不同外源物質對31號柴胡種子萌發(fā)的影響

周 潔 李云飛 王昌付 王友海 朱 紅 李克彬 林建新 劉世玲

（宜昌市農業(yè)科學研究院，湖北宜昌443000）

不同外源物質對31號柴胡種子萌發(fā)的影響

周 潔 李云飛 王昌付 王友海 朱 紅 李克彬 林建新 劉世玲

（宜昌市農業(yè)科學研究院，湖北宜昌443000）

采用KMnO4、GA3、CaCl2、MgSO4和6-BA對31號柴胡種子進行浸種處理。結果表明GA3對柴胡種子萌發(fā)具有明顯的促進作用，當其濃度為250mg/L時促進作用最為明顯，可大大提高柴胡種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢。當6-BA濃度為0.5mg/L時，對柴胡種子也具有明顯的促進作用。而低濃度的MgSO4、4mg/L的KMnO4、1mg/L的CaCl2、0.25mg/L的6-BA對柴胡種子萌發(fā)具有明顯的抑制作用。

柴胡；種子萌發(fā)；外源物質

31號柴胡（Bupleurm falcatum L.）為傘形科柴胡屬藥用植物，又名日本三島柴胡、日本柴胡或川島柴胡，始記載于《神農本草經》，被列為上品[1]。柴胡以根入藥，性微寒而味苦，因三島柴胡具有藥用成分高、療效好等特點，20世紀80年代我國開始引進種植[2]，現(xiàn)四川、河北等多地已試驗種植成功。目前我國野生柴胡資源日益減少，已不能滿足市場需求，多以人工種植為主。31號柴胡品質良好，有效成分柴胡皂苷含量穩(wěn)定，國內外需求日益增多。其用途廣泛，除可藥用外，還可泡茶飲用，具有抗癌、疏通血管、調經等多重功效。但柴胡種子細小、種量較少，同時還存在種皮較厚、發(fā)芽率低，種子萌發(fā)時間不一致、出苗不整齊，部分種子存在休眠現(xiàn)象等問題，嚴重影響了柴胡的人工種植發(fā)展規(guī)模和生產效益。關于柴胡種子萌發(fā)試驗已有部分研究[3-4]，但結果不盡相同。本試驗以31號柴胡為試驗材料，通過不同的外源物質對其進行種子處理，以期篩選出最佳的31號柴胡種子處理方法以促其萌發(fā)，從而有利于該藥材人工種植的發(fā)展和效益的提高。

1 材料與方法

1.1 供試材料 31號柴胡種子采購于成都農富科技有限公司。

1.2 試驗方法 選取大小一致、飽滿且無病蟲害的柴胡種子，用蒸餾水清洗2～3次，晾干備用。設置6個處理，其中以清水處理為對照。

（1）對照處理（CK）：取準備好的柴胡種子300粒，分別放置于鋪有吸水紙的直徑為9cm培養(yǎng)皿中，重復3次，每個重復每皿100粒種子，置于25℃光照培養(yǎng)箱培養(yǎng)，從培養(yǎng)第2天開始每天統(tǒng)計各處理的種子萌發(fā)數。

（2）KMnO4處理：取準備好的柴胡種子1200粒，用高錳酸鉀濃度為2mg/L、4mg/L、6mg/L、8mg/L浸種24h，隨后用蒸餾水沖洗2～3次，然后按對照處理培養(yǎng)。

（3）GA3處理：取準備好的柴胡種子1200粒，用赤霉素濃度為100mg/L、150mg/L、200mg/L、250mg/L浸種24h，隨后用蒸餾水沖洗2～3次，然后按對照處理培養(yǎng)。

（4）CaCl2處理：取準備好的柴胡種子1200粒，用氯化鈣濃度為0.1mg/L、1mg/L、10mg/L、100mg/L浸種24h，隨后用蒸餾水沖洗2～3次，然后按對照處理培養(yǎng)。

（5）MgSO4處理：取準備好的柴胡種子1200粒，用硫酸鎂濃度為0.1mg/L、1mg/L、10mg/L、100mg/L浸種24h，隨后用蒸餾水沖洗2～3次，然后按對照處理培養(yǎng)。

（6）6-BA處理：取準備好的柴胡種子1200粒，用細胞分裂素6-BA濃度為0.1mg/L、0.25mg/L、0.5mg/L、1mg/L浸種24h，隨后用蒸餾水沖洗2～3次，然后按對照處理培養(yǎng)。

1.3 指標測定 啟動日：第1顆種子發(fā)芽所需天數；高峰日：發(fā)芽種子數增長最多的一天；發(fā)芽勢：前10d發(fā)芽總數/供試種子數×100%;發(fā)芽率：前15d發(fā)芽種子數/供試種子數×100%;發(fā)芽標準：以根莖處胚芽伸出為標準；所有數據分析通過SPSS軟件完成。

