磨皮對廣州相思子種子發芽和幼苗生長的影響

朱艷霞 黃燕芬 董青松

（廣西藥用植物園，南寧530023）

磨皮對廣州相思子種子發芽和幼苗生長的影響

朱艷霞 黃燕芬 董青松

（廣西藥用植物園，南寧530023）

為解除廣州相思子種子硬實休眠狀態，采用精白機對種子進行磨皮處理，通過發芽試驗和幼苗生長實驗探索磨皮處理對種子萌發和幼苗生長的影響。測定了不同磨皮時間處理的廣州相思子種子損傷率、硬實率、電導率、吸水曲線、發芽勢、發芽率、發芽指數、胚根伸長速度、胚芽生長速度、活力指數等指標，結果表明：與未磨皮的對照種子相比，磨皮處理120～180s的種子硬實率從91%降為0，24h吸水量提高46～62倍，發芽率從32.5%提高至92.0%～93.0%，根伸長速度和芽生長速度分別從3.66mm/d·粒、6.33mm/d·粒增加至6.41～6.90mm/d·粒、13.45～13.55mm/d·粒，同時造成種子損傷率達6.75%～8.25%，電導率提高9.8～10.5倍。說明通過磨皮處理，種皮透水性增強，種子吸水速率加快，但造成種子物理損傷，電解質外滲，為提高種子發芽率和幼苗質量，廣州相思子種子適宜的磨皮處理時間為90～120s。

廣州相思子；雞骨草；種子；發芽率

廣州相思子（Abrus cantoniensis）為豆科相思子屬一年生植物，主要分布于廣東、廣西、湖南等地，是廣西道地藥材雞骨草的來源植物[1-2]。人工栽培以種子進行繁殖，種子質量的好壞直接影響了種子的銷售、使用和藥材的生產[3]，廣州相思子種子堅韌、種皮結構致密、透水性差、萌發時吸水困難，具有硬實休眠特性，硬實率達98%[4]，在自然條件下萌發率低，且出苗不齊，生長發育受阻，影響產量。因此，提高廣州相思子種子萌發率和種苗質量受到國內外眾多農學家和植物生理學家的廣泛關注，報道甚多，已取得的成果和研究進展也較大，如通過濃硫酸浸種腐蝕種皮、開水燙種、河沙摩擦等方法可解除種子硬實休眠狀態[5]。

關于不同破除硬實方法處理的廣州相思子種子萌發階段的吸水率是否存在差異，磨皮處理后的幼苗生長速度和幼苗活力是否存在影響，目前國內外均未見報道。

本試驗以吸水曲線、發芽勢、發芽率、幼苗根伸長速度、芽生長速度、活力指數等指標，初步研究磨皮處理下廣州相思子種子萌發特性和幼苗生長特性，以期為廣州相思子種子質量檢驗和快速育苗技術提供理論和實踐依據。

1 材料與方法

1.1材料 廣州相思子種子2016年11月購自廣西玉林市福綿管理區志成中草藥種植場，采收自廣西玉林廣州相思子種植基地，百粒重1.925g，含水量13.4%。

種子分別用精白機（臺州市新恩精密糧儀有限公司，型號JMNJ-3）磨皮處理5s、15s、30s、60s、90s、120s、150s、180s，以未經磨皮的種子為對照處理，各處理號依次記為G5、G15、G30、G60、G90、G120、G150、G180和CK。

1.2方法

1.2.1種子損傷率測定 隨機稱取5g左右的種子，數取完整種子粒數，然后用精白機磨皮一定時間，取出后再數取磨皮后完整種子粒數，計算損傷率。每個處理4次重復，取均值。

1.2.2硬實率測定 隨機取100粒種子，浸泡在200mL蒸餾水中，置于25℃環境保持3d，每天換水1次，3d后統計未吸脹種子粒數，計算硬實率[6]。每個處理4次重復，取均值。

1.2.3電導率測定 取100粒種子在25℃、93%空氣相對濕度條件下平衡水分24h，稱重，精確至0.001g，用去離子水沖洗3遍再用濾紙吸干表面水分后浸泡于100mL去離子水中，置于25℃恒溫條件保持24h后測定電導率[7]。以相同條件下不浸泡種子的去離子水作空白對照，每個處理重復4次。

1.2.4種子吸水曲線測定 隨機取20粒種子，稱重（精確至0.0001g），置蒸餾水中浸泡，每隔2h取出，擦干表面水分后稱量吸水后種子重量，直至浸泡24h。以時間為橫坐標、吸水率為縱坐標繪制吸水曲線[8]。

1.2.5發芽勢、發芽率、發芽指數、活力指數、生長速率測定 將種子整齊擺放于12m×12m×6cm的發芽盒內，采用紙上發芽床，置于25℃恒溫光照培養箱中發芽培養，從置床第4天開始每天統計發芽粒數，末次計數時間為第15天，并在末次計數時間測量正常幼苗總鮮重，發芽種子的根總長度、芽總長度，計算發芽勢、發芽率、發芽指數、活力指數[9]、生長速率[10]。每個處理設重復4次，每重復50粒種子。

活力指數（VI）=幼苗平均鮮重×發芽指數（GI）

1.3數據處理 試驗數據通過Excel 2007和SPSS 18.0統計分析軟件處理。

2 結果與分析

2.1磨皮對種子損傷率、硬實率和電導率的影響從表1可以看出，磨皮處理時間少于30s的種子損傷率為0，種子損傷率隨磨皮時間的延長而加劇，尤其磨皮處理時間大于120s的種子損傷率達6.75%以上；對照種子硬實率為91%，磨皮處理后硬實率顯著降低，隨磨皮時間的延長，硬實率逐漸下降，當磨皮時間大于120s時，完全解除種子硬實狀態；磨皮處理時間少于30s的種子電導率低于0.91μs/cm·g，隨磨皮時間的延長，種子電導率增大，尤其是磨皮處理120～180s的種子電導率8.58～9.21μs/cm·g，為對照處理的9.8～10.5倍。結果說明，磨皮處理造成種子物理損傷，導致種子電解質滲出增加。

