李旭新,楊恒山,巴根那,包金花,孫德智
(1內蒙古民族大學農學院,內蒙古通遼028000;2內蒙古民族大學蒙醫藥學院,內蒙古通遼028000)
蒙藥植物肋柱花種子萌發條件研究
李旭新1,楊恒山1,巴根那2,包金花1,孫德智1
(1內蒙古民族大學農學院,內蒙古通遼028000;2內蒙古民族大學蒙醫藥學院,內蒙古通遼028000)
選用不同的發芽床和浸種溫度對肋柱花種子進行發芽試驗,以期找出適于種子發芽的前期處理條件,為提高其繁殖效率,更為進一步制定種子質量檢驗方法提供理論依據。采用培養皿發芽法,研究不同發芽床類型和浸種溫度對肋柱花種子發芽的影響。結果表明:砂上培養條件下種子發芽率和發芽指數最高,種子腐爛率最低,而砂間培養種子腐爛率最高;40℃浸種溫度處理下種子的發芽率最高,隨著浸種溫度升高,發芽率逐漸降低。肋柱花種子適宜發芽條件為浸種溫度為40℃,砂上為種子發芽最適發芽床。
肋柱花;種子;發芽率;發芽指數;腐爛率
肋柱花別名哈比日根-地格達,屬于一年生野生草本植物,為龍膽科肋柱花(Lomatogonium rotatum)的干燥全草,在內蒙古、遼寧、黑龍江、河北等地均有分布。其生長于山坡草地、灌叢草甸、河灘草地、高山草甸等地,因味苦性寒,具有平息協日、清熱、健胃愈傷的功能。在臨床上主要用于協日熱、瘟疫、流感、肝膽熱、黃疸等病癥[1],其根、全草、葉、花中均含有齊敦果酸(oleanolic acid)[2],具有降低轉氨酶的作用,對病毒性肝炎有顯著治療作用。目前生產中所使用的肋柱花藥源全部采自野生植株,由于其為全草入藥,采集者往往將正處于花期的整株挖走,而留下的植株多數在種子未成熟時在草原秋季打草(8月中旬)時連同草一起被割走,草地上存留的肋柱花種子很少,這導致其種群個體數量急劇下降,藥源極度缺乏,因此人工馴化栽培已成為保護肋柱花野生資源和提供藥源的主要措施。肋柱花作為蒙醫臨床常用藥,目前國內外對其研究多集中在提取工藝[1,3-7]、化學成分[8-11]、生物生態學[12-13]及臨床應用[14-15]等方面,而有關其種子發芽方面的研究僅有零星報道。種子質量的好壞直接影響著人工栽培目標的實現,而種子的發芽能力是衡量其質量的重要方面。筆者以肋柱花種子為材料,研究不同發芽床類型和浸種溫度對種子發芽的影響,以期找出適合肋柱花種子發芽的前期處理方式,為提高其種子繁殖效率,更為進一步制定種子質量檢驗方法提供理論依據。
試驗于2016年4月15—29日在內蒙古民族大學生態學實驗室進行。材料為肋柱花種子,于2015年9月采自野生肋柱花植株,帶回實驗室自然風干后裝入牛皮紙袋中備用。
1.2.1 不同發芽床對種子萌發的影響 參照肖雪峰等[16]的方法,并略加修改。將種子分別種于以下發芽床,(1)紙上,在培養皿中鋪2層濕潤的濾紙,然后置種;(2)紙間,在培養皿中鋪2層濕潤的濾紙,置種后在種子上面再鋪上1層濕潤濾紙;(3)砂上,在培養皿中鋪0.2 cm濕砂(砂水比為4:1),然后置種;(4)砂間,在培養皿中鋪0.2 cm濕砂(砂水比為4:1),置種,再覆上1層濕潤細砂。在25℃恒溫光照培養箱內進行培養,自第6天時,每隔2天統計種子發芽率,第15天時統計各發芽床中種子腐爛數。
1.2.2 不同浸種溫度對種子發芽的影響 分別用溫度為20、30、40、50、60℃水浸泡種子1 h,以15℃蒸餾水為對照(CK),熱水自然冷卻后不再繼續添加,以自然水溫繼續浸泡至指定時間。然后將種子取出播種在1.2.1中篩選出的發芽床上,在25℃恒溫光照培養箱內進行培養,自種子著床之日開始,第12天時統計種子發芽率。
以上發芽試驗,每處理3次重復,每重復50粒種子。種子發芽標準以胚根生長到種子長度的一半為準,連續3天沒有種子萌發作為發芽結束。種子發芽率按常規方法進行測定。數據的計算如式(1)~(3)。

