不同處理方法對破除南方紅豆杉種子休眠的影響

陳發軍，沈晨薇，李石清，熊耀康，張春椿*

（1.麗水市科技局生產力促進中心，浙江麗水 323000；2.浙江中醫藥大學，浙江杭州 310000）

不同處理方法對破除南方紅豆杉種子休眠的影響

陳發軍1，沈晨薇2，李石清2，熊耀康2，張春椿2*

（1.麗水市科技局生產力促進中心，浙江麗水 323000；2.浙江中醫藥大學，浙江杭州 310000）

試驗結果表明，酸蝕、混合營養液浸泡、變溫層積處理可在一定程度上破除南方紅豆杉種子的休眠。南方紅豆杉種子用60%H2SO4腐蝕，GA3、6-BA、硼酸、檸檬酸、維生素E、維生素D、多效唑、谷氨酸鈉、甘氨酸、吲哚丁酸、硝酸銨、KNO3、PEG等混合液（組分比依次為1∶2∶1∶1∶1∶1∶2∶4∶4∶1∶1∶1∶5）浸泡，變溫層積（依次為4℃，-23℃和-4℃）處理120 d后，種子發芽率及發芽勢較高，分別為81.3%和71.3%。經60%H2SO4腐蝕，200 mg·L-1GA3，5 mg·L-16-BA及6 000倍愛多收液聯合浸泡，變溫層積處理120 d后，種子發芽率、發芽勢也可達78.7%和70.0%。

南方紅豆杉；種子；低溫層積；混合營養液；休眠

南方紅豆杉［Taxusmairei（Lemee et Levl.）S. Y.Hu ex Liu］系紅豆杉科、紅豆杉屬植物。廣泛分布在歐洲、北美洲及東亞等北半球地區，我國主要分布在長江流域及其以南各省［1］。據記載，紅豆杉屬植物枝葉具有解毒散積、活絡止痛、利水消腫、化濕驅蟲作用［2］?，F代研究表明，其主要含有紫杉醇、10-脫乙酰巴卡亭Ⅲ等紫杉烷類成分，以及少量的黃酮和多糖類等成分［3］。其中，抗癌活性成分紫杉醇因其獨特的抗癌機制和顯著的療效而被用于治療肺癌、乳腺癌、卵巢癌和食管癌等惡性腫瘤［4］。但是，南方紅豆杉種子本身具有深休眠，種皮的透性、胚的發育情況、種子的發芽抑制物、溫度等［5］影響其萌發，自然條件下需要兩冬一夏才能萌發，未經特殊處理的形態成熟種子，一般需1年以上層積催芽方能解除休眠，發芽率低且不整齊，往往造成有限種子資源的極大浪費［6］。因此，對于破除南方紅豆杉種子休眠機理進行研究，對提高南方紅豆杉的繁殖系數，保護南方紅豆杉資源，挽救瀕臨滅絕的紅豆杉屬植物物種及遺傳多樣性保護具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 材料

供試儀器。AR224CN電子天平，奧豪斯儀器（上海）有限公司出品。BIC-250人工氣候培養箱，上海博迅實業有限公司醫療設備廠出品。GZX-9070MBE電熱鼓風干燥箱，上海博迅實業有限公司醫療設備廠出品。

供試南方紅豆杉種子。采自于浙江省桐廬金竹嶺南方紅豆杉自然保護區。

供試試劑。均為分析純。

1.2 方法

1.2.1 低溫層積時間及萌發溫度

低溫層積處理。將種子用清水浸泡2 d（約48h），先用70%酒精滅菌30 s，再用3%NaClO滅菌5～6 min，然后沙藏（V沙∶V種子為3∶1），2～5℃低溫層積（種沙含水量保持在70%左右）。分別于層積后0，7，15，30，45，60，75，90，105，120和135 d取材備用。

種子活力測定。供試南方紅豆杉種子活力測定采用TTC染色方法。取50粒種子，沿背軸均勻縱切，切面向下置于培養皿內，培養皿內覆一層用0.5%TTC溶液（m：V，pH值6.8）潤濕的濾紙，于35℃溫箱中培育10 h，考查并記錄有生活力的種子數量。重復3次。

