不同處理方法對兩種鐵包金基原植物種子萌發的影響

馬宏亮，王吉文

(1.中山市中智藥業集團有限公司，廣東 中山 528437；2.國家中藥管理局中藥破壁飲片技術與應用重點研究室，廣東 中山 528437)

·中藥農業·

不同處理方法對兩種鐵包金基原植物種子萌發的影響

馬宏亮1,2*，王吉文1,2

(1.中山市中智藥業集團有限公司，廣東 中山528437；2.國家中藥管理局中藥破壁飲片技術與應用重點研究室，廣東 中山528437)

目的：探索打破中藥鐵包金基原植物鐵包金及光葉勾兒茶的種子休眠方法。方法：觀察種子外部形態，測定種子千粒重、硬實率、吸水率，通過考察濃硫酸、赤霉素、不同貯藏方法對種子萌發的影響，找出打破鐵包金基原植物種子休眠最為適宜的方法。結果：鐵包金種子未經處理吸水率為41.49%，經濃硫酸處理為45.67%；光枝勾兒茶種子未經處理吸水率為48.91%，經濃硫酸處理為51.35%。經98%H2SO4處理15min后，光枝勾兒茶種子發芽勢為50.48%，發芽率為85.71%。500mg·L-1赤霉素處理6h，鐵包金種子發芽勢為53.33%，發芽率為55.24%；光枝勾兒茶種子發芽勢為41.90%，發芽率為67.62%。經4℃低溫沙藏3個月，鐵包金種子發芽勢為88.57%，發芽率為90.48%；光枝勾兒茶種子發芽勢為86.67%，發芽率為91.43%。結論：4℃低溫沙藏3個月能完全打破種子休眠，顯著提高種子發芽勢與發芽率。

鐵包金種子；光枝勾兒茶種子；種子休眠；浸種時間；低溫沙藏

鐵包金為鼠李科植物鐵包金Berchemialineate(L.)DC.或光枝勾兒茶Berchemiapolyphyllavar.leioclada(Handel-Mazzetti)Handel-Mazzetti的干燥根或嫩莖藤，具有祛痰止咳，散毒消腫，止血之功效[1]，是嶺南文化遺產石岐外感涼茶主要成分之一。目前，鐵包金藥用資源基本依靠野生采收，資源調查發現由于其生長環境人為破壞，野生資源日趨枯竭，開展其人工栽培研究勢在必行。

研究表明[2]，鐵包金種子存在休眠特性，導致其發芽困難，采用濃硫酸或赤霉素有助于打破其休眠特性，提高發芽勢。濃硫酸浸種處理不當種子死亡率較高，且存在安全隱患，實際生產中非特殊情況一般不采用。赤霉素雖能將發芽勢(第15 d統計發芽勢)從對照組21%提升至48%[2]，但發芽所需時間仍較長，發芽整齊度也有待提高。本實驗分別采用不同赤霉素、濃硫酸處理時間，不同儲藏方法對2種鐵包金基原植物種子進行處理，進一步優化了其萌發的方法，為鐵包金人工栽培奠定理論基礎及提供技術支持。

1 材料與方法

1.1實驗材料

于2014年12月在廣東省化州市采集紫黑色成熟、飽滿、無病蟲害的鐵包金Berchemialineate(L.)DC.果實；于2014年12月在廣東中山市采集紫黑色成熟、飽滿、無病蟲害光枝勾兒茶B.polyphyllavar.leioclada(Handel-Mazzetti)Handel-Mazzetti果實，均由中智藥業集團有限公司賈世清主管中藥師鑒定，其標本均儲存于中智藥業集團標本室。果實趁鮮除去果肉，洗凈，晾干，放入紙質信封中置于室溫陰涼處備用。

RTOP-260Y智能人工氣候箱(浙江托普儀器有限公司)，HYC-260醫用冷藏箱(青島海爾特種電器有限公司)，赤霉酸(上海悅聯化工有限公司)，濃硫酸(廣州化學試劑廠)。

1.2方法

1.2.1種子千粒重、硬實率測定 從2種鐵包金基原植物種子樣品中各隨機取8個重復，每個重復100粒，分別稱重，計算平均重量與標準差[3-4]。

分別隨機選取2種鐵包金基原植物種子各100粒，置于培養皿中，25℃蒸餾水浸泡24h，統計未吸漲種子的數量，計算硬實率，3次重復。

1.2.2種子吸水曲線測定 分別取2種鐵包金基原植物種子2份，每份100粒，一份未經任何處理，另一份經濃硫酸處理10min，在25℃條件下分別放入裝有足量蒸餾水的小燒杯中吸水，分別于2、4、6、8、10、12、24、32h取出種子，用濾紙吸干表面水分，稱重，試驗重復3次，計算吸水率[4]。