采用Microsoft Excel 2003軟件對數據進行處理和繪圖,采用SPSS 17.0分析軟件對數據進行差異顯著性檢驗。

表1 不同發芽床對肋柱花種子發芽率的影響 %

表2 不同發芽床對肋柱花種子發芽指數的影響
從表1得知,不同發芽床培養下肋柱花種子發芽率有一定差異。培養6天時,砂上和紙上發芽床中有少數種子開始發芽,砂間和紙間發芽床中種子未見有發芽。培養8天時,除砂間發芽床未有種子發芽外,其余3種發芽床種子均有發芽,而砂上培養種子發芽率最高,顯著高于紙間和紙上發芽床(P<0.05)。隨著培養天數的增加,種子發芽率逐漸升高,在培養12天時各發芽床中種子發芽率均達到最大值,其中砂上培養種子發芽率達到86.67%,分別為其他發芽床種子發芽率的5.13、1.39、1.30倍,之后種子發芽率開始下降。
發芽床對種子發芽指數的影響如表2所示,不同發芽床中種子發芽指數有一定差異。培養6天時,砂上和紙上發芽床中有少數種子開始發芽;培養8天時,除砂間發芽床中種子未有發芽外,其余3種發芽床種子均有發芽,其中砂上種子發芽指數顯著高于紙間和紙上(P<0.05)。之后隨著發芽天數的增加,各發芽床中種子發芽指數逐漸升高,在培養12天時種子發芽指數達到最大值,之后開始下降。
種子腐爛率與發芽床有一定關系,由圖1可知,通過對不同發芽床中培養15天時種子腐爛率進行觀察發現,各發芽床種子腐爛率差異顯著,其中種子在砂間發芽床中腐爛率最高,腐爛率達到73.34%,顯著高于其他發芽床(P<0.05),其次為紙間和紙上,砂上發芽床中種子腐爛率最低。

圖1 不同發芽床種子腐爛率
不同浸種溫度下肋柱花種子發芽情況如圖2所示,浸種溫度在15~30℃時,隨著溫度升高,種子發芽率逐漸升高;溫度30~40℃時,種子發芽率繼續升高,其中在浸種溫度達40℃時,發芽率達到最大值,與對照差異顯著(P<0.05),高于對照144.62%,之后隨著浸種溫度的升高(50~60℃),種子發芽率開始逐漸下降。因此,適于肋柱花浸種溫度為40℃。
種子的發芽率是衡量種子活力高低較為重要的一個因素,在生產上可為播種育苗提供參考。在種子發芽過程中,發芽床作為重要的介質,對種子發芽起著較為重要的作用,但不同的植物種子發芽床類型也有差別。如徐進等[17]通過對灰氈毛忍冬種子研究得出紙上和砂上最適合種子發芽。蘇彥賓等[18]篩選出土床為景天三七最佳發芽介質。彭云霞[19]研究發現秦艽種子萌發適宜的發芽床為砂床。張春平等[20]通過對紫蘇種子研究得知種子最佳發芽介質為雙層濾紙。本試驗采用紙上、紙間、砂上、砂間發芽床對肋柱花種子進行發芽測定后得知,砂上發芽床培養種子發芽率和發芽指數最高,顯著高于其他發芽床,且在此發芽床培養中種子腐爛率最低。這可能是由于本身種子個體較小,砂上土質松軟,通透性好,種子能夠吸收到充足水分,有利于種子發芽,而砂間發芽床中種子雖有發芽但腐爛率較高,因此推測可能由于種子萌發時所釋放的能量不足以沖破砂層,從而導致種子在砂中呼吸困難而死亡。所以,實驗室對肋柱花種子進行發芽試驗時,應選取砂上發芽床作為發芽基質;田間栽培時,應先在室內進行育苗,再移栽至大田。