種子活力/%=有活力的種子數/每個培養皿內供試種子數×100。

種子發芽試驗。取處理的種子，70%酒精滅菌30 s，3%NaClO滅菌5～6 m in，清水洗去殘液。將滅菌后的種子分為3組，每組50粒，重復3次。各組恒定溫度分別為5，15和25℃，在黑暗條件下進行萌發試驗，每2 d觀察記錄1次種子發芽率，共計120 d。種子萌發以胚根伸出種皮（露白）為標志。

發芽率/%=發芽種子粒數/試驗用種子總粒數×100，

發芽勢/%=規定天數內種子發芽粒數/試驗用種子總粒數×100。

1.2.2 生長調節劑

種子選取和處理。采用四分法取飽滿的種子進行試驗。用60%H2SO4浸泡3 h，流水沖洗24 h，分別配制0，50，200和400 mg·L-1的GA3溶液，0，5，10和20 mg·L-1的6-BA溶液，將愛多收溶液分別稀釋0，2 000，4 000和6 000倍。

采用L16（43）正交設計，因素為GA3（A），6-BA（B）和愛多收（C）。1-4水平，A因素分別為0，50，200和400 mg·L-1；B因素分別為0，5，10和20 mg·L-1；C因素分別為0，2 000，4 000和6 000倍。16個處理組合，重復3次。種子浸泡24 h后，用蒸餾水沖洗，然后再將其浸泡于清水中4 d。

變溫層積處理。取種子沙藏（V沙∶V種子為3∶1），放置4℃冰箱處理40 d，每隔5 d翻動檢查1次，保持種子濕潤。然后取出，篩掉沙子，薄層陰干，用生長調節劑浸泡24 h，移至23℃恒溫室沙藏50 d，最后，4℃低溫沙藏30 d。

種子發芽試驗。發芽條件為溫度25℃，光照16 h/黑暗8 h，光強80μmol·cm-2·s-1。

觀察與記錄。5 d為一個記錄周期，試驗共持續120 d。如發現種子發芽立即將其取出放入新的培養皿中，作隔離培養。統計不同處理下種子發芽初始時間、發芽率和發芽勢。

1.2.3 混合營養液

混合營養液的配置。設置如下混合營養液：GA3、6-BA、硼酸、檸檬酸、維生素E、維生素D、多效唑、谷氨酸鈉、甘氨酸、吲哚丁酸、硝酸銨、KNO3、PEG等按1∶2∶1∶1∶1∶1∶2∶4∶4∶1∶1∶1∶5比例（組分比）混合。

種子的選取。采用四分法分取飽滿的種子進行試驗。

種子的處理。種子經60%H2SO4浸泡3 h，流水沖洗24 h，然后用混合營養液浸泡種子4 h，在清水中浸泡4 d。以清水中浸泡5 d的種子為對照。

1.3 （2.1.4）數據處理

利用SPSS17.0處理數據，進行試驗數據處理及方差分析。

2 結果和分析

2.1 低溫層積時間及萌發溫度

2.1.1 種子活力

低溫層積處理后，各層積時間處理南方紅豆杉種子活力的變化趨勢見圖1。

圖1 層積時間對南方紅豆杉種子活力的影響

由圖1可知，南方紅豆杉種子活力隨時間的推移呈先增強后減弱的趨勢，45 d時其活力最大。

2.1.2 種子發芽

南方紅豆杉種子以層積時間30，45，60 d時取樣，15℃條件下發芽處理的發芽率較高，其他時間段種子發芽率較低，甚至只有個別種子發芽。隨著低溫層積時間延長，60 d時種子裂口率達最高值，此后時間越長，種子裂口沒有明顯增加。25℃種子發芽條件下其裂口率最高。由此可以發現，在一定范圍內，隨著低溫時間的延長，種子的裂口率和發芽率逐漸提高，但超過這個范圍，對其萌發率和裂口率均無明顯促進作用。

