吳曉敏+甘龍鳳+孫愛(ài)群+嚴(yán)凱+楊勝芝

摘 要：該文以云南龍膽（Gentiana yunnanensis）種子為試驗(yàn)材料，經(jīng)赤霉素、氯化鈣、硝酸鉀的不同濃度處理，用不同溫度浸種，置不同光照下培養(yǎng)，研究其萌發(fā)特性。結(jié)果表明：云南龍膽種子經(jīng)室溫培養(yǎng)10d即可萌發(fā)；在不同浸種溫度下萌發(fā)率相差不顯著。蒸餾水室溫浸種，24h/d光照培養(yǎng)萌發(fā)率為50%，自然光照培養(yǎng)萌發(fā)率為60%，黑暗條件培養(yǎng)萌發(fā)率為14.00%，光照與黑暗培養(yǎng)萌發(fā)指標(biāo)差異顯著（P<0.05）。3種試劑浸種，萌發(fā)率最高的為300mg/L赤霉素處理，萌發(fā)率為82%，其次為0.2%氯化鈣處理，萌發(fā)率為72%，1.5%硝酸鉀浸種萌發(fā)率為70%，對(duì)照萌發(fā)率為60%。試劑處理，自然光照室溫培養(yǎng)20d至種子不再萌發(fā)為止測(cè)其根長(zhǎng)，根長(zhǎng)最長(zhǎng)為硝酸鉀浸種，為7.38±0.62mm，其次為氯化鈣浸種，為6.83±0.96mm，最短為赤霉素浸種，為5.94±0.90mm，對(duì)照為5.34±2.02mm。試劑處理與對(duì)照差異不顯著（P>0.05）。光能促進(jìn)云南龍膽種子萌發(fā)，試劑處理不僅能提高云南龍膽種子萌發(fā)率，而且能促進(jìn)胚根與胚軸的伸長(zhǎng)。

關(guān)鍵詞：云南龍膽；種子萌發(fā)；氯化鈣；赤霉素；硝酸鉀

中圖分類號(hào) S567.239 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2017）10-0029-05

Abstract：In this study，seeds of Gentiana yunnanensis were used as experimental material，different concentrations of gibberellin，calcium chloride and potassium nitrate，different temperature levels for soaking seeds and different light conditions were selected to treat the seeds. The results showed that 10 days cultivation at room temperature was enough for the seed of Gentiana yunnanensis to germinate while there was no significant difference for seed germination rate under different levels of soaking temperature. The germination rate of seed soaked in distilled water at room temperature and 24h/d light condition was 50% while 60% in the natural light conditions and 14% in the dark light conditions. There was a significant difference for seed germination rate between dark and light conditions （P < 0.05）. The highest seed germination rate among different concentrations of reagents was 82% which treated in 300mg/L gibberellin solution，following was 72% which treated in 0.2% calcium solution and the last was 60% which treated in 1.5% potassium solution while 60% for the CK. After treated with different types of reagents，root length were measured until the seeds were no longer to continue germinate after 20 days cultivation at room temperature and natural light condition. The results showed that the length of longest root was 7.38 ± 0.62mm which seeds were treated in potassium solution，following was 6.83±0.96mm which seeds were treated in calcium and the last was 5.94±0.90mm which seeds were treated in gibberellin solution while 5.34±2.02mm for the CK. There was no significant difference between different types of reagents and CK （P>0.05）. Light could promote the Gentiana yunnanensis seeds germination. The treatment with different types and concentrations of reagent could not only improve the seeds germination rate，but also promote the elongation of radicel and hypocotyl.