1.2.3濃硫酸處理 將貯藏2個月的光枝勾兒茶種子分別于98%濃硫酸中浸泡5、10、15min，取出洗凈后蒸餾水中恒溫25℃浸泡24h。對照為蒸餾水中恒溫25℃浸泡24h。

1.2.4赤霉素處理 將室溫貯藏2個月的光枝勾兒茶種子分為4組，每組處理如下：①于500mg·L-1赤霉素中恒溫25℃浸泡6h，取出種子洗凈，再用蒸餾水浸泡18h。②于500mg·L-1赤霉素中恒溫25℃浸泡12h，取出種子洗凈，再用蒸餾水浸泡12h。③于500mg·L-1赤霉素中恒溫25℃浸泡24h，取出種子蒸餾水洗凈。④對照為蒸餾水中恒溫25℃浸泡24h。將室溫貯藏3個月的鐵包金種子同上分組處理。

1.2.5不同貯藏條件處理 將2種鐵包金基原植物種子各分為6組，每組處理如下：①將晾干備用的種子4℃下冷藏2個月，取出置于蒸餾水中恒溫25℃浸泡24h。②將晾干備用的種子4℃下冷藏3個月，取出置于蒸餾水中恒溫25℃浸泡24h。③將室溫貯藏2個月的種子，取出置于蒸餾水中恒溫25℃浸泡24h。④將室溫貯藏3個月的種子，取出置于蒸餾水中恒溫25℃浸泡24h。⑤將晾干備用的種子與過篩細濕沙混合(細沙濕度以手握成團，松手即散為度，種子與細沙體積比為1∶3)，放入4℃下層積2個月，取出置于蒸餾水中恒溫25℃浸泡24h。⑥將晾干備用的種子與過篩細濕沙混合(細沙濕度以手握成團，松手即散為度，種子與細沙體積比為1∶3)，放入4℃下層積3個月，取出置于蒸餾水中恒溫25℃浸泡24h。

1.3發芽方法

試驗設置每個處理35粒種子，3次重復。將上述各處理方法下的種子放入墊有2層濾紙的培養皿中，加入適量蒸餾水潤濕濾紙，置于人工氣候箱中進行發芽試驗，人工氣候箱設置溫度25℃，濕度80%，光照12h/黑暗12h，光照強度5500lx。種子發芽以胚根突破種皮的長度為種子長度一半為計數標準，規定第14d計算種子發芽勢，第35d統計發芽率。每天定時記錄當日發芽種子數，并用蒸餾水清洗種子，防止種子發霉，及時補水充分保持濾紙濕潤。

1.4統計分析

所得數據采用SPSS19.0處理，處理間均值比較采用完全隨機設計單因素方差分析中的LSP多重比較。

2 結果與分析

2.1種子形態特征

2種鐵包金基原植物形態性狀極為相似，種子皆呈卵形，種皮淡黃白色，質堅硬。鐵包金種子千粒重(9.34±0.27)g，硬實率為100%；光枝勾兒茶種子千粒重(7.29±0.12)g，硬實率為100%。

2.2種子吸水特性

由圖1、圖2可看出，2種鐵包金基原植物種子吸水趨勢基本一致，未經處理的種子在0～2h內吸水迅速，4h后吸水速度逐漸放緩，直至24h基本達到吸水平衡；經濃硫酸處理10min的種子0～8h吸水較迅速，之后吸水非常緩慢，12h后逐漸趨于吸水平衡。濃硫酸腐蝕種皮能加快種子吸水速率，說明2種鐵包金基原植物種皮對種子發芽存在物理阻礙作用。一般干燥種子含水量極低，原生質呈凝膠態，代謝水平極低，種子吸水后，一方面促使原生質從凝膠態轉變為溶膠態，代謝水平提高；另一方面，水分可使種皮膨脹軟化，氧氣容易通過種皮，增強胚的呼吸作用，同時也有利于胚根突破種皮[5]。為促進鐵包金種子萌發，建議其播種前浸種24h以上使其充分吸水。