2.2 生長調節劑

由表1結果可知，聯合使用植物生長調節劑處理南方紅豆杉種子的發芽率及發芽勢，遠高于未經植物生長調節劑處理的種子。其中A3B2C4處理組合南方紅豆杉種子發芽率及發芽勢較高，分別為78.7%和70.0%，遠遠高于A1B1C1處理組合的發芽率（33.3%）及發芽勢（25.3%）。

由此看出，以200 mg·L-1GA3，5 mg·L-16-BA及6 000倍愛多收聯合使用，對破除南方紅豆杉種子休眠的效果較好。

2.3 混合營養液

南方紅豆杉種子經混合營養液激素處理后，種子發芽率達81.3%，發芽勢為71.3%，遠遠高于對照組種子的發芽率和發芽勢。

表1 各處理組合南方紅豆杉種子的發芽率和發芽勢

3 小結與討論

低溫對解除種子的休眠有質的作用，只有經歷了足夠的低溫，才能解除其休眠，奠定促成種子發芽栽培的基礎。但僅是低溫層積處理，種子發芽率低，且發芽不整齊。采用低、高、低溫度交替變溫處理的種子發芽率高，催芽時間短，催芽后幼苗出土早且整齊。通過低溫層積試驗，結果表明，南方紅豆杉種子低溫層積45 d時其活力較大，低溫層積時間在60 d時，種子裂口率較高。

種子萌發需要適宜的溫度，溫度過高或過低均會影響種子活力，造成發芽和出苗不整齊。本試驗結果表明，在25℃萌發條件下，南方紅豆杉種子的發芽率較好，15℃次之，5℃較差。

通過促南方紅豆杉種子萌發的外源生長調節劑配比優化試驗證實，GA3，6-BA及愛多收均可提高種子的裂口率和發芽率，經不同濃度生長調節劑處理的種子，在層積結束后，其發芽率均在40.0%以上，其中以200 mg·L-1GA3，5mg·L-16-BA及6 000倍愛多收聯合使用處理效果較好，與不加生長調節劑處理的種子相比，種子的發芽率、發芽勢均有明顯提高。

可見，在酸蝕處理和變溫層積的基礎上，聯合使用GA3，6-BA及愛多收處理對打破種子的休眠具有一定的促進作用?；旌蠣I養液中GA3和6-BA等可調節代謝，誘導種子萌發酶的生成，促進萌發；維生素E、維生素D、谷氨酸鈉、甘氨酸等可以在種子萌發過程中提供其所需要的營養成分；KNO3和PEG等具有滲透調節作用，可以去除種皮和胚中不透氣的蠟質；硼酸、檸檬酸、多效唑、吲哚丁酸、硝酸銨等可促進種子萌發。因此，本試驗中，南方紅豆杉種子經混合營養液處理后，種子發芽率達81.3%，遠遠高于對照組的33.3%。

［1］ Bew ley JD，Black M.Seeds：Physiology of development and germ ination［M］.New York：Plenum Press，1994：257.

［2］ 李良松，馬仲科，劉德慶.紅豆杉名實與功用通考［J］.中國中藥雜志，2011，36（12）：1682-1684.

［3］ Evenari，M.Germ ination inhibitors［J］.The Botom ical Review，1949，15（3）：153-194.

［4］ Kohler D R，Goldspiel B R.Paclitaxel taxol［J］. Phamacotherapy，1994，1（41）：3-34.

［5］ 王文章.紅松種子抑制物質的初步研究［J］.東北林學院學報，1978（1）：91-106.

［6］ 賈蕾，孫紅春，周彥珍，等.祁白芷種子水浸液的萌發抑制效應初探［J］.吉林農業大學學報，2006，28（1）：4-8.

（責任編輯：吳益偉）

S 791.49

A

0528-9017（2014）11-1722-03

文獻著錄格式：陳發軍，沈晨薇，李石清，等.不同處理方法對破除南方紅豆杉種子休眠的影響［J］.浙江農業科學，2014（11）：1722-1724.

2014-09-16

浙江省科技廳項目（2012C23109）；浙江省基金項目（LQ12H28003）

陳發軍（1962-），男，浙江麗水人，農藝師，本科，從事紅豆杉技術研究與推廣工作。E-mail：cfj0915@163.com。

張春椿。E-mail：zhangchun200123@163.com。