Key words：Gentiana yunnanensis；Seed germination；Calcium chloride；Gibberellin；Potassium nitrate

云南龍膽（Gentiana yunnanensis）為龍膽屬（Gentiana）一年生草本植物，分布于西藏東南部、云南、四川、貴州[1]。以全草入藥，具有清熱利濕，解毒消炎，主治熱咳、咽喉腫痛、火眼，風(fēng)火牙痛等癥[2]。目前，有關(guān)云南龍膽的研究仍較少。孫愛(ài)群[3，4]等對(duì)貴州云南龍膽資源進(jìn)行了調(diào)查，認(rèn)為赫章、盤縣、水城、鐘山有分布；孫愛(ài)群等[5]觀察了云南龍膽的顯微特征，認(rèn)為顯微鏡下可以將云南龍膽種子與其他4種龍膽種子區(qū)分開來(lái)，蒸餾水浸種云南龍膽種子發(fā)芽率較低（33.33%±7.02），發(fā)芽速度較慢（發(fā)芽時(shí)滯12d）。本實(shí)驗(yàn)以野生云南龍膽種子為材料，用不同試劑及試劑的不同濃度在不同溫度下浸種，在不同光照下培養(yǎng)，探索種子萌發(fā)特性，旨在為云南龍膽的人工栽培提供基礎(chǔ)資料。

1 材料與方法

1.1 供試種子 供試種子云南龍膽2014年10月采自鐘山區(qū)韭菜坪和水城縣雙嘎鄉(xiāng)，經(jīng)過(guò)分級(jí)、篩選保留籽粒飽滿、無(wú)損傷的成熟種子，置4℃保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2 方法

1.2.1 云南龍膽種子長(zhǎng)短經(jīng)及千粒重的測(cè)定 隨機(jī)數(shù)取50粒種子，用顯微鏡（精度0.01mm）分別測(cè)量種子長(zhǎng)和寬，取平均值。數(shù)取10份500粒種子，用電子天平（精度：0.0001g）稱重，取平均值，計(jì)算千粒重。

1.2.2 種子萌發(fā) 實(shí)驗(yàn)于2015年4月9日至2015年5月20日進(jìn)行，此時(shí)段實(shí)驗(yàn)室室溫為18～23℃。分別用氯化鈣的不同濃度（0.1%，0.2%，0.3%，0.4%）、硝酸鉀的不同濃度（0.5%，1%，1.5%，2%）、赤霉素的不同濃度（100mg/L，300mg/L，500mg/L，700mg/L）及蒸餾水室溫浸種12h，再分別設(shè)置3種溫度（0℃，4℃，室溫）繼續(xù)浸種24h，棄溶液，蒸餾水沖洗種子2～3次，置于鋪墊2層無(wú)菌濕潤(rùn)濾紙的培養(yǎng)皿中（50粒/皿），室溫培養(yǎng)，光照設(shè)24h/d光照（日光燈15w）、自然光照及24h/d黑暗3種，每種處理設(shè)3個(gè)重復(fù)。種子萌發(fā)以胚根突破種皮為標(biāo)志。每24h觀察記錄1次，定時(shí)加水，統(tǒng)計(jì)萌發(fā)率（澆水以濕透濾紙為宜）。

1.2.3 種子胚根、胚軸長(zhǎng)的測(cè)定 從1.2.2的每種處理中隨機(jī)取10粒發(fā)芽種子，進(jìn)行測(cè)量，記錄數(shù)據(jù)，計(jì)算平均值（測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺+圓規(guī)，精度0.02mm）。

1.3 萌發(fā)指標(biāo)計(jì)量 計(jì)算公式如下：

萌發(fā)率（C）（%）=（Ga/Gn）×l00（Ga：20d內(nèi)萌發(fā)種子總數(shù)；Gn：供試種子數(shù)）；

萌發(fā)勢(shì)（GV）（%）=（Gb/Gn）×l00（Gb：13d內(nèi)萌發(fā)種子數(shù)；Gn：供試種子數(shù)）；

萌發(fā)指數(shù)（GI）（%）=Σ（Gt/Dt）（Gt：td萌發(fā)種子數(shù)；Dt：萌發(fā)天數(shù)）；

萌發(fā)歷時(shí)：第一粒種子萌發(fā)與最后一粒種子萌發(fā)的時(shí)間差（3d內(nèi)萌發(fā)數(shù)不再增加，視為萌發(fā)結(jié)束）；