2 結果與分析

2.1 不同濃度KMnO4對31號柴胡種子萌發(fā)的影響

不同濃度的KMnO4對柴胡種子萌發(fā)的影響不同。由表1可以看出，總體上KMnO4對柴胡種子發(fā)芽率和種子萌發(fā)啟動日、高峰日影響不大，與未經處理的柴胡種子之間不存在明顯差異，其中當KMnO4濃度為4mg/L時，柴胡種子萌發(fā)率為47.50%，極顯著低于對照（P＜0.01）。KMnO4濃度在2～8mg/L的范圍內對柴胡種子發(fā)芽勢均有一定的提高；當KMnO4濃度為2mg/L和8mg/L時，處理過的柴胡種子發(fā)芽勢極顯著高于對照組。用KMnO4處理柴胡種子時，濃度為8mg/L時效果相對較好，啟動日略有提前，發(fā)芽勢指數明顯升高，有利于提高柴胡出苗整齊度，便于后期管理。

表1 不同濃度KMnO4對31號柴胡種子萌發(fā)的影響

2.2 不同濃度GA3對31號柴胡種子萌發(fā)的影響

從表2可見，GA3處理對種子萌發(fā)具有很好的促進作用。當GA3濃度為100～250mg/L時，均能提高柴胡種子萌發(fā)率和發(fā)芽勢，種子萌發(fā)啟動日也有所提前。4種濃度處理下柴胡種子發(fā)芽勢比對照有著極顯著的提高（P＜0.01），除150mg/L濃度處理外，其他處理的柴胡種子萌發(fā)率明顯提高，與對照存在極顯著差異。當GA3濃度為250mg/L時，柴胡種子萌發(fā)啟動日和高峰日略有提前，發(fā)芽率和發(fā)芽勢達到最高，與對照差異極顯著，對柴胡種子萌發(fā)存在明顯的促進效果。

表2 不同濃度GA3對31號柴胡種子萌發(fā)的影響

2.3 不同濃度CaCl2對31號柴胡種子萌發(fā)的影響

從表3可見，不同濃度的CaCl2對柴胡種子的萌發(fā)影響不大。當CaCl2濃度為0.1～100mg/L時，除濃度1mg/L時的種子萌發(fā)率極顯著低于對照（P＜0.01），對柴胡種子的萌發(fā)有明顯抑制作用外，其他濃度處理過的柴胡種子與對照的發(fā)芽率差異不大；CaCl2處理過的柴胡種子發(fā)芽勢均略有提高，但與對照之間差異并不顯著；種子萌發(fā)啟動日和高峰日基本沒有明顯差異，CaCl2濃度為10mg/L時，啟動日略有提前。

表3 不同濃度CaCl2對31號柴胡種子萌發(fā)的影響

2.4 不同濃度MgSO4對31號柴胡種子萌發(fā)的影響

由表4可見，當MgSO4濃度為100mg/L時，發(fā)芽率和發(fā)芽勢分別為62.08%、52.50%，達到最大，啟動日略有提前，但與對照相比，僅發(fā)芽勢存在明顯差異（P＜0.0l），有利于種子萌發(fā)整齊度的提升。當MgSO4濃度為0.1mg/L和1mg/L時，對柴胡種子萌發(fā)均有一定的抑制作用，處理后的柴胡種子萌發(fā)率低于50%，極顯著低于未經處理的柴胡種子。

表4 不同濃度MgSO4對31號柴胡種子萌發(fā)的影響

2.5 不同濃度6-BA對31號柴胡種子萌發(fā)的影響

不同濃度的6-BA對31號柴胡種子萌發(fā)的影響各不相同。從表5可以看出，隨著6-BA濃度的增大，柴胡種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢存在著一定的波動。當6-BA濃度為0.25mg/L時，發(fā)芽率為43.33%，極顯著低于對照組，該濃度6-BA對柴胡種子萌發(fā)具有明顯的抑制作用，但對發(fā)芽勢、啟動日和高峰日影響不大。當6-BA濃度為0.5mg/L時，柴胡種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢分別為68.75%、50.00%，顯著高于對照組，說明該濃度的6-BA不僅對柴胡種子萌發(fā)具有明顯的促進作用，同時對種子萌發(fā)速度和整齊度也有很大的提升。

