不同萌发条件对3 种“地格达”类蒙药材发芽率的影响

2024-03-18 03:50王永龙吴双英
农业科技通讯 2024年2期
关键词:格达发芽率梅花

何 祥 王永龙 白 珍 吴双英

(呼伦贝尔市蒙医医院 内蒙古海拉尔 021000)

蒙药材 “地格达” 名称来自梵语音译, 蒙语为“苦”的意思,味苦,具有平息“协日”清热、愈伤之功效,为蒙医常用药材之一。 “地格达”类蒙药在地格达-4 汤、地格达-3 汤、伊赫哈日-12 味散、玛努-10等100 多种复方制剂中作为主要或配伍使用, 在蒙医药领域有着非常重要的地位[1]。 其中,哈毕日干·地格达,汉名肋柱花,为龙胆科植物肋柱花[(Loatogonium rotatum L.) Fries ex Nym]的全草[2];哈日·特木日·地格达,汉名扁蕾,为龙胆科属植物扁蕾(Gentianopsis barbata L.) 的干燥全草[3];孟根·地格达,汉名梅花草,为虎耳草科梅花草属植物梅花草(Parnassia palustris L.)的全草[4-5],以上3 种植物均属“地格达”类蒙药材。 近年来,随着蒙医药事业快速发展,“地格达”类药材的使用量逐渐增加,市场需求量逐步提升。 但由于“地格达”类蒙药材经过多年的无序采挖,导致野生药材资源极度缺乏, 远远满足不了市场需求量并存在代替药物[1,6]、出现假药等问题。 为了满足市场需求量及混淆使用等状况,应深入研究“地格达”类蒙药材种植栽培技术,建立药材种植基地并加强野生药材资源的保护。 种子的育苗技术与萌发条件一直彼此关联,也是改善田间生产性能的重要步骤[7-8]。 本试验以肋柱花、扁蕾和梅花草种子为研究对象,探究不同配方基质、温度和酸碱度对种子发率的影响,优选出“地格达”类蒙药材种子发芽所需要的最佳条件,从而为其规范化栽培和合理充分利用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

试验所用肋柱花、扁蕾、梅花草野生种子采集于内蒙古呼伦贝尔市海拉尔区西山公园西南草甸草原, 经内蒙古民族大学蒙医药学院布和巴特教授鉴定为龙胆科属植物肋柱花、龙胆科属植物扁蕾、虎耳草科梅花草属植物梅花草种子。

1.2 仪器与试剂

101 型烘干箱 (永光明医疗)、 人工气候箱子450N(上海森信)、BT25S 型十万分之一电子分析天平(赛多利斯)、电子显微镜(奥林巴斯CX23)、酸碱度测定仪(苏珀PHS-3C2C),培养皿、滤纸、蒸馏水、高锰酸钾,生境土Ⅰ、生境土Ⅱ、生境土Ⅲ(49°11′27″N、119°44′1″E),泥炭土、珍珠岩、蛭石。

1.3 试验方法

1.3.1 千粒重和净度检验 采用百粒法[9]测定种子千粒重,每份“地格达”种子随机取100 粒为1 组,8 次重复,由此换算出每1 000 粒种子的质量。 再将已抽取的样品铺在光洁的桌面上,把净种子、废种子和杂质分开,分别称量,重复3 次,按下式计算种子净度:种子净度(%)=[1-(废种子含量+杂质含量)/种子总量]×100%。

1.3.2 种子的选择及预处理 将野生种子冷冻储存1 年后,2022 年初进行试验研究。 肋柱花、扁蕾、梅花草种子用高倍放大镜筛选出大而饱满、 光泽鲜亮的黑褐色种子,置于烧杯中,加适量的温水进行清洗,滤去水后自然干燥,备用。

称取0.5 g 高锰酸钾试剂, 置于150 mL 的锥形瓶中,加95 mL 蒸馏水,充分搅拌均匀后静置1~2 h,即可配置成0.5%的高锰酸钾溶液, 用于种子的消毒、 杀菌并提升种子的发芽率。 将选好的肋柱花、扁蕾、 梅花草种子置于培养皿中, 加入配置好的高锰酸钾溶液浸泡12 h, 再用蒸馏水洗涤干净后自然干燥, 备用。

