白及蒴果長寬重與種子質量相關性研究

林立 聶鮮鈺 陸春云 文大成 黃明進 趙致

摘 要：本文以681枚大小差異明顯的白及蒴果為材料，研究了白及蒴果形態（蒴果的長、寬和重量）與種子質量的內在聯系。結果表明：（1）白及蒴果的分級標準為：一級：長≥35 mm、重≥1.1 g，二級：長29～35 mm、重0.9～1.1 g，三級：長25～29 mm、重0.7～0.9 g;（2）不同等級白及蒴果中種子有胚率差異明顯，一級98.38%>二級84.67%>三級9.17%;（3）不同等級白及蒴果中種子萌發率差異明顯，一級98.44%>二級78.64%>三級19.44%。研究結果表明，白及蒴果形態直接影響種子質量，可以通過白及蒴果形態來篩選高質量種子。

關鍵詞：白及;蒴果;種子;有胚率;萌發率

中圖分類號：S351.1

文獻標識碼：A

文章編號：1008-0457（2019）02-0080-04 ? ? 國際DOI編碼：10.15958/j.cnki.sdnyswxb.2019.02.014

Abstract：Currently， the intrinsic relationship between the morphological characters， i.e. length， width and weight， of Bletilla striata capsules and their seed quality was investigated using 681 capsules with different size. The capsules with≥35 mm in length， ≥1.1 g weight are listed as the first grade， that with 29～35 mm in length， 0.9～1.1 g weight as the second grade， and those with 25～29mm in length， 0.7～0.9 g weight as third grade. The seed harvested from the different grade capsules showed obviously different embryo rate， whose order was the first grade （98.38%）> the second grade （84.67%）> the third grade （9.17%）. The seed germination rate highly varied depending upon the grades， and the tendency was the first grade （ 98.44%）> the second grade （78.64%）> the third grade （19.44%）. Therefore， the morphological characters of Bletilla striata capsules obviously affected the quality of seeds， and high quality seeds could be screened by the morphological identification of capsule characters.

Key words：Bletilla striata;capsule; seed;embryo rate;germination rate

白及為蘭科植物白及 Bletilla striata（Thunb.）Reichb.f. 的干燥塊莖，其味苦、甘、澀，性微寒，具有收斂止血、消腫生肌的功能;用于治療咳血、吐血、外傷出血、瘡瘍腫毒、皮膚皸裂等[1-3]。白及用途廣泛，隨著白及生產擴大，以往白及帶芽頭塊莖分株繁殖的方法繁殖系數低、對塊莖積累的物質消耗大，且切割的創面易被微生物感染而腐敗[4]，不能適應規模化種植使用。白及的繁育方式已經由塊莖分株繁殖轉變為種子直播或將種子作為外植體在培養基無菌萌發[5-10]，要培育好的種苗進行藥材繁育，種子是先決條件，如何選擇質量好的種子是需要解決的問題。白及種子呈黃色粉末狀，細小無胚乳，僅僅由種皮和胚構成，種皮由單層細胞組成，細胞器及原生質均已消失，為一層半透明的死細胞;胚呈橢圓形，未分化，為原胚階段[11]，因此種胚的好壞是白及種子萌發生長的關鍵因素。以往對白及種子稱重、測量含水率、無菌萌發計算萌發率的方法可以評價白及種子質量好壞[12]，因白及種子細小不便于計數稱重、萌發時間較長的特點造成檢驗繁瑣費時，在生產上不適用。本文對不同大小的白及蒴果的外觀性狀進行測量研究其與種子質量的內在關系，以期為快速篩選優良種子來繁育優質種苗奠定基礎。

1 材料及方法

1.1 實驗材料

2018年9月從貴州鎮遠（E108.48、N27.12、海拔：1067 m）收集到的新鮮白及蒴果，篩選出完整、無畸形、無破裂、大小差異明顯的蒴果共681枚進行實驗。

1.2 實驗方法

1.2.1 白及蒴果外觀形態和重量的測量

蒴果長（mm）、寬（mm）用游標卡尺測量、蒴果重量（g）用千分之一天平測量。

1.2.2 白及種子的觀察

選擇不同等級的種子，每個等級5枚，按照等級分別剝開混勻，均勻鋪灑種子在培養皿上，利用Nikon SMZ 800顯微鏡鏡檢，統計計數，計算其有胚率;有胚率=視野內有胚種子數/視野內種子數×100%;利用OLYMPUS BX61顯微鏡觀察種胚形態。

1.2.3 白及種子萌發率

選擇不同等級的種子，每個等級5枚，按照等級分別剝開混勻，進行萌發實驗。無菌萌發條件：培養溫度（24±1）℃、光照強度2200～2600 lx、光照時間12 h/d，按照種子內胚變綠且體積增大一倍為萌發;無菌萌發培養基：1/2MS培養基+0.1 mg/L NAA+50 g/L土豆泥;萌發率=視野內萌發種子數/視野內總的種子數×100%;

