不同處理對油用芍藥種子出苗及生根的影響研究

馮漢宇，張曉東

（北京市農林科學院/北京農業生物技術研究中心，北京 100097）

芍藥屬芍藥科芍藥屬，為草本，種子繁殖是芍藥最常見的繁殖方式之一[1]。盡管芍藥種皮較薄，種子較易萌發，但芍藥種子具有上胚軸和下胚軸雙重休眠的特性[2～5]，其對育種工作的開展形成了較大的障礙[6，7]。前人研究打破芍藥種子休眠的研究多集中在低溫、沙層積、機械破皮、化學試劑破皮以及激素處理等方面[8]，而且破眠方法中的介質大多采用沙子，對于其他介質研究較少[9～12]。費日雯研究認為，上胚軸明顯伸長并匯聚大量分裂旺盛的細胞，因此該階段是打破上胚軸休眠的關鍵時間節點[13]。秋季較低的溫度可解除下胚軸(胚根)的休眠，促進胚根發育生根，而冬季長時間低溫可打破上胚軸(胚芽)的休眠，來年春季溫度適宜時萌芽出土[14]。低溫處理過程中內源激素GA3含量先升后降，試驗結果也證實GA作用于ABA抑制發芽的效應被解除以后,對促進發芽起作用[15]，其能提高出苗整齊性且使幼苗粗壯，從前人的試驗中可以得到證實[16]，不斷增多的GA3通過誘導開花促進基因的表達打破休眠[17，18]，這可能與GA可促進胚軸生長的生理作用有關[19]，因此GA3可以代替低溫有效打破芍藥種子休眠。由于種子休眠受GA3、CTK-ABA之間平衡控制[20]，因此低溫對解除芍藥休眠具有質的作用,外源激素或其他措施起一定的促進和輔助作用。

本課題組于2016年9月從不同地方引進了一些油用芍藥種子和不同年生的種苗，在北京市農林科學院北京農業生物技術研究中心房山基地院內外進行播種和栽植，筆者選擇一些有代表性的芍藥進行了授粉研究[21]，并對種子進行了特定的處理，以期為油用芍藥種子栽培及制種提供參考。

1 材料與方法

2016年8月從河南省虞城縣引進500 kg油芍1號種子、25 kg杭白芍種子，從內蒙古多倫縣引進25 kg赤芍種子。

處理1：取100 kg測定過水分的油芍種子，用50℃溫水浸泡12 h，水分瀝干后，再用50℃溫水浸泡，如此反復3次，共36 h，在冷藏室儲存15 d左右然后播種于房山基地外面林下（8月30日—9月2日處理，然后放入冷藏室，9月18日播種）。

處理2：取100 kg測定過水分的油芍1號種子,用1 g/L GA3溶液浸泡18 h，然后播種于房山基地外面林下（9月18日播種）。

處理3：取125 kg測定過水分的油芍1號種子，用1 g/L GA3溶液浸泡18 h，在冷藏室儲存幾天后，播種于房山基地外面林下（9月20日播種）。

處理4：取100 kg測定過水分的油芍1號種子，用1 g/L GA3溶液浸泡18 h，然后播種于房山基地外面林下（9月22日播種）。

處理5：取50 kg測定過水分的油芍種子，用1 g/L GA3溶液浸泡18 h，把水瀝干，在冷藏室儲存幾天后播種于房山基地外面林下（9月30日播種）。

處理6：取15 kg測定過水分的油芍1號種子，用50℃溫水浸泡18 h，播種于房山基地院內，播種面積為222 m2，單位面積粒數大概為327粒。

處理7：取15 kg測定過水分的杭白芍種子，用50℃溫水浸泡18 h，播種于房山基地院內，播種面積為222 m2，單位面積粒數大概為313粒。

處理8：取15 kg測定過水分的野生型赤芍種子，用50℃溫水浸泡18 h，播種于房山基地院內，播種面積為222 m2，單位面積粒數大概為500粒。

2017年9月22日用50℃溫水浸泡芍藥種子和濕沙播種處理，同時將在4℃冰箱保藏25 d的套袋授粉的油用芍藥品種和雜交種播種于過篩后的土壤中，2 d后用1 mg/L GA3浸泡去部分殼的芍藥種子8 h。10月3日用30%NaOH浸泡芍藥種子和去殼芍藥種子9 h。10月9日用1 mg/L NAA浸泡芍藥種子和去部分殼芍藥種子24 h。每個處理結束以后用濕沙保藏，放入大自封袋中保藏，以后每天觀察水分情況，使沙子或土保持濕潤，以用手握沙子或土不黏手為宜。

表1 3種芍藥種子千粒重與含水率

2 結果與分析

2.1 不同芍藥品種種子千粒重與含水率

由于芍藥品種不同，種子的重量和含水率也不一樣，用烘箱在50℃條件下把芍藥種子烘干至恒重，測定了3種芍藥的千粒重與含水率。從表1可知，杭白芍的千粒重均值和烘干千粒重均值最大，含水率最低，均值分別為215.6 g、201.3 g，含水率6.6%；內蒙赤芍的千粒重均值和烘干千粒重均值最小，含水率最高，均值分別為135.1 g、76.7 g，含水率43.3%。油芍1號處于中間。

2.2 不同處理油芍種子出苗率

芍藥出苗以后，對不同處理油芍出苗情況進行調查，發現50℃溫水浸泡36 h處理單位面積苗數最多，達212棵/m2，出苗率最高達27%；1 g/L GA3溶液浸泡18 h-1處理次之，達176棵/m2，出苗率最高達22%。1 g/L GA3溶液浸泡18 h-4處理最少，僅82棵/m2，出苗率11%(見表2、圖1)。