表1 磨皮處理的廣州相思子種子損傷率、硬實率和電導率

2.2磨皮對種子吸水速度的影響 種子吸脹吸水進程一般呈“快-慢-快”3個階段，從圖1可見，吸水24h后，磨皮處理時間5s、15s、30s、60s、90s的廣州相思子種子均未完全吸脹，吸水量分別為風干種子重量的5.41%、9.41%、10.14%、14.45%、18.11%；而磨皮處理時間為120s的種子尚處于第1次快速吸水期，吸水量為風干種子重量的71.88%，是對照處理的46倍；磨皮處理時間為150s和180s的種子經過第1次快速吸水期進入緩慢吸水期，吸水量分別為風干種子重量的93.91%、97.33%，是對照處理的60倍和62倍。結果說明，隨磨皮處理時間的延長，種子吸水量顯著增加，吸水速度加快。

2.3磨皮對種子發芽的影響 將磨皮處理的廣州相思子種子在25℃下作發芽試驗，從表2的發芽情況統計結果可見，與對照處理的發芽勢1.5%、發芽率32.5%、發芽指數2.0、活力指數0.099相比，磨皮處理時間低于60s的種子發芽勢無顯著提高，磨皮處理時間超過90s的種子發芽勢顯著增高；磨皮處理時間超過15s的種子發芽率、發芽指數和活力指數均顯著增高，尤其是磨皮時間大于120s的種子發芽率達92%以上、發芽指數達11.0以上、活力指數達0.517以上。結果說明，磨皮處理15～180s顯著提高了廣州相思子種子發芽速度和發芽率，其中尤其以磨皮處理120～180s的效果最優。

圖1 磨皮處理的廣州相思子種子吸水曲線

表2 磨皮處理的廣州相思子種子發芽情況

2.4磨皮對幼苗生長速率的影響 從表3可見，與對照處理的幼苗平均根長24.5mm、芽長17.7mm相比，當種子磨皮處理時間為大于30s，幼苗根長和芽長均有顯著性提高。從生長速度上看，磨皮120～180s的幼苗根和芽伸長速度均優于60～90s，又優于處理時間為60s以下的。結果說明，磨皮處理60～180s顯著提高了廣州相思子幼苗根生長速度；磨皮處理也能提高廣州相思子幼苗芽的生長速度，其中尤其以磨皮處理120～180s的效果最優。

表3 磨皮處理的廣州相思子幼苗生長情況

3 結論與討論

3.1磨皮降低種子硬實率，促進種子吸脹吸水廣州相思子種子具有明顯的硬實休眠特性，吸水存在障礙，試驗結果表明未經磨皮處理的廣州相思子種子硬實率為91%，24h吸水量僅為1.57%，電導率0.88μs/cm·g。磨皮5～180s均可一定程度打破種子硬實狀態，且隨磨皮時間的延長，種子硬實率線性降低、吸水速度線性增加。磨皮處理增加了種皮透水性，有利于廣州相思子種子萌發過程中的吸脹吸水，但也造成種子物理損傷、電解質外滲、活力降低。關于磨皮處理對廣州相思子種皮細胞形態結構的影響尚未見報道，有待進一步研究。

3.2磨皮提高種子發芽率和幼苗生長速率 與對照相比，經磨皮處理的廣州相思子種子的發芽勢、發芽率、發芽指數、活力指數均顯著提高，尤其以磨皮時間120～180s效果最佳，但磨皮處理120s、150s和180s無顯著性差異。與對照相比，經磨皮處理60～180s的廣州相思子種子，發芽后幼苗的根生長速率和芽生長速率均顯著提高，尤其以磨皮時間120～180s效果最佳，但磨皮處理120s、150s和180s無顯著性差異。綜上所述，對有硬實休眠的廣州相思子種子質量檢驗時，為獲得更高的發芽率，必須對種子進行磨皮預處理，但磨皮處理時間過短，硬實狀態解除不徹底，發芽率較低、發芽不整齊；磨皮時間過長，則對種子造成機械損傷、電導率加大、活力降低，因此廣州相思子種子磨皮時間以90～120s為宜。本結果可為廣州相思子種子質量檢驗和快速育苗技術提供理論和實踐依據。

參考文獻

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[2] 《中華本草》編委會.中華本草精華本：下冊[M].上海：上海科學技術出版社，1999：803

[3] 董青松，孫衛邦，韓春艷，等.廣州相思子種子水分測定的研究[J].中國種業，2011（4）：48-49

[4] 劉麗莎.硫酸處理藥用植物硬實種子的研究[J].中國中藥雜志，1997，22（2）：75-77

[5] 董青松，顏鐘亞，白隆華，等.雞骨草種子發芽試驗條件的研究[J].種子，2006，25（2）：81-84

[6] 劉紅，劉慶化，劉慶超，等.美麗胡枝子種子硬實破除方法探討[J].山東林業科技，2006，167（6）：1-3

[7] 劉子凡.種子學實驗指南[M].北京：化學工業出版社，2011：58

[8] 周潔，李云飛，王昌付，等.不同外源物質對31號柴胡種子萌發的影響[J].中國種業，2016（11）：42-44

[9] 胡晉.種子生物學[M].北京：高等教育出版社，2006：191

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2017-02-16）

廣西自然科學基金項目（2015GXNSFBA139109）

朱艷霞