超聲波對滇重樓種子萌發能力的影響

摘要：研究超聲波處理時間、溫度、功率對滇重樓（Ｐａｒｉｓ ｐｏｌｙｐｈｙｌｌａ ｖａｒ． ｙｕｎｎａｎｅｎｓｉｓ）種子萌發的影響，尋找其萌發的最佳條件。通過室內常規發芽試驗，統計滇重樓種子在不同超聲波處理時間、溫度、功率條件下的發芽率和發芽指數。結果表明，滇重樓種子經適當的超聲波處理，縮短了萌發時間，提高了發芽率和發芽指數。４０ ｍｉｎ、５０ ℃、２００ Ｗ的超聲波處理條件最適宜于滇重樓種子萌發。

關鍵詞：滇重樓（Ｐａｒｉｓ ｐｏｌｙｐｈｙｌｌａ ｖａｒ． ｙｕｎｎａｎｅｎｓｉｓ）；種子；超聲波；萌發率；萌發指數

中圖分類號：Ｑ９４５．３；Ｓ３３０．３ 文獻標識碼：Ａ 文章編號：0439－８114（２０12）01－0114-03

Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｗａｖｅ ｏｎ ｔｈｅ Ｓｅｅｄ Ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ Ａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ Ｐａｒｉｓ ｐｏｌｙｐｈｙｌｌａ ｖａｒ． ｙｕｎｎａｎｅｎｓｉｓ

ＺＨＯＵ Ｎｏｎｇ，ＬＩ Ｚｉ－ｑｉｎ，ＪＩＡＮＧ Ｂｅｉ，ＺＨＡＮＧ Ｃａｉ－ｑｉｏｎｇ，ＹＡＮＧ Ｓｈａｏ－ｑｕｎ

（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｐｈａｒｍａｃｙ，Ｄａｌｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｄａｌｉ ６７１０００，Ｙｕｎｎａｎ，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｆｉｎｄ ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐａｒｉｓ ｐｏｌｙｐｈｙｌｌａ ｖａｒ． ｙｕｎｎａｎｅｎｓｉｓ ｓｅｅｄｓ， ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｔｉｍｅ， ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ， ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｐｏｗｅｒ ｏｎ ｔｈｅ ｓｅｅｄ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｗｅｒｅ ｅｖａｌｕａｔｅｄ ｂｙ ｉｎｄｏｏｒ ｒｏｕｔｉｎｅ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｔｅｓｔ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｒｅｖｅａｌｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｅｅｄ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｒａｔｅ ａｎｄ ｉｎｄｅｘ ｗｅｒｅ ｂｏｔｈ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｅｅｄ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｔｉｍｅ ｗａｓ ａｌｓｏ ｓｈｏｒｔｅｎｅｄ ｂｙ ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ． Ｔｈｅ ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｔｅｓｔ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｐａｒｉｓ ｐｏｌｙｐｈｙｌｌａ ｖａｒ． ｙｕｎｎａｎｅｎｓｉｓ ｓｅｅｄｓ ｗａｓ ｔｒｅａｔｅｄ ｂｙ ２００Ｗ ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ ａｔ ５０ ℃ ｆｏｒ ４０ ｍｉｎｕｔｅｓ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： Ｐａｒｉｓ ｐｏｌｙｐｈｙｌｌａ ｖａｒ． ｙｕｎｎａｎｅｎｓｉｓ； sｅｅｄ； uｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ； gｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｒａｔｅ； gｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｉｎｄｅｘ

滇重樓又名云南重樓（Ｐａｒｉｓ ｐｏｌｙｐｈｙｌｌａ ｖａｒ． ｙｕｎｎａｎｅｎｓｉｓ），其根莖入藥［１］，為《中國藥典》收載的常用中藥材，具有抗癌、止血、鎮痛、鎮靜等生物活性，應用廣泛［２］。在云南，重樓又是一些著名中成藥如云南白藥、宮血寧膠囊、樓蓮膠囊等的主要原料之一，每年僅云南省的用量就達數百噸，市場需求量較大。由于長期掠奪式的采挖，資源日益減少，重樓的工業藥用原料嚴重緊缺，現已列為云南省３０種稀缺瀕危天然藥物之一［３］。

