不同溫度處理對崗梅種子發(fā)芽的影響

曾 燁，馬 慶，唐偉文，張洪勝，孫楷填，韓正洲，黃煜權(quán)

（1.華潤三九醫(yī)藥股份有限公司，廣東 深圳 518110；2.廣東銀田農(nóng)業(yè)科技有限公司，廣東 云浮 527300）

崗梅（Ilex asprellavar.asprella）作為三九感冒靈及廣東涼茶的主要原藥材，每年的用量較大。由于資源的不斷砍伐，導(dǎo)致野生資源儲備量銳減，為了保證資源的供應(yīng)量，需要靠人工大量種植，才能保證市場供應(yīng)。崗梅為冬青科植物梅葉冬青［Ilex asprella（Hook. et Am.）Champ. ex Benth］的根，自然界中的冬青屬植物種子大多存在休眠的現(xiàn)象，并且萌發(fā)時間較長，萌發(fā)率低［1］。崗梅種子的休眠時間長和萌發(fā)率低，主要是種子休眠后熟現(xiàn)象引起的，而種子休眠與種子的大小、顏色、種皮厚度、胚發(fā)育程度等有關(guān)［2，3］。

尚旭嵐［4］、Thompsonpa［5］對青錢柳（Cyclocarya paliurus）種子的休眠研究表明，種皮的機械障礙和嚴(yán)重透氣性障礙是造成種子休眠的主要原因，對種子進行酸蝕處理+室外變溫層積，可以有效加速種子休眠的解除。冬青科崗梅種子休眠較深，單一處理無法打破種子休眠。在已有研究的基礎(chǔ)上，采取不同的溫度處理方式，試圖找出解除或減少種子休眠時間的方法，使種子提前發(fā)芽和提高發(fā)芽率，為后續(xù)的育苗移栽提供有效時間成本。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

于2020年6月，在廣西壯族自治區(qū)富川縣崗梅生態(tài)種植基地采收成熟的紫色崗梅果實，將果實搓洗，去除果肉，種子清洗，陰涼處晾干；將晾干的種子放在清水中攪拌，將下層種子撈出，放在陰涼處風(fēng)干。將種子全部混合保證種子的均一性，所得種子即為試驗供試崗梅純種子。

1.2 儀器設(shè)備

體視顯微鏡（德國Leica）；萬分之一天平（賽多利斯，BSA2201）；智能人工光照培養(yǎng)箱（浙江托普云農(nóng)科技有限公司，GTOP-500Y）；鼓風(fēng)干燥箱（上海一恒科學(xué)儀器有限公司，DHG-9075A）。

1.3 試驗方法

1.3.1 變溫處理 分別稱取崗梅純種子10 g，重復(fù)3次，各5 份。分別裝入500 mL 的燒杯中，用清水浸泡4 h，將清水濾出后待用。取15 個托盤分別編號，將濾出水的種子分別均勻撒播在高溫滅菌的專用育苗基質(zhì)土上，用噴壺灑水使得苗床處于濕潤狀態(tài)。

5 臺智能光照培養(yǎng)箱的溫度分別設(shè)置2 個階段，重復(fù)循環(huán)。光照只設(shè)置一個溫度條件下為1000 lx的光照度，重復(fù)循環(huán)。試驗設(shè)計方案如表1 所示。將15 個托盤分別放入培養(yǎng)箱中。每隔3 d 淋水一次，使苗床一直保持濕潤狀態(tài)。

表1 同變溫處理試驗設(shè)計方案

1.3.2 恒溫處理 分別稱取10 g 崗梅種子，種子處理方法同“1.1”操作，然后放在有基質(zhì)土的15 個托盤中。并將托盤分別放在不同恒溫智能光照培養(yǎng)箱中，5 臺智能光照培養(yǎng)箱的溫度、光照度、時間設(shè)置如下。試驗設(shè)計方案如表2 所示。

表2 同恒溫處理試驗設(shè)計方案

1.3.3 先冷藏保存，再變溫處理 將適量的崗梅純種子放置在5 ℃的恒溫冷藏冰箱中保存，在冷藏30、60、90、120、150 d 后取出，分別稱取10 g 崗梅種子，按照“1.3.1”的方法進行種子前處理。再按照表1 中的A3 方案設(shè)置溫度、光照度和時間，其試驗設(shè)計方案如表3 所示。

表3 不同冷藏保存時間后同一變溫處理試驗設(shè)計方案

1.4 種子發(fā)芽數(shù)、發(fā)芽率測定

以崗梅種子的胚根突破種皮統(tǒng)計種子的發(fā)芽數(shù)、發(fā)芽率，具體計算公式如下。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

不同試驗方案處理的崗梅種子，在播種后分別記錄30、60、90、120、150 d 的種子發(fā)芽數(shù)。將調(diào)查的數(shù)據(jù)采用SPSS（version 22.0）軟件進行統(tǒng)計，方差分析采用Duncan 法。

2 結(jié)果與分析

2.1 變溫處理后不同時期崗梅種子生根發(fā)芽情況

由圖1 可以看出，崗梅種子在光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng)一段時間后，種殼開始軟化，種胚后熟階段吸水膨脹開始露白，形成完成的胚芽、胚軸、胚根。由圖2可以看出，新長出來的根將種子頂出基質(zhì)土后，胚芽破殼而出形成新葉，即形成了崗梅種子從后熟、露白、生根到發(fā)芽的完整時期。通過本試驗方案的變溫處理，崗梅種子最快60 d 發(fā)芽。