2.3濃硫酸不同處理時間對光枝勾兒茶種子萌發的影響 葉燕瑩等[2]研究結果表明濃硫酸對破除鐵包金種子硬實作用有顯著效果，其中濃硫酸處理10min對種子傷害最小，但濃硫酸處理對光枝勾兒茶種子萌發的影響未見報道。表1結果顯示，濃硫酸對解除光枝勾兒茶種子硬實作用同樣有顯著效果，3個處理時間發芽勢、發芽率均顯著高于對照組。在濃硫酸腐蝕種子的過程中，隨著處理時間增加，其發芽勢與發芽率均存在升高的趨勢，其中15min處理時間效果最好，發芽率由對照組的62.86%提升至85.71%，發芽勢由對照組的11.43%提升至50.48%。

表1 濃硫酸不同處理時間對光枝勾兒茶種子萌發的影響 (%)

注：同列不同小寫字母表示有顯著性差異，P<0.05。

2.4赤霉素不同處理時間對光枝勾兒茶種子萌發的影響

有研究表明，500mg·L-1赤霉素對鐵包金種子萌發有促進作用[2]，但赤霉素不同處理時間對其影響并未報道，因此本實驗選擇在此濃度條件下研究赤霉素不同處理時間對其種子萌發的影響。從表2可以看出，不同赤霉素處理時間對2種鐵包金基原植物種子萌發的影響基本一致，隨著赤霉素處理時間的縮短，發芽勢、發芽率均逐漸提高，其中赤霉素處理6h對促進種子萌發效果最好，鐵包金種子發芽率由未經赤霉素處理的42.86%提高到55.24%，發芽勢由27.62%提高到53.33%，光枝勾兒茶種子未經赤霉素處理與經赤霉素處理對發芽率的影響無顯著性差異，對發芽勢的影響差異達到顯著水平，赤霉素處理6h發芽勢由未經赤霉素處理的11.43%提高到41.90%。其中赤霉素處理24h與未經赤霉素處理對2種鐵包金基原植物種子發芽率、發芽勢影響均無顯著性差異。故采用500mg·L-1赤霉素促進鐵包金基源植物種子萌發，選擇浸泡時間為6h最為適宜。

2.5不同貯藏條件對種子萌發的影響

由表3可知，3種貯藏條件下2種鐵包金基原植物種子發芽情況均存在顯著差異，其中低溫沙藏3個月對破除種子生理性休眠效果最好，鐵包金種子發芽率為90.48%，發芽勢為88.57%，分別較室溫貯藏同樣時間提高了47.62%、60.95%。光枝勾兒茶種子低溫沙藏3個月發芽率為91.43%，發芽勢為86.67%，分別較室溫貯藏同樣時間提高了44.76%、68.57%。低溫貯藏破除種子生理性休眠效果次之，其中低溫貯藏3個月鐵包金種子發芽率為81.90%，發芽勢為75.24%，分別較室溫貯藏同樣時間提高了39.04%、47.62%。光枝勾兒茶種子發芽率為74.29%，發芽勢為21.90，分別較室溫貯藏同樣時間提高27.62%、3.80%。

同時還可以看出，2種鐵包金基原植物種子隨著室溫貯藏時間增加發芽率有降低的趨勢，鐵包金貯藏3個月比貯藏2個月發芽率降低了11.58%，光枝勾兒茶貯藏3個月比貯藏2個月發芽率降低了16.19%。

注：同列不同小寫字母表示有顯著性差異，P<0.05。

注：同列不同小寫字母表示有顯著性差異，P<0.05。

3 討論

濃硫酸對打破鐵包金基原植物硬實種子物理性休眠雖有顯著效果，但濃硫酸屬危險品，實際生產中較難獲得，且存在安全性問題，若操作不當，種子死亡率非常高，故面對非專業的廣大種植戶不宜采用。

葉艷瑩等[2]采用500mg·L-1赤霉素浸泡鐵包金種子24h，結果顯示其發芽勢由對照組的21%提升至48%，差異達到顯著水平。本研究中，500mg·L-1赤霉素處理24h對2種鐵包金基原植物種子發芽勢的提升作用并不顯著，與葉艷瑩等研究結果不一致。分析原因，葉艷瑩等采用的實驗材料為4℃下保存的種子，相當于冷藏與赤霉素協同處理，其結果就不僅僅是赤霉素單因素對種子萌發的影響，其中赤霉素浸種24h對鐵包金發芽勢實際貢獻率需進一步驗證。