由于滇重樓野生資源已遠遠不能滿足醫藥工業的需要，滇重樓種植產業在我國發展迅速。然而由于滇重樓種子具有“二次休眠”的生理特性，在自然狀態下其種子的發芽率很低且不整齊［４］，如何提高滇重樓種子的發芽率已成為制約人工種植滇重樓藥材的關鍵問題之一。目前國內有關滇重樓種子的研究僅限于種子的抑制物質，采用溫度、激素提高發芽率等方面［５，６］，關于使用超聲波對滇重樓種子進行處理對其萌發的影響研究尚未見報道。為此，采用不同超聲波時間、溫度、功率對種子進行處理，以探討滇重樓種子萌發與超聲處理之間的關系，探討最佳萌發條件，為解決滇重樓種子繁殖緩慢、種苗撫育管理以及種群生態恢復等問題提供研究基礎，為云南人工栽培滇重樓的規范化種植提供依據。

１ 材料與方法

１．１ 儀器

ＫＱ－２５０Ｂ型超聲波清洗器（昆山市超聲儀器有限公司）；ＳＰＸ－２５０Ｂ－Ｄ型振蕩培養箱（上海博訊實業有限公司醫療設備廠）；ＡＫＷＬ－ＩＶ－２４型超純水機（成都唐氏康寧科技發展有限公司）。

１．２ 種子

滇重樓的種子于２００９年９月２８日采自云南省大理市花甸壩藥材場人工種植生長良好的滇重樓健壯植株，常溫下河沙儲存６個月，并經大理學院藥學院生藥學教研室夏從龍副教授鑒定為百合科植物云南重樓的成熟種子。試驗于２００９年９月至２０１０年６月在大理學院藥學院生藥學實驗室進行。

１．３ 方法

１．３．１ 種子的前處理 選取子粒飽滿、質地均勻、無病蟲害的供試種子，用河沙磨破并去除外果皮，先用去離子水洗凈，再用１０％次氯酸鈉溶液浸泡１５ ｍｉｎ，最后用去離子水沖洗干凈，常溫浸泡２４ ｈ（水溫１５～２５ ℃），讓種子充分吸水待用。

１．３．２ 超聲波處理及種子萌發測定 將備好的滇重樓種子用３層紗布打包，放入超聲波清洗器中超聲處理，處理時溫度波動控制在３ ℃以內。處理好的種子每１００粒為１組放在１２ ｃｍ培養皿中萌發，二層濾紙為苗床，添加去離子水保持苗床濕潤。種子放在振蕩培養箱中暗培養，萌發溫度１５ ℃，以超聲波功率０ Ｗ處理為對照組，每組３個重復。每天進行觀察，保持苗床濕潤，記錄種子發芽數。

１．３．３ 正交試驗設計 為了探索最佳的超聲波處理條件，用不同超聲時間（１０、２０、３０、４０ ｍｉｎ），不同溫度（３０、４０、５０、６０ ℃），不同超聲功率（８０、１２０、１６０、２００ Ｗ）組合設計成Ｌ１６（４３）正交試驗（表１）。

１．３．４ 數據統計分析 發芽率＝［正常萌發的種子數／供試種子數（１００粒）］×１００％；發芽指數＝ΣＴｉＮｉｉ／Ｓ，Ｎｉ為時間ｉ內的發芽數，Ｔｉ為相應的發芽日數，Ｓ為供試種子數［７］。數據用ＳＰＳＳ １１．０軟件進行方差分析。

２ 結果與分析

２．１ 超聲波處理對滇重樓種子發芽率的影響

由表２可知，滇重樓種子對超聲溫度、超聲時間、超聲功率的組合反應不同，尤以對時間反應最為敏感。極差顯示，各因素的影響順序為Ｂ＞Ｃ＞Ａ，即超聲時間對滇重樓種子發芽率的影響最大。表３方差分析結果表明，超聲時間對結果影響顯著，而超聲溫度、超聲功率不顯著。

２．２ 超聲波處理對滇重樓種子發芽指數的影響

由表４可知，各因素的影響順序為：Ｂ＞Ａ＞Ｃ，即超聲時間對滇重樓種子的發芽指數影響最大。表５方差分析結果表明，超聲時間對結果影響顯著，而超聲溫度、超聲功率不顯著。

２．３ 最佳處理工藝選擇

由表２～表５可知，超聲時間對滇重樓種子的發芽率及發芽指數影響最大，且影響顯著，而超聲溫度、超聲功率不顯著。綜合正交試驗，對滇重樓種子超聲波處理的最佳組合為Ａ３Ｂ４Ｃ４，即５０ ℃、４０ ｍｉｎ、２００ Ｗ。