萌發(fā)時(shí)滯（Gd）（d）：從浸種開始算，第一粒種子萌發(fā)所需天數(shù)。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì) 用金山WPS Office 2012進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，IBMSPSS Statistics 19.0 進(jìn)行顯著性分析，P<0.05為差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 云南龍膽種子形態(tài)及千粒重 云南龍膽種子細(xì)小，近圓球形，表面具淺蜂窩狀網(wǎng)隙。成熟種子棕褐色，種皮較光滑，未成熟種子半透明狀，種子長(zhǎng)短徑與千粒重見(jiàn)表1。

2.2 光照對(duì)種子萌發(fā)的影響 室溫浸種，不同光照條件進(jìn)行萌發(fā)試驗(yàn)，其萌發(fā)率、萌發(fā)勢(shì)，萌發(fā)指數(shù)，萌發(fā)歷時(shí)以及萌發(fā)時(shí)滯見(jiàn)表2。由表2可知，在24h/d光照下，種子萌發(fā)率為50%，萌發(fā)歷時(shí)7d；自然光照下萌發(fā)率為60%，黑暗條件下萌發(fā)率為14.00%，萌發(fā)歷時(shí)9d，且全為白化苗、根莖細(xì)小。發(fā)芽勢(shì)用以衡量種子出芽的整齊度。光照下發(fā)芽勢(shì)大，黑暗下發(fā)芽勢(shì)小，說(shuō)明光照下發(fā)芽整齊度好。光照不僅能促進(jìn)云南龍膽種子萌發(fā)，提高種子萌發(fā)率，而且還可縮短其萌發(fā)歷時(shí)，提高種子發(fā)芽整齊度。

2.3 氯化鈣浸種對(duì)萌發(fā)的影響 氯化鈣浸種的萌發(fā)指標(biāo)見(jiàn)表3。由表3可知，0℃浸種，氯化鈣濃度在0.1%～0.4%范圍內(nèi)，種子萌發(fā)率及萌發(fā)勢(shì)隨濃度升高呈現(xiàn)先升后降趨勢(shì)，濃度為0.2%時(shí)萌發(fā)率最高，達(dá)64%，濃度為0.3%時(shí)，萌發(fā)勢(shì)最高，為45.33%；萌發(fā)指數(shù)隨濃度升高反而下降，氯化鈣濃度為0.1%時(shí)，萌發(fā)指數(shù)最大，為2.34。4℃浸種，濃度為0.1%時(shí)萌發(fā)率、萌發(fā)勢(shì)和萌發(fā)指數(shù)最高，分別為62%、48.67%和2.70。室溫浸種，萌發(fā)率、萌發(fā)勢(shì)和萌發(fā)指數(shù)在濃度為0.3%時(shí)最高，分別為72%、51.33%和2.60，萌發(fā)率、萌發(fā)勢(shì)比對(duì)照分別高出12%、9.33%。說(shuō)明不同浸種溫度對(duì)最適濃度要求不同。不同處理萌發(fā)時(shí)滯均為10d，萌發(fā)歷時(shí)最短為4d，最長(zhǎng)為8d。說(shuō)明不同試劑、不同浸種溫度不影響云南龍膽種子吸水突破種皮的時(shí)間，但影響種子萌發(fā)速率。

2.4 硝酸鉀浸種對(duì)萌發(fā)的影響 硝酸鉀浸種的萌發(fā)指標(biāo)見(jiàn)表4。由表4可知，0℃浸種，在硝酸鉀濃度0.5%～1.5%范圍內(nèi)，其種子萌發(fā)率及萌發(fā)勢(shì)隨著濃度的升高而增高，硝酸鉀濃度1.5%時(shí)，萌發(fā)率、萌發(fā)勢(shì)達(dá)最大值，分別為63.33%與44.00%，而后隨濃度升高反而下降；濃度為1%時(shí)，萌發(fā)指數(shù)較高。4℃浸種，萌發(fā)率和萌發(fā)勢(shì)都隨著濃度的增加而上升，硝酸鉀濃度2%時(shí)，萌發(fā)率、萌發(fā)勢(shì)和萌發(fā)指數(shù)均較高，分別為66.00%、53.33%和2.86。室溫浸種，萌發(fā)率與萌發(fā)指數(shù)隨著硝酸鉀濃度的升高呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，濃度為1.5%時(shí)，萌發(fā)率和萌發(fā)指數(shù)較高，分別為70.00%與2.58，萌發(fā)率比對(duì)照高10%；而萌發(fā)勢(shì)隨著硝酸鉀濃度的升高反而降低。硝酸鉀不同溫度浸種的萌發(fā)時(shí)滯均為10d；萌發(fā)歷時(shí)最短為6d，最長(zhǎng)為9d。

