浓度。

表3 方差分析结果

2.3 最佳质量浓度配比

从估算边际均值图(见图1)中可以看出,IBA、NAA和GA3质量浓度各水平下的发芽率折线均呈现为先升后降的单峰模型。初始时随质量浓度的升高种子发芽率呈上升趋势,质量浓度过高种子发芽率呈下降趋势,IBA、NAA和GA3最佳质量浓度配比为IBA 15 mg·L-1+NAA 15 mg·L-1+GA310 mg·L-1。

图1 不同因素和水平下防风种子发芽率的变化情况Fig. 1 Changes of the seed germination rate of Saposhnikovia divaricata with different factors and levels

2.4 不同处理方式对种子发芽的影响

按照最佳质量浓度配比对种子进行处理,不同处理方式对种子的发芽率、萌发日和持续天数都有明显的影响(见表4)。可以看出,对照组第17 d才开始萌发,持续时间也最长,为21 d,平均发芽率最少,为53 %;IBA、NAA处理组第12 d萌发,持续时间18 d,平均发芽率为78 %;IBA、NAA和GA3共同处理组第10 d就开始萌发,持续时间最短,为15 d,平均发芽率最高,为91 %。

表4 防风种子不同处理方式的发芽情况

3 结论

IBA、NAA和GA3质量浓度对种子的发芽率有显著影响,影响种子发芽主次水平的排序为:GA3>IBA >NAA,种子发芽最佳配比为IBA 15 mg·L-1+NAA 15 mg·L-1+GA310 mg·L-1。对照组的种子第17 d开始发芽,持续时间为21 d,平均发芽率为53 %;IBA、NAA处理组的种子第12 d开始发芽,持续时间为18 d,平均发芽率为78 %;IBA、NAA和GA3共同处理组的种子第10 d开始发芽,持续时间为15 d,平均发芽率为91 %。