1.2.4 數據 采用Excel 2010和SPSS 19.0進行分析。

2 結果與分析

2.1 白及蒴果分級

白及蒴果外觀形態及蒴果重量的測定結果見表1。

對681粒白及蒴果的外觀形態和蒴果重量測量統計后發現，單個蒴果之間的各項指標差異較大，蒴果的長、寬、重均滿足正態分布（圖1），分別集中分布在27.50～31.25 mm、9.00～10.00 mm、0.7～0.9 g組段。

白及蒴果外觀形態與重量的相關性分析結果見表2，白及的長、寬、重之間的相關性均達到了極顯著正相關，其中蒴果長和寬的相關系數最低，蒴果的寬和重量相關性最高，蒴果寬度可以代表蒴果的飽滿程度。筆者實驗中還觀察到，長度接近但是寬度差異明顯的蒴果，寬度小的蒴果重量輕，剝開后，肉眼可見細的蒴果較粗的蒴果種子數量少。

將長、寬、重三個指標進行K-均值聚類分析后，將白及蒴果分為三個等級，結合表2相關性分析來看，不同等級的蒴果長度差異明顯，容易測量區分，而蒴果寬差異較小，在生產實際上測量不容易，但蒴果的寬度和重量相關系數較高，且重量便于直接測量，于是生產上宜選擇長和重兩個指標來對白及蒴果進行分級，分級標準為：一級：長≥35 mm、重≥1.1 g，二級：長29～35 mm、重0.9～1.1 g，三級：長25～29 mm、重0.7～0.9 g，低于三等標準的蒴果或有畸形、殘缺的蒴果為等外蒴果。通過這兩個指標，可以快速準確的對白及蒴果進行分級。

2.2 不同等級蒴果種子形態的觀察

不同等級蒴果在顯微鏡下觀察結果如圖2所示，統計種子有胚率及種胚大小見表4。

由表4可知，不同等級蒴果的種子有胚率和種胚長、寬均存在差異，其中有胚率差異明顯，一級蒴果和二級蒴果種子的有胚率明顯高于三級蒴果，種胚的長、寬平均值一級蒴果>二級蒴果>三級蒴果，三個等級的蒴果內種胚的長、寬的最大值和最小值差異不明顯，同一等級的蒴果內種胚大小不一致，這可能是由于單個蒴果內種子生長發育的不一致造成的，但可以推測體積大的蒴果內種子生長發育好于體積小的蒴果。

2.3 不同等級蒴果種子萌發率

不同等級蒴果在顯微鏡下觀察結果如圖3所示，統計種子萌發率及生長情況見表5。

由表5可知，不同等級蒴果的種子萌發率和生長狀況差異明顯，萌發率一級蒴果>二級蒴果>三級蒴果，三級蒴果明顯低于前兩級蒴果、等級越高的蒴果種子生長情況越好。這與2.3中推測體積大的蒴果種子生長發育較好的結論是一致的，生長發育較好的種子在培養基上更容易萌發。萌發率是種子成熟度的重要體現[13]。

3 結論與討論

現在白及繁育主要通過各種技術手段萌發白及種子生產種苗，研究白及蒴果外觀形態及白及種子質量的內在聯系，對繁育優質白及種苗有重要意義。

本文研究結果表明，白及蒴果外觀形態與重量與種子的有胚率和萌發率有明顯聯系，白及蒴果進行分級以后，等級越高的白及蒴果種子有胚率和萌發率越高。沒有胚的種子不能進行萌發，而種胚質量不好影響萌發。楊國鵬[14]對果實形態與結實率的相關性進行研究，發現果實重量與種子結實率（即本文種子有胚率）相關性最為密切;張智慧[12]對白及萌發研究的過程中發現白及萌發需要光照，白及萌發的過程中，種胚變綠是因為產生葉綠素的原因。而張建霞[13]對白及胚的發育對種子萌發的影響進行研究，發現胚發育的成熟度直接影響白及種子的萌發。形態較小的蒴果由于生長時間較短、營養缺乏等原因，種子成熟度不夠，有胚率和萌發率較低;王明君[15]、Syunsuke Kiyohara[16]、JOSEPH ARDITTP[17]對白及種子形態進行研究，總結出白及種子及種胚的大小范圍，這些研究與本文的研究結果基本一致，白及種子通過有胚率和萌發率可以推斷其成熟度，而有胚率和萌發率與白及蒴果大小有明顯相關，因此可以利用白及蒴果的大小來表征白及種子的成熟度。白及種子細小不便于直接評價其質量好壞，找出蒴果與種子的內在聯系，在選擇優良白及種子進行生產時，可以通過直接測量蒴果的大小及重量進行快速、準確的篩選。

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