1.3.3 种子发芽 试验配制8 个不同的配方基质,T1 处理为对照(湿润滤纸),将处理好的肋柱花、扁蕾和梅花草种子播种到铺有8 个不同配方基质培养皿中, 分别放置于15℃、20℃和25℃3 个温度下培养,并在每个温度条件下测定酸碱度(pH) 的变化趋势(表1)。 设置人工气候箱光照度为3 600 lx,12 h 光照、12 h 黑暗, 相对湿度为70%, 每个处理50 粒种子,每个试验重复3 次。

表1 不同配方基质配比

试验全程应及时补水,保持湿润生长环境,每天固定时间观察并记录1 次发芽状况, 以种子露白为萌发标准,连续5 d 没有新发芽的种子为种子发芽结束的标准。 初始萌发时间为培养皿第1 粒种子萌发的天数;初次计数时间为达到50%发芽率的天数;末次计数时间为种子萌发达到最高时, 以后再无萌发种子出现时的天数。

1.4 数据处理

利用Microsoft Excel 2010 软件进行绘图, 试验数据运用SPSS 9.0 表进行统计。

发芽率=n/N×100%

式中,n为正常发芽的种子数,N为供检测的种子数。

发芽势=n/N×100%

式中,n为日发芽种子数达到最高峰时的种子数,N为供检测的种子数。

3 结果与分析

3.1 种子形态特征

3 种“地格达”类蒙药材种粒均特微小,肋柱花种子千粒重为0.027 g,净度为86%;扁蕾种子千粒重为0.034 g,净度为72%;梅花草种子千粒重为0.031 g,净度为83%。经400×镜下拍照分析,肋柱花和扁蕾种子细小如沙粒,形状、颜色基本相似,为椭圆或卵形,褐色或黑褐颜色;扁蕾种子表面密被茸毛,肋柱花种子表面皱缩,略有光泽;梅花草种子比肋柱花和扁蕾的种子一丝细长,外表面棕黄色,有网状纹理的表皮包着(图1)。

图1 3 种“地格达”种子

3.2 配方基质对种子发芽的影响

土壤基质是植物种子萌芽的前提条件[10-12], 由表2 可知,3 种“地格达”类蒙药材种子的发芽率及发芽势均受不同配方基质的影响。 由图2 可知,肋柱花在T2 处理的发芽率高于其他处理,土壤基质为生境土Ⅰ时发芽率达68%,与对照相比,除T4 处理外的其他处理的发芽率均明显提高; 扁蕾以泥炭∶珍珠岩为8∶1 配比基质的T5 处理发芽率最高,达56%,与对照相比,仅T4 和T5 处理发芽率显著提高;梅花草的发芽率均偏低,发芽率较高的是T3 处理,由生境土Ⅱ组成,发芽率为44%,与对照相比,仅T3 处理的发芽率略显提升。

图2 不同配方基质条件下3 种“地格达”种子的发芽率

3.3 温度对种子发芽的影响

不同温度对3 种“地格达”类蒙药材种子的萌发情况影响很大,不同发芽温度间呈显著差异。由表3、图3 可知,肋柱花、扁蕾和梅花草在15℃度时均不发芽,温度为20~25℃时均能发芽,随着温度的变化,发芽率、发芽势也随着发生变化,具体表现为随着温度的升高,肋柱花、扁蕾和梅花草种子的发芽率增加,在25℃时达最大,肋柱花的发芽率达68%、扁蕾的发芽率达56%、 梅花草的发芽率达44%。 综上可知,这3 种“地格达”类蒙药材种子在低于20℃温度条件 下不发芽,适当升高温度可提升种子的发芽率。

图3 不同温度条件下3 种“地格达”种子的发芽率

表3 不同温度条件下3 种“地格达”种子的萌发情况

3.4 pH 对种子发芽的影响

由表4 可知,pH 变化对3 种“地格达”类蒙药材种子发芽率和发芽势有一定影响,3 种种子发芽率的变化趋势见图4。 随着pH 的升高,肋柱花的发芽率逐渐增加,在pH 7.2~7.8 的发芽率上升最快,稳定高于其他水平;梅花草在pH 5.5~6.6 的发芽率较低,当pH>6.6 时其种子发芽率迅速上升,pH 7.2 时发芽率最大, 说明肋柱花和梅花草种子在弱碱性环境下发芽状况较佳; 扁蕾的发芽率在pH 5.5~6.6 呈凸形曲线,表示扁蕾种子在弱酸性环境下发芽情况较好,pH 6.3 时发芽率最大。综上可知,3 种“地格达”类蒙药材种子的发芽条件与pH 密切相关,扁蕾、肋柱花和梅花草种子发芽的最适pH 不同。