圖2 不同時期崗梅種子發(fā)芽情況

2.2 變溫處理對崗梅種子發(fā)芽的影響

由圖3 可以看出，崗梅種子在A3 處理即10～20 ℃的連續(xù)變溫條件處理下，崗梅種子的發(fā)芽呈曲線上升的過程，最后呈平穩(wěn)狀態(tài)。在播種后60 d開始有少量發(fā)芽，60～120 d 開始大量發(fā)芽，屬于發(fā)芽高峰期。120～150 d 其發(fā)芽數(shù)量處于緩慢上升階段，到了150 d 以后，很少有發(fā)芽現(xiàn)象，說明播種的種子發(fā)芽率已經(jīng)達(dá)到最大，其發(fā)芽率為19.47%。

圖3 A3 處理對崗梅種子發(fā)芽的影響

2.3 不同變溫處理對崗梅種子發(fā)芽的影響

由圖4 可以看出，崗梅種子經(jīng)過不同變溫處理，在播種120～150 d 均有發(fā)芽的現(xiàn)象，但是不同變溫處理之間其發(fā)芽數(shù)量有明顯差異。其中A3 處理在發(fā)芽時間和發(fā)芽數(shù)量上，均優(yōu)于其他變溫處理。相對低溫條件下變溫處理和高溫條件下的變溫處理，崗梅種子發(fā)芽數(shù)量均極少，說明低溫和高溫抑制了崗梅種子的后熟過程，使崗梅種子在相同時間內(nèi)較少發(fā)芽。

圖4 不同變溫處理對崗梅種子發(fā)芽的影響

2.4 不同恒溫處理對崗梅種子發(fā)芽的影響

由圖5 可以看出，在不同恒溫處理之間，崗梅種子的發(fā)芽率有明顯差異，B2（10 ℃）和B3（20 ℃）處理高于其他3 個處理。其中恒溫10 ℃條件下播種，崗梅種子在培養(yǎng)150 d 后，其發(fā)芽率為4.72%，遠(yuǎn)低于變溫處理最高發(fā)芽率19.47%。崗梅種子在B 處理即恒溫條件下，種子發(fā)芽率低于變溫條件下的A處理，說明崗梅種子在恒溫條件下不利于種子的后熟，推遲了崗梅種子的發(fā)芽時間。

圖5 不同恒溫處理對崗梅種子發(fā)芽的影響

2.5 不同處理對同一變溫處理崗梅種子發(fā)芽的影響

由圖6 可以看出，在不同冷藏時間后播種，隨著播種時間的增加，崗梅種子的發(fā)芽率也在不斷增加，在播種后150 d 其發(fā)芽率達(dá)到最大；崗梅種子在播種后變溫處理下，其發(fā)芽率隨著前期冷藏保存時間的增加而不斷增加，當(dāng)冷藏120 d 后播種，其發(fā)芽率達(dá)到最大；繼續(xù)冷藏到150 d 后再播種，其發(fā)芽率在同一條件下開始逐漸下降。說明崗梅種子在冷藏過程中，隨著冷藏時間的增加，其后熟過程逐漸完成，其發(fā)芽率也越高。當(dāng)冷藏時間在120 d 后播種，其發(fā)芽時間最快，且在播種后150 d發(fā)芽率最高，為11.15%。

圖6 不同處理對同一變溫處理崗梅種子發(fā)芽的影響

3 小結(jié)與討論

本研究結(jié)果表明，溫度對崗梅種子的發(fā)芽時間和發(fā)芽率影響較大。當(dāng)溫度在10～20 ℃連續(xù)變溫，且適宜的光照和濕度條件下，種子在播種后60 d 開始陸續(xù)發(fā)芽，在播種后150 d 發(fā)芽率達(dá)到最大。

通過前期研究，發(fā)現(xiàn)自然條件下崗梅種子的休眠時間長達(dá)180～240 d，而萌發(fā)時間也需要30～60 d，自然條件下發(fā)芽率低于5%，人工層積后的發(fā)芽率也不超過15%。對采收崗梅種子胚進行結(jié)構(gòu)觀察，發(fā)現(xiàn)97.5%種子胚的發(fā)育狀態(tài)處于心形胚階段，魚雷形胚僅占2.5%，表明崗梅種子的胚發(fā)育不完全，導(dǎo)致崗梅種子的發(fā)芽率低［6-8］。

用變溫（溫度交替和溫度變換）處理種子可解除休眠，因為變溫有利于改變種皮的伸縮性而引起種皮破裂，并刺激種子代謝。增加相對溫差可增加種皮和胚的褶縮程度，提早打破種皮的限制［9-11］。增加交替溫度的次數(shù)，也有利于打破種子的休眠；種子對變溫敏感的時間因變溫前的溫度而不同，如酸模對2 h 變溫到35 ℃的敏感高峰，在20 ℃幾天就可到達(dá)，在1.5 ℃則需要幾個星期［12，13］。

提早采收的種子其休眠作用尚未全部完成，休眠性較低，提早采收亦能干擾種子內(nèi)抑制物質(zhì)的生化合成，使其濃度降低，縮短發(fā)芽時間；然而，提早采收的種子發(fā)芽率可能偏低。

崗梅種子需在一定溫度條件下進行層積處理，完成其生理后熟和形態(tài)后熟才能萌發(fā)。崗梅種子的發(fā)芽率測定需先進行前期處理，具體方法為，當(dāng)年8月，將崗梅種子沖洗后與經(jīng)高溫滅菌處理的濕沙按照1∶3 的比例混合均勻，置于25～30 ℃的室溫下，及時翻動檢查，保持沙子的濕度。本試驗對崗梅種子萌發(fā)研究起到一定作用，但還有需要深入研究的地方，如植物生長調(diào)節(jié)劑處理種子等研究還沒有進一步開展，此試驗未來需要做重點研究。