３ 討論

種子萌發的基本三要素為光照、水分和溫度，而滇重樓種子屬忌光性、低溫型種子［６，８］（最適合溫度為１８～２０ ℃）。因此，試驗在１５ ℃條件下進行暗培養。

現階段滇重樓的種植方式主要是根莖繁殖和種子直播。根莖繁殖需占用大量原材料，種子直播發芽率低，但從長遠來看，用種子繁殖實生苗是一種經濟實用的方法。因此，采用適宜的方法對滇重樓種子進行處理，提供大量優質的種苗是滇重樓人工種植過程中較為重要的環節。

超聲波是一種頻率超過２０ ｋＨｚ的彈性機械波，其生物學效應十分復雜，超聲技術已在野生藥材變家種生產中有一定的應用且有廣泛的應用前景［９］。超聲作為一種能量輸入形式，可刺激藥用植物種子提高發芽率、加速幼苗生長、增加產量等，達到比野生或常規種植培育的藥用植物生長速度快的效果［１０］。本試驗結果表明，適當的超聲處理明顯促進了滇重樓種子的萌發，發芽率從處理前的５％升高到處理后的１５％，說明超聲波處理促進了種子的萌發，提高了種子的利用度。發芽指數從處理前的９．９２提高到處理后的３３．７１，說明超聲處理增強了種子的活力，加快了萌發速度，縮短了萌發時間。表明一定超聲處理提高了種子的生物利用度，這與前人在七葉一枝花中得到的結果相似［１１］。其萌發能力的提高是由于質膜通透性改變還是酶活力的增加，萌發后幼苗是否更具優勢，以及大田栽培后對生藥生長量、有效成分、療效等方面的影響，還有待進一步深入研究，以便為超聲的應用打下堅實的基礎。

總體上看，試驗中滇重樓種子的發芽率、發芽指數都比較低，可能是因為采收時成熟度不夠、存放時間稍長等［８］導致種子活力下降，其原因還需進一步研究。

參考文獻：

［１］ 國家藥典委員會. 中華人民共和國藥典（一部）［M］． 北京：中國醫藥科技出版社，２０１０．

［２］ 何 俊，張 舒，王 紅，等． 滇重樓植物的研究進展［Ｊ］． 云南植物研究，２００６，２８（３）：２７１－２７６．

［３］ 陸 輝，許繼宏，陳銳平，等． 云南重樓屬植物資源現狀與保護對策［Ｊ］． 云南大學學報（自然科學版），２００６，２８（Ｓ１）：３０７－３１０．

［４］ 侯玉平，胡曉立，沙 莎，等． 重樓的繁殖技術研究進展［Ｊ］． 云南大學學報（自然科學版），２００４，２６（Ｓ２）：６０－６２．

［５］ 黃 瑋，孟繁蘊，張文生，等． 滇重樓種子休眠機理研究［Ｊ］． 中國農學通報，２００８，２４（１２）：２４２－２４６．

［６］ 袁理春，陳 翠，楊麗云，等． 溫度和赤霉素對滇重樓種子二次發育的影響［Ｊ］． 種子，２００３（５）：３３－３４．

［７］ 劉振恒，徐秀麗，卜海燕，等． 青藏高原東部常見禾本科植物種子大小變異及其與萌發的關系［Ｊ］． 草業科學，２００６，２３（１１）：５３－５７．

［８］ 李運昌． 重樓屬植物引種栽培的研究Ⅱ．滇重樓的育苗試驗［Ｊ］． 云南植物研究，１９８６，８（２）：２０９－２１２．

［９］ 郭孝武． 超聲技術在藥用植物種植栽培中的應用［Ｊ］． 世界科學技術——中醫藥現代化， ２０００，２（２）：２４－２６．

［１０］ 李 剛，王乃亮，羅娘嬌，等． 超聲波處理對當歸種子萌發及活力的影響［Ｊ］． 西北師范大學學報（自然科學版），２００７，４３（３）：７５－７８．

［１１］ 中國科學院西安植物園中草藥研究組， 等． 新技術在中草藥栽培中的應用——超聲波提高“七葉一枝花”和“桔梗”的發芽率［Ｊ］． 生物化學與生物物理進展，１９７６（４）：３１－３５，３９．