2.5 赤霉素浸種對(duì)萌發(fā)的影響 赤霉素不同濃度及不同溫度及浸種，云南龍膽萌發(fā)指標(biāo)見(jiàn)表5。由表5可知，0℃浸種，在赤霉素濃度100～700mg/L范圍內(nèi)，種子萌發(fā)率與萌發(fā)指數(shù)隨著濃度的增加呈現(xiàn)先升后降趨勢(shì)，濃度為500mg/L，萌發(fā)率達(dá)78.00%，比對(duì)照高出20%，萌發(fā)指數(shù)達(dá)2.97；濃度為300mg/L時(shí)，萌發(fā)勢(shì)達(dá)54.67%。4℃浸種，萌發(fā)率與萌發(fā)指數(shù)隨著濃度的增加反而降低；室溫浸種，萌發(fā)率、萌發(fā)勢(shì)及萌發(fā)指數(shù)隨著濃度的增加呈現(xiàn)先升后降趨勢(shì)，濃度為300mg/L時(shí)，萌發(fā)率、萌發(fā)勢(shì)及萌發(fā)指數(shù)達(dá)最大值，分別為82.00%、67.33%及2.85，比對(duì)照分別高出22.00%，25.33%，0.56。萌發(fā)歷時(shí)最短的為4d，最長(zhǎng)的為9d。低濃度的赤霉素浸種萌發(fā)率較高，但高濃度赤霉素對(duì)種子萌發(fā)有抑制作用。

2.6 不同試劑處理對(duì)種子根長(zhǎng)的影響 用氯化鈣、硝酸鉀及赤霉素處理，在室溫自然光照下經(jīng)20d培養(yǎng)至種子不再萌發(fā)為止測(cè)量其根長(zhǎng)（表6）。經(jīng)硝酸鉀不同濃度處理的種子根長(zhǎng)平均為7.38mm，較氯化鈣、赤霉素2種試劑處理的要長(zhǎng)，比對(duì)照高出2.04mm；3種試劑處理都大于對(duì)照。其中，0.2%氯化鈣處理全長(zhǎng)及胚根最長(zhǎng)，分別達(dá)8.01mm和5.14mm，比對(duì)照分別高出2.67mm和2.15mm；而2%硝酸鉀處理時(shí)，胚軸最長(zhǎng)，為4.50mm，比對(duì)照高出2.15mm。表明試劑處理能促進(jìn)根的生長(zhǎng)，且硝酸鉀處理效果較好。這是因?yàn)橄跛徕洷旧砭褪且环N鉀肥，能促進(jìn)幼苗的生長(zhǎng)。

2.7 不同光照培養(yǎng)對(duì)種子根長(zhǎng)的影響 蒸餾水室溫浸種，分別置24h/d光照、自然光照和24h/d黑暗下培養(yǎng)20d至種子不再萌發(fā)為止，測(cè)量其根長(zhǎng)（表7）。由表7可知，種子根全長(zhǎng)24h/d黑暗>24h/d光照>自然光照，胚軸長(zhǎng)24h/d黑暗>自然光>24h/d光照，胚根長(zhǎng)24h/d光照>自然光照>24h/d黑暗。表明黑暗條件促進(jìn)胚軸生長(zhǎng)，光照條件促進(jìn)胚根生長(zhǎng)。