图4 不同pH 条件下3 种“地格达”类蒙药材种子的发芽率

表4 不同pH 对3 种“地格达”种子萌发的影响

4 讨论与结论

本研究所用的3 种“地格达”类蒙药材种子均采自内蒙古自治区呼伦贝尔市海拉尔区西上公园西南侧,该地属灌丛草甸、河滩湿地,降雨量多,寒冷湿润,昼夜温差变化较大,环境较为复杂,并且种子细小,发芽率较低,幼苗生长缓慢易枯萎,苗期长,人工播种栽培十分困难。 近年来,有学者选用不同的发芽床、浸种温度、贮存温度和赤霉素溶液对肋柱花种子进行发芽试验,找出了适宜种子发芽的条件[13-14]。 高宏等[15]探索了湿生扁蕾的种子发芽特性和幼苗生长特性。 刘宝光等[16]对梅花草进行组织培养研究,建立了无性繁殖体系,缩短了其育种周期,为长白山野生梅花草的栽培和有性繁殖的生产实践提供了科学指导。 本试验通过对不同配方基质、温度和酸碱度条件对肋柱花、扁蕾、梅花草种子萌发的影响进行研究,结果表明,3 种因素均对种子发芽率影响较大,且3 种“地格达”类蒙药材适宜萌发条件有一定差异。

基质对种子出苗的影响主要与土壤空隙度、土壤pH 和水溶物质含量有关[17-20]。从土壤基质方面看,肋柱花、扁蕾、梅花草的发芽率分别在T2、T6、T3 处理最大,不同基质因其保温、保水、透气性、营养成分存在差异, 对植物种子萌发及幼苗生长的影响具有显著差异[21],各处理从不同的基质着手,以湿润滤纸(T1 处理)为对照,T2、T3 处理的生境土Ⅰ、Ⅱ土壤特点为半湿地、土壤颗粒大小均衡、空隙适中、营养成分含量大、 保水保温较好;T4、T5 处理的泥炭土、泥炭∶珍珠岩为8∶1 基质配比的土壤颗粒也适中, 保水保温性好;T6~T8 处理加入了蛭石和珍珠岩, 土壤颗粒比例和透气性增加,持水、保营养性能下降。 温度在25℃时,3 种“地格达”类蒙药材种子的发芽率、发芽势最大,平均发芽率达56%,温度低于20℃时,种子受低温的影响均不发芽,不宜播种。 由于本研究结合当地的环境、 寒冷气候等条件将最高温度设为25℃,但从试验结果来看,其发芽率随着温度升呈上升趋势,因此,在该基础上应当选用更高的温度进一步加以研究。土壤基质的pH 也是影响种子发芽的因素,关于pH 对种子发芽的研究有许多报道,不同的植物种子对pH 要求也不尽相同。 胡选萍等[22]的研究表明,pH 4 的偏酸条件更有利于蓝莓种子的萌发;陆维超等[23]的研究表明,银杏种子在微酸性(pH 6)和微碱性(pH 8)条件下均能正常萌发,且幼苗生长正常;于秋良等[24]采用pH 7.5 的溶液浸泡绿豆时种子萌发效果最佳;本试验中肋柱花、扁蕾、梅花草分别在pH为7.8、7.2、6.3 时发芽率最大。在微酸性条件时,肋柱花和梅花草种子的发芽率较小,种子发芽势也较小,说明过酸性基质会抑制肋柱花和梅花草种子的萌发;扁蕾在微酸时,则更有利于其种子的萌发,偏碱性可降低种子的发芽率,这说明3 种“地格达”类蒙药材发芽要求的pH 条件不同。

由此可知, 肋柱花和梅花草种子在生境土处理中的发芽率高于泥炭土、蛭石和珍珠岩的混合基质,表明提高肋柱花和梅花草发芽率时, 在25℃条件下宜采用生境土进行育苗, 要保证半湿的土壤和种子萌发过程中的碱性条件及保水、保温性;而扁蕾种子在泥炭∶珍珠岩为8∶1 时的发芽率高于生境土和其他配方基质,在25℃条件下宜选用泥炭土∶珍珠岩为8∶1的混合基质土壤并注意pH 条件(pH<7)。 本研究对该3 种“地格达”类蒙药材的种子育苗和野生驯化种植提供了理论依据和技术支撑。

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