表5 不同濃度6-BA對31號柴胡種子萌發(fā)的影響

3 結論

從以上試驗可以得出，KMnO4對種子萌發(fā)影響不是特別大，可略微提高種子發(fā)芽勢，提高種子萌發(fā)的整齊度，但效果不是特別顯著。但當濃度為4mg/L時，對柴胡種子萌發(fā)具有明顯抑制作用。鉀離子是60多種酶的活化劑，同時在調節(jié)細胞滲透壓方面發(fā)揮重要作用。但由于KMnO4為強氧化劑，在殺菌的同時浸種時間24h對柴胡種子具有一定的強氧化作用，從而導致對柴胡種子萌發(fā)促進作用不明顯。赤霉素能夠打破種子休眠，因此其對種子發(fā)芽促進作用也最為顯著，當GA3濃度達到250mg/L時，萌發(fā)率和發(fā)芽勢分別達到70.00%和62.92%，種子發(fā)芽率高且速度快，整齊度高，便于后期苗期管理。該結果與前人研究[5]略有不同。鈣是植物細胞中耦聯(lián)胞外信號和胞內生理生化反應的第二信使，在種子萌發(fā)中不僅可作營養(yǎng)物，還可穩(wěn)定膜結構和維持膜的完整性，提高種子活力，對植物生長發(fā)育有重要調控作用[6]。在本試驗中，當CaCl2濃度為10mg/L時效果最佳，啟動日提前2d，發(fā)芽勢達到45.83%，種子活力增加明顯，這與韓蕓等[7]的研宄結果一致。當CaCl2濃度為1mg/L時，柴胡種子發(fā)芽率明顯低于對照組，可能與種子內部滲透調節(jié)物質與Ca2+之間的相互作用有關[8]。其他濃度的CaCl2處理對柴胡種子萌發(fā)影響不大，可能與種子內部Ca2+含量等因素有關，具體機理有待進一步研宄。

低濃度的MgSO4對柴胡種子萌發(fā)具有明顯抑制作用，高濃度的MgSO4對柴胡種子萌發(fā)具有一定的促進作用，可促進種子發(fā)芽和顯著提高種子發(fā)芽整齊度。鎂為多種酶的活化劑，與碳水化合物的代謝密切相關，為種子萌發(fā)提供營養(yǎng)物質。同時鎂還能維持細胞膜的穩(wěn)定性，減少細胞內的外滲物，這樣將能進一步促進柴胡的生長和發(fā)育。但低濃度的MgSO4對種子萌發(fā)抑制作用的機理還有待進一步試驗研究。6-BA對柴胡種子萌發(fā)具有一定促進作用，當6-BA濃度為0.5mg/L時促進作用最為明顯，發(fā)芽率和發(fā)芽勢分別達到68.75%和50.00%，可顯著提高種子萌發(fā)率和發(fā)芽整齊度。該結果與沈路瑩[9]的研究結果一致。據前人研究表明，6-BA可能促進種子貯藏物的降解和物質的運輸，從而對種子萌發(fā)產生影響。從本試驗也可得出一定濃度的6-BA對柴胡種子的萌發(fā)具有促進作用。

綜上所述，GA3對柴胡種子萌發(fā)的促進作用最為顯著，可顯著提高種子萌發(fā)率和萌發(fā)速度、整齊度，當GA3濃度為250mg/L時，效果最為顯著。此外，0.5mg/L的6-BA對柴胡種子萌發(fā)的作用也較為顯著，在實際生產上采用以上方法對柴胡種子進行處理可以有效提高種子萌發(fā)率和出苗的整齊度，便于苗期的管理。

[1] 張貴君．中藥鑒定學．北京：科學出版社，2002：149-153

[2] 張東向，李善文，袁成志，等．三島柴胡種子萌發(fā)條件及愈傷組織誘導初步研究．種子，2009，28（9）：33-40

[3] 胡小榮，孫兩珍，陳輝．柴胡種子發(fā)芽條件及生活力測定方法的研究．種子科技，1998（3）：28-29

[4] 葛淑俊，孟義江，甄瑞，等．不同處理方法對柴胡種子萌發(fā)的影響．中國農學通報，2006，22（4）：178-180

[5] 鄧友平，趙力強，張立鳴．外源激素促進北柴胡和三島柴胡種子萌發(fā)的研究．中草藥，1996，27（7）：427-429

[6] 龔明，李英，曹宗．植物體內的鈣信使系統(tǒng)．植物學通報，1990，7（3）：19-29

[7] 韓蕓，杜禁，向春陽．硫酸鋅/氯化鈣溶液浸種對玉米種子萌發(fā)的影響．黑龍江八一農墾大學學報，2008，20（4）：31-34

[8] 張會靈，高文，陳雙臣，等．氯化鈣對鹽脅迫下豌豆種子萌發(fā)及幼苗生理特性的影響．中國種業(yè)，2016（3）：38-40

[9] 沈路瑩．柴胡種子處理技術及播種密度研究．楊凌：西北農林科技大學，2014：19-22

2016-09-02）