3 討論與結(jié)論

云南龍膽具有一定的藥用價(jià)值，對(duì)云南龍膽進(jìn)行人工栽培，首先需解決種子萌發(fā)率偏低的問(wèn)題。本實(shí)驗(yàn)蒸餾水室溫浸種，萌發(fā)率為60%，發(fā)芽時(shí)滯為10d，萌發(fā)率高于孫愛(ài)群等（萌發(fā)率為33.33%）試驗(yàn)，而發(fā)芽時(shí)滯短于孫愛(ài)群等（發(fā)芽時(shí)滯為12d）[5]，原因是孫愛(ài)群等人所用云南龍膽種子儲(chǔ)存時(shí)間為8個(gè)月，且室溫儲(chǔ)存，而本實(shí)驗(yàn)所用種子儲(chǔ)存時(shí)間為6～7個(gè)月，且儲(chǔ)存于4℃冰箱，說(shuō)明種子的萌發(fā)率受儲(chǔ)存時(shí)間長(zhǎng)短的影響，儲(chǔ)存時(shí)間長(zhǎng)萌發(fā)率會(huì)下降，4℃儲(chǔ)存，可以縮短發(fā)芽時(shí)滯，同時(shí)提高發(fā)芽整齊度。

氯化鈣處理可以提高種子萌發(fā)率，這是因?yàn)殁}是植物生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)元素與第二信使，能調(diào)控植物生長(zhǎng)發(fā)育[6]。本實(shí)驗(yàn)0.2%氯化鈣處理的萌發(fā)率最高達(dá)72%，低濃度氯化鈣能促進(jìn)種子萌發(fā)，與孫穎等[7]結(jié)果相一致。

硝酸鉀溶液浸種，也可以提高萌發(fā)率和萌發(fā)勢(shì)，是因?yàn)殁涬x子也是植物生長(zhǎng)和發(fā)育的必需元素，且對(duì)細(xì)胞膜具有修復(fù)作用。本實(shí)驗(yàn)1.5%硝酸鉀處理的萌發(fā)率達(dá)70%，與孫穎等認(rèn)為硝酸鉀能促進(jìn)龍膽草種子萌發(fā)的結(jié)果相一致[7]。

赤霉素處理能提高龍膽種子萌發(fā)率，是因?yàn)辇埬懛N子含有的脫落酸抑制了水解酶活性，阻礙萌發(fā)，而赤霉素能促進(jìn)水解酶的形成，解除休眠[8]。

趙敏認(rèn)為，變溫浸種萌發(fā)率與萌發(fā)勢(shì)高于室溫浸種[9]，而本實(shí)驗(yàn)變溫浸種與室溫浸種相差不大，且室溫浸種相對(duì)好于變溫浸種。

本實(shí)驗(yàn)300mg/L赤霉素處理的萌發(fā)率最高為82%，比對(duì)照高出22%，與陳瑛和孫昌高[10]、孫閻等[11]、楊美權(quán)等[12]結(jié)果一致。表明適當(dāng)濃度的赤霉素處理能提高種子萌發(fā)率，赤霉素室溫浸種還可縮短云南龍膽種子發(fā)芽時(shí)滯。

氯化鈣、硝酸鉀和赤霉素不同濃度處理種子，其萌發(fā)時(shí)滯相同，均為10d。24h/d光照處理萌發(fā)率為50%，萌發(fā)歷時(shí)7d，萌發(fā)時(shí)滯為7d；在24h/d黑暗條件下，雖然能萌發(fā)，但萌發(fā)率低，為14.00%，萌發(fā)歷時(shí)9d，萌發(fā)時(shí)滯為10d。表明光照能促進(jìn)云南龍膽種子萌發(fā)，這與程云清等的研究結(jié)果吻合[13]。因而云南龍膽種子在播種時(shí)必須淺播，不用覆蓋泥土。

不同試劑室溫浸種，自然光照培養(yǎng)，硝酸鉀處理的根較長(zhǎng)，赤霉素處理的根較短，兩者根長(zhǎng)均大于對(duì)照。因此室外播種，為了促進(jìn)云南龍膽根較快伸長(zhǎng)，可以采用硝酸鉀處理種子。

綜上所述，試劑處理可以提高種子萌發(fā)率，室溫浸種與0℃和4℃浸種結(jié)果相差不大。萌發(fā)率最高的為300mg/L赤霉素處理，萌發(fā)率達(dá)82%。云南龍膽種子儲(chǔ)存時(shí)間不宜超過(guò)8個(gè)月，且宜低溫儲(chǔ)藏。

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（責(zé)編：張宏民）