圖2 浸種溫度對種子發芽率的影響
溫度是植物種子發芽的基本條件,有研究發現過高或過低的溫度均能影響種子活力,造成發芽困難[21]。以往關于浸種溫度對種子發芽的研究有許多報道,不同的植物種子對水溫要求也不相同。如馮協和等[22]研究表明,白花前胡種子適宜的浸種溫度為20℃;陳翔等[23]認為60℃熱水浸種可有效提高紅芪種子出苗質量;周錦業等[24]采用100℃處理銀葉金合歡時種子萌發效果最佳;張鵬等[25]通過溫度與浸種處理對沙棘種子萌發的影響研究發現30℃恒溫和30℃/20℃變溫條件有利于種子萌發。本試驗40℃浸種溫度處理下,肋柱花種子發芽率最高,顯著高于其他浸種溫度,且隨著溫度繼續升高(50~60℃),種子發芽率逐漸降低。這說明適當的溫水處理(40℃)可以軟化種皮,提高透性和浸出種子內的發芽抑制物。而采用高溫浸種,可能會使種子部分膜系統受到破壞,抑制萌發而導致種子活力下降。因此可以利用40℃溫水浸種來對肋柱花種子進行催芽,以提高種子發芽率。另外,浸種前先將種子裝入紗布袋再放入器皿中進行浸泡,浸種結束后應立即播種,否則容易使正處于吸脹過程中的種子失水而失去發芽能力,如需在野外生境進行播種,可在土壤溫度40℃時進行,以便種子迅速發芽。
本試驗所采用的種子發芽相關測定方法,具有簡單、便捷、易操作等優點,但因試驗中所用種子采自內蒙古罕山,篩選出的條件是否適宜其他地區或種源的種子、采用變溫條件處理是否更能促進種子發芽,這些有待于進一步研究。
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Seed Germination Condition of Mongolia Medicine PlantLomatogonium rotatum
Li Xuxin1,Yang Hengshan1,Ba Genna2,Bao Jinhua1,Sun Dezhi1
(1College of Agronomy,Inner Mongolia University for the Nationalities,Tongliao 028000,Inner Mongolia,China;2Mongolia Medicine College,Inner Mongolia University for the Nationalities,Tongliao 028000,Inner Mongolia,China)
Different ground substance and soaking temperature were used to studyLomatogonium rotatumseeds germination,in order to find out the pretreatment conditions for improving germination and reproductive efficiency,and provide a theoretical basis for seed quality test.Petri dish method was used for seeds germination experiment,the authors studied different ground substances and soaking temperatures,which had the effect on the germination ofL.rotatumseeds.The germination rate and germination index of seeds were the highest on the top of sand culture condition and the decay rate of seeds was the lowest,while the decay rate of seeds was the highest in the inside sand culture.The germination rate was the highest under 40℃soaking temperature.With the increase of the soaking temperature,the germination rate decreased gradually.The most suitable soaking temperature was 40℃forL.rotatumseeds germination and the most appropriate germination bed was on the top of sand.
Lomatogonium rotatum;Seed;Germination Rate;Germination Index;Decay Rate
Q145,Q149
A論文編號:cjas17020027
內蒙古自然科學基金“蒙藥植物肋柱花授粉生物學及傳粉生態學研究”(2016MS0309);內蒙古民族大學科學研究項目“肋柱花授粉受精及生物學特性研究”(NMDYB1442)。
李旭新,女,1980年出生,河北滄州人,講師,博士,研究方向為藥用植物種質資源研究與利用。通信地址:028042內蒙古通遼市科爾沁區西拉木倫大街996號內蒙古民族大學農學院,Tel:0475-8314809,E-mail:mdli2014@163.com。
2017-02-26,
2017-05-18。