紫丹參種子生物學特性與萌發特性研究

楊艷娟，陳光明，資付益，侯 彥，李寧芳，余朝良

(云南新興職業學院，云南昆明 650501)

紫丹參來源于唇形科鼠尾草屬植物云南鼠尾草(SalviayunnanensisC.H.Wright)的根[1]，一直作為云南省地方習用藥材，分布區域主要集中在云南、貴州、四川等省[2]；化學成分主要為丹參酮I、丹參酮ⅡA、亞甲基丹參醌、隱丹參酮等[3-5]；藥理活性與正品丹參很相似[6-8]，在臨床中主要用于治療月經不調、風濕痹痛、子宮出血、吐血、乳腺炎等癥[9]。紫丹參在云南的藥用歷史悠久，幾乎完全依靠野生資源的采挖來滿足市場的需求，而長期的野外采挖且不注重可持續發展使其野生種質資源幾乎瀕臨滅絕。目前，通過人工種植是解決藥材資源緊缺的比較有效的途徑。近年來，國內對正品丹參(S.miltiorrhizaBunge)的研究頗多，內容涉及繁育系統、化學成分及藥理活性等方面的研究，對紫丹參化學成分、生物活性、資源調查和生藥學的研究也有部分，但涉及到紫丹參種子生物學特性的研究鮮見報道，其種子萌發特性的研究也僅有一例[10]。為了解決紫丹參人工種植的問題，筆者將以紫丹參的種子為材料，對其進行生物學特性和萌發特性研究，以期為其種子育苗、規范化栽培及保護和開發提供依據。

1 材料與方法

1.1材料紫丹參種子2017年6—8月采集于云南省曲靖市富源縣墨紅鎮關山頭村委會稻堆山村松樹林下和荒草坡。

1.2儀器及試材光照培養箱(XMTE-3102)、JA1003A電子天平(精確0.001 g)、容量瓶、培養皿、定性濾紙、解剖刀、游標卡尺、掃描電子顯微鏡(NOVA NANOSEM-450)。

1.3方法

1.3.1形態特征及解剖結構觀察。利用游標卡尺測量種子的長和寬；通過掃描電子顯微鏡觀察紫丹參的種子形態特征和解剖結構。

1.3.2千粒重的測定。采用百粒法測千粒重，即從試驗樣品中隨機數取10份，每份紫丹參種子100粒，分別稱重(g)，重復稱量3次，保留小數位數參照GB/T3543—1995《農作物種子檢驗規程》。

1.3.3吸水率測定。取種子1 g，置于有蒸餾水的培養皿中，在25 ℃恒溫下使其吸水，每隔2 h將種子從培養皿中取出用吸水紙吸干表面水分后稱量，直到種子重量恒定。重復3次。吸水量△W=Wt-W(Wt為吸水t時間后的種子重量，W為吸水前的重量，單位為g)；種子吸水率=△W/W×100%[11]。

1.3.4萌發特性研究。

1.3.4.1溫度條件。溫度對種子萌發的影響設為10、15、20、25、30 ℃ 5個溫度梯度恒溫處理，在光照培養箱中進行培養。

1.3.4.2光照條件。光照對種子萌發的影響分為自然光照和黑暗2個處理。自然光照為每天光照12 h，黑暗用錫箔紙遮光直至試驗結束，在光照培養箱中進行培養。

萌發試驗期間以定性濾紙作為萌發的基質，將其平鋪于培養皿中，種子整齊排列在定性濾紙上，試驗期間注意保持濕潤。每個處理設置3次重復，每次重復100粒種子；以胚芽伸出種子一半即判定為萌發。

2 結果與分析

2.1形態特征及解剖結構觀察通過測量紫丹參種子的長為(2.66±0.21)mm，寬為(1.59±0.15)mm。在掃描電鏡下觀察(圖1)，紫丹參種子(種子狀果實)呈卵球形，兩端鈍尖，種臍圓形，腹面和背面均具網紋，網眼呈不規則多邊形；從種子的橫切面可以看出，紫丹參種子(種子狀果實)果皮明顯分為3層，外果皮、中果皮和內果皮，為雙子葉植物，幾乎看不到胚乳。

注：a.種子腹面觀；b.種子背面觀；c.種子表面；d.種子橫切面Note：a is ventral view of seeds；b is view of backside of seeds；c is surface of seeds；d is cross section of seeds 圖1 紫丹參種子掃描電鏡觀察Fig.1 Scanning electron microscope observation of seeds of Salvia yunnanensis

2.2千粒重的測定通過百粒法測定千粒重，紫丹參種子的千粒重約為0.911 g，種子非常小，種子雖然也儲存一定的營養物質，但難以滿足種子萌發后期的營養需求，由此，用種子進行繁殖時需施用一定量的種肥才能滿足萌發的后期需求。

2.3吸水率的測定從圖2可以看出，紫丹參種子在前4 h內吸水迅速，吸水率迅速上升，最高可達230%，可以初步判斷這一階段為種子吸脹期；往后4 h內吸水率緩慢增加，直至吸水10 h及其以后吸水率基本保持不變，吸水率最高達248%，平均達179%。由圖可見，種子萌發的前4 h是種子吸水的關鍵時期，這一時期如果缺水，種子不會萌發。

圖2 紫丹參種子吸水率Fig.2 Sucked water rate of the seeds of Salvia yunnanensis

2.4萌發特性研究紫丹參種子于光照條件下溫度設置為10和15 ℃均不能萌發，黑暗條件下溫度為10 ℃紫丹參種子也不能萌發。從圖3可以看出，紫丹參種子在光照條件下種子的萌發率均高于黑暗條件下，且光照條件下以25 ℃時種子的萌發率最高可達16%，平均可達11%。

3 結論與討論

研究表明，植物種子的大小決定了其萌發能力的強弱，種子越大萌發率越高。通過測量長和寬及千粒重得出，紫丹參種子屬于比較小的種子，胚乳幾乎無，因此需施加一定肥料才能使種子順利萌發并出苗。紫丹參種子的表面特征可以作為植物分類的基本依據，同時，后續應該對不同產地的紫丹參種子表面特征進行分析，研究不同生態環境下造成的影響。

紫丹參種子在前4 h內吸水率迅速上升屬于吸脹期，表明播種時前4 h要使種子充分吸脹吸水，如這一時期缺水，種子將很難萌發。

不同溫度和光照條件下紫丹參種子萌發率差異顯著，在有光照且溫度為25 ℃條件下萌發率最高，由可判斷出紫丹參種子適宜的萌發溫度為25 ℃，且需要光照。在此結論的指導下，為了順利進行紫丹參的種子繁殖還需進一步研究出苗條件試驗，以便指導生產實踐。

注：a1.20 ℃；a2.25 ℃；a3.30 ℃；b1.15 ℃；b2.20 ℃；b3.25 ℃；b4.30 ℃圖3 不同溫度的光照(a)和黑暗(b)條件下紫丹參種子萌發率Fig.3 Germination rate of Salvia yunnanensis seeds under different temperature light(a)and dark(b)conditions