表2 不同處理油芍種子出苗率

圖1 房山院外芍藥出苗情況

2.3 不同芍藥品種種子出苗率

芍藥出苗以后，對房山院內不同品種油芍出苗情況進行調查，發現杭白芍單位面積苗數最多，達44.3棵/m2，出苗率最高，為14.1%；油芍次之，為35.3棵/m2，出苗率為10.8%。內蒙赤芍最少，僅24.3棵/m2，出苗率4.9%（見表 3、圖 2）。

2.4 不同處理芍藥種子生根率

芍藥種子處理一段時間后，對各個處理芍藥種子生根情況進行調查，發現濕沙處理生根率最高，均值達79%；50℃溫水浸泡18 h處理次之，均值達62%；0.5 mg/L NAA浸泡24 h處理也不錯，達59%；30%NaOH浸泡9 h處理沒有生根；0.5 mg/L NAA浸泡24 h-去殼處理生根率均值28%；50℃溫水浸泡18 h-去殼處理生根率均值4%；40 mg/L GA3浸泡8 h-去殼生根率均值0.1%；30%NaOH浸泡9 h-去殼處理沒有生根（見表 4、圖 3）。

表3 3種油芍種子出苗率

圖2 房山院內芍藥種子出苗情況

2.5 不同芍藥品種及雜交種種子生根率

芍藥種子播種一段時間后，對各個芍藥品種種子生根情況進行調查，發現各個品種及雜交種生根率都比較高，內蒙赤芍均值達86%，油芍均值達91%，杭白芍均值達89%，杭白芍×油芍雜交種均值為87%，油芍×杭白芍雜交種均值為82%，內蒙赤芍×油芍雜交種為90%，杭白芍×雄不育雜交種為80%，內蒙赤芍×亳芍雜交種生根率低一些，為 56%（見表 5、圖 4）。

表4 不同處理芍藥種子生根率

圖3 不同處理芍藥種子生根情況

3 結論

3.1 不同芍藥品種種子千粒重與含水率

芍藥品種不同，粒重與含水率也不一樣。杭白芍千粒重均值和烘干千粒重均值最大，含水率最低；內蒙赤芍千粒重均值和烘干千粒重均值最小，含水率最高；油芍處于中間。

3.2 不同處理和品種油芍種子出苗率

通過對不同處理油芍出苗情況進行調查得出，50℃溫水浸泡36 h處理單位面積苗數最多，達212棵/m2，出苗率最高達27%；1 g/L GA3溶液浸泡18 h-1處理次之；1 g/L GA3溶液浸泡18 h-4處理最少。通過對不同品種油芍出苗情況進行調查得出，杭白芍單位面積苗數最多，出苗率最高；油芍次之；內蒙赤芍最少。

3.3 不同處理和品種及雜交種油芍種子生根率

調查了各個處理芍藥種子和品種生根情況，得出濕沙處理生根率最高，均值達79%；50℃溫水浸泡18 h處理次之；30%NaOH浸泡9 h處理沒有生根；0.5 mg/L NAA浸泡24 h-去殼處理生根率均值28%；50℃溫水浸泡18 h-去殼處理生根率均值4%；40 mg/L GA3浸泡8 h-去殼生根率均值0.1%；30%NaOH浸泡9 h-去殼處理沒有生根。通過對播種于土壤中各個油用芍藥種子生根情況調查，發現各個品種及雜交種生根率絕大部分比較高，為80%～91%，赤芍×亳芍雜交種生根率低一些。

4 討論

4.1 油芍種子出苗率與存放時間及表層土壤情況

研究表明，油用芍藥種子應適時播種[22]，收獲以后放在陰涼處存放，完成后熟后播種，出苗率較高，推遲則播種出苗率降低[23]。李秀珍認為，50℃的溫水處理發根的種子數僅為45.18%，在種子來源廣時可以勉強使用，但不提倡。從出苗率的角度來看，50℃溫水浸泡36 h處理單位面積苗數最多，出苗率最高，其他處理及品種的出苗率都較低，而且隨著存放時間的延長和處理播種時間的推遲有逐漸降低的趨勢。50℃溫水浸泡36 h處理最早，而且存放在4℃冷藏室中，播種最早，此外可能與土壤表層土壤情況有關，因為在調查出苗狀況時發現，土壤表層疏松的地方出苗率較高，土壤板結的地方出苗較差、出苗率低。

4.2 油芍種子生根率與不同處理

孫曉梅在2013年采用機械破壁、沙層積、GA3等處理研究芍藥種子生根率處于69.3%～78.7%；岳樺用不同處理對芍藥種子生根情況進行研究，生根率最大為67%；高水平于2008年沙藏芍藥種子得出生根率處于69.3%～78.7%，濕沙處理生根率達到79%，播種于土壤中的芍藥種子生根率80%～91%，高于濕沙。有些處理生根率較低或沒有生根是因為種子腐爛嚴重，比如30%NaOH和40 mg/L GA3浸泡處理，可能與濕沙的pH值偏堿性有關，此外去殼處理的生根率都不是很高，而且發現去殼后播種于濕沙中時間久了容易霉爛，只有0.5 mg/L NAA浸泡24 h-去殼處理生根率偏高一些，可能與NAA在濕沙中有防止種子霉爛作用有關。

表5 不同芍藥品種及雜交種種子生根率

圖4 不同芍藥品種及雜交種種子生根圖