種子休眠類型主要分為外源性、內源性和綜合休眠三種，外源性休眠即胚以外的各種組織，包括種殼(種皮、果皮或胚乳等)的限制，如種殼的機械阻礙、不透水、不透氣性以及種殼中存在發芽抑制物等，通常用物理或化學方法破壞種殼解除。導致內源性休眠的因素即胚本身因素，主要是由于胚形態發育未完成，生理上未成熟，缺少必需激素或存在抑制萌發的物質，通過低溫層積、變溫處理、干燥、激素處理等方法可破除。綜合休眠即多種外源性休眠與內源性休眠的組合[6]。本研究結果表明濃硫酸、赤霉素與低溫沙藏處理對解除2種鐵包金基原植物種子休眠均有效，說明鐵包金基原植物種子休眠類型為綜合休眠。其中500mg·L-1赤霉素浸種6h、濃硫酸處理15min并不能完全破除休眠，低溫沙藏3個月能完全打破種子休眠，說明胚未發育完全導致的內源性休眠是其綜合休眠的主要因素。

本研究還進行了室溫濕沙貯藏試驗，發現經過15d貯藏種子就開始陸續發芽，由于此條件下貯藏種子易霉爛，種子個體差異導致發芽整齊度不佳等原因，該方法在實際生產中不宜使用。綜合比較，4℃低溫沙藏3個月能完全打破種子休眠，操作方法簡便，適合實際生產中大量種子人工繁殖。

[1] 湖南省食品藥品監督管理局.湖南省中藥飲片炮制規范[M].長沙：湖南科學技術出版社，2010：105.

[2] 葉燕瑩，何夢玲，李東亮，等.鐵包金種子休眠及其破除方法初探[J].中藥材，2013，36(9)：1385-1389.

[3] 國家技術監督局，農作物種子檢驗規程其他項目檢驗：GB/T3543.7—1995[S].北京：中國標準出版社,1995.

[4] 張春平，何平，杜丹丹，等.決明子種子硬實及萌發特性研究[J].中草藥，2010，41(10)：1700-1704.

[5] 李合生.現代植物生理學[M].北京：高等教育出版社，2002：295-296.

[6]YangQH，YeWH，SongSQ，etal.Summarizationoncausesofseeddormancyanddormancypolymorphism[J].ActaBotBorealoccidentSin，2003，23(5)：837-843.

TheEffectofDifferentMethodsontheSeedsGerminationofTwoBotanicalOriginsofBerchemiaeRamulusetRadix

MAHongliang1,2*，WANGJiwen1,2

(1.ZhongzhiPharmaceuticalCompany，Zhongshan528437，China；2.KeyLaboratoryofHerbalUltrafineGranularpowderoftechenologyandApplicationofStateAdministrationofTraditionalChineseMedicine,Zhongshan528437，China)

Objective：To explore the method for breaking the dormancy of the seeds of two botanical origins of Berchemiae Ramulus et Radix.Method：To find out the best method of breaking the seed dormancy of two botanical origins of Berchemiae Ramulus et Radix by observing external morphological features of the seeds，measuring the weights per thousand，hard rate，and water absorption rate of the seeds，and investigating the effect on seed germination of different treatment methods，including of sulfuric acid and gibberellin soaking，and different storage methods.Result：The rate of water absorption of untreated seeds ofBerchemialineatawas41.49%，the rate of water absorption of treated seeds by H2SO4was45.67%；and the rate of water absorption untreated seeds ofB.polyphyllavar.leiocladawas48.91%，the rate of water absorption treated by H2SO4was51.35%.Being soaked in98% H2SO4for15min，the germination rate and germination energy ofB.polyphyllavar.leiocladaseeds were50.48%，and85.71%，respectively.The germination rate and germination energy ofB.lineataseed streated by GA3were53.33% and55.24%，respectively；and in the same condition，the germination rateand germination energy ofB.polyphyllavar.leiocladaseed were41.90% and67.62%，respectively.When the seeds were stored for three months in4℃，the seed germination energy ofB.lineataand andB.polyphyllavar.leiocladawere88.57% and86.67%，respectively；and the seed germination rate ofB.lineataandB.polyphyllavar.leiocladawere90.48% and91.43%，respectively.Conclusion：The seeds stored for3months in4℃ with some moistures could improve dramatically its germination rate and germination energy.

Berchemialineata(L.)DC.；Berchemiapolyphyllavar.leioclada(Handel-Mazzetti)Handel-Mazzetti；seed dormancy；soaking time；storing with moisture sand

10.13313/j.issn.1673-4890.2016.7.017

2015-08-19)

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馬宏亮，制藥工程師，研究方向：中藥資源及中藥材GAP研究；Tel：(0760)89871863，E-mail：mhl008@126.com